Biologia ewolucyjna jest gałęzią biologii, że badania pochodzenia i zmiany w organizmach żyjących w czasie, procesy ewolucyjne, które wytwarzały różnorodność na ziemi i relacje między gatunkami. Te procesy ewolucyjne obejmują dobór naturalny, wspólne pochodzenie i specjację.
Biologia zajmuje się kompleksowym badaniem organizmów, podczas gdy biologia ewolucyjna stara się odpowiedzieć na pytania z funkcjonalnego punktu widzenia i zajmuje się wyjaśnianiem adaptacyjnego sensu badanych pierwiastków.
Prosty schemat, który symbolizuje ewolucję człowieka. Źródło: M. Praca ogrodnicza: Gerbil
Julian Huxley, urodzony w Wielkiej Brytanii biolog ewolucyjny, określa ją jako dyscyplinę, która syntetyzuje kilka wcześniej niepowiązanych dziedzin związanych z badaniami biologicznymi. Te dziedziny to genetyka, ekologia, systematyka i paleontologia.
Biologia ewolucyjna różni się od nauk ścisłych, ponieważ zajmuje się zjawiskami, których nie sposób wyjaśnić za pomocą praw, a więc uważa się je za unikalne. Ta gałąź biologii próbuje znaleźć odpowiedzi na pytanie, dlaczego?
Generalnie nie jest możliwe lub niewłaściwe uzyskanie odpowiedzi na pytania ewolucyjne w drodze eksperymentów, dlatego uważa się, że ta dyscyplina jest obsługiwana metodą heurystyczną zwaną narracjami historycznymi, uzupełnionymi przez porównanie różnych faktów.
Historia
początki
Biologia ewolucyjna jako dyscyplina akademicka pojawiła się w latach trzydziestych i czterdziestych XX wieku, kiedy zbiegły się teorie doboru naturalnego, genetyki i losowych mutacji. Pojawia się wówczas w wyniku neodarwinizmu.
Jednak jej początki sięgają idei ewolucji przez dobór naturalny zaproponowanej przez Karola Darwina w 1859 r. Brytyjski naukowiec proponuje ją w oparciu o ideę, że środowisko sprzyja lub utrudnia reprodukcję żywych organizmów.
Potwierdza również trzy przesłanki: cecha musi być dziedziczna, istnieje zmienność cech wśród osobników populacji, co musi wpływać na przetrwanie lub rozmnażanie się osobnika tego gatunku.
Kolejnym istotnym kamieniem milowym dla jego powstania jest genetyka mendlowska, czyli prawa zaproponowane przez Gregora Mendla w latach 1865–1866. Jego trzy prawa próbują wyjaśnić, w jaki sposób cechy fizyczne lub cechy są przekazywane potomstwu.
Neodarwinizm
Wreszcie uważamy, że neodarwinizm jest kolejnym z jego głównych poprzedników, którego architektami byli Ronald Fisher, John Burdon Sanderson Haldane i Sewal Green Wright. Tak zwana synteza nowoczesna łączy więc dwa odkrycia: jedność ewolucji z mechanizmem ewolucji, czyli genami i doborem naturalnym.
Ale dopiero w 1980 r. Biologia ewolucyjna zajęła miejsce na wydziałach uniwersyteckich. Dziś obejmuje różne tematy, w których podkreśla się relatywne znaczenie sił ewolucyjnych, czyli dobór naturalny, dobór płciowy, pochodzenie genetyczne, ograniczenia rozwojowe, uprzedzenia mutacyjne, biogeografia.
Obejmuje również aspekty z różnych dziedzin, takich jak genetyka molekularna i informatyka.
Co się uczy (przedmiot studiów)
Biologia ewolucyjna bada pochodzenie i przemiany istot żywych w czasie. Źródło: Thomas Hunt Morgan
Koncepcją, która jednoczy biologię ewolucyjną, jest zmiana i transformacja gatunków w czasie. Zmiany w populacjach biologicznych wywołane ewolucją mogą mieć charakter zarówno fenotypowy, jak i genetyczny.
Ewolucja wyjaśnia przeszłą i obecną różnorodność biologiczną, a także morfologiczną, fizjologiczną i behawioralną adaptację roślin i zwierząt do środowiska. Ale wyjaśnia również biologiczne, behawioralne i społeczne aspekty gatunku ludzkiego.
Biologia ewolucyjna stara się zrozumieć historyczne ścieżki i procesy, które doprowadziły do powstania obecnych cech organizmów, zajmuje się także ustaleniem, dlaczego są to cechy tych organizmów, a nie różne.
Pytania biologów ewolucyjnych często brzmią: „co się stało i kiedy? Jak i dlaczego?”. Jeśli połączymy to podejście z różnymi działami lub gałęziami biologii, wyłaniają się różne subdziedziny, takie jak ekologia ewolucyjna i ewolucyjna biologia rozwoju. Można również zidentyfikować niektóre rozszerzenia, takie jak robotyka ewolucyjna, inżynieria ewolucyjna, algorytmy ewolucyjne i ekonomia ewolucyjna.
Ponadto warto wspomnieć o nowej dziedzinie w tej dyscyplinie, biologii ewolucyjnej rozwoju, która koncentruje się na badaniu sposobu rejestrowania i kontrolowania rozwoju embrionalnego.
Z drugiej strony istnieje wiele innych nawyków, od których uzależnienie jest głównie psychologiczne, a nie fizjologiczne. Objawy odstawienia w tym przypadku są nieco inne. Mózg interpretuje, że utracił cenną nagrodę, co znajduje odzwierciedlenie w stresie emocjonalnym i zmianach w zachowaniu.
Aplikacje
Obecnie biologia ewolucyjna stara się wyjaśnić zjawiska, które zostały błędnie wyjaśnione we współczesnej syntezie ewolucyjnej. Na przykład w ewolucji rozmnażania płciowego, starzenia się, specjacji, a także zdolności do ewolucji. Są one również stosowane w dziedzinie genetyki do określania architektury zjawisk ewolucyjnych, takich jak adaptacja i specjacja.
Wkład tej dyscypliny jest kluczowy w ekologii organizmu, w teorii historii życia, wiedzy molekularnej, badaniach nad genomem, a także w dziedzinach paleobiologii, systematyki, zdrowia i filogenetyki.
Główne koncepcje
- Ewolucja : odnosi się do zmiany cech populacji organizmów lub grup takich populacji na przestrzeni kolejnych pokoleń.
- Pierwiastek: substancja, której nie można rozbić do prostszej postaci zwykłymi środkami chemicznymi. Są podstawowymi jednostkami strukturalnymi małych atomów zbudowanych z protonów, neutronów i elektronów.
- Gatunek: odnosi się do stanu procesu ewolucyjnego, w którym grupa osobników z rzeczywistą lub potencjalną zdolnością do krzyżowania się ze sobą daje płodne potomstwo.
- Genotyp: całkowita suma informacji genetycznej organizmu zawartej w jego chromosomach.
- Fenotyp: zbiór możliwych do zidentyfikowania cech organizmu (strukturalnych, biochemicznych, fizjologicznych i behawioralnych) określonych przez wzajemne oddziaływanie genotypu i środowiska.
- Dobór naturalny: szczególny typ selekcji, który występuje nieteologicznie w populacjach naturalnych. Nie dopuszcza to intencjonalności, kierunku lub postępu w przeciwieństwie do sztucznego doboru, którego dokonuje człowiek w określonym celu.
- Mutacja : zmienność allelu spowodowana zmianą jego sekwencji zasad, która zachodzi między jednym pokoleniem a następnym.
- Neordarwinizm : jest również znany jako syntetyczna teoria ewolucji, to taka, która łączy klasyczny darwinizm z nowoczesną genetyką, paleontologią, rozmieszczeniem geograficznym, taksonomią i dowolną dyscypliną, która pozwala zrozumieć proces ewolucyjny.
- Kreacjonizm : zbiór wierzeń inspirowanych doktrynami religijnymi, zgodnie z którymi Ziemia i istoty wiedeńskie pochodzą z aktu boskiego stworzenia i zostały przeprowadzone zgodnie z transcendentalnym celem.
- Saltationism : znany również jako teoria mutacji, odpowiada występowaniu nagłych i wielkoskalowych zmian z jednego pokolenia na drugie. Sprzeciwia się stopniowości darwinowskiej.
- Fixizm : ta teoria, która utrzymuje, że każdy gatunek pozostaje niezmieniony przez całą historię w sposobie, w jaki został stworzony, a więc jest przeciwna teorii ewolucji.
- Transformizm : ta teoria, która zakłada, że gatunki mają niezależne pochodzenie, ale mogą się zmieniać głównie w wyniku używania lub nieużywania narządów zgodnie z potrzebami występującymi w środowisku.
- Jednolitość : jest to zasada, która stwierdza, że procesy naturalne są powtarzalne, to znaczy te same procesy, które działały w przeszłości, to te, które działają obecnie i pojawią się w przyszłości.
- Mikroewolucja : odnosi się do zmian na małą skalę, które są rejestrowane w częstotliwościach alleli populacji w ciągu kilku pokoleń. Jest to zmiana na poziomie gatunku lub poniżej.
- Makroewolucja : to występowanie wielkich zmian, pokazujących wzorce i procesy, które wpływają na populacje na wyższych poziomach.
Wyróżnieni biolodzy ewolucyjni
Biologia ewolucyjna stała się kluczową dyscypliną w dzisiejszym świecie naukowym dzięki wkładowi biologów wyspecjalizowanych w takich dziedzinach, jak:
- Charles Darwin (1809-1882), który podniósł biologiczną ewolucję poprzez dobór naturalny i uczynił to w swojej pracy The Origin of Species.
- Gregor Mendel (1822-1884), który opisał prawa opisujące dziedziczenie genetyczne.
Gregor Mendel, uważany za ojca Genetics. Źródło: Bateson, William (Mendel's Principles of Heredity: A Defense), za Wikimedia Commons
- Sewall Wright (1889-1988) jest uważany za jednego z głównych twórców genetyki populacyjnej i jest znany ze swojego wielkiego wpływu na teorię ewolucji.
- George Gaylord Simpson (1902-1982) jest jednym z czołowych teoretyków syntetycznej teorii ewolucji.
- Ernst Mayr (1904-2005) przyczynił się do rewolucji konceptualnej, która pozwoliła na nowoczesną syntezę teorii ewolucji i dzięki jego wkładowi powstała biologiczna koncepcja gatunku.
- George Ledyard Stebbins (1906-2000) genetyk i jeden z założycieli współczesnej syntezy ewolucyjnej. Udało mu się włączyć botanikę do tych ram teoretycznych.
- Ronald Fisher (1890-1962) użył matematyki, aby połączyć prawa Mendla z doborem naturalnym zaproponowanym przez Darwina.
- Edmund B. Ford (1901-1988) uważany jest za ojca ekologii genetycznej i był wielkim badaczem roli doboru naturalnego w gatunkach.
- Richard Dawkins (1941) spopularyzował ewolucyjny pogląd na geny i wprowadził terminy, takie jak mem i memetyka.
- Marcus Feldman (1942), chociaż z wykształcenia jest matematykiem, jego wkład w teorię ewolucji zawdzięczał badaniom obliczeniowym, które przeprowadził.
- Biologia ewolucyjna. (18 września 2019). Wikipedia, encyklopedia. Odzyskany z wikipedia.org
- Méndez, MA i Navarro, J. (2014). Wprowadzenie do biologii ewolucyjnej. Santiago, Chile: Chilean Society of Evolution (SOCEVOL).
- Współtwórcy Wikipedii. (2019, 08 października). Biologia ewolucyjna. W Wikipedii, wolna encyklopedia. Odzyskany z wikipedia.org
- Pérez Eréndira. (2015). Podstawowa wiedza z biologii ewolucyjnej: propozycja dydaktyczna dla szkół średnich.
- Santos, M. And Ruiz, A. (1990) Aktualne problemy biologii ewolucyjnej. Hiszpania: Uniwersytet Autonomiczny w Barcelonie.
- Soler, M. (sf). Ewolucja i biologia ewolucyjna. Tematy biologii ewolucyjnej. Odzyskany z sesbe.org/