Evoluția lumii vii

Teorii despre evoluția organismelor și dovezile evoluției biologice.

Ce este evoluția și teoriile despre ea

Evoluția este procesul de transformare lentă și treptată a speciilor de-a lungul timpului: speciile de azi provin din specii mai vechi, care s-au modificat generație după generație, în milioane de ani. Ideea a fost explicată diferit de doi mari naturaliști:

• Jean-Baptiste Lamarck (începutul secolului al XIX-lea) a susținut că organele se dezvoltă prin folosire și se atrofiază prin nefolosire, iar caracterele dobândite în timpul vieții s-ar transmite urmașilor. Exemplul său celebru: girafa și-ar fi lungit gâtul întinzându-se după frunze, iar gâtul astfel alungit s-ar fi moștenit. Astăzi știm că această explicație este greșită: caracterele dobândite prin exercițiu (mușchii unui sportiv, bronzul) nu se transmit ereditar, pentru că nu modifică ADN-ul din celulele reproducătoare.
• Charles Darwin (1859, cartea „Originea speciilor”) a propus explicația acceptată și astăzi: selecția naturală. Indivizii unei specii nu sunt identici; cei cu însușiri avantajoase supraviețuiesc mai des și lasă mai mulți urmași, transmițându-le aceste însușiri.

În varianta lui Darwin, girafele cu gât mai lung existau deja printre celelalte, datorită variabilității; ele au ajuns mai ușor la hrană, au supraviețuit și s-au înmulțit mai mult — iar în timp, gâtul lung a devenit regulă. Compararea celor două explicații pe același exemplu este cerință clasică de examen.

Selecția naturală și adaptarea

Mecanismul selecției naturale se sprijină pe trei observații simple:

• organismele produc mai mulți urmași decât pot supraviețui (o știucă depune sute de mii de icre, dar puține ajung pești adulți);
• indivizii unei specii sunt diferiți între ei (variabilitate), iar o parte dintre diferențe sunt ereditare, provenite din mutații și din combinarea genelor părinților;
• resursele fiind limitate, are loc o luptă pentru existență: cu prădătorii, cu mediul, cu ceilalți indivizi.

Consecința: indivizii cu însușiri avantajoase în mediul respectiv supraviețuiesc și se reproduc în număr mai mare — natura „selectează”, generație după generație, variantele potrivite. Rezultatul acumulării acestor selecții este adaptarea: potrivirea uimitoare dintre organisme și mediul lor de viață (culoarea albă a ursului polar, forma hidrodinamică a peștilor, ciocurile diferite ale păsărilor după hrană).

Două precizări care despart nota mare de confuzie: selecția nu creează însușiri noi la comandă — ea doar alege dintre variantele deja existente; și nu individul se transformă în timpul vieții, ci populația se schimbă de la o generație la alta. Un exemplu actual: bacteriile rezistente la antibiotice au devenit frecvente tocmai pentru că antibioticele au eliminat bacteriile sensibile, lăsând în urmă variantele rezistente.

Dovezile evoluției

Evoluția nu este o simplă presupunere — este susținută de mai multe categorii de dovezi independente, care se cer enumerate și exemplificate la examen:

• Dovezi paleontologice – fosilele: resturi și urme ale organismelor din trecut, păstrate în rocile scoarței terestre. Straturile vechi conțin forme simple, straturile recente forme tot mai complexe; există și forme fosile de legătură, precum Archaeopteryx, care combină însușiri de reptilă (dinți, coadă lungă, gheare) cu însușiri de pasăre (pene, aripi) — dovada rudeniei dintre cele două grupe.
• Dovezi anatomice – organele omoloage: au aceeași origine și același plan de organizare, dar funcții diferite — aripa liliacului, înotătoarea balenei și mâna omului au același schelet de bază. Ele indică un strămoș comun. Tot aici intră organele vestigiale (rudimentare), rămășițe ale unor structuri cândva funcționale: apendicele, măselele de minte, oscioarele cozii (coccisul) la om.
• Dovezi embriologice – embrionii vertebratelor (pește, broască, pasăre, om) seamănă izbitor în primele stadii; embrionul uman are, o vreme, schițe de fante branhiale și coadă — mărturii ale înrudirii vertebratelor.

Atenție la o distincție frecvent punctată: organele omoloage (origine comună, funcții diferite) nu trebuie confundate cu organele analoage (funcție asemănătoare, origine diferită — aripa insectei față de aripa păsării); doar cele omoloage dovedesc înrudirea.

Originea și evoluția omului

Omul aparține grupului primatelor, alături de maimuțele antropoide (cimpanzeu, gorilă, urangutan). Precizarea corectă — și capcana clasică — este că omul nu provine din maimuțele actuale: omul și maimuțele antropoide au strămoși comuni, din care liniile lor evolutive s-au despărțit cu milioane de ani în urmă. Cimpanzeul este „văr”, nu „bunic”.

Transformările esențiale pe linia evolutivă a omului (procesul de umanizare):

• mersul biped – eliberarea mâinilor de rolul de sprijin; coloană vertebrală curbată în formă de S, bazin lărgit, picior cu boltă;
• dezvoltarea creierului – creșterea volumului cranian și mai ales a scoarței cerebrale, sediul gândirii;
• mâna aptă pentru muncă – degetul mare opozabil, capabil de mișcări fine, folosirea și apoi confecționarea uneltelor;
• viața în grup, limbajul articulat și folosirea focului – au permis transmiterea cunoștințelor de la o generație la alta, o evoluție culturală mult mai rapidă decât cea biologică.

Dintre etapele evoluției omului, la nivelul gimnaziului se rețin reprezentanți precum australopitecii (primii cu mers biped), Homo habilis (primele unelte), Homo erectus (folosirea focului) și Homo sapiens — omul actual, singura specie umană care mai există astăzi. Toate populațiile umane actuale aparțin aceleiași specii.

Biodiversitatea și clasificarea organismelor

Rezultatul a miliarde de ani de evoluție este biodiversitatea: uriașa varietate a formelor de viață — de la bacterii la balene — fiecare adaptată mediului ei. Pentru a se orienta în această diversitate, biologii clasifică organismele în grupe pe baza înrudirii lor, adică a strămoșilor comuni.

Unitatea de bază a clasificării este specia: totalitatea indivizilor asemănători, care se pot reproduce între ei și dau urmași fertili. Calul și măgarul pot avea împreună catâri, dar catârii sunt sterili — dovadă că este vorba de două specii diferite. Speciile înrudite se grupează în genuri, acestea în familii, apoi ordine, clase, încrengături și regnuri.

Cele cinci regnuri studiate: Monera (bacteriile — celule fără nucleu adevărat), Protista (organisme simple, majoritatea unicelulare, cu nucleu), Fungi (ciupercile), Plantae (plantele) și Animalia (animalele). Fiecare specie primește o denumire științifică din două cuvinte latinești (genul și specia): omul actual este Homo sapiens.

Clasificarea modernă reflectă evoluția: grupele mari sunt ramurile unui arbore genealogic al viețuitoarelor, în care speciile apropiate stau pe ramuri vecine. Biodiversitatea este însă amenințată de activitatea umană; dispariția unei specii este ireversibilă, de aceea protejarea biodiversității este o responsabilitate a tuturor.

Test — 6 întrebări ca la examen