Biológia života

Evolúcia a história života na Zemi

dedičnosť

Dôkazy sú ohromujúce, že všetok život na Zemi sa vyvinul z bežných predkov v neprerušenom reťazci od jeho vzniku. Darwinov princíp evolúcie je zhrnutý v nasledujúcich skutočnostiach. Celý život má tendenciu sa zvyšovať: viac organizmov je počatých, vyliahnutých, vyliahnutých, vyklíčených zo semien, naklíčených spórami alebo produkovaných delením buniek (alebo inými prostriedkami), ktoré môžu prežiť. Každý takto vyrobený organizmus sa líši, hoci len málo, nejakým merateľným spôsobom od svojich príbuzných. V akomkoľvek danom prostredí budú mať tieto varianty, ktoré sa najlepšie hodia pre dané prostredie, tendenciu zanechať viac potomkov ako ostatné. Potomkovia sa podobajú svojim predkom. Variantné organizmy opustia potomstvo ako oni. Preto sa organizmy časom odklonia od svojich predkov. Termín prírodný výber je skratka pre tvrdenie, že všetky organizmy neprežijú a nechajú potomkov s rovnakou pravdepodobnosťou. Živí dnes boli vybraní v porovnaní s podobnými, ktoré nikdy neprežili ani nevytvorili. Všetky organizmy na Zemi sú dnes rovnako vyvinuté, pretože všetky zdieľajú tých istých pôvodných pôvodných predkov, ktorí čelili nespočetným hrozbám prežitia. Všetci pretrvávali už od približne 3,7 až 3,5 miliárd rokov pred Archean Eon (pred 4 miliardami až 2,5 miliardami rokov), čo sú produkty veľkého evolučného procesu s identickými molekulárnymi biologickými bázami. Pretože prostredie Zeme je tak rozmanité, konkrétne podrobnosti o evolúcii každého organizmu sa líšia od údajov o iných druhoch napriek chemickým podobnostiam.

konvergencie

Všade, kde je prostredie Zeme heterogénne. Hory, oceány a púšte trpia extrémnymi teplotami, vlhkosťou a dostupnosťou vody. Všetky ekosystémy obsahujú rozmanité mikroprostredia: oceánske kaly s nedostatkom kyslíka, pôdy bohaté na sulfidy alebo amoniak, minerálne výchozy s vysokým obsahom rádioaktivity alebo vriace organicky bohaté pramene. Okrem týchto fyzikálnych faktorov, prostredie každého organizmu zahŕňa ďalšie organizmy v jeho okolí. Pre každý environmentálny stav existuje zodpovedajúci ekologický priestor. Rôznorodosť ekologických výklenkov na Zemi je celkom pozoruhodná. Dokonca aj mokré trhliny v žule sú doplnené baktériami „konzumujúcimi horniny“. Ekologické medzery v histórii života boli niekoľkokrát nezávisle zaplnené. Napríklad celkom podobný obyčajnému placentárnemu vlkovi cicavcov bol vlk vačnatý, tylacín (vyhynutý od roku 1936), ktorý žil v Austrálii; oba dravé cicavce majú výraznú podobnosť vo fyzickom vzhľade a správaní. Rovnaký zjednodušený tvar pre vysokorýchlostný námorný pohyb sa vyvinul nezávisle najmenej štyrikrát: v plazoch Stenopterygius a iných druhoch druhoch; v tuniakoch, čo sú ryby; av delfínoch a tuleňoch, ktoré sú cicavcami. Konvergentná evolúcia v hydrodynamickej forme vyplýva zo skutočnosti, že problém vysokorýchlostného námorného pohybu veľkých zvierat existuje iba v úzkom rozsahu. Oko, svetelný receptor, ktorý vytvára obraz, sa vyvíjalo nezávisle viac ako dvakrát tucet, a to nielen u zvierat na Zemi, ale u protistov, ako je napríklad dinomastigotický erytropsodínium. Zrejme očné štruktúry najlepšie vyriešia problém vizuálneho záznamu. Ak fyzika alebo chémia vytvorí jedno z najúčinnejších riešení daného ekologického problému, vývoj v rôznych líniách bude mať často tendenciu k podobným, takmer identickým riešeniam. Tento jav sa nazýva konvergentný vývoj.

Spontánna generácia

Život je nakoniec materiálnym procesom, ktorý vznikol z neživého materiálneho systému spontánne - a aspoň raz v odľahlej minulosti. O tom, ako vznikol život, sa diskutuje nižšie. Zatiaľ však nie je možné uviesť žiadne dôkazy o spontánnej generácii. Spontánna generácia, tiež nazývaná abiogenéza, hypotetický proces, ktorým sa živé organizmy vyvíjajú z neživých látok, musí byť odmietnutá. Podľa tejto teórie sa predpokladá, že kusy syra a chleba zabalené do handier a ponechané v tmavom rohu produkujú myši, pretože po niekoľkých týždňoch sa myši objavili v handrách. Mnohí verili v spontánnu generáciu, pretože vysvetľovali také udalosti, ako sú červy rojiace sa na rozpadajúce sa mäso.

Od 18. storočia sa ukázalo, že rastliny a zvieratá sa nemôžu produkovať neživým materiálom. Pôvod mikroorganizmov, ako sú kvasinky a baktérie, však nebol úplne určený, kým francúzsky chemik Louis Pasteur v 19. storočí nepreukázal, že sa mikroorganizmy rozmnožujú, že všetky organizmy pochádzajú z predchádzajúcich organizmov a že všetky bunky pochádzajú z predchádzajúcich buniek. Aký dôkaz existuje pre najskorší život na Zemi?