Evolutsioon (6)

Evolutsioon
Georges Cuvier 1769- 1832 - Paleontoloogia rajaja. 1) Esimene teadlane , kes väitis et ürgsed organismid on välja surnud. 2) Välja suremine on põhjustatud olnud loodus katastroofidest.
Jean-Bapiste de Lamarck 1744-1829- 1.) Väitis et elu jooksul omandatud tunnused, mis esinevad mõlemal vanemal päranduvad järglastele. 2.) Elu tekkis iseärkamise teel spontaanselt. 3.) Esimene terviklik evolutsiooni teooria.
K.E.von Baer 1792-1876- Embrüoaalne areng on erinevatel loomadel sarnane. Avastas munarakku.
Charles Darwin 1809-1882- Evolutsiooni hakkati tunnistama, kui üldist loodusnähtust. Kuulsaks sai Darwin oma evolutsiooni ja loodusliku valiku teooriaga- darvinism . Darvinismi 4 seisukohta: 1)Muutlikus, 2) Olelus võitlus 3)Looduslik valik 4) liigi tekke.
Evolutsiooni tõendid:
Paleontoloogia annab elu ajaloost Maal kõige otsesemaid andmeid. Maakoort moodustavates kivimikihtides leidub rikkalikult kivistisi ehk fosiile(välja surnud organismide jäänuseid ja jäljendeid)
Paleontoloogia kivististe vanuse määramine:

• Suhteline vanus näitab seda, millised organismid eksisteerisid varem, millised hiljem.
  
• Absoluutne vanus näitab kivististe tegeliku vanust , seda kui kaua aega tagasi vastavad organismid elasid.
  
• Geograafiline skaala on saadud maailma eri piirkondade kivististe järjestuse võrdlemisel ning nende kõrvutamisel isotoopide põhjal tehtud vanusemäärangutega.
  

Võrdlusmeetodid:

• Feneetilised võrdlused hõlmavad liikide anatoomiat, elutegevust ja emrüonaalset arengut.
  
• Võrdlev anatoomia võimaldab jagada organisme ehituse sarnasuse alusel rühmadeks – süstemaatika taksoniteks.
  
• Homoloogilised on ehitusplaani poolest sarnased organid .
  
• Maandunud elundite esinemine on ilmekaks tõendiks ühisest põlvnemisest. Need on maandunud ja talitluselt tähtsusetud elundid, mis teistel lähedase ehitusega liikidel on välja arenenud ja talitlevad.
  
• Embrüonaalse arengu võrdlemine näitab, et kõrgemate loomade arengus esinevad alamatele omased arengujärgud ning tunnused, mis osal alamatest loomadest säilivad ka täiseas.
  
• Geneetilised võrdlused on saanud võimalikuks viimase nelja aastakümne jooksul. Selleks kasutatakse molekulaargeneetilisi meetodeid . Et geneetiline kood on enamvähem sama siis need asjaolud tõendavad Maa elu ühtset päritolu. Kuid molekulaargeneetilised võrdlused annavad ümberlükkamatuid tõendeid ka elu evulutsioonilise arengu kohta.
  

Biogeograafilised tõenid:
Üksteisele lähemal asuvad liigid on sarnasemad kui samadesse rühmadesse kuuluvad kaugete alade liigid.
Elutekke 3 põhiseisukohta:

• On toimunud elu algne loomine.
  
• Elu alged on saabunud Maale teistelt taevakehadelt.
  
• Elu on tekkinud Maal elutu aine arengu tulmusena.
  

Evulutsiooni vormid:

Füüsikaline evolutsioon- Elementaar osakestest tekkisid aatomid, umbes 5 miljardit aastat tagasi tekkis Päike. Ja 4,5 miljardit aastat tagasi tekkis Maa.

keemiline evolutsioon- lihtsamatest molekulidest moodustuvad lõpuks keerukamad orgaaniliste ühendite kompleksid. Aatomitest olid tekkinud molekulid:

• tekkisid monomeersed orgaanilised ühendid( aminohapped nukleotiidid)
  
• polümeratsioonil tekkisid orgaanilised polümeerid.
  

Tänapäeval puuduvad Maal keemiliseks evolutsiooniks sobivad tingimused:

• Hapnik „põletaks“ ära lihtsalt orgaanilised ained
  
• osoonikiht takistab UV-kiirguse jõudmist Maale.
  
• Maal elavad orgaismid kasutaksid toiduks ära „ isetekkinud “ orgaanilised ained ja esimesed algelised elusolendid.
  

bioloogiline evolutsioon- Elu areng esimestest elusolenditest kuni inimeseni.

sotsiaalne evolutsioon- inimühiskonna areng.
Elu areng Maal: loe õpikust
Evolutsiooni mehhanismid
Evolutsioon toimub ainult organismi rühmades. Üksik indiviid ei evolutsioneeru. Väikseim evolutsioneerumis võimeline organismide rühm on populatsioon .
Populatsiooni isendite kõik geenid ja nende alleelid moodustuvad selle populatsiooni geenifondi ehk genofondi.
Alleelide ja genotüüpide arvulist suhet (suhtelist sagedust) nimetatakse populatsiooni geneetiliseks struktuuriks.
Evolutsiooniks vajalikku geneetilise muutlikuse allikad:
1) Mutatsioonid ...

• geenmutatsioonid (uued alleelid geenid).
  
• kromosoommutatsioonid (muutused geenide paiknemises ja kordustes).
  
• Genoommutatsioonid (muutub kromosoomide ja nendes olevate geenide kordus).
  

Kui mutatsioon avaldub siis ta võib olla : kahjulik, kasulik, neutraalne .
Kui mutatsioon pole letaalne siis:
-pärandub põlvest põlve ja
-moodustab koos teiste mutatsioonidega mutatsioonilise muutlikuse varu.
2)Geneetiline mitmekesisus paljunemisel- kombinatiivne muutlikus:
- ristsiirde käigus
-viljastumisel.
Geenivooluks nimetatakse sellist nähtust, kui toimub immigratsioon sama liigi teistest populatsioonidest. Mis võib muuta vaadeldava populatsiooni lleelide sagedust, kui see on doonorpopulatsioonis teistsugune.
Geneeliliseks triiviks nimetatakse alleelide muutust põlvkondades, et puhtstatistilistel põhjustel võib alleelide (ja seetõttu ka genotüüpide) sagedus põlvest põlve juhuslikus suunas muutuda. Geneetiline triiv puudautab eelkõige genoomi mittekorduveid ja fenotüübis mitteavalduvaid osi või valiku väärtuselt enamvähem võrdseid alleele. Geneetlilisel triivil on kahesugune toime:

ta vähendab geneetilist muutlikust väikestes populatsioonides

ta suurendab geneetilisi erinevusi liigi populatsioonide vahel.
Looduslik valik
Looduslik valik seisneb populatsiooni isendeite valikulises ellujäämises ja ebavõrdses paljunemises, mis on tingitud nende geneetilistest erinevustest ja elutingimuste piiravast toimest.
Olelusvõitlus organismide sõltuvus keskkonda piiravatest teguritest, mis võivad olla biootilised (konkurendid, vaenlased) kui ka abiootilised (temperatuur, niiskus, soolsus, valgus).
Individuaalsetest geneetilistest iseärasustest tulenev erinev edukus olelusvõitluses ongi looduslik valik.
Looduslik valik muudab populatsiooni järglas põlvkondade geneetlist struktuuri, põhjustades kohasemate genotüüpide sageduse tõusu ja ebasoodsate langust.
Paljude lahksuguliste loomade populatsioonides toimib peale tavalise loodusliku valiku veel suguline valik, mis kujundab sugupoolte vahelisi erinevusi.
Sõltuvalt valiku tingimustest ja populatsiooni genofondist võib looduslik valik avalduda kolmel eri viisil. Need on loodusliku valiku vormid ehk tüübid: stabiliseeriv, suunav ja lõhestav valik.
Stabiliseeriv valik ehk säilitav valik kinnistab ja kaitseb välja kujunenud kohastumusi. Stabiliseeriv valik hoiab populatsiooni isendeid genotüübiliselt ja eriti fenotüübiliselt ühetaolistena.
Suunav valik seisneb tavaliselt vormist mingil viisil erinevate isendite eelispaljunemises. Toimub enamasti elu tingimuste kindlasuunalise muutumise korral, või kui populatsoon asub uude keskkonda.
Lõhestav valik seisneb kahe keskmisest erinevate tunnustega isendirühma eelispaljunemises võrreldes nende hübriididega.
Kohastumine
Kohastumused ehk adaptsioonid nimetatakse populatsiooni ja liigi isenditele ühiseid pärilike omadusi ja tunnuseid, mis soodustavad nende eluvõimet ja paljunemist. Kohastumusi loob, muudab ja säilitab looduslik valik.
Kohastumine- toimub organismi rühmades põlvkondade vahetumise käigus ja viib kindlasuunaliste pöördumatute muutusteni genofondis.
Kohanemiseks- nimetatakse indiviidi sobitumist elutingimuste muutustega elu jooksul on mitte päriliku alusega ja võib olla pöörduv.
Kohastumine on bioevolutsiooni paemine protsess, see on võimaldanud elul püsida läbi miljardite aastate.
Kohastumused avalduvad organismide sise ja välisehituses, füsioloogias, käitumises, paljunemises ja muudes organismidele omastes eluavaldustes. Võib eristada kohastumusi biootiliste ja abootiliste teguritega.
Kohastumused on suhteliselt kasulikud omadused, kuid pole absoluutselt täiuslikud. Loodusliku valiku kaasabil tekkinud kohastumused on tihti kompromiss lahendused.
Liigiteke ( mikroevolutsioon )
Liik on looduslik organismirühm, kelle isendid võivad omavahel vabalt ristuda ning kellel on oma levila.
Igal liigil on oma teistest liikidest erinev genofond .
Liigiteke on omaette genofondiga organismirühma kujunemine ja püsimajäämine looduskeskkonas.
Iseseisva genofondi tagamiseks peab välja kujunema mingi isolatsiooni mehhanism.
Bioloogiline isolatsioon ehk ristumisbarjäär:
Ristumist takistab:
-erinev paljunemis periood(aeg, nt:eri tolmnemis aeg)
-käitumine paaritumis perioodil (pulmatantsud, kutsehüüd, lõhnaained)
-erisugused suguelundid(ka õie ehituse erinevused)
-sugurakkude biokeemiline sobimatus.
-hübriidide eluvõimetus( võimatus, alakohasus, seda sageli taimedel, hübriidid on viljatud).
Geograafiline isolatsioon:
-Paljudel liikidel takistab ristumist ruumiline eraldatus.
-Erinevate liikide levilad on üksteisest eraldatud suure vahemaaga või ökoloogiliste tõketega(veekogud, mäed, kõrbed vms).
Liigi tekke:
Isolatsiooni sattunud väikese organismirühma genofond erineb enamasti lähteliigi genofondist:(geenitriiv)
-ei sisalda kõiki liigiomaseid alleele
-erineda võib ka geneetiline struktuur(geneetiline struktuur on eri alleelide ja genotüüpide arvuline suhe).
Eraldusse sattunud organismirühma genofond peab võimaldama kohastumist uute elutingimustega.
Uutes elutingimustes osutauvad osutuvad edukamaks isendid, kellel on geenid nendele tingimustele vastavate tunnuste kujunemiseks.
Nemad hakkavad andma rohkem järglasi ning seega muutub kogu rühma geneetiline struktuur.
Liigi tekke peamaisteks teguriteks on:
-mutatsioonid
-geenitriiv
-looduslik valik
Uue liigi püsimajäämise eeldusteks on:
-arvukuse tõus
-levila laienemine
-ristumisbarjääri teke
-geograafiline eraldatus
Liigi tekke viisid:
-geograafiline ehk erimaine
-sümpatriline ehk samanimeline
Liigi teke ühise levila piires kui levila on ökoloogiliselt liigendatud(nt: vahelduvad niit ja mets)
Esineb rohkem taimeriigis (nt:polüploidsus, mis on võimalik ka üksikisendi geenmutatsiini tagajärjel).
Alamliikide tekke 8000 -15000 aastat ( rohutirts , mardikas, linnud , hirved)
Atlandi heeringas->räim 20000 aastaga.
Makroevolutsioon
Makroevolutsioon -liigist kõrgemate organismi rühmade teke (perekond, sugukond , selts, klass, hõimkond, riik)
mikro ja makroevolutsiooni sarnasused:

toimuvad samad protsessid (olelusvõitlus, looduslik valik, kohastumine).

Aluseks muutused pärilikus infos

mitmekesistumine
mikro ja makroevolutsiooni erinevused:

Mikroevolutsioon toimub kiiremini ja hõlmab vähem isendeid.
Makroevolutsioon jaguneb kolmeks:
1.progress(täiustumine)
progress- uute senisest keerukama ja täiuslikuma ehitusega aoranismi tüüpide teke.
prokarüoodid( bakterid )--> eukarüoodid(ülejäänud)
ainuraksed --> hulkraksed
kõigusoojased--> püsisoojased
Iga uus organismi tüüp võimaldab:
-paremini kasutada keskkonda
-avastada uusi elupaiku ja vähendada sõltuvust keskkonnamõjudest.
2.difergents(mitmekesistumine)
Divergents - erinevate elupaikade asustamisega kaasnes uute organismitüüpide mitmekesistumine.
Eukarüoodid=> seenteks, taimedeks, loomadeks
Õistaimed=> korv , huul , liblikõielised jt.
Imetajate kohasumine eluks vees, maismaal, puudel.
Sõltub:
organismitüübi arenguvõimest.
Elupaikade mitmekesistumisest(ka uued vabad elupaigad).
3.konvergents( sarnastumine )
Konvergents- erineva päritoluga organismide sarnastumine sarnastes elutingimustes.
Põhitunnused säilivad:
tunnuste muutumine piirdub väliste väheoluliste tunnuste muutumisega.
- vaalal ja kalal on voolujooneline keha.
-kõrbetingimustes piimalilled(aafrikas) ja kaktuselised(ameerikas) sarnase ehitusega.
-lindude ja putukate tiivad lendamiseks.
Liikide väljasurmine:
Sõltub:
-elutingimustest
-organismide omadustest
Pidevalt muutuvas keskkonnas ei saa olla igavesi liike.
Ühegi liigi geenifond ei võimalda lõputult ümberkohastuda(eriti kitsalt spetsialiseerunud liikidel).