Evolutsioon ja evolutsiooniteooria (0)

Evolutsioon  
Elu areng maal 
Maa vanus u 4.5 milj a. Elu teke 4-3.5milj a tagasi. Vanimad organismid ​ainuraksed – tuumata  arhed  
ja  bakterid  – eeltuumsed.  Anaeroobsed  heterotroofid. Arenes fotosüntees ja aeroobne  hingamine .  
---  Esimesed  ​ hulkraksed   (käsnad)  ilmusid  enne  Kambriumi  ajastu  algust.  ​Kambriumi   plahvatus   – 
tormiline  hulkraksete  loomade  ehitustüüpide  areng  –  kõigi  tänapäeval  tuntud  hõimkondade 
varaseimad  esindajad.  Kujunes välja organismi ehitusplaani määravate regulatoorgeenide süsteem , 
mille  mitmekesistumise  võimalused  käivitasidki  vaadeldava ’plahvatuse’.  Piiritleti ehitustüübid – nt 
ainuõõssed,  ussid , limused, lülijalgsed, keelikloomad. Ajastu lõpul surid enamus lülijalgsetest. 
---  ​Ordoviitsiumi  ajastul  elustiku  mitmekesisuse  taastumine  uute lülijalgsetega. Esimesed maismaal 
levivad vetikad ja taimed. Suur surm taaskord – kliimajahenemine. 
---​ Siluri​ ajastul korallriffide moodustumine, esimesed  kalad . Sõnajalgtaimed, lülijalgsed maal.  
--- ​ Devoni ​ ajastul rüükalad ja kilpkalad. Esimesed kahepaiksed. Suur surm ☺. 
---  ​ Karbon   soe  ja  niiske  kliima.   Mitmekesine   taimestik  – osjad ,  kollad,  sõnajalad.  ​Kivisöelademed​. 
Kasvab kanepi ja lülijalgsete  mitmekesisus . ​Roomajad​.  
--- ​ Perm ​ ajastu lõpul suurim surm maailmas.  
---  ​Keskaegkonna   elustik   erines  Vanaaegkonna  omast.  Kasvab  kalade  mitmekesisus,  roomajad 
suuremad, hiidsisalike  valitsemisaeg . ​Imetajad  permi  ajastu lõpust, ööloomad.  ​ Juura  ​ajastul ​ linnud ​. 
Õistaimed.​ Mitmekesistusid putukad.  
---   Kriidi   lõpus  suur  väljasuremine  –   meteoriit   Mehhiko  lahes.  Surid  dinod  ja  igast   merelised  
loomarühmad.  
---  ​Uusaegkonnas  imetajate  kiire  evolutsioon.  Uusaegkonna  lõpus,  ​ neogeeni   ajastul  kliima  ja 
loomastik sarnased tänapäevastega.   
Evolutsiooni  mehhanismid  ja protsessid 
Ei  evolutsioneeru  mitte  üksikindiviidid,  vaid  indiviidide  rühmad  –  populatsioonid  ja  liigid. 
POPULATSIOONI  GENOFOND  –  ​populatsiooni  isendite  kõigi  geenide  ja  nende  alleelide  ning 
genoomi  mittekodeerivate  osade  kogum​.  Populatsiooni  genofondis  võib  geenil  olla  1,2  või  mitu 
alleeli.  Igas  gameedis  ( sugurakk )  igal  geenil  tavaliselt  üks   alleel   (haploidsus).  Võimalik genotüüpide 
arv populatsioonis iga geeni kohta sõltub geeni alleelide arvust: k(k+1)/2, kus k on alleelide arv. Kuna 
alleelide sagedus erinev, siis ka eri genotüüpide sagedus erinev. 
Eri  alleelide  ja  genotüüpide  arvulist  suhet  (suhtelist  sagedust)  nimetatakse  populatsiooni 
geneetiliseks struktuuriks antud geeni suhtes.  UK  matemaatika  Godfrey  Harold   Hardy  ja saksa a
  rst 
Wilhelm  Weinberg tõestasid, et pärandumisseadused populatsiooni geneetilist struktuuri ei muuda. 
St  et  teatud  tingimuste   kehtimise   korral  ​läheb   populatsioon   kiiresti  tasakaaluseisundisse,  kus 
genotüüpide sagedus on määratud alleelide sagedusega ja need jäävad põlvkonniti muutumatuks​. 
Kehtib  kui:  1)   Populatsioon   on  väga  suur  2)  ristumised  on  vabad  3) mutagenees   puudub 
4)populatsioon  on  isoleeritud  –  puudub   geenivool   teistest  populatsioonidest  5)  puudub  looduslik 
valik – kõik genotüübid on võrdse ​kohasusega​ e valikuväärtusega. 
Populatsioonide geneetiline struktuur võib muutuda:  1)geenide ja kromosoomide struktuur ning arv 
2) olemasolevate alleelide ja seega genotüüpide sagedus  
Populatsiooni  geneetilise  struktuuri  püsiva  suunaga  muutusi  nimetatakse  ​mikroevolutsiooniks​. 
Hardy-Weinbergi seaduse järgi saab hinnata mikroevolutsiooni tegurite toime suunda ja intensiivsust 
populatsioonides. Nendeks  teguriteks  on mutagenees, geenivool, geneetiline  triiv  ja looduslik valik. 
Esmane 
põhjus: 
​ mutatsioonid   –geenmutatsioonid  tekitavad  uusi  geene  ja  alleele. 
Kromosoommutatsioonid  põhjustavad  muutusi  geenide  paiknemises  ja  kordsuses  –  võib  muuta 
geenide  avaldumist  ja  ühtlasi  põhjustada  uute  geenide  teket  (kordistunud   geenid   võivad  eristuda 
erineva  funktsiooniga  geenideks).  Genoommutatsioonide  tagajärjel  muutub  kromosoomide  ja 
nendes asuvate geenide kordsus ning sellega kaasneb ka uute geenide eristumise võimalus.  
Mutatsioon   on  kas   neutraalne ,  kahjulik  või  kasulik.  Kui  pole dominantselt  letaalne  (surmav :D), siis 
pärandub  ja  moodustab  teiste  mutatsioonidega  populatsiooni  ​mutatsioonilise  muutlikkuse  varu​. 
Kasulikke kõige vähem. Suhteline, olude  muutudes  võib kahjulik olla kasulik. 
Suguliselt paljunevate organismide puhul oluline sama geeni ja teiste geenide alleelide omavaheline 
kombineerumine  –  ​ kombinatiivne   muutlikkus​.  Selle  muutlikkuse  potentsiaal  suur  aga   kalduvus  
minna tasakaaluasendisse ja evolutsioonilisi muutusi ta ei põhjusta (hah!). 
Teises  populatsioonis  tekkinud  mutatsioonid  siirduvad  sisserände  tagajärjel  vaadeldavasse 
populatsiooni,  võib  muuta  olemasolevate  alleelide  sagedust  –  ​geenivool  (geenisiire).  Peamine 
tagajärg soodsate alleelide levimine ja liigi ühtlustumine.  
Geneetiline  triiv  –  puhtstatistilistel  põhjustel  võib  alleelide  (ja  seetõttu ka genotüüpide) sagedus 
põlvest  põlve  juhuslikus  suunas  muutuda​.  Olulisem,  mida  väiksem  on  populatsioon.  Puudutab 
eelkõige mittekodeerivaid ja fenotüübis mitteavalduvaid osi. (geenivahemikud, pseudogeenid). 
1)  Vähendab  geneetilist muutlikkust väikestes populatsioonides. St üks variant võib kaduma minna 
ulatusliku kõikumise tagajärjel. 2) Suurendab geneetilisi erinevusi liigi populatsioonide vahel. 
Intensiivsust võib suurendada nt. katastroof. Kui pop.  taastub , siis on teistsuguse gen. struktuuriga – 
pudelikaelaefekt​. Kui väike hulk isendeid alustab uue populatsiooni, siis ​ rajajaefekt  ​e ​asutajaefekt​.  
Mõni  tavaline  alleel  võib  muutuda  haruldaseks  või  hoopis  kaduda,  samas  kui  mõni   haruldane  
geneetiline element võib juhuslikult tavaliseks saada. 
Looduslik valik 
… on ainus evolutsioonitegur, mis võib pikemat aega toimida kindlas suunas, luues populatsiooni v
  õi 
kogu liigi isendite ehituse ja talitluse ​kooskõla elukeskkonna tingimustega – kohastumuse​.  
Looduslik valik seisneb populatsiooni isendite valikulises ellujäämises ja ebavõrdses paljunemises, 
mis  on  tingitud  nende  geneetilistest  erinevustest  ja  elutingimuste  piiravast  toimest​.  Keskkonna 
piiravad  tegurid  nii  biootilised  kui   abiootilised .  Organismide  sõltuvust  neist  tingimustest  nimetas 
Darwin   ​olelusvõitluseks​. 
Ehksiis  ​individuaalsetest  geneetilistest  iseärasustest  tulenev  erinev 
edukus olelusvõitluses ongi looduslik valik​. Mõju populatsiooni geneetilisele struktuurile on kaudne. 
Isendite edukuse hindamine toimub nende fenotüübi järgi.  
 
​Suguline  valik  –  kujundab  sugupooltevahelisi  erinevusi.  Võimalikult  soodsa  genotüübiga 
sugupartneri  valik   mingite   vastassugupoolele  omaste  tunnuste  järgi.  Muus  mõttes  ebaolulised 
tunnused võivad areneda äärmuseni, tihti välistab ristumise võõra liigi isenditega.  
Sõltuvalt  valiku  tingimustest  ja populatsiooni genofondist võib looduslik valik avalduda kolmel viisil. 
Need on loodusliku valiku vormid ehk tüübid: stabiliseeriv, suunav ja lõhestav valik. 
Stabiliseeriv valik – kinnistab ja kaitseb väljakujunenud kohastumusi​. Populatsiooni kohastumuslike 
tunnuste  kinnistamine. 
Kohastumusi  kahjustavate  mutatsioonide  kõrvaldamine,  tunnuseid 
stabiliseerivate  regulatoorsete  geenide  toetus.  Peamine  valikuvorm.  Võib  kujuneda  ka  püsiv 
mitmekesisus,  kui  säilivad  mingi  geeni  2  või  enamgi  alleeli,  millest  igaüks  annab  eelise  mingi  ühe 
teguri suhtes.  
Suunav  valik  –  seisneb   tavalisest   vormist  mingil  viisil  erinevate  isendite  eelispaljunemises​.  Kas 
kvalitatiivne  (teistsugune  tunnusevariant)  või  kvantitatiivne  (suurus,  kiirus,  vastupidavus,  taiplikkus 
jms).  Siis  kui  elutingimuste kindlasuunaline muutumine või populatsiooni  asumine  uude keskkonda. 
Tingimuste püsimisel geno- ja fenotüüp asenduvad uutega, tekivad uued  kohastumused . S
  isalikud j a 
vaalad vette, tumedad  liblikad  tööstuspiirkondades.  
Lõhestav  valik  –  ​kahe  keskmisest  erinevate  tunnustega  isendirühma   eelispaljunemine   võrreldes 
nende  hübriididega​.  Siis  kui  populatsiooni  asuala jaotub elutingimustelt erinevateks piirkondadeks. 
Neis piirkondades kujunenud erisugused olelusvõitluse suhted teiste l iikidega ja mõnevõrra erinevad 
kohastumused. Hübriidid vähenenud kohasusega mõlema piirkonna tingimuste suhtes. Võib eristuda 
uus liik. Teguriks võivad olla ka sesoonsed muutused elutingimustes (nt. paaritumise  aastaaeg ). 
Kohastumine  
Populatsiooni  ja  liigi  isenditele  ühiseid  pärilikke  omadusi  ja  tunnuseid,  mis  soodustavad  nende 
eluvõimet  ja  paljunemist,  nimetatakse  ​kohastumusteks  e  ​adaptatsioonideks​.  ​Kohustumusi  loob, 
muudab  ja  säilitab  looduslik  valik​.  Päriliku  muutlikkuse  mitmekesisusest  kujundab  valik 
populatsioonile  omased  kasulikud tunnused kooskõlas elukeskkonna tingimustega – ​kohastumiseks​. 
Kohastumine  toimub  põlvkondade  vahetumise  käigus,  viib  kindlasuunaliste  pöördumatute 
muutusteni genofondis.  
Iga  indiviid  võib  elu  kestel  sobituda  elutingimuste  muutustega  päriliku  reaktsiooninormi  piires  – 
kohanemine ​.  Naha  pigmentatsiooni  muutumine,  pupillide  avardumine  ja  ahenemine,  lihasmassi 
suuruse muutumine.  
Kohastumine ​on  bioevolutsiooni  peamine protsess​. Eriti ä