Evolucijska biologija

Evolucijska biologija je biološka nauka koja proučava evolucijske procese koji proizvode i usmjeravaju raznolikost životnih oblika na Zemlji, pčočevši od najjednostavnijih prapočetaka života. Ovi procesi uključuju zajedničko porijeklo vrsta i porijeklo novih vrsta.

Stablo života, koje pojašnjava razvoj modernih vrsta iz izumrlih praživotinja. Tri domena su odvojeni različitim bojama (plavo: bakterije; zeleno: Archaea; crveno: eukarioti).

Suvremeni prikaz kompletnog "stabla života"
("Tree of Life on the Web" projekt)

Disciplina je nastala u okviru onoga što Julian Huxley nazvao moderne sinteza razumijevanja nekoliko prethodno nepovezanih područja bioloških istraživanja, uključujući i genetiku, ekologiju, sistematika i paleontologiju.

Novija istraživanja su ovu oblast proširila da pokrije adaptacije genetičke arhitekture, molekularnu evoluciju, kao i različite snage koje doprinose evoluciji, uključujući, ne samo prirodno odabiranje, nego i spolno odabiranje, genetički drift i biogeografiju. Novije polje evolucijska razvojna biologija ("evo-devo"; kraćenica od: evo'lution – development) istražuje, kako razvojem organizama (iz jedne ćelije embriogenezom nastaje tijelo nove, kasnije odrasle jedinke) pronaći predačke odnose između organizama i kako su evoluirali se procesi razvića.

Oblasti

Nauka o evoluciji je ujedinjujući koncept evolucijske biologije. Evolucijska biologija je konceptualno potpolje biologije koje se prožima sa drugim potpoljima koja su omeđena razinom biološke organizacije (npr. citologija, populacijska biologija), taksonomski rang , kao što su zoologija, ornitologija, herpetologija) ili pak ugao pristupa (npr. biološka polja teorijska biologija, eksperimentalna evolucija, paleontologija). Obično, ove raskrsnice se kombiniraju u pojedinim oblastima, kao što su evolucijska ekologija i evolucijska razvojna biologija. Takvi fenomeni uključuju i specijaciju,

Napomena: U bosanskohercegovačkom obrazovnom sistemu, kao i širom Regiona, termini evolucija i evolucijska biologija, se, sa više ili manje argumenata, međusobno poistovjećuju i/ili diferenciraju.

Suvremene istraživačke teme

Budući da je evolucijska biologija nauka o porijeklu i suštini bioraznolikosti i procesima koji su doveli do strukture suvremenog živog svijeta, suvremena istraživanja obuhvataju teme koje se očekuju od centralne nauke u razumijevanju porijekla i trajanja života. Moderna evolucijska biologija ugrađuje ideje i znanja iz raznih područja nauke, kao što su, npr. molekularna genetika ili bioinformatika i kompjuterska nauka.

• Neka polja evolucijskih istraživanja pokušavaju objasniti pojave i procese koji su u modernoj evolucijskoj sintezi slabo razrađeni i/ili shvaćeni. Ovi fenomeni uključuju specijaciju, evoluciju spolnog razmnožavanja, evoluciju kooperacije, evoluciju starenja i evolvabilnost.
• Zatim, biolozi sebi postavljaju najdirektnije evolucijsko pitanje: "šta se zbilo i kada?". U traganju za odgovorima na ovo, jedno od ključnih pitanja prošlog i sadašnjeg živog svijeta, uključene su i druge nauke, a osobito paleobiologija, sistematike i filogenija.
• Treće, moderna evolucijska sinteza zamišljena je u vremenima kada nije shvatana molekulska osnova genâ. Današnji evolucijski biolozi pokušavaju odrediti genetičku arhitekturu najzanimljivijih evolucijskih pojava, kao što su adaptacija i specijacija. Traže odgovore na pitanja na to koliko je gena uključeno u njihovu kontrolu, koliko su veliki efekti svakog od njih, koliko su učinci različitih gena međuovisni, koju vrstu funkcija imaju ti geni, te koje im se vrste promjena mogu događati (npr. tačkaste mutacije nasuprot genskoj duplikaciji ili čak genomskom uvišestručavanju). Evolucijski biolozi nastoje pomiriti visoku heritabilnost viđenu u studijama blizanaca s poteškoćama u pronalaženju odgovora na pitanje koji su geni odgovorni za ovu heritabilnost, uz primjenu studija asocijacije širom genoma.

Jedanvelikih od izazov u proučavanju genetičke arhitekture na idividualnoj razini su rezultati klasične genetike, koja je bila u temeljima moderne evolucijske sinteze, jer ih mora usaglasiti sa modernim spoznajama molekularne biologije. To podrazumijeva obimno učešće matematičko-računarskih modela da bi se podaci o sekvencama DNK stavili u kontekst teorije evolucije, kao dijela teorije molekularna evolucije. Naprimjer, biolozi pokušavaju saznati koji su geni pod jakim selekcijskim pritiskom.

Četvrto, moderna evolucijska sinteza uključivala je suglasnost o tome koje sile usmjeravaju evoluciju, ali ne i njihov relativni adaptacijski značaj. Trenutačni istraživači nastoje to odrediti. Prema klasičnim znanjima populacijske genetike, evolucijske sile uključuju faktore kao što su:

• prirodna selekcija,
• spolna selekcija,
• genetički drift,
• genski draft,
• razvojna ograničenja,
• mutacijsku pristranost i
• reproduktivna izolacija, odnosno biogeografsko rasprostranjenje.

Također pogledajte

• Evolucija
• Genetika
• Biologija