3. ΕΞΕΛΙΞΗ

3.1 ΕΙΣΑΓΩΓΗ

Ο Δαρβίνος

Υπάρχουν δύο πολύ σημαντικοί λόγοι για τους οποίους πρέπει να μελετήσουμε τη Θεωρία της Εξέλιξης :

1. Έχει επηρεάσει ίσως περισσότερο από κάθε άλλη σύγχρονη επιστημονική θεωρία το δυτικό πολιτισμό .

2. Κάθε επιστήμη βασίζεται πάνω σε μερικές θεμελιώδεις γενικεύσεις , δηλαδή σε αρχές που ισχύουν σε όλη την έκταση των αντικειμένων που μελετά .Η Βιολογία στηρίζεται στην Κυτταρική Θεωρία και στην Θεωρία της Εξέλιξης που υποστηρίζει ότι όλα τα έμβια όντα είναι προϊόν εξέλιξης που υπέστησαν προγενέστεροι οργανισμοί . Χωρίς τη Θεωρία της Εξέλιξης η Βιολογία θα έμοιαζε περισσότερο με μια στείρα περιγραφή φυτικών και ζωικών οργανισμών από την οποία θα έλειπε ο μίτος που τους συνδέει μεταξύ τους .

Ένας από τους λόγους για τους οποίους άργησε να γίνει αποδεκτή η θεωρία της εξέλιξης , ήταν ότι στο σύντομο χρονικό διάστημα της ζωής του ανθρώπου δεν μπορούν να γίνουν αντιληπτές οι μεταβολές που υφίστανται τα είδη .

Διατύπωσε με επιστημονικούς όρους τη θεωρία του

Υπέδειξε τον μηχανισμό ( Φυσική Επιλογή) με τον οποίο πραγματοποιείται η εξέλιξη .

Θεοδόσιος Ντομπζάνσκυ : Είναι ο μεγάλος εξελικτικός του 20ού αιώνα .

1

3.1.1 Ταξινόμηση των οργανισμών και εξέλιξη

Η ταξινόμηση

Πληθυσμός

Είδος

Π.χ. Ίδιο γένος Ίδια Οικογένεια

Διευκολύνει τη μελέτη των οργανισμών .

Αντανακλά τον τρόπο με τον οποίο οι οργανισμοί έχουν εξελιχθεί .

Σύνολο ατόμων του ίδιου είδους , που ζουν στην ίδια γεωγραφική περιοχή (βιότοπο) , την ίδια χρονική

περίοδο .

Ισχύει το Μειξιολογικό κριτήριο για άτομα που αναπαράγονται αμφιγονικά (άνθρωπος , ζώα, πολυκύτταροι φυτικοί οργανισμοί).Δύο άτομα ανήκουν στο ίδιο είδος ,αν μπορούν να αναπαραχθούν μεταξύ τους και να αποκτήσουν γόνιμους απογόνους .

Ισχύει το Τυπολογικό κριτήριο για άτομα που αναπαράγονται μονογονικά (βακτήρια ,μύκητες ,πρωτόζωα).Οργανισμοί που έχουν κοινά μορφολογικά και βιοχημικά χαρακτηριστικά , ομαδοποιούνται στο ίδιο είδος .

Με βάση το Τυπολογικό κριτήριο του Λινναίου οι οργανισμοί συγκροτήθηκαν σε ευρύτερες ταξινομικές βαθμίδες :

ΕιδοςΓένοςΟικογένειαΤάξηΚλάσηΦύλο

ΓάταΛύγκας

ΓορίλαςΓίββωνας

2

Ίδια τάξη Ίδια κλάση

Ίδιο Φύλο

3.1.2 Η θεωρία του Λαμάρκ

Ο Ζαν-Μπατίστ Λαμάρκ

ΆνθρωποςΓορίλαςΓίββωνας

ΆνθρωποςΓορίλαςΓίββωναςΓάταΛύγκας

ΆνθρωποςΓορίλαςΓίββωναςΓάταΛύγκαςΚροκόδειλος

Την εποχή που έζησε επικρατούσε η άποψη του Πλάτωνα και του Αριστοτέλη για την σταθερότητα των ειδών .

Ήταν Ζωολόγος και έζησε τον 18ο αιώνα .

Επινόησε τον όρο Βιολογία.

Υποστήριξε με επιχειρήματα :1) Ότι τα είδη μεταβάλλονται2) Η ζωή έχει προέλθει από απλούστερες μορφές

που σταδιακά έγιναν πιο περίπλοκες .

Εξέδωσε την πρώτη ολοκληρωμένη θεωρία για την εξέλιξη , με το βιβλίο του «Η Φιλοσοφία της Ζωολογίας»(1809) .

3

Η θεωρία του Λαμάρκ περιελάμβανε τα εξής σημεία :

1) Η άβια ύλη περιλαμβάνει ατελείς μορφές ζωής , οι οποίες εξελίσσονται σε συνθετότερες εξαιτίας μιας έμφυτης τάσης για συνεχή πρόοδο .

2) Κατά τη διάρκεια μεγάλων χρονικών περιόδων οι πρωτόγονοι οργανισμοί μετατρέπονται σταδιακά κατά μήκος μιας «νοητής φυσικής κλίμακας », σε πιο εξελιγμένους με τη βοήθεια μιας εσωτερικής δύναμης , η οποία στοχεύει στη βελτίωσή τους .

3) Πίστευε ότι νέα χαρακτηριστικά δημιουργούνται σύμφωνα με την Αρχή της χρήσης και της αχρησίας.

4) Τα επίκτητα χαρακτηριστικά κληροδοτούνται στους απογόνους .

5) Με την πάροδο του χρόνου συσσωρεύονται πολλές αλλαγές οι οποίες οδηγούν στη δημιουργία ενός νέου είδους .

3.1.3 Η θεωρία της Φυσικής Επιλογής

Ο Κάρολος Δαρβίνος

Το 1858 δημοσίευσε το βιβλίο του «Προέλευση των ειδών δια της φυσικής επιλογής »

Γεννήθηκε στην Αγγλία το 1809 .

Ενδιαφερόταν για τη μελέτη του φυσικού κόσμου .

Στράφηκε προς την Ιατρική και τη Θεολογία ,χωρίς όμως ικανοποιητικά αποτελέσματα .

Το 1831ξεκίνησε σας φυσιοδίφης ένα ταξίδι με τη φρεγάτα Beagle , που κράτησε 5 χρόνια .Αρχικά πίστευε ότι τα είδη είναι σταθερά , αλλά με το υλικό που συνέλλεξε τελικά οδηγήθηκε στην ιδέα ότι τα είδη μεταβάλλονται .

4

Η Θεωρία της φυσικής επιλογής περιλαμβάνει 4 παρατηρήσεις και 3 συμπεράσματα:

Παρατήρηση 1:Οι πληθυσμοί των ειδών τείνουν να αυξάνονται από γενιά σε γενιά με ρυθμό γεωμετρικής προόδου .

Συμπέρασμα 1:Για να παραμένει σταθερό το μέγεθος ενός πληθυσμού , παρά την τάση για αύξηση , μερικά άτομα δεν επιβιώνουν ή δεν αναπαράγονται .Συνεπώς μεταξύ των οργανισμών ενός πληθυσμού διεξάγεται ένας αγώνας επιβίωσης .

Παρατήρηση 2:Αν εξαιρεθούν οι εποχικές διακυμάνσεις, τα μεγέθη των πληθυσμών μένουν σχετικά σταθερά .Παρατήρηση 3:Τα άτομα ενός είδους δεν είναι όμοια .Στους πληθυσμούς υπάρχει μια τεράστια ποικιλομορφία όσον αφορά τα φυσικά χαρακτηριστικά των μελών .

Συμπέρασμα 2:Η επιτυχία στον αγώνα για επιβίωση δεν είναι τυχαία . Αντιθέτως εξαρτάται από το είδος των χαρακτηριστικών που έχει κληρονομήσει ένας οργανισμός από τους προγόνους του .Οι οργανισμοί οι οποίοι έχουν κληρονομήσει χαρακτηριστικά που τους βοηθούν να προσαρμόζονται καλύτερα στο περιβάλλον τους επιβιώνουν περισσότερο ή και αφήνουν μεγαλύτερο αριθμό απογόνων από τους οργανισμούς οι οποίοι έχουν κληρονομήσει λιγότερο ευνοϊκά για την επιβίωσή τους χαρακτηριστικά

Παρατήρηση 4:Τα περισσότερα από τα χαρακτηριστικά των γονέων κληροδοτούνται στους απογόνους .

Συμπέρασμα 3:Τα ευνοϊκά για την επιβίωση χαρακτηριστικά μεταβιβάζονται στην επόμενη γενιά με μεγαλύτερη συχνότητα από τα λιγότερο ευνοϊκά , καθώς οι φορείς τους επιβιώνουν και αφήνουν μεγαλύτερο αριθμό απογόνων από τους φορείς των λιγότερο ευνοϊκών χαρακτηριστικών .Έτσι με την πάροδο του χρόνου , η συσσώρευση όλο και περισσότερων ευνοϊκών χαρακτηριστικών σε έναν πληθυσμό μπορεί να οδηγήσει στην εμφάνιση ενός νέου είδους .

ΦΥΣΙΚΗ ΕΠΙΛΟΓΗ

ΤΕΧΝΗΤΗ ΕΠΙΛΟΓΗ

Είναι η διαδικασία με την οποία οι οργανισμοί που είναι περισσότερο προσαρμοσμένοι στο περιβάλλον τους επιβιώνουν και αναπαράγονται περισσότερο από τους λιγότερο προσαρμοσμένους .

Είναι η διαδικασία κατά την οποία ο άνθρωπος κάθε φορά επιλέγει τα καταλληλότερα ζώα ή φυτά ή αυτά που έχουν οικονομικό ενδιαφέρον, προκειμένου να παραγάγει απογόνους με επιθυμητά χαρακτηριστικά .

5

3.1.4 Μερικές χρήσιμες αποσαφηνίσεις στη θεωρία της Φυσικής Επιλογής

3.1.5 Η φυσική επιλογή εν δράσει

Biston betularia

Η φυσική επιλογή δρα στον πληθυσμό και συνεπώς ο πληθυσμός αντιπροσωπεύει τη μικρότερη δυνατή μονάδα που μπορεί να εξελιχθεί .

Η δράση της φυσικής επιλογής είναι τοπικά και χρονικά προσδιορισμένη .Οι συνθήκες του περιβάλλοντος διαφέρουν από περιοχή σε περιοχή και από χρονική στιγμή σε χρονική στιγμή . Έτσι είναι δυνατόν ένα χαρακτηριστικό που αποδεικνύεται προσαρμοστικό σε μια περιοχή μια καθορισμένη χρονική στιγμή να είναι άχρηστο ή και δυσμενές σε μια άλλη περιοχή ή σε μια άλλη χρονική στιγμή .

Στις αρχές του 20ού ,σε βιομηχανικές περιοχές όπως το Μάντσεστερ , οι μαύρες αποτελούν την μοναδική σχεδόν παραλλαγή . Το φαινόμενο αυτό ονομάστηκε Βιομηχανικός Μελανισμός .

Πεταλούδα .

Διαδεδομένο έντομο σε Αγγλία και Σκωτία

Υπάρχουν δύο παραλλαγές:

Α) ανοιχτόχρωμες με σκούρες κηλίδες στις πτέρυγες

Β) εξολοκλήρου μαύρες

Πριν τη βιομηχανική επανάσταση οι ανοιχτόχρωμες ήταν περισσότερες .Μετά τη βιομηχανική επανάσταση οι μαύρες έγιναν περισσότερες .

6

3.1.6 Σύγκριση της θεωρίας του Λαμάρκ με τη θεωρία του Δαρβίνου

Εμφάνιση ψηλού λαιμού στις καμηλοπαρδάλεις με βάση τη θεωρία

ΛΑΜΑΡΚ ΔΑΡΒΙΝΟΥΟι καμηλοπαρδάλεις δημιουργήθηκαν από οργανισμούς κατώτερων βαθμίδων διαμέσου της φυσικής κλίμακας .

Στο φυλογενετικό δέντρο των καμηλοπαρδάλεων , σε κάποιο προγονικό είδος , υπήρχαν ζώα με λαιμούς ποικίλου είδους .

Τα χαμηλότερα κλαδιά απογυμνώθηκαν από τα φύλλα τους ,οπότε προέκυψε η ανάγκη για πρόσβαση των καμηλοπαρδάλεων , που ως τότε είχαν κοντούς λαιμούς , στα ψηλότερα κλαδιά .

Ο αριθμός των ζώων που γεννιούνταν ήταν πολύ μεγαλύτερος από τον αριθμό των ζώων που μπορούσε να θρέψει το περιβάλλον . Προέκυψε λοιπόν η ανάγκη ελέγχου του μεγέθους του πληθυσμού τους .

Σύμφωνα με την αρχή της χρήσης και της αχρησίας , ορισμένα ζώα τέντωναν το λαιμό τους , για να φτάσουν τα ψηλά κλαδιά . Με το συνεχές τέντωμα και με τη βοήθεια μιας εσωτερικής δύναμης ο λαιμός τους μάκρυνε .

Η φυσική επιλογή ευνόησε τα άτομα με τον ψηλότερο λαιμό , γιατί μπορούσαν να προσεγγίσουν τροφή καλύτερης ποιότητας ή μεγαλύτερης ποσότητας .Τα άτομα με κοντό λαιμό σταδιακά λιγόστευαν και τελικά εξαφανίστηκαν .

Σύμφωνα με την αρχή της κληρονομικής μεταβίβασης των επίκτητων χαρακτηριστικών , ο μακρύς λαιμός κληροδοτήθηκε στους απογόνους και αποτέλεσε χαρακτηριστικό του είδος τους .

Ο μακρύς λαιμός κληροδοτήθηκε στους απογόνους και αποτέλεσε χαρακτηριστικό του είδους τους .

7