Bioloogiline evolutsioon (3)

Bioloogilise evolutsiooni all mõistetakse eluslooduse ajaloolist arenemist esimestest elusolenditest tänapäevasteni. Oletatakse, et Maa tekkis 4,5 miljardit a. tagasi, esimesed elusolendid 4 miljardi aasta eest maailmameres (soojem ja madalaveelisem kui ookeanid ). Maakera ajalugu jaotatakse ürgaegkonnaks, aguaegkonnaks, vanaaegkonnaks, keskaegkonnaks ning uusaegkonnaks. Esimesed elusorganismid olid väiksed ja lihtsa ehitusega üherakulised tuumata organismid, mis sarnanesid bakteritele. Nendest kujunesid lihtsamad tuumaga üherakulised organismid, kes sarnanesid tänapäeva algloomadega. Mõningad bakterid sisaldasid klorofülli ning olid võimelised sünteesima (2500 mln. a. tagasi). Esimesed taimed olid vetikad . Üherakuliste vetikate kolooniatest kujunesid algelised hulkraksed vetikad (1500; paljunesid mittesuguliselt, lihtsa ehitusega, kehaks tallus ). Väga pikka aega arenes elu ainult vees, sest Maa atmosfääris polnud piisavalt hapniku. Vanaaegkonna algul (450) tekkisid esimesed algelised maismaataimed – ürgraikad. Maismaale asumiseks pidid taimed uute tingimustega kohanema (kujunesid lihtsad taimeorganid , aurumise takistamiseks kattekoed). Vanaaegkonna keskel (300-350) katsid Maad hiigelsuurtest koldadest, osjadest ja sõnajalgadest ürgmetsad (nim. karboniks e. kivisöeajastuks, sest tolle aja metsade jäänustest on tekkinud kivisüsi). Kui kliima muutus kuivemaks suri enamik eostaimedest välja. Tekkisid paljasseemnetaimed (295), millest on arenenud tänapäeva okaspuud . Nad valitsesid mitusada milj. a. ennem, kui tekkisid katteseemnetaimed e. õistaimed (140), väga palju liike, levisid üle kogu Maa, ka vette. Loomariigi kõige esimesed esindajad arenesid nagu taimedki vees. Esimesed hulkraksed loomad (700) olid mitmesugused käsnad ja ainuõõssed. Nende järel hakkasid kujunema teised selgrootute (600) rühmad (ussid, lülijalgsed, limused; vanaaegkonna algul kõik rühmad; keeruline käitumine, kaitsekohastumused). Esimesed selgroogsed (500) olid kalad (keha kattis kaitsvatest kilpidest rüü, väga kohmakad, arenesid kiiremad ja osavamad luukalad , praeguste kalade eellased). Esimesed maismaataimed eritasid õhku hapnikku, mistõttu elu maal muutus võimalikuks. Esimesed maismaaloomad olid väikesed selgrootud (400; hulkjalgsed, ämblikulaadsed ja putukad, hiljem kopskalad ja kahepaiksed). Kahepaiksetest arenesid esimesed roomajad (350; soomustega kaetud nahk kaitses kuivamise eest, sigimine polnud veega seotud). Keskaegkonnas oli sauruste ajastu (200), osa neist olid hiigelsuured. Primitiivsetest roomajatest kujunesid esimesed imetajad (200; hiiresarnased loomad). Roomajatest arenesid ka esimesed lindude eellased, kes sarnanesid sisalikega. Õistaimede tekkega arenesid taimtoidulised imetajad. Kliima jahenedes surid saurused välja, valitsevaks muutusid imetajad (osavamad liikujad, karvkate, püsisoojus, kaitstumad järglased). Inimene (Homo sapiens ) on maal eksisteerinud umbes 5-7 milj. a. Tänapäeval elavatest loomadest on inimesele lähimad sugulased inimahvid , inimesed ja inimahvlased on arenenud ühistest eellastest. Aafrikas (1-5) elanud inimese liini esimesi esindajaid nimetatakse australopiteekideks (esialgu elasid puudel, hiljem maismaal, liikusid rühmadena, püstine asend, aju ahvi aju suurune). Seejärel kujunesid (1,6-2) suurema ajumahuga inimeste eellased, algul osav inimene (Homo habilis; oskas juba valmistada algelisi luust ja kivist tööriistu), seejärel püstine inimene (Homo erectus; 1,5 m, aju suurem kui eelkäijatel, tundsid tule tegemist, arendasid suhtlemist, levisid ka Euroopasse ja Aasiasse), olid juba rohkem tänapäeva inimesega sarnased. Pärisinimene e. tark inimene (homo sapiens; 3000 000 a) levis Aafrikalt teistele mandritele. Püstine inimene suri välja. Kolju sarnane meie omaga, kujunes tänapäeva inimene. Arvatavasti oli ka mingi ühiskonnakorraldus. Samal ajal elasid ka neandertallased (120 000-30 000), sarnased tänapäeva inimesega, kohmakamad. Osavad kütid, elasid onnides. Surid välja, moodustavad inimese sugupuus kõrvalharu. Tänapäeva inimene on oma eelkäijatest pikem ja sihvakam. Inimest iseloomustab vaimse ja füüsilise töö tegemise võime. Arenemises oli olulise tähtsusega kõne abil suhtlemine ja sümbolitega keele teke. Aju areng on teinud võimalikuks kultuuri tekke. Vaatamata nahavärvile kuuluvad kõik tänapäeval maal elavad inimesed ühte liiki, kuid erinevatesse rassidesse [ negriidid (mustad), europiidid (valged), mongoliidid (kollased), omakorda 22 rassi]. Inimrassid on kehaehituse pärilike tunnuste poolest sarnaste inimeste ajalooliselt kujunenud piirkondlikud rühmad. Rasside eristamise tunnused on: I – naha ja karvade värvus, juuste kasv, nina ja huulte kuju, II – kasv, pea ja näo kuju, keha mõõtmed. Bioloogilise evolutsiooni tõenditeks on maakoorest leitud kivistised e fossiilid (saame teada, millised olid Maal varem elanud organismid, loomadel paremini säilinud skelett ja kojad , taimedel seemned ja tolmuterad; samuti ka merevaigus putukad, vulkaanituhas taimede lehed; mida sügavamalt kivistised on leitud seda vanemad ning erinevamad nad on), erinevate organismirühmade jäsemete ehituse ( elusorganismide arengu võrdlemine) ja lootelise arengu sarnasus (lootelise arengu võrdlemine, selgroogsete organismide looted on varajastel elustaadiumitel väga sarnased) ning eellastele iseloomulike kehaosade e. rudimentide (omaniku jaoks pole vajalikud, kuid olid vajalikud eellastele; inimesel õndraluu, ussiripik, teravad silmahambad) olemasolu. Samuti ka DNA ja kehavalkude uurimine (paljudel liikidel on sarnased kehavalgud). Paleontoloogiaks nim. teadust, mis uurib ammustel aegadel elanud organismide kivistisi, elutegevuse jälgi ning arenemist. Bioloogiline evolutsioon on aeglane protsess, mis kestab ka käesoleval ajal (uute omadustega elusorganismide kujunemine; vastupidavad bakterid , mürgi vastu immuunsed putukad). Maakeral on miljonite aastate jooksul elanud palju elusorganismi liike. Osa nendest on välja surnud (peamiseks põhjuseks on see, et elamistingimused muutuvad kiiremini, kui liik suudab nendega kohastuda), osa elab edasi. Nende kõrval kujunevad välja ka uued liigid. Need tekivad pika aja jooksul loodusliku valiku tagajärjel. Liigitekke eelduseks on organismide geneetilised muutused, leviala laienemine või organismirühmade sattumine isolatsiooni (näiteks füüsiliste tõkete – jõed, mered, mäed - tagajärjel). Ristumisbarjäär on organismide omadused, mis takistavad organismide ristumist teiste liikidega (erinev sigimisperiood, kasvukoht). Inimene on õppinud liigitekke protsessi lühendama, luues uusi taimesorte ja loomatõugusid. Elusorganismide arengut suunab looduslik valik (nähtus, mille kaudu jäävad ellu ja annavad järglasi need organismid, kes teistest edukamalt suudavad vältida elutingimuste piiravat toimet; sobivam värvus, tugevus, kiirus, õppimisvõime) kohastumuste (liigi säilimist soodustavad omadused, selle liigi ellujäämist ja paljunemist soodustavad pärilikud omadused) kaudu. Kohastumuste kujunemist nimetatakse kohastumiseks. Organismid peavad pidevalt kohastuma muutuvate elutingimustega ja võitlema ellujäämise eest. Kohastumuste tõttu annab enamik liike rohkem järglasi, kui neid saab ellu jääda (suur hulk noori organisme hukkub veel ennem, kui jõuab järglasi anda; kõigile järglastele ei jätkukski toitu ega eluruumi), järglasi annavad vaid kõige sobivamate omadustega isendid. Kohastumused on kasulikud vaid niisugustes elutingimustes, milles nad kujunesid. Organismide sõltuvust neid ümbritsevate elus- ja eluta looduse asjaoludest nimetatakse olelusvõitluseks ( konkurents , vaenlased, parasiidid , haigustekitajad, temperatuur, mittepiisav valgus, kuivus, üleujutused, sobiva elupaiga puudumine). Konkurentsiks nimetatakse samadest vajadustest tingitud olelusvõitlust. Kõik organismid (ka samasse liiki kuuluvad) on mõnevõrra erinevate omadustega. Organismid pärivad omadusi määravad geenid oma vanematelt, vanemate geenid kombineeruvad ning seetõttu on igal isendil veidi erinevamad omadused kui õdedel, vendadel ja ka vanematel. Individuaalsed muutused tekivad ka mutatsioonide kaudu (juhuslikud muutused geenides või kromosoomides, pärandatakse põlvkonnast teise). Populatsioon on rühm ühe liigi isendeid, kes elavad koos samal ajal samas paigas. Et saada ülevaadet eluslooduse suurest liigirikkusest, on koostatud eluslooduse süsteem. Süstematiseerimiseks nimetatakse elusorganismide grupeerimisega seotud tegevust ja süstemaatikuteks teadlasi, kes sellega tegelevad. Nüüdseks on kirjeldatud ~1,5 milj. elusorganismi liiki. Organismide rühmadeks jaotamise aluseks on nende sarnasus ja oletatav suguluse aste. Kõige väiksem süstematiseerimise üksus on liik (sarnaste tunnustega isendite rühm, millel on teistest riikidest erinevad tunnused ja oma leviala. Samasse liiki kuuluvad isendid annavad viljakaid järglasi, eri liikidesse kuuluvad isendid tavaliselt mitte). Sarnased liigid ühendatakse perekonda, perekonnad seltsi, seltsid klassi, klassid hõimkonda ja hõimkonnad riikideks (bakterid, protistid , seened, loomad, taimed). On olemas veel vahepealseid jaotusi, näiteks alam- ja ülemliigid, kultuurtaimedel eristatakse sorte ja koduloomadel tõugusid. Süstematiseerimisel antakse igale kindlate tunnustega organismirühmale ladinakeelne nimetus (esimene sõna näitab perekonda, teine on aga liiginimetus).