Microevolutia si macroevolutia

Evolutionismul este un concept care unifica stiintele care studiaza organismele vii si imbina numeroase teorii si ipoteze. Evolutia poate fi impartita in doua: microevolutie si macroevolutie.

Microevolutia, sau schimbarile la nivelul unei specii, poate fi observata peste tot in natura. Dar mai interesanta si mai disputata este macroevolutia. Macroevolutia reprezinta evolutia propriu-zisa, in urma careia rezulta taxoni mari, de exemplu un regn, o clasa, o familie sau o increngatura. Aceasta decurge in intervale foarte mari de timp, sute de mii de ani sau chiar zeci de milioane de ani. Asadar, nu este un proces observabil iar acest lucru lasa in urma suspiciuni. Macroevolutia nu are mecanisme specifice, cauza ei fiind considerata microevolutia.

Exista o teorie, a unui descendent comun, din care provin toate organismele vii. Pentru ca aceasta teorie sa fie corecta, este necesara demonstratia speciatiei. Speciatia poate aparea ca rezultat al unor diferente mici, de exemplu precum coloritul sau forma ciocului la unele pasari. Dar pe masura ce speciile evolueaza divergent iar speciatia se repeta, aceste diferente se acumuleaza si devin mai pronuntate. Astfel, speciatia constituie inceputul modificarilor macroevolutive. Transformarile macroevolutive se acumuleaza prin aceleasi procese ca si la microevolutie: selectie naturala, mutatii, drift genetic si migratie.

Teoria darwinista poate fi extinsa pentru a explica transformarile morfologice majore. In majoritatea cazurilor, structurile complexe au evoluat din versiuni mai simple care indeplineau aceeasi functie.

Macroevolutia reprezinta acumularea de modificari, pe parcursul a numeroase episoade minore de speciatie, care in final duc la transformari evolutive majore.

Aparitia noutatilor evolutive poate avea loc pe doua cai: intensificarea functiei sau adoptarea unor functii complet noi.

Cel mai spectaculos exemplu de intensificare a unei functii este reprezentat de ochi. Cel mai primitiv stadiu este o pata pe epiderma sensibila la lumina. La unele specii fenotipul s-a modificat, intensificand functionarea acestei pete. Depunerea de pigment, ingrosarea epidermei si mai apoi formarea unei structuri asemanatoare unei lentile, dezvoltarea muschiulaturii necesare miscarii ochiului, sunt doar cateva etape prin care ochiul a evoluat. Cel mai important proces a fost dezvoltarea unui tesut nervos fotosensibil de tipul retinei.

Desi si-a pastrat functia de baza, si anume vazul, acesta a evoluat diferit si in multe etape. La moluste ochiul a evoluat independent de cel al vertebratelor, desi ambii provin de la stramosi ce aveau celule fotoreceptoare. Selectia naturala a favorizat chiar si cel mai mic avantaj, si in decursul istoriei sale evolutive, ochiul, ca si functie, a ramas neschimbat, doar performanta sa a fost imbunatatita.

Dobandirea unor noi organe se poate face nu numai prin intensificarea unei functii, ci si prin schimbarea functiei unei structuri deja existente. De exemplu, aripile pasarilor primitive, folosite pentru zbor planat, au fost in final folosite si pentru zborul propriu-zis. La pesti, plamanii au fost transformati in vezica inotatoare, iar extremitatile artropodelor au dobandit o serie intreaga de noi functii.

Cele mai spectaculoase aparitii ale unor structuri noi sau ale unor insusiri noi in istoria organismelor s-au datorat unor schimbari ale rolului ecologic. O schimbare a functiilor pot avea rol in speciatie, generand un salt, desi totul se produce gradat. Schimbarile pot afecta unui individ din populatie, dar poate deveni semnificativ din punct de vedere evolutic daca aceasta e favorizata de selectia naturala si se raspandeste treptat la alti indivizi din populatie, iar mai apoi, la alte populatii ale speciei.

Forme de tranzitie sau intermediare

Toate animalele fosilizate ar trebui sa se potriveasca in arborele filogenetic standard. Daca toate organismele provin din acelasi stramos comun, trebuie sa-si gaseasca un loc in acesta.

In arborele filogenetic, se observa ca pasarile sunt mai apropiate de reptile; dar s-a prezis si posibilitatea descoperirii unor fosile intermediare.

Toate organismele vi sunt defapt intermediare. De exemplu, reptilele moderne se afla intre amfibieni si mamifere, dar si intre amfibieni si pasari.

Pasari – reptile

S-au descoperit fosile aproape complete de dinozauri – pasare, precum Compsognathus, Archaeopteryx, Microraptor, Confuciusornis, Sinornis etc, care desi nu puteau zbura, aveau aripi.

Reptile – mamifere

S-au descoperit reptile – mamifer, de la pelicosauria, therapsida, cynodonta, pana la mamiferele primitive. Arborele filogenetic standard arata ca mamiferele au evoluat gradual, dintr-un stramos asemanator reptilelor. Exista diferente morfologice semnifiante intre reptilele moderne si mamiferele moderne.

La inceputul secolului 20, biologistii au descoperit ceva care avea sa complice imaginea de ansamblu. La reptile, fatul avea in curs de dezvoltare doua oase aflate la nivelul urechii mijlocii, sub forma de ciocan si nicovala. Acesta este doar un exemplu de faza intermediara.

Specii inrudite

Una dintre cele mai celebre exemple intermediare este „Pan troglodytes”. Aceasta specie este cea mai apropiata genetic de oameni.

Un alt exemplu impresionant prezis de biologistii evolutionisti reprezinta colectia de mamifere-balena. Balenele, desigur, sunt animale de apa cu inotatoare. Deoarece sunt mamifere, filogenetica arata ca mamiferele si delfinii au evoluat fiind la inceput mamifere care traiau pe uscat si aveau picioare. Recent au fost descoperite cateva forme de balene cu picioare, atat capabile cat si incapabile de locomotie.

Unele organisme nu s-au modificat deloc in ultimele 100 – 200 milioane de ani. Calcanii arata la fel ca si acum 80 de milioane de ani; liliecii nu s-au schimbat nici ei de 50 de milioane de ani si nici veverita nu arata altfel decat una de acum 35 de milioane de ani. Studiile paleontologice au indicat media de longevitate a 21 de familii de vertebrate, fiind aproximativ de 70 de milioane de ani.

Lucrurile se complica tinand cont ca unele specii dispar pentru perioade mari de timp si nu sunt descoperite fosile in respectivul interval.

Coelacantul, ultima fosila descoperita dateaza de 80 de milioane de ani, dar traieste si astazi. In timpul cretacicului, o perioada critica in evolutia pasarillor, exista o gaura de 50 de milioane de ani, perioada in care specimenele nu s-au fosilizat. Au mai existat astfel de perioade, in care nu s-a descoperit nicio fosila.

Exemplarele intermediare dintre reptile si pasari dateaza din Jurassic si Cretacic, de acum 150 de milioane de ani. Alte exemplare dateaza de acum 250 – 350 de milioane de ani.

Datorita interesului medical, si pentru gasirea unor leacuri la diverse sindromuri, la oameni sunt cunoscute cele mai multe anomalii. Unul dintre cele mai cunoscute sindromuri consta in cresterea unei cozi precum la alte mamifere. Pana astazi, sunt cunoscute peste 100 de cazuri de acest fel. Mai putin de o treime sunt cazuri bine documentate. In literatura specifica, acestea erau mentionate ca „pseudo-cozi”. Pseudo-cozile nu sunt cozi adevarate; sunt simple leziuni cauzate la baza coloanei vertebrale, sau malformatii.

Adevarata coada la oameni este rezultatul unei retrageri incomplete a cozii embrionice la fatul aflat in dezvoltare. Desi coada nu are o structura scheletica, au existat cazuri in care s-a descoperit una sau chiar cinci vertebre.

Coada la oameni este cel mai probabil un rezultat al unei mutatii somatice, sau a unei influente externe ce reactiveaza anumite cai de dezvoltare care au fost retinute, doar partial, in genomul uman. Au fost descoperite genele care controleaza dezvoltarea cozii la soareci dar si la alte vertebrate. Aceste gene au fost descoperite si in genomul uman.

Dezvoltarea cozii la oameni este intens investigata, iar apoptoza (moartea programata a celulelor) joaca un rol semnificant in indepartearea cozii la embrionul uman, imediat dupa ce acesta se formeaza. Gena Wnt-3a induce apoptoza in celulele cozii in timpul dezvoltarii cozii, iar efecte similare au fost observate si la oameni. Mai mult, cercetatorii au identificat un soarece mutant care nu are coada.

Ontogenia si dezvoltarea organismelor

Embriologia si biologia au oferit niste raspunsuri fascinante. Deoarece clasificarea morfologica a speciilor este in general bazata pe caracterele unui organism adult, embriologia si studiile dezvoltarii organismelor au aratat noi dovezi care confirma evolutionismul. Structura unui organism dezvoltat complet este produsul a numeroase procese de dezvoltare. Ca speciile sa evolueze morfologic, aceste procese trebuie sa se fi schimbat. In secolul 20, biologistul Walter Garstang a fost primul care a spus ca ontogenia creaza filogenia. Embriologia ofera confirmari care se pot testa, dar si predictii despre macroevolutie. Evident, mai sunt inca multe intrebari care necesita un raspuns, insa doar timpul si noile descoperiri le vor putea rezolva.

In imagine, embrionul uman – in stanga – si cel al unei pisici.

Sursa:wikipedia.ro