Evolutsioon (1)

• Juba möödunud sajand jõudsid teadlased järeldusele, et Maal elavad liigid ei ole kogu aeg olnud ühesugused.
  
• Mida suurem ajavahemik seda erinevad nad on.
  
• Maa elusa looduse ajaloolist arengut liikide üksteiste põlvnemise kaudu nim elu evolutsiooniks ehk bioloogiline evolutsioon .
  
• Evolutsiooni iseloomustab
  
• Kindel suund
  
• Pöördumatus
  

Olelus võitlus ja looduslik valik

• Evolutsiooni iseloomustas:
  
• Kindel suund
  
• Pöördumatus
  
• Evolutsiooni tulemus on:
  
• Tavaliselt uute liikide teke ehk suureneb organismide mitmekesisus
  
• Organismi kohastumine muutuvate keskkonna tingimustega
  
• Juhul kui organism ei suuda kohaneda keskkonna tingimustega , siis ta sureb
  

• Mis on olelusvõitlus?
  
• Organismide ellujäämise ja sigimise sõltuvust teistest organismidest ja eluta looduse teguritest.
  
• Olelusvõitluse suurim võit on järglaste andmine
  

Millised tegurid piiravad ellujäämist ja paljunemist

• Liigikaaslased – suurimaks konkurendiks on sama populatsiooni isend , kuna toidulaud on ju sama.
  
• Teise liigi isendid – kuna toidulaud võib olla sama.
  
• Nt rändtirtsud ja veised
  
• Lisaks konkurentidele sõltub ellujäämine ja sigimine ka vaenlasest, parasiitidest või haigusetekitajatest
  
• Eluta looduse tegurid:
  
• Ebasoodne temperatuur, niiskus, valgus jt.
  
• Loodusnähtused – suuremad katastroofid
  
• Uued parasiidid või haigused, kelle vastu puudub organismidel kaitsevõime
  
• Igatahes jäävad ellu need isendid, kes erinevad oma liigikaaslastest mõne kasuliku tunnuse poolest.
  

Kes jäävad ellu

• Ellujäämine ja järglaste andmine ei sõltu üksnes piiravatest asjaoludest, vaid organismi individuaalsetest iseärasustest.
  
• Nt. On liikuvamad, suurema produktsiooniga, parem kaitsevärv- seega ellujäämine sõltub veel individuaalsest iseärasusest.
  
• Individuaalsuse, määrab ära pärilik muutlikkus.
  
• Järglased saavad geneetilisi omadusi, mis aitavad paremini kohastuda
  

Looduslik valik

• Looduslik valik seisneb organismide ebavõrdses ellujäämises ja paljunemises, mis tuleneb nende individuaalsetest iseärasustest ja elutingimuste piiravast toimest.
  
• Looduslik valik on võimalik ainult tänu sellele, et organismidele on iseloomulik muutlikkus- erinevused sama liikide isendite vahel
  
• Suunav valik
  
• Stabiliseeriv valik
  
• Lõhestav valik
  

Kohastumus

• Seega kui looduslik valik on oma valiku teinud:
  
• Hakkavad organismid kohanema nende muutustega tekivad uued kohastumused .
  
• Kohastumuseks nimetatakse liigi säilimist soodustavaid omadusi.
  
• Ellujäämist ja paljunemist soodustavad omadused
  
• Nt loomleviga taimede seemned on kohastumine vastu pidada loomade seedekulglas .
  

• Lindudel on kujunenud palju kohastumusi lendamiseks:
  
• Esijäsemete muutumine tiibadeks.
  
• Kerged toruluud
  
• Kiire seedimine jne.
  
• Loomade puhul on kõige tüüpilisem kohastumuseks varjevärvus või varjekuju.
  
• Sest sarnasus keskkonna fooniga tuleb kasuks nii saak loomadele kui ka kiskjatele.
  

• Hoiatusvärvus
  
• Mimikri
  
• Mimikri olemasolu ehk siis sarnasus teisele liigile. Nt mõni kahjutu madu võib sarnaneda mõnele mürgisele maole, mõni putukas sarnaneb mõne taimele jt.
  

Kohastumused ei ole suhtelised ega täiuslikud

• Kohastumused on organismidele kasulikud vaid teatud aja vältel.
  
• Nt. Tööstuslik melanism
  
• Kõrbes varjevärvus on kasulik ainult kõrbes
  
• Kohastumuste suhtelisust väljendab ka asjaolu, et nad ei ole täiuslikud.
  
• Nt mesilased
  
• Kohastumustel on ajaline nihe .
  
• Nt Kesk- Ameerikas on palme, mille viljad on paksukoorelised, sest on viljad kohastunud, suurte imetajate seedekulgla jaoks. Kuna nüüdseks on suured imetajad nt. Mammut välja surnud, siis need viljad lihtsalt mädanevad puude all.
  

Liigi teke

• Praeguste aegade arusaamade kohaselt on liigiomaste tunnuste püsimise aluseks suhteliselt püsiv geenifond .
  
• Uued liigid tekivad looduses pika aja vältel loodusliku valiku tagajärjel
  
• Stabiliseeriv valik
  
• Isolatsiooni mehhanismid
  

• Bioloogiline isolatsioon on ristumisbarjäär eri liikide vahel.
  
• Milles avaldub bioloogiline isolatsioon.
  
• Ökoloogiline isolatsioon – tuleneb erinevusest sigimispaikadest või sigimisaegades.
  
• Californias tuntakse näiteks viit küpressiliiki 10 alamliigiga, mille omavahelist ristumist takistab erisugune tolmlemis aeg
  
• Erinevatel kaladel on välja kujunenud erinevad kudemisperioodid.
  

Isolatsiooni mehhanismid

• Lahksugulistel loomadel esinevad käitumuslikud iseärasused, mis ei lase eri liikidega ristuda.
  
• On tekkinud liigiomased paaritumiskohastumused:
  
• Pulmatantsud
  
• Kutsehüüud
  
• Spetsiifiliste lõhnaainete eritamine. (feromoone)
  

• Hübriidide eluvõimetus ja viljatus
  
• Tuleneb kas siis geneetilise materjali sobimatuses, kus isend hukkub või jääb viljatuks.
  
• Hobuse ja eesli hübriid muul on viljatu.
  

• Paljudel liikidel takistab omavahelist ristumist ruumiline eraldatus ehk geograafiline eraldatus lähte liigist
  
• Erinevate liikide levilad on üksteisest eraldatud nt. Veekogude, mägede, distantsi tõttu
  
• Geograafiline isolatsioon on peamine asjaolu uue liigi tekkimiseks.
  

Uue liigi ellujäämine sõltub

• 3 asjaolust:
  
• Isendite arvu tõusust
  
• Leviala laienemisest
  
• Ristumisbarjääri tekkimisest
  

Bioloogilise evolutsiooni tõendid

• Evolutsioon ehk liikide põlvnemine ja arenemine üksteisest.
  
• Vahetut teavet sellest annavad: kivistised, sarnasused erinevate liikide vahel, rudimendid, sarnasus lootelises arengus ja sarnased keha valgud .
  
• Kõige vahetumat teavet, sellest et üks liik on teisest arenenud annab palentoloogia ehk teadus , mis uurib kivistunud jäänuseid (fossiile) , nende arenemist ja elutegevust.
  

• Säilivad: loomade skeletiluud, tigude kojad, taimede seemned ja lehed.
  
• Kuidas?
  
• Surnud orgaanilised ained pidid mattuma mineraalainetega.
  
• Peale kivististe on leitud ka jäänuseid:
  
• Merevaigust – mis ei ole midagi muud kui okaspuude kivistunud vaik
  
• Liustikud
  
• Vulkaaniline tuhk
  
• Palentoloogia
  
• Palentoloogilised leiud näitavad, et maakoore erineva vanusega kihid sisaldavad erisuguste organismide kivistisi.
  
• Mida vanemad on kihid, seda lihtsama ehitusega on organismide jäänused.
  
• Kivimite vanus tehakse kindlaks radioaktiivsete elementi põhjal . Kasutatakse 236 U ( uraan ) lagunemist uurides.
  
• Igal radioaktiivsel elemendil on oma poolestusaeg , nt U 4,5 miljonit aastat.
  

Sarnasus erinevate liikide vahel

• Evolutsiooni kulgu saab seletada ka elavate organismide näitel.
  
• Erisuguste liikide võrdlus näitab, et neil võivad olla põhijoonelt sarnased elundid.
  
• Nt. Selgroogsete jäsemete võrdlemine, mis viitab ühisele eelsele, kellel oli viievarbaline jäse.
  
• Aja jooksul on see teinud läbi teinud erinevaid muutusi vastavalt funktsiooni muutustele.
  

• On elundid, mida kõrgemad organismid ei vaja, ent need eksisteerivad siiski.
  
• Inimese rudimendid
  
• Kõrvaliigutajad lihased
  
• Osaline karvkate
  
• Õndraluu
  
• Ussripik
  
• Tarkusehammas ja silmahambad
  
• Rudimendid annavad alust arvata, et inimesed põlvnevad loomadest, kellel on antud rudimentsetest elunditest kasu olnud kunagi. (karvkate ja saba)
  

Tõu ja sordi aretus

• Elu evolutsiooni kulgu ja tegureid aitab selgitada kultuurtaimede ning koduloomade aretus.
  
• Kus erinevad organismid erinevad üksteisest ja oma looduslikust esivanemast.
  
• Miks mitte ei võinud toimuda sellised ristamised looduslike tegurite mõjul.
  

Loomariigi evolutsioon

• Elu tekkis vees.
  
• Organismide areng algas 3 miljardit aastat tagasi
  
• Arvatavasti on vanimad elusolesed ilma tuumata organismid – prokarüoodid (tänapäeval esindavad neid bakterid )
  
• Järgmine samm oli eukarüootsete organismide teke ehk tuumaga organismide teke.
  
• Arvatavasti tekkisid eukarüoodid, prokarüootide liitumisel (nn endosümbioosi tulemusel), kuhu raku koosseisu ilmusid:
  
• Mitokondrid
  
• Ribosoomid
  
• Fotosünteesivatel rakkudel kloroplastid .
  
• Eukarüootne ehitus tegi võimalikuks hulkrakse organismi tekke.
  
• Taimedest olid need vetikad
  

• Loomadest olid need arvatavasti pehmekehalised selgrootud oleksid (kellest ei ole säilinud kivistisi)
  
• ~ 700 miljonit aastat tagasi
  
• Millise eelise andis organismidele hulkrakne ehitustüüp?
  
• Hulkraksus võimaldas rakkude eristumist kudedeks ja organiteks
  
• Tagas püsivama sisekeskkonna
  
• Arenesid välja terviklikkust tagavad elundkonnad nt. Vereringe - ja närvisüsteem
  

• Olulised muutused loomariigis toimusid 540 miljonit aastat tagasi.
  
• Kujunesid välja loomade peamised ehitustüübid
  
• Arenesid
  
• Ainuõõssed käsnad, meduusid jt
  
• Ussid – rõngussid, lameussid jt
  
• Limused – teod, nälkjad jt
  
• Lülijalgsed – putukad, liblikad jt
  
• Okasnahksed – meritähed, meriroosid
  

Elu enne maismaad

• Suureks pöördeks sai elu evolutsioonis sai vees maismaale siirdumine.
  
• Taimedest olid esimesed samblad ja sõnajalad
  
• Loomadest lülijalgsed (~400 miljonit a.t.)
  
• Esimesteks selgroogseteks olid kalad . Kõhrkalad à luukalad à kopskalad
  

Esimesed selgroogsed maal

• Kahepaiksete eelasteks loetakse kalu (kopskalu)
  
• Kes oma olemuselt meenutasid suuresti kalu
  
• Kahepaiksete sugulus kaladega ilmneb ka kahepaiksete arengu alg etapil
  

Roomajad

• 300 miljonit aastat tagasi (keskaegkonnas) kujunes sõnajalg taimede ja roomajate valitsemisajaks
  
• Neid iseloomustab:
  
• Suur vormirikkus
  
• Eluviiside mitmekesisus
  
• Kehamõõtmed ulatusid 30 m
  
• Toituti taimsest kui ka loomsest toidust
  
• Asutasid kõik võimalike biotoope: õhku, maismaad ja vett
  

• Ühisest esivanemast on tänapäeval välja arenenud:
  
• Sisalikud
  
• Kilpkonnad
  
• Krokodillid
  
• Kärsspealised (Tuataaria)
  
• Siiani täpselt teada olevatel põhjustel surid 65 miljonit aastat tagasi hiidsisalikud välja.
  

Linnud

• 200 miljonit aastat tagasi, arenesid roomajatest püsisoojased organismid:
  
• Linnud
  
• Imetajad
  

• Lindude põlvemist roomajatest on tõestatud ürglinnu Archaeoteryx kivistise leidmisega
  

Võrdlus

• Linnu tunnused
  
• Linnu kolju
  
• Tiivaluud
  
• Sulestik
  
• Linnu jalaluud
  

• Roomaja tunnused
  
• Lõualuud hammastega
  
• Kolm vaba sõrme küünistega
  
• Pikk sabalülisammas
  

imetajad

• Roomajate välja suremisega said imetajatest valitsev loomarühm Maal
  
• Nende eelised
  
• Osavamad liikujad
  
• Parem isolatsioon karvkatte näol
  
• Püsisoojasus
  
• Kohe välja arenenud poegade sünnitamine
  
• Imetamine ema rinnapiimaga ehk toit on elu algetapis kohe olemas
  

Inimese evolutsioon

• Tänapäeva inimene kuulub perekonda homo sapiens sapiens , olles ainus liik.
  
• Kuidas on toimunud targa inimese evolutsioon?
  
• Arheoloogilised tõendid inimeste eelaste kohta on ~4 miljonit aastat vanad.
  
• Sünnikohaks oli Aafrika (täpsemalt Põhja- Tansaania )
  

Inimahvid ja inimlased

• Arvatakse, et inimeste ja inimahvidel (šimpansid ja gorillad) on ühine eellane, kes on pärit 5 miljonit aastat tagasi.
  
• Sel ajal algas Aafrikas nendes piirkondades metsade taandumine ja osa ahve pidi siirduma puudelt maapinnale. Toimus eristumine.
  
• Ahvilaadsed loomad eristusid inimahvideks ja inimlasteks.
  

Inimlaste ja inimahvide sarnasused ja erinevused

• Sarnasused
  
• Füsioloogia
  
• Käitumine
  
• Haigused
  
• ~ 99% geenidest ja valkudest on sarnane
  

• Erinevused
  
• Liikumisviisilt peamiselt neljal jalal
  
• Selgroog ei ole S- kujuline
  
• Mõtlemine on konkreetne, sest aju on vähem arenenud
  
• Kõne- häälitsused ja zestid
  
• Töövõime puudub
  

Lõunaahvid

• Esmased inimahvidega sarnased elukad elasid 4 – 4,5 milj. aastat tagasi.
  
• Kõndisid kahel jalal, kuid olid ka osavad ronijad. (arvatavasti kasutasid puid ööbimiskohana)
  
• Suhtlesid omavahel: häälitsuste, zestide ja miimikaga.
  
• Ei ole leitud sellest ajast ühtegi tööriista, mis annab alust arvata, et sõltusid paljuski loodusest.
  
• Neid nimetati lõunaahvideks ehk australopiteekideks.
  
• Paraku surid nad 1,5 miljonit aastat tagasi välja.
  
• Fossiilsed leiud tõendavad, et kolju sarnases ahvi omaga
  
• Oli suurte hammastega
  
• Väikese ajuga
  

Osav inimene Homo habilis

• 2,5 miljonit aastat tagasi arenes välja osav inimene ehk Homo habilis
  
• Olid kohastunud elama avamaal
  
• Pikkuselt 120 – 140 cm pikad
  
• Valmistas ja kasutas algelisi kivist ja puust tööriistu
  
• Ajukolju oli suurem ja hambad väiksemad
  
• Ajumaht 560-700 cm3
  
• Kõnelda ei osanud
  
• Tuld ei tundunud
  
• Elasid karjadena, toitusid nad peamiselt viljadest, juurikatest ja väikeloomade küttimisest.
  

Püstine inimene Homo erectus

• H. erectus ilmus 2 kuni 1 miljon aastat tagasi.
  
• H. erectus oli esimene, kes rändas Aafrikast välja Vana Maailma troopiliste aladele .
  
• Olid umbes 160 cm pikk
  
• Aju oli märksa suurem kui H. habilisel
  
• Ajumaht 800-1000 cm3
  
• On tõendeid, et kasutas kivist ja puust tööriistu, küttis elevante
  
• Valmistas tulel toitu
  
• Oskas kõnelda
  
• Elasid karjadena koobastes ja oskasid teha loomanahkadest rõivaid.
  
• Matsid oma surnuid
  
• Omasid religiooni algeid
  
• Sellest inimeseliigist kujunes hiljem mitu alamliiki.
  

Tark inimene Homo sapiens- neandertallane

• Ligikaudu 300 000 aastat tagasi suri H.erectus välja
  
• Samal ajal tekkis Aafrikas praeguste rasside ja rahvaste eellane – pärisinimene ehk tark inimene
  
• Neist kujunes veel neandertallased
  
• Neandertaalnane elas kuni 32 000 aastat tagasi.
  

• Neandertaalast iseloomustas
  
• Jässakas kehaehitus
  
• Kohmakas kõnd
  
• Jõuline alalõualuu
  
• Mingitel teadmata põhjustel suri neandertallane välja ja säilinud on tark inimene
  

• Targa inimese kolju sarnaneb suuresti tänapäeva inimese koljuga
  
• Kes rändas Euroopasse
  
• Valmistasid kunstipäraseid kivist tööriistu ja tegelesid kujutava kunstiga.
  

Tänapäeva inimene Homo sapiens sapiens

• Viimase 30 000 aastat jooksul ei ole inimene oma ehituselt muutunud
  
• Tänapäeva inimest iseloomustab füüsilise ja vaimse töö tegemise võime.
  
• Kõne areng ja sümbolilise keele areng on andnud suure eelise
  
• Samas inimkultuuri areng tekitanud suuri probleeme:
  
• Rahvastiku kasv
  
• Loodusvarade hävitamine
  
• Elukeskkonna saastamine
  

Inimrassid

• Kõik inimesed kuuluvad ühte liiki Homo sapiens
  
• Rassid on kehaehituse pärilike tunnuste poolest sarnaste inimeste ajalooliselt kujunenud piirkondlikud rühmad.
  
• Rasse eristatakse mitme tunnuse poolest.
  
• Naha ja karvade värvus
  
• Juuste kuju, habeme kasv, nina ja huulte kuju
  
• II järgu tunnused.
  
• Kasv, pea ja näo kuju ning keha mõõtmed.
  

Negriid , mongoliid, europiid

• Tume nahavärvus
  
• Krässus juuksed
  
• Piklik pea
  
• Lai nina
  
• Paksud huuled
  
• Enamasti suur kasv
  
• Samas elab ka negriidide seas kääbuskasvulisi
  

• Kollaks või punakas nahk
  
• Kõrged põsenukid
  
• Tumedad tihedad juuksed, sirged tavaliselt
  
• Suhteliselt lai nina ja vähene habeme kasv
  
• Väike kasv
  

• Suhteliselt varieeruvad
  
• Hele kuni pruun nahk
  
• Kitsas nina
  
• Kitsad huuled
  
• Juuksed sirged või lokkis
  
• Mida põhjapoolsem rahvas seda heledam.
  

• Eestlased kuluvad europiidide hulka
  
• Heledam nahk
  
• Blondid või heledama poolsed juuksed
  
• Kasvult kuuluvad eestlased Euroopa pika kasvuliste hulka
  

8