Što je evolucija?

Jeste li znali da smo refleks štucanja naslijedili od pretka vodozemaca? Za drevnoga punoglavca živci koji su kontrolirali taj refleks imali su korisnu svrhu dopuštajući da ulaz u pluća ostane otvoren pri udisanju zraka, ali da se zatvara prilikom gutanja vode koja bi tada bila usmjerena samo na škrge. Taj refleks je čovjeku tijekom evolucije, pružio sposobnost stvaranje grča ošita, na žalost nije nam pružio mogućnost disanja pod vodom. 

Do danas su na Zemlji opisana gotovo dva milijuna različitih vrsta, a pretpostavlja se da ih je mnogo više. Znamo da je biološka raznolikost izrazito velika, no točan je broj vrsta iznimno teško odrediti. Stotine novih vrsta bude otkriveno svake godine, a i mnoge vrste svakodnevno nestaju, što pokazuje da se biološka raznolikost neprestano mijenja.

Pojam evolucije katkad izaziva nedoumice oko njegova značenja. Evolucija označuje svaku promjenu nasljednih obilježja u uzastopnim generacijama. Te je promjene moguće promatrati, istraživati, a rezultati takvih istraživanja mogu se opaziti i bilježiti, stoga evolucija je činjenica, ona se stalno događa oko nas. Pojam evolucije obuhvaća i moguća znanstvena objašnjenja opaženih promjena koja su rezultat znanstvenih istraživanja. Najpoznatiji i danas znanstveno prihvaćen model koji objašnjava mehanizme tih promjena jest Darwinova teorija evolucije.

Pojam evolucije potrebno je razlikovati od pojma abiogeneze. Abiogeneza je prirodni proces postanka života iz nežive tvari. Za razliku od abiogeneze, područje istraživanja u evoluciji su promjene u živim bićima nakon što je život već nastao. Naposljetku, kako god da je nastao, život se u povijesti Zemlje mijenjao i razvijao te će se nastaviti mijenjati i razvijati u budućnosti.

Jedna od temeljnih ideja evolucije jest da sva živa bića na Zemlji, bilo u bliskome bilo u dalekome srodstvu, imaju zajedničko podrijetlo. Ta živa bića dijele zajedničke pretke, baš kao što s braćom ili sestrama dijelimo iste roditelje ili s bratićima i sestričnama zajedničke baku i djeda. Slikovit prikaz takvih srodstvenih odnosa često izgleda poput stabla čije su najstarije generacije prikazane u deblu, a mlađe su generacije prikazane kao njegovi ogranci. Na jednak način možemo pratiti i srodstvene odnose različitih vrsta.

Srodstvene odnose najčešće određujemo s pomoću njihovih zajedničkih obilježja. Zajednički predak svih kopnenih kralježnjaka imao je razvijena pluća. Promatrajući ostala obilježja, vodozemci se ističu kao jedina skupina bez amniona, što nam govori da se njihova linija u stablu odvojila prije razvoja amniona. Sisavci su se zatim od ostalih gmazova odvojili razvojem mliječnih žlijezda. Zajednički predci ptica i gmazova zadržali su potpuni razvoj embrija u jajetu, a jedna se manja skupina odvojila razvojem perja, zatim kljuna i šupljih kostiju.

Određivanjem najbližih mjesta grananja, odnosno najbližih zajedničkih predaka, možemo lako zaključiti s kojim je skupinama promatrana skupina u bližemu i daljnjemu srodstvu. Klikni na karticu i prouči navedene primjere. 

Ovakva filogenetska stabla pomažu nam uvidjeti da se promjene u evoluciji ne događaju kao ljestve, nego kao razgranano stablo. Ljestve su pogrešno pojednostavljen prikaz i mogu ostaviti dojam linearnoga nasljeđivanja. Primjerice, današnji živući sisavci nisu potomci današnjih gmazova kao što ni vodozemci nisu potomci riba. Sisavci i ptice kao i vodozemci i ribe imaju zajedničkoga pretka.

Šarani nisu nimalo manje razvijeni od golubova niti su poskoci manje razvijeni od ljudi. Svi su organizmi samo jedna zasebna grančica u velikome filogenetskom stablu. U kontekstu evolucije ne možemo nikad reći da je jedna skupina razvijenija ili primitivnija od druge. Neka će obilježja biti složenija ili jednostavnija, ali svi smo rezultat evolucije i prilagođeni smo okolišu u kojemu živimo. Pogrešnu je predodžbu lako odmaknuti ako unutar filogenetskoga stabla presložimo redoslijed skupina organizama imajući na umu da ostavimo srodstvene odnose istima.

Kao i sve spoznaje u znanosti, i ona unutar evolucije podložna su promjenama. Nova otkrića daju mnoge nove uvide u međusobne srodstvene odnose različitih skupina organizama, pogotovo otkrića unutar polja molekularne biologije.

Nova otkrića u evoluciji često uzrokuju različite promjene u sistematici i u svrstavanju organizama u nove, prilagođene sistematske kategorije, ali to nije uvijek slučaj. Mnogi dokazi ukazuju na to da su ptice ne samo jedan od ogranaka današnjih živućih gmazova nego i najbliži srodnici izumrlih dinosaura. Ipak, ptice nisu svrstane kao dodatni red gmazova, nego su zadržale svoju zasebnu sistematsku kategoriju: razred ptica.

Znanje o procesima evolucije primjenjuje se u mnogim granama znanosti i tehnologije.

Možemo li filogenetska stabla izrađivati samo na temelju anatomije i fiziologije ili je potrebno u obzir uvijek uzeti i genetske usporedbe?