Evolutsioon (0)

Bioloogia
Evolutsiooni tõendid

• Paleontoloogia andmed
  
• Võrdlusmeetodid:
  

a)võrdlev anatoomia- mida sarnasemad organismid, seda lähemal ajas on nende ühised esivanemad .
b)molekulaargeneetiline võrdlus- mida sarnasem nukleotiidjärjestus võrreldavate organismide geenides, seda lähemal (ajaliselt) on nende ühised esivanemad.
Mol. gen. võimaldab määrata ka aega, sest on teada nukleaotiidjärjestuse muutumise kiirus.
Inimesel on ühiseid geene (mida määravaid geene?):
sisalikuga- rakuhingamist määravad geenid
rohukonnaga- rakuhingamist määravad geenid
räimega- rakuhingamist määravad geenid
vihmaussiga- rakuhingamist määravad geenid
toomingaga- rakuhingamist määravad geenid
bakteriga- rakuhingamist määravad geenid
kärbseseenega- rakuhingamist määravad geenid
Pseudogeenid on organismides vanad geenid, mis on tekkinud ammu ja nüüd enam ei tööta, aga võivad mõnel teisel liigil vajalikud olla.
Nende geenide põhjal saab määrata liigi põlvnemislugu. Iga liigi genoomis on talletatud info tema fülogeneesist ehk evolutsioonilisest arenguteest.
Keemiline evolutsioon
Keemiline evolutsioon on lihtsatest anorgaanilistest ainetest polümeersete orgaaniliste ainete komplekside tekkimine (esimeste elusrakkudeni).
Maa tekkis umbes 4,5 miljardit aastat tagasi ja hakkas jahtuma. Keemiline evolutsioon toimus ajavahemikul 4,5- 3,5 miljardit aastat tagasi.
Rakkude iseeneslik teke on võimalik, kuna tingimused Maal olid teised:

• UV-kiirgus jõudis maapinnani, kuna hapnik puudus.
  
• Atmosfääris olid lämmastiku-, süsiniku- ja väävliühendid.
  
• Toimusid elektrilahendused.
  
• Toimusid vulkaanipursked ja olid magmavoolud.
  
• Oli soe madal meri ja tugev aurumine.
  

Nendel tingimustel saavad tekkida monomeersed, polümeersed org. ühendid ning püsida orgaaniliste molekulide kogumiked.
Esimesed elusolendid Maal
Vanimad elusolendid olid tõenäoliselt bakterid , kes esmalt olid anaeroobsed kemosünteesijad.
1,9 miljardit aastat tagasi tekkisid esimesed päristuumsed ehk eukarüoodid.
Endosümbioos- kloroplastid ja mitokondrid olid iseseisvad bakterid, keda suuremad bakterid on "alla neelanud".
Esimesed päristuumsed: ainuraksed vetikad . 500- 600 miljonit aastat tagasi varustasid vetikad Maa atmosfääri esmase hapnikuga.
Vahevormiks hulkraksete tekkel olid kolooniad .
560 miljonit aastat tagasi elu mitmekesistus tohutult.
570 miljonit aastat tagasi tekkisid käsnad.
Hulkraksuse eelised:

• Rakud on diferentseerunud, on tekkinud koed .
  
• Sõltuvad vähem keskkonnast
  
• Suguline paljunemine (organismide mitmekesistumine )
  
• Kiirem evolutsioneerumine
  

Kisklust võimaldas silmade teke ja areng.
Selgroo eelis eksoskeleti ees: organismi suurem painduvus .
Putukad arenesid lülijalgsetest.
Kalad oskavad rännata, kuna neil on mälu.
Esimesed maismaaloomad olid lülijalgsed.
Esimesed loomad olid selgrootud : ainuõõssed, käsnad, limused (teod, karbid jt.). Okasnahksed on selgrootsete kõige lähemad selgrootutest sugulased.
Meriskorpionilised
Trilobiidid - kõik nad on välja surnud. Kunagi oli arvatavasti u. 10000 liiki
Jäsemed on tekkinud uimedest. Devoni ajastul ei olnud okaspuid. Erinevalt kaladest saavad kahepaiksed hingata maa peal.
Kahepaiksetel on kehaväline viljastamine . Kahepaiksete nahk on niiske ja see ei tohi midagi läbi lasta. Kahepaiksetel on võimsam süda, kui kaladel . Kahepaiksed olid kunagi nii suuremõõtmelised, kuna kiskjaid ei olnud. Suured kahepaiksed surid välja, kui kliima kuivemaks muutus (karboni ajastul)
Roomajate eelis kahepaiksete ees on nende kõva kestaga munad, mistõttu roomajad saavad muneda ka maismaale.
Karboni ajastul olid lülijalgsed suuremad kui praegu, kuna hapnikusisaldus atmosfääris oli 30% praeguse 20% asemel.
Lõuatud- 480 miljonit aastat tagasi alguse saanud primitiivsed selgroogsed , kellel lõualuud puuduvad ja kelle luustik on kõhreline. Uimedest oli ainult olemas suur sabauim.
Silmud on tänapäevased lõuatud kalad- sõõrsuud
Kõhrkalad said alguse 400 miljonit aastat tagasi. Neil oli kõhrest luustik, lõualuu ning hambakesetaolised soomused .
Soontaimed - organitega taimed (varred). Tekkisid 440-410 miljonit aastat tagasi (veest maismaale). Ürgraikad- sõnajalgtaimed, mis paljunesid eostega (puudusid lehed ja juured, esinesid varred ja risoomid).
Vihtuimne kala on kalade ja kahepaiksete vaheline üleminekuvorm. Tänapäeval on nendest alles nt. latimeeria.
Kopskalad- ka üks vahevormidest
Karboni ajastul levisid hiiglaslikud eostaimed (360- 280 miljonit aastat tagasi). Mõned olid 35 m kõrgused ja 40 cm varre läbimõõduga. Hiiglaslikud eostaimed surid välja permi ajastul, sest nad on tugevasti sõltuvad veest (permi ajastul muutus kliima kuivaks ).
Karboni ajastul tekkisid esimesed lendajad - kiilid.
Palmlehikud- käbide ja seemnetega taimed. Ei ole palmi sugulane.
Esimesed paljasseemnetaimed- käbide sees on seemned.
Vanaaegkonna lõpus (permi ajastus) tekkis Pangaea ja koos sellega ka kontinentaalne kliima. Suri välja 70% liikidest.
KESKAEGKOND (250- 65 miljonit aastat tagasi) on sauruste ja paljasseemnetaimede ajastu.
Pangaea manner liigub lahti: tekib Ameerika, Austraalia ja Euraasia.
Roomajad alustavad võidukäiku keskeaegkonna alguses ja valitsevad selle lõpuni.
Roomajate eelised kahepaiksete ees:

• Jäsemed on teistmoodi asetunud selgroo suhtes ja roomajad muutusid seetõttu kiiremaks.
  
• Otsaju olemasolek
  
• Nahk- soomused
  
• Vereringe on parem
  
• Munal on tugev kest
  
• Kehasisene viljastumine- roomaja ei pea olema veekeskkonnas, et paljuneda.
  

Tekodontidest põlvnevad tõenäoliselt hiidsisalikud, tiibsisalikud, krokodillilised ja linnud .
Esimesed linnud (sulgedega) tekkisid 150 miljonit aastat tagasi. Ehituselt ja põlvnemiselt on nad sarnased roomajatega.
Erinevalt roomajatest on linnud püsisoojased ja lennuvõimelised. Esimestel lindudel olid tiibade küljes küünised.
130- 65 miljonit aastat tagasi tekkisid esimesed katteseemnetaimed (puud)
Katteseemnetaimedel olid õied ja viljad (eelnevatel taimedel neid ei olnud). Tekkis putuktolmlemine.
Ürgimetajad tekkisid keskaegkonna alguses. Nende tunnused:

• Imetajate tunnustest on neil ainult piimanäärmed ja karvad .
  
• Luustiku poolest on nad pigem roomajad.
  
• Väliskõrv puudub.
  
• Kehatemperatuur 25- 30 kraadi.
  
• Tänapäeval on elus 5 esindajat (liiki).
  

Uusaegkond (65 miljonit aastat tagasi- tänapäev)
Linnud mitmekesistusid uusaja alguses. Nende tunnused:

• Lubikestaga muna; nad hoolitsesid oma järglaste eest
  
• Püsisoojasus, sest arteriaalne ja venoosne veri on eraldatud
  
• Kahekordne hingamine
  
• Kehasisene viljastumine
  
• Õhulised luud
  

Alamimetajad - kukrulised:

• Kehatemperatuur kuni 36 kraadi
  
• Platsenta puudub
  
• Loode sünnib
  
• Väliskõrv ja karvad
  

Pärisimetajad

• Karvad ja väliskõrv
  
• Platsenta
  
• Püsisoojasus
  
• Piimanäärmed
  
• Järglaste eest hoolitsemine
  
• Kõrgelt arenenud peaaju
  

Evolutsiooni mehhanismid
Evolutsioon toimub ainult organismirühmades. Üksikindiviid ei evolutsioneeru. Väikseim evolutsioneerumisvõimeline rühm on populatsioon (ühe liigi esindajad teatud territooriumil).
Geenifond ehk genofond - populatsiooni kõik geenid ja alleelid.
Populatsiooni geneetiline struktuur- populatsiooni geenide ja alleelide arvuline suhe.
Evolutsiooniks vajaliku geneetilise muutlikkuse allikad:

• Mutatsioonid
  
• Kombinatiivne muutlikkus
  
• Geenisiire ehk geenivool - ühe populatsiooni geenid satuvad teise.
  
• Geneetiline triiv - populatsiooni geneetilise struktuuri juhuslik muutumine. Mõjutab eelkõige väikeseid populatsioone (nt. juhuslik isendite hukkumine looduskatastroofides). Geenitriivile järgneb pudelikaela efekt (teatud omadus kaob).
  

Looduslik valik
Muutustele annab suuna olelusvõitlus.
Olelusvõitlus on organismide sõltuvus piiratud keskkonna ressurssidest.
Looduslik valik seisneb organismide ebavõrdses paljunemises, mis tuleneb nende geneetilistest erinevustest (pärilik muutlikus ) ja elutingimuste piiravast toimest (olelusvõitlusest).
Piiravad keskkonnategurid :

• Biootilised- teised organismid ( konkurents , kisklus , taimtoidulisus, parasitism )
  
• Abiootilised - valgus, niiskus, soolsus, pH, temperatuur jne.
  

Looduslikus valikus on võitjad need, kellel on kõige rohkem järglasi. Võitjad sellepärast, et nendel on mingi antud keskkonnas kasulik omadus.
Kui kasulik tunnus on määratud geenidega, siis järgmises põlvkonnas on neid geene rohkem.
Seega on muutunud populatsiooni geneetiline struktuur.
Kui populatsiooni geneetiline struktuur pidevalt muutub ühes suunas, siis see viib evolutsioonilise muutuseni. Kõige väiksemad evolutsioonilised muutused on kohastumused.
Loodusliku valiku vormid:

Stabiliseeriv valik- toimub, kui keskkond on muutumatu. Eelistatud on liigi keskmised tunnused. Liigid säilivad, uusi liike ei teki.

Suunav valik- toimub, kui keskkond muutub. Eelistatud on tunnused, mis aitavad muutunud keskkonnas ellu jääda (keskmisest erinevad tunnused). Suunav valik viib uute liikide tekkimiseni.

Lõhestav valik- eelistatud on erinevas suunas keskmisest erinevad tunnused (inimeste rassilised tunnused)
Mikroevolutsioon = kohastumine
Kohastumise tulemus on kohastumus .
Kohastumus on organismirühma isendite kasulik omadus antud keskkonnas elamiseks ja paljunemiseks.
Kohanemine ei ole kohastumine. Indiviid kohaneb. Grupp kohastub.
Kohastumused avalduvad:

• Ehituses (keskkonna värvusega sarnanev värvus liblikatel, kameeleoni võime muuta värvust, mimikri , kajalokatsioon nahkhiirtel, lihakad vettvaruvad lehed mägisibulal jne)
  
• Füsioloogias (antifriis arktlilistel kaladel, kahekordne hingamine, kahel jalal kõndimine inimesel, neli magu veistel, lindude toruluud )
  
• Käitumises (lindude ränne, kisklus, sümbioos, parasitism, herbivooria)