Biologische Evolution impliziert die natürliche Entwicklung lebender Organismen, die mit Veränderungen in der genetischen Zusammensetzung von Populationen sowie einer Zunahme der Anpassungseigenschaften, der Entstehung neuer Arten und dem Aussterben alter Arten einhergeht. All diese Faktoren verändern im Laufe der Zeit sowohl das Ökosystem als auch die Biosphäre insgesamt.
Grundlegende Theorie
Es gibt mehrere Versionen, die die Mechanismen erklären, auf denen der Evolutionsprozess aufbaut. Die meisten Wissenschaftler sind heute der Synthetischen Evolutionstheorie (STE) verpflichtet, die auf der Verschmelzung von Populationsgenetik und Darwinismus basiert. Die synthetische Theorie erklärt die Beziehung zwischen genetischen Mutationen, dh dem Material der Evolution, und der natürlichen Selektion (dem Mechanismus der Evolution). Der evolutionäre Prozess im Rahmen dieser Theorie ist der Prozess der Veränderung der Häufigkeiten von Allelen verschiedener Gene in Artenpopulationen im Laufe mehrerer Generationen.
Muster und Regeln der Evolution
Evolution ist ein irreversibler Prozess. Jeder Organismus, der sich durch die Anhäufung positiver Mutationen an neue Bedingungen anpassen konnte, wird bei der Rückkehr in seine vorherige Umgebung den Weg der Anpassung erneut gehen müssen. Darüber hinaus kann keine biologische Art vollständig etabliert werden,Charles Darwin schrieb, dass selbst wenn der Lebensraum derselbe wie zuvor wird, die entwickelte Art nicht in der Lage sein wird, in ihren früheren Zustand zurückzukehren. Das heißt, Tiere werden sich an die Rückkehr der alten Bedingungen anpassen können, aber nicht auf die " alte" Weise.
Bei Delfinen ist dies gut zu erkennen. Die innere Struktur ihrer Flossen (zusammen mit Walen) behält die Merkmale der Gliedmaßen von Säugetieren bei. Mutationen aktualisieren den Genpool einer Generation, sodass sie sich nie wiederholen. Trotz der Tatsache, dass Delfine und Wale ihren Lebensraum verändert haben und sich fünffingrige Gliedmaßen in Flossen verwandelt haben, sind sie immer noch Säugetiere. So wie sich Reptilien zu einem bestimmten Zeitpunkt aus Amphibien entwickelt haben, aber selbst wenn sie in ihre vorherige Umgebung zurückkehren, werden sie keine Amphibien hervorbringen können.
Ein weiteres Beispiel für diese Evolutionsregel: der immergrüne Strauch Ruscus. An seinem Stamm befinden sich glänzende, große und dicke Blätter, die eigentlich modifizierte Zweige sind. Echte Blätter sind schuppig und befinden sich in der Mitte dieser "Stängel". Aus dem Sinus der Schuppe erscheint im zeitigen Frühjahr eine Blüte, aus der sich später die Frucht entwickelt. Die Metzgernadel hat im Laufe der Evolution Blätter abgeworfen, wodurch sie sich an Trockenheit anpassen konnte, aber dann wieder in die aquatische Umgebung gefallen ist, aber anstelle von echtem Laub erschienen modifizierte Stängel.
Heterogenität
Die Evolutionsregeln besagen, dass der Prozess sehr heterogen ist und nicht von der astronomischen Zeit bestimmt wird. Zum Beispiel gibt es Tiere, die in existiert habenseit Hunderten von Millionen Jahren unverändert. Dies sind Lappenflossenfische, Tuatara und Säbelschwanz sind lebende Fossilien. Es kommt jedoch vor, dass Speziation und Modifikation sehr schnell erfolgen. In den letzten 800.000 Jahren sind in Australien und auf den Philippinen neue Nagetierarten entstanden, und der Baikalsee hat sich in den letzten 20 Millionen Jahren mit 240 Krebsarten angereichert, die in 34 neue Gattungen unterteilt sind. Die Entstehung oder Veränderung einer Art hängt nicht von der Zeit als solcher ab, sondern wird von der mangelnden Fitness und der Anzahl der Generationen bestimmt. Das heißt, je schneller sich eine Art reproduziert, desto höher ist die Evolutionsrate.
Geschlossene Systeme
Prozesse wie Evolution, natürliche Selektion und Mutation können viel schneller ablaufen. Dies geschieht, wenn die Umgebungsbedingungen instabil sind. In tiefen Ozeanen, Höhlengewässern, Inseln und anderen isolierten Gebieten sind Evolution, natürliche Selektion und Artbildung jedoch sehr langsam. Dies erklärt die Tatsache, dass Lappenflossenfische so viele Millionen Jahre unverändert bleiben.
Die Abhängigkeit der Evolution von der Geschwindigkeit der natürlichen Auslese ist bei Insekten recht einfach. In den dreißiger Jahren des letzten Jahrhunderts wurden giftige Medikamente gegen Schädlinge eingesetzt, aber nach einigen Jahren tauchten Arten auf, die sich an die Wirkung des Medikaments anpassten. Diese Formen haben eine beherrschende Stellung eingenommen und sich schnell über den ganzen Planeten verbreitet.
Zur Behandlung vieler Krankheiten wurden oft starke Antibiotika eingesetzt - Penicillin, Streptomycin, Gramicidin. Die Regeln der Evolution traten in Kraft: bereits in den vierziger JahrenWissenschaftler haben das Auftreten von Mikroorganismen festgestellt, die gegen diese Medikamente resistent sind.
Muster
Es gibt drei Hauptrichtungen der Evolution: Konvergenz, Divergenz und Parallelität. Während der Divergenz wird eine allmähliche Divergenz intraspezifischer Merkmale beobachtet, die schließlich zu neuen Gruppierungen von Individuen führt. Je ausgeprägter die Unterschiede in der Struktur und Methode der Nahrungsbeschaffung werden, desto mehr zerstreuen sich die Gruppierungen in andere Territorien. Wenn ein Bereich von Tieren mit den gleichen Nahrungsanforderungen besetzt ist, müssen sie im Laufe der Zeit, wenn das Nahrungsangebot kleiner wird, den Bereich verlassen und sich an andere Bedingungen anpassen. Wenn es im selben Gebiet Arten mit unterschiedlichen Bedürfnissen gibt, ist die Konkurrenz zwischen ihnen viel geringer.
Ein anschauliches Beispiel dafür, wie der evolutionäre Prozess der Divergenz abläuft, sind 7 Arten von Hirschen, die miteinander verwandt sind: Rentiere, Maral, Elche, Sikahirsche, Damhirsche, Moschushirsche und Rehe.
Arten mit einem hohen Grad an Divergenz haben die Fähigkeit, große Nachkommen zu hinterlassen und weniger miteinander zu konkurrieren. Wenn die Divergenz der Merkmale verstärkt wird, wird die Population in Unterarten aufgeteilt, die sich aufgrund natürlicher Selektion schließlich in separate Arten verwandeln können.
Community
Konvergenz wird auch als Evolution lebender Systeme bezeichnet, wodurch nicht verwandte Arten gemeinsame Merkmale aufweisen. Ein Beispiel für Konvergenz ist die Ähnlichkeit der Körperform inDelfine (Säugetiere), Haie (Fische) und Ichthyosaurier (Reptilien). Dies ist das Ergebnis der Existenz im gleichen Lebensraum und unter den gleichen Lebensbedingungen. Die Kletteragama und das Chamäleon sind ebenfalls nicht verwandt, sehen aber sehr ähnlich aus. Flügel sind auch ein Beispiel für Konvergenz. Bei Fledermäusen und Vögeln sind sie durch Veränderung der Vorderbeine entstanden, bei einem Schmetterling sind dies Wucherungen des Körpers. Konvergenz ist in der Artenvielf alt des Planeten sehr verbreitet.
Parallelität
Dieser Begriff kommt vom griechischen "parallelos", was "nebenher gehen" bedeutet, und diese Übersetzung erklärt seine Bedeutung gut. Parallelität ist der Prozess des unabhängigen Erwerbs ähnlicher struktureller Merkmale zwischen eng verwandten genetischen Gruppen, der aufgrund des Vorhandenseins von Merkmalen auftritt, die von gemeinsamen Vorfahren geerbt wurden. Diese Art der Evolution ist in der Natur weit verbreitet. Ein Beispiel dafür ist das Auftreten von Flossen als Anpassungen an die aquatische Umwelt, die sich bei Walrossen, Ohrenrobben und echten Robben parallel gebildet haben. Auch bei vielen geflügelten Insekten gab es einen Übergang der Vorderflügel zu den Flügeldecken. Die Lappenflossenfische haben Anzeichen von Amphibien, und die Tierzahneidechsen haben Anzeichen von Säugetieren. Das Vorhandensein von Parallelität zeugt nicht nur von der Einheit des Ursprungs der Arten, sondern auch von ähnlichen Existenzbedingungen.
