Dokazi evolucije

Dokazi evolucije organskog svijeta, kao objektivnog procesa historijskog postanka i razvoja života na Zemlji uočljivi su u svakoj biološkoj nauci (disciplini), kao i u ostalim prirodnim naukama. Postoji mnoštvo dokaza da svi oblici života na Zemlji imaju zajedničko (monofiletsko) porijeklo.^[1]^[2]

Iako postoje različiti pristupi njihovoj klasifikaciji, većina suvremenih autoriteta prihvata sveobuhvatnu podjelu dokaza evolucijena bazi složenosti stupnja tjelesnog ustrojstva organizama: od atoma i molekula – preko ćelija i embrionskog razvoja do morfološko-anatomskih svojstava i paleontoloških tragova ostataka života minulih geoloških epoha. Prema (ne)posrednosti, najvjerodostojniji su oni koji se tiču suštine autonomnosti organizama, njihove samoregulacije i sposobnosti reprodukcije žive supstance.

Molekulsko-biohemijski i genetički dokazi

Uz sveukupnu biološku raznolikost, već na molekulskoj razini, sva živa bića imaju slijedeća zajednička obilježja.

• Osnovne komponente žive supstance su građene od istih biogenih elemenata.
• Dinamika odvijanja molekulsko-biohemijskih procesa je određena genima.
• Kod svih, geni su odgovatrajuće sekvence nukleinskih kiselina.
• Uz rijetke iznimke, geni su integralni dijelovi DNK.
• Raznlikost gena se ostvaruje kombiniranjem četiri tipa nukleotida: adeninski (A), guaninski (G), citozinski C i timinski (T).
• Proteini su građeni od 20 osnovnih aminokiselina, bez obzira na razinu složenosti živih sistema.
• Oblici skladištenja, unutarindividualnog i međuneneracijskog prenošenja genetičke informacije kod svih ima isti smisao i smjer: DNK → RNK → protein, što se označava kao centralna dogma molekulske biologije.

Citološki dokazi

Jedinstvena ćelijska građa svih živih bića dokazuje njihovo zajedničko porijeklo. Iako postoje uočljive razlike u građi ćelija na različitim razinama složenosti građe živih bića, sve ćelije dijele najbitnija svojstva živih sistema: imaju ćelijsku strukturu, ćelijske organele, a postanak i razvoj svih višećelijskih organizama počinje jednom – oplođenom jajnom ćelijom. (Jednoćelijski organizmi su – imanentno – živi sistemi).

Fiziološki dokazi

Evoluciju kao opću prirodnu pojavu u živom svijetu dokazuju i fiziološke sličnosti organizama veoma heterogene složenosti tjelesne organizacije, odnosno biosistematske pripadnosti. Jednu od najubjedljivijih dokazuje serološka tzv. precipitinska reakcija.

Ako se, npr., u krv kunića ubrizga serum psa, njegov imuni sistem će reagirati stvaranjem odgovarajućih antitijela. Kada se iz takvog kunića dobije njegov serum pa se pomiješa sa eritrocitima različitih životinja –

psa, vuka, lisice i goveda, npr. doći će do njihovog taloženja (precipitacije). Reakcija je apsolutno najsnažnija u epruveti sa psećim inokulatom, slabija je sa vučjim, još slabija sa lisičijim, a sa goveđim taloženje gotovo potpuno iostaje. Što su životinje srodnije sa psom, čija je krv ubrizgana kuniću, reakcija je snažnija srazmjerno stepenu srodstva testirane životinje sa onom na čije antigene su u kunićevom organizmu stvorena odgovarajuća antitijela.

Embriološki dokazi

Uporednom analizom embrionskog razvića raznih organizama također se mogu izvesti zakljućci o stepenu i suštini njihove sličnosti, koja dokazuje zajedničko porijeklo.

Već nakon formiranja embriona, kod kičmenjaka se može uočiti velike sličnosti. U prvom periodu nakon toga veoma je teško razlikovati embrione riba, vodozemaca, gmizavcia, ptica i sisara. UTada se kod svih (uključujući i čovjeka) vide repni dio, škržne brazde, škržni krvotok, i dvodijelno srce, što su tipske riblje osobenosti. Budući da paleontološki podaci pokazuju da svi današnji kičmenjaci potiču od ribolikih predaka, ova pojava dokazuje ponavljanje njihovog evolucijskog razvoja. Čak i pri kraju embriogeneze, teško je međusobno razlikovati neke od kičmenjaka: što je srodnost veća – veća im je i sličnost. Na osnovu tih zapaženja, njemački biolog Ernst Haeckel je razvio teoriju rekapitulacije, postavivši tzv. zakon biogeneze, prema kojem je ontogeneza kratka rekapitulacija filogeneze.

Embriološki podaci mogu također ukazati i na niz zanimljivih detalja o zajedničkom porijeklu naoko biološki veoma udaljenih vrsta organizama. Tako, npr., tokom embriogeneze, kitovo mladunče ima dlaku, što na svojevrstan način dokazuje njegovo zajedničko porijeklo sa kopnenim sisarima.

Morfološko-anatomski dokazi

Adaptacija usnog aparata insekata
a - antena; c – spoj očiju; LB - labrium; DB - labrum; MD - mandible; mx - maksile.
(A) Primitivni stupanj — grickanje i žvakanje: skakavac. Jake mandible i maksile za manipulaciju hranom.
(B) Žvakanje i grickanje: pčela. Labium dug da dospije do nektara; mandible za žvakanje polena i voska.
(C) Sisanje: leptiri. Labrum reduciran; mandible izgubljene; maksile duge i formiraju tubu za sisanje
(D) Bodenje i sisanje: ženka komarca. Labrum i maksile formiraju tubu; mandible oblikuju bodlju za probijanje; abrum sa žlijebom za držanje drugih dijelova.

Ilustracija Eoraptor lunensis – zdjelice Lesothosaurus diagnosticus, Ornithischia, nadred Dinosauria. Dijelovi karlice pokazuju modifikacije u vremenom. U kladogramu je prikazana ilustracija udaljenosti divergencije između dvije vrste

.

Kostur kita sa zadnjim ekstremitetima i karličnim kostijima (zaokruženo crvenom bojom)

Principi homologije ilustrirani adaptacijskom radijacijom udova sisara. Sve je u skladu sa osnovnim petoprstim obrascem, ali su modificirani za različite upotrebe. Treća metakarpalna kost je cijela obojena (crvena).

Rudimentni organi su dokazi filogenetskog porijekla

Morfološko–anatomski dokazi osobito počivaju na proučavanju jedinstva planova građe i historije njihovog usložnjavanja, homolognih i analognih organa.

Uporedbom morfologije i anatomske građe suvremanih organizama, uključujući i njihove dokazane pretke, moguće je sagledati puteve njihove filogeneze. Naime, spoljno-morfološki izgled, anatomska i histološka konstitucija, kao i već pominjana univerzalna ćelijska građa, neposredno dokazuju zajedničko porijeklo, srodničke veze i filogenetske odnose.

Plan građe velikih skupina (koljena) životinjskog svijeta ispoljava upadljive sličnosti. Kosturi kičmenjaka, npr., su po tome toliko slični da se nedvojbeno može pratiti evolucijska transformacija pojedinih regija i pojedinih kostiju od riba pa do današnjih ljudi. Takva uopćenost plana građe se uočava i u ostalim skupinama životinja, posebno kod insekata, a i biljaka.

Homologni i analogni organi su također dobri argumenti morfoloških manifestacija evolucije i zajedničkog porijekla različitis skupina živih bića. Funkcije ovakvih organa u različitim skupinama mogu biti istovjetne, slične ili posve različite.

Homologni organi su, npr., prednji udovi svih kičmenjaka koji dišu plućima. Ruka čovjeka (sisara), prednja noga nekog vodozemca, gmizavca ili krilo ptice sadrže koštane elemente istog porijekla i rasporeda. Oni pored toga imaju i istu – lokomotornu funkciju.

Analogni organi su oni različitih skupina živih bića, koji imaju različito evolucijsko porijeklo, ali istu ili sličnu funkciju. To su, primjerice, krila ptica i insekata, škrge riba i pluća sisara i sl.

Unutrašnji organi i njihovo evolucijsko usavršavanje također očiti dokazi zajeničkog porijekla svih današnjih kičmenjaka. Tako srce riba ima dva dijela, vodozemaca – tri, a kod gmizavaca se uočava početak odvajanja i četvrtog dijela (koji je kod krokodila potpuno pregrađen), da bi ptice i sisari imali potpuno okončan proces evolucije četverodijelnog srca (od po dvije komore i pretkomore). Istovjetan smisao transformacije imaju i pluća i neki drugi organski sistemi.

Rudimentni organi dokazuju da su tokom evolucijske prošlosti bili normalno razvijeni i isto tako imali karakterističnu funkciju. Takvi organi su brojni, a kao ilustracia se obično uzimaju; karlični pojas kitova, ostaci očiju slijepih životinja, slijepo crijevo čovjeka, različiti organi guštera i sl.

Atavizmi su tragovi davnih svojstava, koja se povremno javljaju kod rijetkih savremenika. To su kod čovjeka prekomjerna dlakacost, veći broj mliječnih žlijezda ili uoćljivi ostatak repa. Razlika između atavizama i rudimenata je u tome što se rudimenti redovno javljaju kod svih pripadnika neke vrste organizama, a atavizmi veoma rijetko i pojedinačno.

Paleontološki dokazi

Tiktaalik – prijelazni oblik između riba i vodozemaca

Fosil Archaeopteryxa – prijelaznog oblika između gmizavaca i ptica

Cynognathus (Eucynodontia), jedan od pripadnika grupe Therapsida sisarolikih guštera – predaka svih modernih sisara

Paleontologija je odavno već prikupila podatke na osnovu kojih se donose zaključci o porijeklu, datiranju redoslijeda nastanka glavnih biljnih i životinjskih skupina. Prema njima, na našoj planeti su se najprije pojavili najjednostavniji reproducibilni organizmi, a zatim sve složeniji i složeniji. Zato se mogao izvesti zaključak da su se složeniji organizmi razvili od jednostavnijih. Kao ubjedljiva ilustracija se uzimaju:

prijelazni oblici i
evolucijski nizovi

Prijelazni oblici

Prelazne forme su sačuvani kao fosili biljnih i životinjskih vrsta koje ćine prelaz između pojedinih viših biosistematskih kategorija. To se uočava po tome što imaju osobenosti dviju ili više grupa organizama. Među biljkama otkriveni su prelazni oblici na relacijama:

alge – paprati: fosilne Psilophyta
mahovine – paprati: fosilne Psilophyta
paprati – golosjemenjače: fosilne Pterydospermae
paprati – skrivenosjemenjače: fosilni Benetiti.

Zahvaljujući postojanosti kostura, životinjski prelazni oblici su još uočljiviji (i poznatiji):

ribe – vodozemci: fosilne ribe resoperke – Undina
vodozemci – gmizavci: fosilne Seymouria
gmizavci – ptice: fosilni Archaeopterix, Archaeornis
gmizavci – sisari: fosilni zvjerogušteri – Therodontia

Evolucijski nizovi

Razvojni niz konja
S lijeva na desno:
veličin tijela, biometrijske promjene u lobanji, smanjenje broja prstiju (lijevo prednja noga)

Evolucijski nizovi su fosili predaka današnjig skupina organizama koji su se sukcesivno javljali između njih i dalekih ishodišnih oblika. Oni dokazuju da su jedni oblici nastajali od prethodnih i bili preci onih koji ih slijede u njihovoj filogenetskoj liniji, sve do današnjice. Najpotpuniji paleontološki podaci su prikupljeni o evolucijskim nizovima konja, slona i nosoroga.

Evolucijski niz konja (Equuidae) trajao je oko 70 miliona godina. Obilježen je povećanjem tjelesnih dimenzija, dužine nogu, smanjenjem broja prstiju i promjenama zubala, kao prilagodbi prelasku iz žbunovitih staništa na travnata i, u vezi s tim, promjenama načina ishrane. Vjerojatni tok razvoja konja iz Hyracotheriuma do Equusa (današnji konj) uključuje najmanje 12 rodova i nekoliko stotina vrsta. Glavni trendovi u razvoju konja, kao prilagodbi na promjene ekoloških uvjeta su kako slijedi: • Porast veličine (0.4 do 1,5 m)
• Produživanje nogu i stopala;
• Redukcija lateralnih prstiju;
• Porast dužine i tanjenje trećeg prsta;
• Porast širine sjekutića;
• Zamjena pretkutnjaka – kutnjacima;
• Porast dužine zuba i krune kutnjaka.

Phenocodus (petoprstaš, mala životinja veličine lisice) – Eohypus (konj zore, prednje noge četiri, zadnje tri prsta) – Mesohypus – Moeryhypus – Pliohypus – rod Equus (kopitari: konj, magarac i zebra).

Reference

^ Campbell N. (2005). Biology. Benjamin/ Cummings, San Francisco ISBN 0-07-366175-9.
^ Dobzhansky T. (1970): Genetics of the evolutionary process. Columbia, New York, ISBN 0-231-02837-7

Također pogledajte

[1] Campbell N. (2005). Biology. Benjamin/ Cummings, San Francisco ISBN 0-07-366175-9.

[2] Dobzhansky T. (1970): Genetics of the evolutionary process. Columbia, New York, ISBN 0-231-02837-7

[1]

[2]