Evoliucijos teorija
Mokslininkus nuolat domino klausimas, kodėl ir kaip vyko evoliucija. Ne į visus klausimus atsakyta dar ir šiandien. Kadaise gyvenusių organizmų liekanų tyrimai mokslininkams suteikia naujų žinių apie tai, kaip vyko gyvybės evoliucija Žemėje. Pasirodo, augalų ir gyvūnų pokyčių atsirado, nes sugebėta prisitaikyti prie kintančių aplinkos sąlygų.
Šioje temoje jūs:
- sužinosite, kaip Č. R. Darvinas sukūrė evoliucijos teoriją;
- sužinosite, kaip veikiant gamtinei atrankai organizmai prisitaiko prie aplinkos sąlygų;
- išsiaiškinsite, kas yra kova dėl būvio.
Kaip Čarlzas Robertas Darvinas kūrė evoliucijos teoriją
Apie augalų ir gyvūnų kintamumą, sudėtingesnių organizmų atsiradimą iš paprastesnių, vienų rūšių kilmę iš kitų kai kurie gamtos tyrinėtojai kalbėjo dar gerokai iki Č. R. Darvino. Pirmąją evoliucijos teoriją 1809 m. pateikė prancūzų gamtininkas Žanas Babtistas Antuanas Pjeras de Lamarkas (Jean-Baptiste Antoine Pierre de Monet de Lamarck, 1744–1829). Jis paneigė tuomet vyravusią rūšių pastovumo teoriją ir teigė, kad kintant aplinkai organizmai įgyja naujų savybių, o šios tampa paveldimos, taigi taip gausėja gyvųjų būtybių formų. Vis dėlto jis nesugebėjo savo teiginių pagrįsti.
Vienas žymiausių evoliucijos teorijos kūrėjų yra anglų mokslininkas Čarlzas Robertas Darvinas (Charles Robert Darwin, 1809–1882) (3.2.1 pav.). Baigęs universitetą, jis penkerius metus dalyvavo ekspedicijoje aplink pasaulį „Biglio“ („Beagle“) laivu (3.2.2 pav.).
Kelionės metu surinktos augalų, gyvūnų ir fosilijų kolekcijos suformavo jo pažiūras ir nulėmė mokslinės veiklos sritį. Nuo 1837 m. jis pradėjo spręsti rūšių susidarymo problemą. Tikrindamas ir pagrįsdamas kiekvieną teiginį 1859 m. parašė svarbiausią savo mokslinį veikalą „Rūšių atsiradimas natūraliosios atrankos būdu, arba Pranašesnių veislių išlikimas kovoje dėl būvio“, kuriame aiškino, kad dabartinės augalų ir gyvūnų rūšys atsirado iš kitų rūšių vykstant evoliucijai. Č. R. Darvinas Žemės gyvybės raidą prilygino medžio augimui. Jaunas medelis turėjo vieną stiebą – paprastas pirmykštes ląsteles. Vėliau jo kamienas šakojosi į augalų ir gyvūnų karalystes. Galiausiai susiformavo mažiausios šakelės – dabartinės rūšys. Mokslininko manymu, gyvybė turėjo vystytis labai lėtai ir tolygiai, o mes, gyvenantieji trumpai, tų pokyčių tiesiog negalime pastebėti.
Remdamasis daugybe faktų (savo surinktų ir pagrįstų įrodymais), Č. R. Darvinas ne tik sukūrė evoliucijos teoriją, bet ir nurodė evoliucijos veiksnius: kintamumą, paveldimumą ir natūraliąją atranką.
Č. R. Darvino sukurta ir kitų mokslininkų papildyta teorija yra labiausiai pagrįsta gyvybės atsiradimo ir raidos hipotezė. Šio mokslininko idėjos apie istorinę gyvosios gamtos raidą iš esmės pakeitė suvokimą, kaip vystėsi gyvybė, tačiau ginčai dėl Č. R. Darvino sukurtos evoliucijos teorijos nesiliauja iki šiol.
Gamtinės atrankos teorija
Gamtoje išgyvena ne visi individai, o tik geriausiai prisitaikę prie esamų sąlygų. Jie prisitaiko, kad išliktų įsivyravus naujoms sąlygoms. Prisitaikymas padeda išgyventi ir daugintis. Įvairiausi prisitaikyti padedantys pakitimai perduodami palikuonims. Vieni susilaukia vislių palikuonių, o kiti individai žūsta. Toks labiausiai prisitaikiusių organizmų išgyvenimas nuolat kintančioje aplinkoje vadinamas gamtinè, arba natūraliąja, ãtranka. Šis procesas vadinamas evoliucijos veiksniu, nes dėl jo atsiranda naujų rūšių.
Stebėdami gamtą, mokslininkai atrado nemažai gamtinės atrankos veikimo padarinių. Č. R. Darvinas keliaudamas aplink pasaulį Atlánto vandenyno salose aptiko besparnių vabzdžių. Paaiškėjo, kad čia gamtinę atranką atliko vėjas, nes sparnuotuosius individus nublokšdavo į atvirąją jūrą. Išlikdavo ir palikuonių susilaukdavo tik tie vabzdžiai, kurių sparnai buvo neišsivystę.
Kitą gamtinės atrankos pavyzdį pateikė Bernardas Ketlvelas (Bernard Kettlewell, 1907–1979), tyręs 1850–1950 m. Didžiõjoje Britãnijoje sugautų drugių kolekcijas. Jis pastebėjo, kad XIX a. vid. šviesūs individai tapo retenybė. Paaiškėjo, kad tamsių drugių gausos metai sutapo su Didžiõsios Britãnijos pramonės plėtra. Deginant akmens anglis, suodžiai nusėsdavo ant medžių kamienų ir žūdavo ant jų augusios pilkosios kerpės, kuriose slėpdavosi beržiniai šeriasprindžiai (Biston betularia). Tokiame fone jie būdavo sunkiau įžiūrimi, o šviesūs atrodydavo labai ryškūs ir tapdavo lengvu vabzdžialesių paukščių grobiu (3.2.3 pav.).
1952 m. Didžiajai Britãnijai priėmus įstatymą dėl aplinkos taršos, pradėta naudoti mažiau kuro rūšių, dėl to beržų kamienai vėl tapo balti. Ant tokių beržų kamienų tamsūs drugiai išsiskirdavo ir juos lengvai pastebėdavo paukščiai, o šviesūs susiliedavo su aplinka ir jausdavosi saugūs. Šiuo atveju gamtinę atranką atliko paukščiai.
Kova dėl būvio
Č. R. Darvinas teigė, kad visi gyvieji organizmai konkuruoja dėl erdvės ir kitų išteklių. Taip buvo sukurta kovõs dėl būvio sąvoka. Gamtinė atranka vyksta dėl tų pačių veiksnių, ribojančių kiekvienos rūšies gausumą, tai yra maisto stygiaus, konkurentų, plėšrūnų, parazitų ir nepalankių klimato sąlygų. Išlieka tik geriausi kovotojai dėl būvio – geriausiai prisitaikę prie savo aplinkos (3.2.4–3.2.6 pav.). Stipriausi ir daugiausia išteklių gaunantys organizmai susilaukia daugiau sveikų ir stiprių palikuonių ir jiems perduoda savo paveldimuosius požymius.
Visi gyvieji organizmai geba vesti daug palikuonių. Pavyzdžiui, vienas aguonos vaisius (galvutė) gali subrandinti tūkstančius sėklų, kai kurios žuvys išneršia milijonus ikrų, tačiau jų skaičius išlieka pastovus, nes palikuonys priklauso nuo ribotų išteklių ir turi kovoti, kad išliktų. Trūkstant maisto ir erdvės, nemažai individų žūsta arba juos dar nesubrendusius suėda grobuonys. Vyksta gamtinė atranka.
Klausimai ir užduotys
- Įvardykite svarbiausius Č. R. Darvino evoliucijos teorijos teiginius.
- Paaiškinkite, kas yra gamtinė atranka ir kaip ji veikia.
- Pasvarstykite, kodėl XIX a. vid. dauguma žmonių nepripažino Č. R. Darvino teorijos.
- Paaiškinkite, kodėl ne visi organizmai išgyvena gamtoje. Atsakydami vartokite sąvoką „kova dėl būvio“.
- Paanalizuokite, kas nutinka gyvūnams, turintiems išskirtinių požymių ir išsiskiriantiems aplinkoje.
- Prisiminkite, kokių dar žinote gyvybės ir Žemės kilmės atsiradimo teorijų.
Praktinė veikla
- Parenkite gamtamokslį pranešimą „Kaip Čarlzas Robertas Darvinas suprato gyvybės evoliuciją?“ ir pristatykite klasėje.
- Surenkite debatus, kuriuose vieni argumentuotai atstovautų Č. R. Darvino teorijai, o kiti – jos kritikams.
Apibendrinimas
- Č. R. Darvinas – žymiausias evoliucijos mokslo tyrinėtojas. Jo atlikti tyrimai įrodė, kad dabartinės augalų ir gyvūnų rūšys atsirado iš kitų rūšių vykstant evoliucijai. Evoliucija vyksta dėl aplinkos ir organizmų požymių kintamumo, paveldimumo ir natūralios atrankos gamtoje.
- Veikiant gamtinei atrankai, išlieka tik geriausiai prie kintančios aplinkos sąlygų prisitaikę organizmai. Prasčiau prisitaikiusieji žūsta arba nesusilaukia palikuonių.
- Kova dėl būvio – tai organizmų konkurencija dėl tų pačių išlikimui būtinų išteklių: maisto, erdvės, partnerio. Kovą laimi ir daugiau palikuonių sulaukia stipresni, judresni ir geriau prisitaikę organizmai.
- Paslaugą teikia UAB "Biznio mašinų kompanija" ir "Star Cloud OÜ"