Evolustisoon (3)

Bioloogia kontrolltöö Villu
Evolutsioon
Evolutsioon tähendab kõige üldisemas mõttes mingi süsteemi pöördumatut ajaloolist arengut, tema järkjärgulist mitmekesisemaks ja keerulisemaks muutusmist.
Võib eristada nelja evolutsioonivormi :

• F ü ü s i k a l i n e e v o l u s t i o o n- ebapüsivatest elementaarosakestest raskemate aatomite (keemiliste elementide), tähtede, planeetide ja galaktikate teke ning edasine areng.
  
• K e e m i l i n e e v o l u t s i o o n- aatomite ühinemine molekulides ning lihtsatest anorgaanilistest molekulidest keerukamate ja plümeersete orgaaniliste ühendite teke.
  
• B i o l o o g i l i n e e v o l u t s i o o n- elu areng Maal esimestest elusolendites tänapäevaste eluvormideni. Selle evolutsiooni põhiprotsessid on kohastumine – iga eluvormi ehituse ja talitluse sobitumine elukeskkonna tingimustega; liigistumine - liikide mitmekesisuse teke; organiseerituse muutumine – organismide anatoomilise ja füsioloogilise ehituse muutumine kas keerukamaks või lihtsamaks.
  
• S o t s i a a l n e e v o l u t s i o o n- inimühiskonna areng, s.o kultuuride ja tsivilisatsiooni areng.
  

Sünteetiline evolutsioon- tänapäevane evolutsiooniteooria , mis sai alguse möödunud sajandi 30. ja 40. aastatel Darwini evolutsiooniteooria (darvinismi) ja Mendeli pärilikkuseõpetuse (mendelismi) ühendamisest populatsioonigeneetika kaudu. Hilisemad arendused on tulenenud raku-, arengu- ja molekulaarbioloogiast.
Fülogenees- liigi või sugulasliikide rühma evolutsiooniline arengukäik.
Molekulaarkell - DNA mukleotiidse või valkude aminohappelised järjestuse erinevusel põhinev fülogeneetiliste liinide lahknemisaegade ligikaudne määrang; põhineb faktil, et geenmutatsioonide kinnitumine genoomides toimub eri fülogeneetilistes liinides pika ajavahemiku jooksul enam-vähem püsiva kiirusega.
Georges Cuvier ( 1769 - 1832 )
Oma uuringutega tegi ta kindlaks, et eri maakihtides on erinevate loomade kivistised. Mida sügavamad kihid , seda erinevamad ka kivistised elavana tuntud organismidest. Oli veendunud, et kõik liigid on algselt loodud ja muutumatud. Ta seletas asja üleilmsete katastroofidega, milles paljud liigid hukkusid, kuid tänapäevased jäid ellu.
Jean Baptiste Lamark (1744-1829)
Oli esimese evolutsiooniõpetuse loojaks. Tema põhiseisukohad olid: elu tekkis isetärkamise teel; rõhutas liikide põlvnemist; elu jooksul omandatud tunnused pärinevad järglastele. Liikide muutumise põhjuseks pidas ta tungi täiuslikkuse poole; keskkonna tingimuste muutumist.
Charles Darwin (1809-1882)
Oli esimese teaduslikult põhjendatud evolutsiooniteooria looja. Liikide muutumise peamiseks põhjuseks pidas ta looduslikku valikut.
Looduslik valik- edukamate püsimajäämine. Võit looduslikus valikus tähendab ellujäämist ja paljumis võimalust.
Evolutsiooni tõendid:

• P a l e o n t o l o o g i a (fosiilid)
  
• V õ r d l e v a n a t o o m i a
  
  • Homoloogilised elundid - sarnase päritoluga elundid ja ülesanded, näiteks selgroogsete jäsemed.
    
  • Mandunud elundid ehk rudimendid ehk vestiidiumid- oma esialgse ülesande kaotanud elundid, taandarenenud, mis pärinevad meie eellastelt.
    
  • Analoogilised elundid- erineva päritoluga, kuid sarnast ülesannet täitvad elundid. Näiteks linnu ja liblika tiib; astlad viirpuul ja roosil; elevandi lont ja ahvi käsi.
    
• E m b r ü o n a a l s e a r e n g u v õ r d l u s
  
  • Ernst Haeckeli biogeneetiline reegel. Ontogenees (isendi areng) on fülogeneesi (liigi kujunemine) lühike kordus.
    
• M o l e k u l a a r b i o l o o g i a
  
  • DNA nukleotiidse järjestuse võrdlus eri liikidel
    
  • Valkude aminohappelise järjestuse võrdlus
    
  • Pseudogeenid on organismides “vanad” geenid , mis on tekkinud ammu ja nüüd enam ei tööta, aga võivad mõnel teisel liigil vajalikud olla.
    
• B i o g e o g r a a f i l i s e d t õ e n d i d
  
• K u l t u u r t a i m e d e j a k o d u l o o m a d e a r e t u s e a n d m e d
  
  • tõestab analoogiat
    
  • tõestab liikide muutumisvõimet
    

Elu päritolu kolm seisukohta:

On toimunud elu algne loomine

Elualged on Maale saabunud teiselt taevakehalt

Elu on tekkinud eluta aine arengu tulemusena 3,7-4miljardita aastat tagasi (tänapäevases teaduses valitsev seisukoht)
Elu teke maal

• ~15 miljadrit aastat tagasi Suur Pauk
  
• ~4,5 miljardit Maa teke
  
• Esimesed elusorganismid ~3,5 miljardit aastat tagasi ( prokasüoodid, kellell esinesid peamised eluu tunnused: paljunemine, ainevahetus , ümbris)
  
• Eukarüoodi teke (tuuma tekke) ~1,9 miljadrit
  
• Hulkraksed 700 miljonit aastat tagasi
  
• nn. Kambriumi plahvatus ~500 miljonit aastat tagasi ( elukeskkonnas toimus tohutu areng; loomade põhiliste ehitustüüpide väljakujunemine). Tigude , karpide, selgroogsete, lülijalgsete eellaste kujunemine, vetikad . Siluri lubjakivi teke ja devoni liivakivi teke.
  
• ~420 miljonit aastat tagasi tulid taimed maale (sõnajalgade eellased)
  
• ~280-260 miljonit aastat tagasi hiiglaslikud eostaimed (sõnajala metsad ; hakkas kogunema O2; sõnajala metsadest tekkis kivisüsi) Karboni kivisöe ajastu ~330 miljonit aastat tagasi
  
• 320-380 miljonit aastat tagsi okaspuud (Tallinnas asub kõige põhja poolsem hõlmikpuu)
  
• Õistaimed ~100 miljonit aastat tagasi (Devoni rüükala Aruküla liivakoobastes)
  
• ~400 miljonit aastat tagasi kõhrkalad ( haid , raid), mõnede loomade siirdumine masimaale, putukate sünd.
  
• ~360 miljonit aastat tagasi kahepaiksed
  
• ~300 miljonit aastat tagasi roomajad, kellest arenesid linnud ja imetajad .
  

Evolutsiooni geneetilised alused
Individuaalne muutlikust põhjustavad keskkond ja geneetiline muutlikkus.
Mutatsioonid :

genoommutatsioonid

geenmutatsioonid

kromosoommutatsioonid

generatiivsed mutatsioonid

somaatilised mutatsioonid
Pärilik mitmekesisus on tingitud ka kombinatiivsest muutlikkusest:

• crossing -over
  
• sugurakkude kombinatiivne viljastamine
  
• kromatiitide lahknemine anafaasis
  

Populatsiooni geneetiline struktuur- geeni alleelide ning nendest tekkinud genotüüpide suhteline vahekord populatsioonis.
Geenivool - populatsiooni geneetilise struktuuri muutus migratsiooni ehk rände tõttu.
Geneetiline triiv- populatsiooni geneetilise struktuuri juhuslik muutus, s.t sõltumata looduslikust valikust, näiteks hukkumine katastroofides. See jaguneb kaheks:

• pudelikaelaefekt - tuleneb populatsiooni arvukuse ajutisest olulisest vähenemisest.
  
• rajajaefekt ehk asutaja efekt(põhjapõtrade ränne põhjast lõunasse)
  

Populatsiooni genofond- populatsiooni kõigi isendite geenide ja nende alleelide ning genoomi mittekodeerivate osade kogumik.
Teatud tingimuste kehtimise korral läheb populatsioon kiiresti tasakaaluseisundisse, kus genotüüpide sagedus on määratud alleelide sagedusega ja need jäävad põlvkonniti muutumatuks. Seadus kehtib aga ainult järgmistel tingimustel:

• populatsioon on väga suur (s.t selles on väga palju sigivaid isendeid)
  
• kõik ristumised on vabad ehk juhuslikud, s.t nad sõltuvad ainult genotüüpide sagedusest
  
• mutagenees puudub – populatsioonis ei teki märgatava sagetusega uusi mutatsioone
  
• populatsioon on isoleeritud – puudub geenivool teistest populatsioonidest
  
• puudub looduslik valik, s.t kõik genotüübid on võrdse kohasusega ehk valikuväärtusega
  

Mikroevolutsioon - populatsiooni geneetilise struktuuri püsiva suunaga muutus.
Looduslik valik- populatsiooni isendite ebavõrdne ellujäämus ja paljunemisedukus, mis on tingitud nende geneetilisest erinevusest ja elutegevuse piiravast toimest (olelusvõitlusest); muudab järglaspõlvkonna geneetilist struktuuri suurema kohasuse suunas. Looduslik valik on adaptiivne evolutsiooni põhitegur. Looduslik valik võib avalduda kolmel viisil. Nendeks vormideks ehk tüüpideks on: stabiliseeruv, suunav ja lõhestav valik.

• Stabileeruv ehk säilitav valik kinnistab ja kaitseb väljakujunenud kohastumusi.
  
• Suunav valik seisneb tavaliselt vormist mingil erinevate isendite eelispaljunemisel.
  
• Lõhestav valik seisneb kahe keskimisest erinevate tunnustega isendirühma eelispaljunemises võrreldes nende hübriididega.
  

Olelusõvitlus- organismide elutegevuse ja paljunemise sõltuvus keskkonna ökoloogilistest teguritest; seisneb sobiva elupaiga ja sugupartneri otsimises, toidu hankimises, toimetulekus konkurentidega, kiskjate ja parasiitidega, ebasoodsate temperatuur-, niiskus-, soolsus -, valgus- jms tingimuste talumises.