Биологиялық эволюция тірі организмдердің табиғи дамуын білдіреді, ол популяциялардың генетикалық құрамының өзгеруімен, сонымен қатар бейімделу қасиеттерінің жоғарылауымен, жаңа түрлердің пайда болуымен және ескілерінің жойылуымен бірге жүреді. Осы факторлардың барлығы уақыт өте келе экожүйені де, жалпы биосфераны да өзгертеді.
Негізгі теория
Эволюциялық процесс құрылған механизмдерді түсіндіретін бірнеше нұсқалар бар. Қазір ғалымдардың көпшілігі популяциялық генетика мен дарвинизмнің қосылуына негізделген эволюцияның синтетикалық теориясына (STE) берілген. Синтетикалық теория генетикалық мутациялар, яғни эволюция материалы мен табиғи сұрыпталу (эволюция механизмі) арасындағы байланысты түсіндіреді. Осы теорияның шеңберіндегі эволюциялық процесс түр популяцияларындағы әртүрлі гендердің аллельдерінің жиілігін бірнеше ұрпақтар бойымен өзгерту процесі болып табылады.
Эволюция үлгілері мен ережелері
Эволюция – қайтымсыз процесс. Оң мутациялардың жинақталуы арқылы жаңа жағдайларға бейімделе алған кез келген организм өзінің бұрынғы ортасына оралған кезде қайтадан бейімделу жолынан өтуге мәжбүр болады. Оның үстіне бірде-бір биологиялық түрді толық анықтау мүмкін емес,Чарльз Дарвин, егер тіршілік ету ортасы бұрынғыдай болса да, эволюциялық түрлер бұрынғы күйіне орала алмайды деп жазды. Яғни, жануарлар «ескі» тәсілдермен емес, ескі жағдайларды қайтаруға бейімделе алады.
Мұны дельфиндер жағдайында оңай көруге болады. Олардың қанаттарының ішкі құрылысы (кит тәрізділермен бірге) сүтқоректілердің аяқ-қолдарының ерекшеліктерін сақтайды. Мутациялар ұрпақтың гендік қорын жаңартады, сондықтан олар ешқашан қайталанбайды. Дельфиндер мен киттердің тіршілік ету ортасын өзгерткеніне, бес саусақты аяқтары желбезектерге айналғанына қарамастан, олар әлі күнге дейін сүтқоректілер. Бауырымен жорғалаушылардың белгілі бір кезеңде қосмекенділерден пайда болғаны сияқты, бірақ бұрынғы ортаға қайтып оралса да, олар қосмекенділерді тудыра алмайды.
Бұл эволюциялық ереженің тағы бір мысалы: мәңгі жасыл бұта Ruscus. Оның сабағында шын мәнінде өзгертілген бұтақтар болып табылатын жылтыр, үлкен және қалың жапырақтары бар. Нағыз жапырақтар қабыршақты және осы «сабақтардың» ортасында орналасқан. Ерте көктемде таразының синусынан гүл пайда болады, одан жеміс кейінірек дамиды. Қасап инесі эволюция процесінде жапырақтардан құтылды, нәтижесінде ол құрғақшылыққа бейімделе алды, бірақ кейін ол қайтадан су ортасына түсті, бірақ шынайы жапырақтардың орнына модификацияланған сабақтар пайда болды.
Біртектілік
Эволюция ережелері бұл процесс өте біртексіз және астрономиялық уақытпен анықталмайтынын айтады. Мысалы, өмір сүрген жануарлар баржүздеген миллион жылдар бойы өзгермеген. Бұл лоблы балықтар, туатара және қылыш құйрық тірі қазбалар. Бірақ спецификация мен модификация өте тез жүреді. Соңғы 800 мың жыл ішінде Австралия мен Филиппинде кеміргіштердің жаңа түрлері пайда болды, ал Байкал көлі соңғы 20 миллион жыл ішінде шаяндардың 240 түрімен байыды, олар 34 жаңа тұқымға бөлінеді. Түрдің пайда болуы немесе өзгеруі уақытқа байланысты емес, жарамдылық пен ұрпақтар санының жетіспеушілігімен анықталады. Яғни, түр неғұрлым тез көбейсе, эволюция жылдамдығы соғұрлым жоғары болады.
Жабық жүйелер
Эволюция, табиғи сұрыптау және мутация сияқты процестер әлдеқайда жылдам жүруі мүмкін. Бұл қоршаған орта жағдайлары тұрақсыз болған кезде болады. Алайда терең мұхиттарда, үңгір суларында, аралдарда және басқа да оқшауланған жерлерде эволюция, табиғи сұрыптау және түрлену өте баяу жүреді. Бұл желбезек қанаттары бар балықтардың миллиондаған жылдар бойы өзгеріссіз қалатынын түсіндіреді.
Эволюцияның табиғи сұрыпталу жылдамдығына тәуелділігін бақылау жәндіктерге өте қарапайым. Өткен ғасырдың отызыншы жылдарында зиянкестерден улы препараттар қолданыла бастады, бірақ бірнеше жылдан кейін препараттың әсеріне бейімделген түрлер пайда болды. Бұл пішіндер басым орын алып, бүкіл планетаға тез тарады.
Көптеген ауруларды емдеу үшін күшті антибиотиктер жиі қолданылған – пенициллин, стрептомицин, грамицидин. Эволюция ережелері күшіне енді: қырқыншы жылдарығалымдар бұл препараттарға төзімді микроорганизмдердің пайда болғанын атап өтті.
Үлгілер
Эволюцияның үш негізгі бағыты бар: конвергенция, дивергенция және параллелизм. Дивергенция кезінде түр ішілік белгілердің бірте-бірте дивергенциясы байқалады, ол сайып келгенде индивидтердің жаңа топтарына әкеледі. Құрылымы мен азық-түлік алу әдістерінің айырмашылығы айқынырақ болған сайын, топтар басқа аумақтарға тарай бастайды. Егер бір аумақты азық-түлікке бірдей талаптары бар жануарлар алып жатса, уақыт өте келе азық қоры азайған кезде олар аумақты тастап, әртүрлі жағдайларға бейімделуге мәжбүр болады. Егер бір аумақта әртүрлі қажеттіліктері бар түрлер болса, олардың арасындағы бәсекелестік әлдеқайда аз болады.
Дивергенция эволюциялық процесінің қалай жүретінінің жарқын мысалы ретінде бір-бірімен туыстас 7 бұғы түрін келтіруге болады: олар солтүстік бұғы, марал, бұлан, сика бұғы, бұғы, мускус және елік.
Дивергенциясы жоғары түрлердің үлкен ұрпақ қалдыру және бір-бірімен аз бәсекелесу қабілеті бар. Белгілердің алшақтығы күшейген кезде популяция ішкі түрлерге бөлінеді, олар табиғи сұрыпталуға байланысты ақырында жеке түрлерге айналуы мүмкін.
Қауымдастық
Конвергенцияны тірі жүйелердің эволюциясы деп те атайды, нәтижесінде туыссыз түрлердің ортақ белгілері болады. Конвергенцияның мысалы ретінде дене пішінінің ұқсастығын келтіруге боладыдельфиндер (сүтқоректілер), акулалар (балықтар) және ихтиозаврлар (рептилиялар). Бұл бір мекендеу ортасында және бірдей өмір сүру жағдайында өмір сүрудің нәтижесі. Альпинист агама мен хамелеон да бір-бірімен байланысты емес, бірақ сыртқы түрі бойынша өте ұқсас. Қанаттар да конвергенцияның мысалы болып табылады. Жарқанаттар мен құстарда олар алдыңғы аяқтарын өзгерту арқылы пайда болды, бірақ көбелекте бұл дененің өсінділері. Конвергенция планетаның әртүрлілігі арасында өте кең таралған.
Параллализм
Бұл термин гректің «параллелос» сөзінен шыққан, ол «жанында жүру» дегенді білдіреді және бұл аударма оның мағынасын жақсы түсіндіреді. Параллелизм – ортақ ата-бабалардан тұқым қуалайтын белгілердің болуына байланысты туындайтын жақын туысқан генетикалық топтар арасында ұқсас құрылымдық белгілерді өз бетінше алу процесі. Эволюцияның бұл түрі табиғатта кең таралған. Бұған мысал ретінде морждарда, құлақты итбалықтар мен шынайы итбалықтарда параллель түзілетін су ортасына бейімделу ретінде жүзіктердің пайда болуын келтіруге болады. Сондай-ақ, көптеген қанатты жәндіктер арасында алдыңғы қанаттардың элитраға ауысуы болды. Түйіршікті қанатты балықтарда қосмекенділердің, ал жануар тісті кесірткелерде сүтқоректілердің белгілері бар. Параллелизмнің болуы түрлердің шығу тегінің бірлігін ғана емес, өмір сүрудің ұқсас жағдайларын да куәландырады.
