Informatie

5.15: Evolutietheorie door natuurlijke selectie - Biologie


Hoe ontstaan ​​nieuwe soorten?

Dit is de enige illustratie in het boek van Charles Darwin uit 1859 Over de herkomst van soorten, waarin zijn ideeën worden getoond over de divergentie van soorten van gemeenschappelijke voorouders.

Darwins evolutietheorie door natuurlijke selectie

Darwin bracht vele jaren door met nadenken over het werk van Lamarck, Lyell en Malthus, wat hij op zijn reis had gezien, en kunstmatige selectie. Wat betekende dit allemaal? Hoe paste het allemaal in elkaar? Het past in Darwins evolutietheorie door natuurlijke selectie. Het is gemakkelijk in te zien hoe al deze invloeden de ideeën van Darwin hebben gevormd.

Voor een bespreking van de onderliggende oorzaken van natuurlijke selectie en evolutie, zie http://www.youtube.com/watch?v=DuArVnT1i-E (19:51).

Evolutie van de theorie van Darwin

Het kostte Darwin jaren om zijn evolutietheorie te vormen door natuurlijke selectie. Zijn redenering ging als volgt:

  1. Net als Lamarck ging Darwin ervan uit dat soorten in de loop van de tijd kunnen veranderen. De fossielen die hij vond, hielpen hem daarvan te overtuigen.
  2. Vanuit Lyell zag Darwin dat de aarde en haar leven erg oud waren. Er was dus genoeg tijd geweest voor evolutie om de grote diversiteit aan leven voort te brengen die Darwin had waargenomen.
  3. Van Malthus wist Darwin dat populaties sneller konden groeien dan hun hulpbronnen. Deze "overproductie van nakomelingen" leidde tot een "strijd om het bestaan", in de woorden van Darwin.
  4. Door kunstmatige selectie wist Darwin dat sommige nakomelingen variaties hebben die bij toeval ontstaan ​​en die kunnen worden geërfd. In de natuur is de kans groter dat nakomelingen met bepaalde variaties de 'strijd om het bestaan' overleven en zich voortplanten. Als dat zo is, zouden ze hun gunstige variaties doorgeven aan hun nakomelingen.
  5. Darwin bedacht de term fitness om te verwijzen naar het relatieve vermogen van een organisme om te overleven en vruchtbare nakomelingen te produceren. De natuur selecteert de variaties die het meest bruikbaar zijn. Daarom noemde hij dit type selectie natuurlijke selectie.
  6. Darwin wist dat kunstmatige selectie gedomesticeerde soorten in de loop van de tijd kon veranderen. Hij concludeerde dat natuurlijke selectie ook soorten in de loop van de tijd kan veranderen. In feite dacht hij dat als een soort genoeg veranderde, het zou kunnen evolueren naar een nieuwe soort.

Wallace's paper bevestigde niet alleen Darwins ideeën. Het dwong hem ook om zijn boek af te maken, Over de herkomst van soorten. Dit boek, gepubliceerd in 1859, heeft de wetenschap voor altijd veranderd. Het beschreef duidelijk Darwins evolutietheorie door natuurlijke selectie en leverde overtuigende argumenten en bewijzen om het te ondersteunen.

Darwins theorie toepassen

Het volgende voorbeeld past de theorie van Darwin toe. Het legt uit hoe giraffen zulke lange nekken kregen (zie Figuur onderstaand).

  • Vroeger hadden giraffen een korte nek. Maar er was toevalsvariatie in neklengte. Sommige giraffen hadden een iets langere nek dan gemiddeld.
  • Toen, net als nu, voedden giraffen zich met boombladeren. Misschien veranderde de omgeving en werden bladeren schaarser. Er zouden meer giraffen zijn dan de bomen konden dragen. Er zou dus een ‘strijd om het bestaan’ zijn.
  • Giraffen met een langere nek hadden een voordeel. Ze konden bladeren bereiken die andere giraffen niet konden. Daarom hadden de giraffen met lange nek meer kans om te overleven en zich voort te planten. Ze hadden een grotere fitheid.
  • Deze giraffen gaven de eigenschap van de lange nek door aan hun nakomelingen. Elke generatie bevatte de populatie meer langhalsgiraffen. Uiteindelijk hadden alle giraffen een lange nek.

Giraffen voeden zich met bladeren hoog in bomen. Dankzij hun lange nek kunnen ze bladeren bereiken die andere gronddieren niet kunnen.

Zoals dit voorbeeld laat zien, kunnen toevallige variaties een soort helpen overleven als de omgeving verandert. Variatie tussen soorten helpt ervoor te zorgen dat ten minste één milieuverandering kan overleven.

Een samenvatting van Darwins ideeën wordt gepresenteerd in de video ''Natural Selection and the Owl Butterfly'': http://www.youtube.com/watch?v=dR_BFmDMRaI (13:29).

KQED: Kevers jagen, Darwin vinden

Het is meer dan 150 jaar geleden dat Charles Darwin publiceerde Over de herkomst van soorten. Toch staan ​​zijn ideeën nog altijd centraal in wetenschappelijke verkenning en worden ze het verenigende concept van alle biologie genoemd. Gaat de evolutie vandaag door? Natuurlijk is het.

QUEST volgt onderzoekers die nog steeds de mysteries van evolutie ontrafelen, waaronder entomoloog David Kavanaugh van de California Academy of Sciences, die voorspelde dat er een nieuwe keversoort zou worden gevonden op de Trinity Alps van Noord-Californië. Zie www.kqed.org/quest/television...inding-darwin2 voor meer informatie.

Het komt zelden voor dat een bioloog de ontdekking van een nieuwe soort voorspelt. Voor zijn voorspelling liet Kavanaugh zich inspireren door Darwins eigen voorspelling uit 1862. Toen Darwin een orchidee uit Madagaskar observeerde met een voetlange nectar, voorspelde hij dat er een bestuiver zou worden gevonden met een tong die lang genoeg was om de nectar te bereiken in het zeer dunne, langwerpige nectar-'zakje' van de orchidee, hoewel hij nog nooit had gezien zo'n vogel of insect. De voorspelling van Darwin was gebaseerd op zijn bevinding dat alle soorten verwant zijn aan elkaar en dat sommige van hen samen evolueren en gelijkaardig ontwikkelen aanpassingen. Darwins voorspelling kwam uit in 1903, toen in Madagaskar een mot werd ontdekt met een lange, dunne slurf, die hij ontkrult om de nectar in de nectar van de orchidee te bereiken. Tijdens het voeden van de orchidee dient de mot als bestuiver. De mot kreeg de wetenschappelijke naam Xanthopan morganii praedicta, ter ere van Darwins voorspelling.

Zoals je bekijkt Kevers jagen, Darwin vinden, focus op de volgende concepten:

  1. de relatie tussen het bestuderen van kevers en evolutie,
  2. de ontwikkeling van nieuwe soorten,
  3. de relatie tussen genetische samenstelling van een organisme en evolutie,
  4. de rol van voordelig mutaties,
  5. de rol van ‘habitateilanden’,
  6. de selectie op bepaalde eigenschappen bij kwekers, zoals duivenkwekers,
  7. het belang van het identificeren van nieuwe soorten.

Voor een aanvullende uitleg van natuurlijke selectie, zie: Darwin, Muizen en Kieskeurig Pauwenop https://www.youtube.com/watch?v=lvfNuz8B1jk.

Samenvatting

  • Darwins boek Over de herkomst van soorten geeft duidelijk zijn theorie weer.
  • Darwins boek levert ook bewijs en logica om te ondersteunen dat evolutie plaatsvindt en dat het gebeurt door natuurlijke selectie.

Meer ontdekken

Ontdek meer I

Gebruik deze bron om de volgende vragen te beantwoorden.

  • Charles Darwin & Evolutie op darwin200.christs.cam.ac.uk/p...php?page_id=d3.
  1. Wat bedoelde Darwin met "gemeenschappelijke afstamming?"
  2. Wat bedoelde Darwin met "gradualisme?"
  3. Wat wordt bedoeld met "supervruchtbaarheid?"
  4. Wat zou er volgens Darwin gebeuren met individuen van dezelfde soort in een omgeving met schaarse hulpbronnen?

Beoordeling

  1. Definieer fitness.
  2. Pas Darwins evolutietheorie door natuurlijke selectie toe op een specifiek geval. Leg bijvoorbeeld uit hoe Galápagos-schildpadden zadelvormige schelpen kunnen hebben ontwikkeld.
  3. Leg uit hoe de geschriften van Charles Lyell en Thomas Malthus Darwin hielpen bij het ontwikkelen van zijn evolutietheorie door natuurlijke selectie.
  4. Bespreek de rol die kunstmatige selectie speelde in de theorie van Darwin.

Evolutietheorie: definitie, Charles Darwin, bewijs en voorbeelden

In 1831 sprong een onervaren 22-jarige Britse natuuronderzoeker genaamd Charles Darwin op de HMS Beagle en zeilde de wereld rond op een vijfjarige wetenschappelijke reis die hem een ​​plaats in de wetenschap en geschiedenis opleverde.

Tegenwoordig bekend als de 'vader van de evolutie', verzamelde Darwin overtuigend bewijs dat de evolutietheorie door natuurlijke selectie ondersteunt. Eerdere geleerden, waaronder zijn grootvader Erasmus Darwin, werden bespot omdat ze onorthodoxe ideeën presenteerden als transmutatie van soorten.

Darwin wordt gecrediteerd als de eerste wetenschapper die overtuigend een verenigende theorie bepleit over hoe soorten evolueren en blijven veranderen.


Darwinisme Evolutietheorie (met kritiek) | Biologie

In dit artikel zullen we het hebben over de evolutietheorie van het darwinisme met zijn kritiek.

In 1831 nam Charles Darwin op een reis van vijf jaar op de HMS Beagle kennis van de flora, fauna en geologie van de eilanden in de Stille Zuidzee en verzamelde hij talloze levende en fossiele exemplaren. Hij zeilde ook naar de Galapagos-eilanden, ongeveer 600 mijl van de westkust van Amerika (Fig. 7a en b).

Hij observeerde een aantal variaties of verschillen tussen de organismen die op deze eilanden leefden. De gewone vogels van de Galapagos-eilanden waren de vinken die opmerkelijk verschilden van de vinken van het vasteland. Deze nauw verwante soorten vinken hadden snavels in verschillende vormen en maten en waren aangepast om zich met totaal verschillende diëten te voeden.

In 1838 las Darwin een essay over ‘The Principles of Population’ van Malthus, waarin hij uitlegde dat de voortplantingssnelheid bij dieren erg snel was en dat de dierenpopulatie sneller toeneemt dan de beschikbare voedselvoorziening. De voedselvoorziening neemt toe in rekenkundige verhouding, terwijl de bevolking in geometrische verhouding toeneemt.

Malthus merkte op dat de menselijke populatie in staat was om elke 25 jaar te verdubbelen. Deze bevolkingstoename zou al snel de voedselvoorziening overtreffen, wat zou leiden tot hongersnood, hongersnood en oorlog, wat uiteindelijk de bevolking zou verminderen.

Tegelijkertijd deed Alfred Wallace, een jonge Engelse natuuronderzoeker, soortgelijke observaties als Darwin. Wallace en Darwin pasten de ideeën van Malthus aan over hoe schaarse hulpbronnen de bevolking zouden kunnen beïnvloeden. Darwin bracht al deze ideeën naar voren in de Journal of Proceedings of Linnean Society in 1859. Darwin publiceerde zijn observaties ook in een boek met de titel “The Origin of Species by Natural Selection'8221. Darwinisme is de term die is bedacht voor de verklaring die Darwin biedt voor het ontstaan ​​van soorten.

Oorsprong van soorten door natuurlijke selectie of theorie van natuurlijke selectie:

De belangrijkste punten van de theorie van natuurlijke selectie zijn als volgt:

A. Overproductie of enorme vruchtbaarheid:

Levende organismen hebben een aangeboren vermogen om meer individuen voort te brengen om de continuïteit van het ras te verzekeren. Een oester kan bijvoorbeeld meer dan 60-80 miljoen eieren per jaar produceren. Een konijn produceert zes jongen in een nest en vier nesten in een jaar en het jonge konijn wordt in zes maanden na de geboorte reproductief actief. Een enkele vrouwelijke zalm produceert 28.000.000 eieren in een seizoen.

B. Strijd voor het bestaan:

Organismen vermenigvuldigen zich in een geometrische verhouding, terwijl de voedselvoorziening in een rekenkundige verhouding toeneemt. Dit leidt tot intense concurrentie tussen organismen om ervoor te zorgen dat ze in leven blijven om een ​​maximale hoeveelheid voedsel en onderdak te krijgen.

Strijd bestaat op drie niveaus:

l. Intraspecifieke strijd is de competitie tussen individuen van dezelfde soort of nauw verwante vormen. Dit soort strijd is erg zwaar omdat de behoefte van de bevolking hetzelfde is.

ii. Interspecifieke strijd is de strijd tussen organismen van verschillende soorten die samenleven. Individuen van de ene soort concurreren met andere soorten voor vergelijkbare eisen.

iii. Strijd met het milieu betekent dat de verschillende gevaren van de natuur, zoals extreme hitte of kou, overtollig vocht of droogte, stormen, aardbevingen, vulkaanuitbarstingen, enz. ook het voortbestaan ​​van verschillende organismen beïnvloeden.

C. Variaties tussen organismen:

Verschillen die tussen organismen bestaan, worden variaties genoemd. Variaties kunnen schadelijk, neutraal of nuttig zijn. Variaties die van generatie op generatie worden doorgegeven, worden erfelijke variaties genoemd en vormen de grondstof voor evolutie. Deze variaties ontstaan ​​door veranderingen in de genen of de chromosomen.

NS. Het overleven van de sterkste:

Tijdens de strijd om het bestaan ​​zullen de individuen die variaties vertonen die gunstig zijn in het omgaan met de omgeving overleven, terwijl degenen die de ontberingen niet aankunnen, zullen worden geëlimineerd. Die organismen die het best in staat zijn om te overleven en zich voort te planten, zullen meer nakomelingen nalaten dan die niet-succesvolle individuen. Dit wordt survival of the fittest genoemd.

Volgens Darwin vertoonde de giraf variaties in de lengte van de nek en benen. Toen het gras op de grond schaars werd, hadden giraffen met lange nekken en poten een voordeel ten opzichte van die met kortere nek en poten, omdat ze zich konden voeden met de hoge bomen. Dus deze vormen overleefden en reproduceerden en werden overvloedig. Na verloop van tijd stierven giraffen met korte nekken uit en stierven uit (Fig. 8).

Als gevolg van strijd om het bestaan, variabiliteit en overerving, overleefden individuen die beter waren aangepast, en werden ze overvloedig. Langzaamaan wordt deze groep, die opmerkelijk verschilde van de oorspronkelijke populatie, in de loop van de tijd een nieuwe soort. Deze groep is ook onderhevig aan dezelfde veranderingskrachten als hun voorouders en dit proces blijft aanleiding geven tot nieuwe soorten.

Leden van deze groep kunnen variaties hebben die gunstig voor hen kunnen zijn in een andere omgeving. Als gevolg hiervan kunnen twee of meer soorten voortkomen uit een enkele voorouderlijke soort. Gedurende vele generaties verandert ongelijke reproductie tussen individuen met verschillende genetische eigenschappen de algehele genetische samenstelling van de populatie. Dit is evolutie door natuurlijke selectie. Dit mechanisme kan ervoor zorgen dat een populatie zo verandert, dat het een nieuwe soort wordt. Dit staat bekend als soortvorming.

Maar noch Darwin noch Wallace konden verklaren hoe het evolutieproces plaatsvond, hoe werden de erfelijke eigenschappen, d.w.z. variaties, doorgegeven aan de volgende generatie? Dit kwam door het feit dat in deze periode niemand iets wist over genetica. In de twintigste eeuw gaf de genetica dat antwoord en was gekoppeld aan evolutie in het neodarwinisme, ook wel bekend als moderne synthese.

Kritiek op het darwinisme:

De volgende punten zijn naar voren gebracht tegen de theorie van natuurlijke selectie:

A. Darwin was niet in staat het mechanisme van overerving van karakters te verklaren. Darwin stelde de theorie van pangenese voor om dit fenomeen te verklaren. Hij zei dat elke cel of elk orgaan minuscule erfelijke deeltjes produceert die pangenen of edelstenen worden genoemd. Deze werden door het bloed gedragen en in de gameten afgezet. Deze theorie werd niet geaccepteerd.

B. Volgens natuurlijke selectie worden alleen nuttige organen begunstigd door natuurlijke selectie. Het bestaan ​​van rudimentaire organen in organismen kon niet worden verklaard.

C. Bij sommige soorten herten ontwikkelt het gewei zich voorbij het stadium van bruikbaarheid. Deze structuren hebben geen functionele betekenis voor het dier.

NS. Darwin was niet in staat de bron van variaties in organismen te verklaren.

Kunstmatige selectie is het isoleren van de natuurlijke populatie en het selectief kweken van organismen met eigenschappen die nuttig zijn voor de mens. Bij deze methode oefenen mensen een gerichte selectiedruk uit die leidt tot veranderingen in allel- en genotypefrequenties binnen de populatie. Dit is een evolutionair mechanisme dat aanleiding geeft tot nieuwe rassen, stammen, variëteiten, rassen en ondersoorten.

Darwin bestudeerde de domesticatie van planten en dieren in detail. Hij concludeerde dat door kunstmatige selectie verschillende soorten planten en dieren konden worden geproduceerd. Van de gewone wilde mosterd konden kool, bloemkool, broccoli, boerenkool, koolrabi en spruitjes worden gemaakt (Fig. 9). Evenzo kweekte Darwin ook verschillende soorten duiven uit de rotsduif door kunstmatige selectie.

Evenzo zijn de verschillende rassen van hoenders allemaal afgeleid van de junglehoen, Gallus gallus. Kunstmatige selectie is door fokkers gebruikt om hoogproductieve koeien te produceren, de Duitse Dog, de Shetlandpony, het slanke Arabische paard, enz. De snelheid van soortvorming door kunstmatige selectie is snel. Het analoge proces dat in de natuur plaatsvindt, is natuurlijke selectie, die heel langzaam verloopt.


Natuurlijke selectie en Darwins evolutietheorie

Op basis van het fossielenbestand is het duidelijk dat soorten in de loop van de tijd veranderen en dat er nieuwe soorten ontstaan, terwijl andere uitsterven. Vóór Darwin was er geen verklaring over hoe dergelijke veranderingen konden plaatsvinden.

De evolutietheorie beschrijft wat er gebeurt als de kenmerken van sommige individuen van een soort overheersen en natuurlijke selectie beschrijft hoe dit overwicht tot stand komt.

Darwin bestudeerde natuurlijke selectie bij vinken. Zelfs wanneer een ander mechanisme, zoals mutatie, een populatie verandert, als de mutatie geen natuurlijk voordeel oplevert, kan deze uitsterven als gevolg van natuurlijke selectie.


Vorderingen

Abiogenesis

Verder wordt aangenomen dat het leven begon als een resultaat van spontane chemische reacties, die aanleiding gaven tot een enkele voorouderlijke cel die bekend staat als de laatste universele voorouder. Er wordt aangenomen dat dit hypothetische organisme zich hier op aarde of elders heeft ontwikkeld via een proces dat gewoonlijk abiogenese wordt genoemd, een strikt naturalistisch proces dat stelt dat leven kan voortkomen uit niet-leven. Dit is volledig in tegenspraak met wat al een zeer goed gevestigde wetenschappelijke wet van biogenese is.

Gemeenschappelijke afdaling

De evolutietheorie beweert dat het proces van biologische evolutie dat zich gedurende honderden miljoenen jaren afspeelt, heeft geleid tot de overvloed aan organismen op aarde, en daarom geloven evolutionisten dat alle levensvormen een gemeenschappelijke voorouders delen.

Darwinisten wijzen meestal op voorbeelden van vermeende "homologie" als bewijs van gemeenschappelijke afstamming. Omdat organismen een vergelijkbare cellulaire samenstelling en morfologische structuren hebben, wordt beweerd dat ze het resultaat zijn van een gedeelde evolutionaire relatie. Creationisten beweren in plaats daarvan dat deze eigenschappen louter analoog zijn en afgeleid zijn van gevormd te zijn door dezelfde creatieve geest. In werkelijkheid is gemeenschappelijke afstamming niet waarneembaar of bewezen, maar wordt toch vaak aangeprezen als een wetenschappelijk feit.


Evolutie

In de biologie is evolutie de verandering in de overgeërfde eigenschappen van een populatie van generatie op generatie.

Deze eigenschappen zijn de expressie van genen die tijdens de voortplanting worden gekopieerd en doorgegeven aan het nageslacht.

Mutaties in deze genen kunnen nieuwe of gewijzigde eigenschappen opleveren, waardoor erfelijke verschillen (genetische variatie) tussen organismen ontstaan.

Nieuwe eigenschappen kunnen ook voortkomen uit de overdracht van genen tussen populaties, zoals bij migratie, of tussen soorten, bij horizontale genoverdracht.

Evolutie vindt plaats wanneer deze erfelijke verschillen vaker of zeldzamer worden in een populatie, hetzij niet-willekeurig door natuurlijke selectie of willekeurig door genetische drift.

Natuurlijke selectie is een proces dat ervoor zorgt dat erfelijke eigenschappen die nuttig zijn voor overleving en voortplanting vaker voorkomen, en dat schadelijke eigenschappen zeldzamer worden.

Dit gebeurt omdat organismen met voordelige eigenschappen meer exemplaren van deze erfelijke eigenschappen doorgeven aan de volgende generatie.

Gedurende vele generaties vinden aanpassingen plaats door een combinatie van opeenvolgende, kleine, willekeurige veranderingen in eigenschappen en natuurlijke selectie van die varianten die het meest geschikt zijn voor hun omgeving.

Daarentegen produceert genetische drift willekeurige veranderingen in de frequentie van eigenschappen in een populatie.

Genetische drift komt voort uit de rol die toeval speelt in de vraag of een bepaald individu zal overleven en zich zal voortplanten.

Een definitie van een soort is een groep organismen die zich met elkaar kunnen voortplanten en vruchtbare nakomelingen kunnen voortbrengen.

Wanneer een soort echter wordt opgedeeld in populaties die niet kunnen kruisen, veroorzaken mutaties, genetische drift en de selectie van nieuwe eigenschappen de accumulatie van verschillen over generaties en de opkomst van nieuwe soorten.

De overeenkomsten tussen organismen suggereren dat alle bekende soorten afstammen van een gemeenschappelijke voorouder (of voorouderlijke genenpool) door dit proces van geleidelijke divergentie.

De evolutietheorie door natuurlijke selectie werd ongeveer gelijktijdig voorgesteld door zowel Charles Darwin als Alfred Russel Wallace, en werd in detail uiteengezet in Darwins boek On the Origin of Species uit 1859.

In de jaren dertig werd Darwiniaanse natuurlijke selectie gecombineerd met Mendeliaanse overerving om de moderne evolutionaire synthese te vormen, waarin de verbinding tussen de eenheden van evolutie (genen) en het mechanisme van evolutie (natuurlijke selectie) werd gemaakt.

Deze krachtige verklarende en voorspellende theorie is het centrale organiserende principe van de moderne biologie geworden en biedt een verenigende verklaring voor de diversiteit van het leven op aarde.


Bekijk de video: ALGEMENE KENNIS EVOLUTIE - LynnsBiologielessen - Evolutie; soortvorming en natuurlijke selectie VWO (December 2021).