Evoluutio

Tämä artikkeli käsittelee biologista evoluutiota. Muita merkityksiä on täsmennyssivulla Evoluutio (täsmennyssivu).
Osa biologian artikkelisarjaa

Evoluutio viittaa sukupolvien myötä tapahtuviin muutoksiin biologisten populaatioiden periytyvissä ominaisuuksissa.[1] Evoluutioprosessit tuottavat monimuotoisuutta biologisen hierarkian jokaisella tasolla, mukaan lukien lajien tasolla, yksittäisten eliöiden tasolla ja molekyylievoluution tasolla.[2]

Kaikki elämä maapallolla polveutuu universaalista esivanhemmasta joka eli noin 3,5–4,2 miljardia vuotta sitten, kun maapallon ikä on 4,5 miljardia vuotta.[3][4][5]

Toistuvat uusien lajien synnyt eli lajiutumiset, lajien sisäiset erilaistumiset sekä lajien menetykset eli sukupuutot voidaan päätellä yhteisistä biokemiallisista ja morfologisista piirteistä sekä yhteisten DNA-jaksojen sekvensoinnista.[6] Nämä homologiset piirteet ja jaksot ovat samankaltaisimpia lajeissa, joiden sukuhaarojen eroamiseen yhteisestä esivanhemmasta on lyhin aika. Tätä tietoa voidaan käyttää rekonstruoimaan evoluution historiaa käyttäen sekä nykyisiä lajeja että fossiileja. Nykyisen biodiversiteetin kuviot ovat muotoutuneet sekä lajiutumisten että sukupuuttojen kautta.[7] On arvioitu, että enemmän kuin 99 % maapallolla eläneistä lajeista on kohdannut sukupuuton.[8][9] Maapallolla on arvioitu olevan tällä hetkelläselvennä 10–14 miljoonaa eliölajia,[10] joista noin 1,2 miljoonaa eli 14 % on dokumentoitu.[11]

1800-luvun puolivälissä Charles Darwin laati luonnonvalinnan kautta tapahtuvalle evoluutiolle tieteellisen teorian, jonka hän julkaisi kirjassaan Lajien synty (1859). Luonnonvalinnan kautta tapahtuva evoluutio on prosessi, joka voidaan päätellä kolmesta populaatioita koskevasta tosiasiasta: 1) morfologiaa, fysiologiaa ja käyttäytymistä määrittelevät piirteet vaihtelevat yksilöiden välillä, 2) eri piirteet antavat erisuuruiset eloonjäämisen ja lisääntymisen todennäköisyydet ja 3) piirteet voivat periytyä sukupolvelta toiselle.[12] Näin ollen populaation jäsenet korvautuvat peräkkäisissä sukupolvissa jälkeläisillä, joiden vanhemmat olivat paremmin sopeutuneita selviytymään ja lisääntymään ympäristössä, jossa luonnonvalinta tapahtuu. Tämä prosessi tuottaa ja säilyttää piirteitä, jotka ovat näennäisesti sopeutuneita niiden suorittamiin toiminnallisiin tehtäviin.[13] Luonnonvalinta on ainoa tunnettu syy adaptaatiolle, mutta se ei ole ainoa tunnettu syy evoluutiolle. Muita ei-adaptiivisia syitä mikroevoluutiolle ovat mutaatiot ja geneettinen ajautuminen.[14]

1900-luvun alkupuolella synteettinen evoluutioteoria sisällytti perinnöllisyystieteen Darwinin teoriaan luonnonvalinnan kautta tapahtuvasta evoluutiosta populaatiogenetiikan tieteenhaaran avulla. Luonnonvalinnan tärkeys yhtenä evoluution aiheuttajista hyväksyttiin osaksi muita biologian tieteenhaaroja. Tämän lisäksi aiemmat käsitykset evoluutiosta, kuten ortogeneesi, hylättiin.[15] Tieteilijät jatkavat evoluutiobiologian eri osa-alueiden tutkimista muodostamalla ja testaamalla hypoteeseja, kehittämällä matemaattisia malleja biologisista prosesseista, käyttämällä havaintotietoja ja suorittamalla kokeita sekä kentällä että laboratorioissa. Biologien keskuudessa on tieteellinen konsensus siitä, että polveutuminen muutoksien kera on yksi luotettavimmin perustelluista tosiasioista tieteessä. Evoluutiota tukevat biologisten todisteiden lisäksi antropologiset, psykologiset, astrofyysiset, kemialliset, fyysiset, geologiset sekä yhteiskuntatieteiden havainnot. Evoluution ymmärtämisellä on ollut suuri vaikutus ihmiskunnalle muun muassa sairauksien ennaltaehkäisyssä ja hoidossa, maatalouden kehittämisessä sekä tietokonetekniikassa evoluutioon pohjautuvan evoluutiolaskennan muodossa.[16][17][18] Biologian lisäksi evoluution havainnot ovat vieneet eteenpäin monia muita tieteenaloja, kuten biologista antropologiaa sekä evoluutiopsykologiaa, ja yhteiskuntaa kokonaisuudessaan.[19][20]

  1. Hall & Hallgrímsson: Strickberger's Evolution, s. 4–6.
  2. Hall & Hallgrímsson: Strickberger's Evolution, s. 3–5.
  3. Doolittle, W. Ford: Uprooting the Tree of Life. Scientific American, Helmikuu 2000, 282. vsk, nro 2, s. 90–95. London: Nature Publishing Group. PubMed:10710791 doi:10.1038/scientificamerican0200-90 ISSN 0036-8733 (englanniksi)
  4. Glansdorff, Nicolas; Ying Xu; Labedan, Bernard: The Last Universal Common Ancestor: emergence, constitution and genetic legacy of an elusive forerunner. Biology Direct, 9.7.2008, 3. vsk. London: BioMed Central. PubMed:18613974 PubMed Central:2478661 doi:10.1186/1745-6150-3-29 ISSN 1745-6150 (englanniksi)
  5. Se kesti säteilyä ja kellui – tästä eliöstä alkoi nykyisen elämän kirjo Helsingin Sanomat. 29.8.2024.
  6. Panno: The Cell: Evolution of the First Organism, s. xv-16.
  7. Futuyma: Assembling the Tree of Life, s. 33.
  8. Stearns & Stearns: Watching, from the Edge of Extinction, s. x.
  9. Novacek, Michael J.: Prehistory’s Brilliant Future The New York Times. 8. marraskuuta 2014. New York: The New York Times Company. ISSN 0362-4331 Viitattu 16. elokuuta 2015. (englanniksi)
  10. Miller & Spoolman: Environmental Science, s. 62.
  11. Mora, Camilo; Tittensor, Derek P.; Adl, Sina; Simpson, Alastair G. B.; Worm, Boris: How Many Species Are There on Earth and in the Ocean?. PLOS Biology, 23. elokuuta 2011. San Francisco, CA: PLOS. PubMed:21886479 PubMed Central:3160336 doi:10.1371/journal.pbio.1001127 ISSN 1544-9173 Artikkelin verkkoversio. Viitattu 16. elokuuta 2015. (englanniksi)
  12. Viittausvirhe: Virheellinen <ref>-elementti; viitettä Lewontin70 ei löytynyt
  13. Darwin: On the Origin of Species, s. 459.
  14. Kimura, Motoo: The neutral theory of molecular evolution: a review of recent evidence. The Japanese Journal of Human Genetics, 1991, 66. vsk, nro 4, s. 367–386. Mishima, Japan: Genetics Society of Japan. PubMed:1954033 doi:10.1266/jjg.66.367 ISSN 0021-504X Artikkelin verkkoversio. (englanniksi)
  15. Provine: Evolutionary Progress, s. 49–79.
  16. National Academy of Sciences; Institute of Medicine: Science, Evolution, and Creationism, s. R11–R12.
  17. Ayala, Francisco J.; Avise, John C.: Essential Readings in Evolutionary Biology. Baltimore, MD: Johns Hopkins University Press, 2014. ISBN 978-1-4214-1305-1 OCLC:854285705 (englanniksi)lähde tarkemmin?
  18. National Academy of Sciences; Institute of Medicine: Science, Evolution, and Creationism, s. 17.
  19. Moore, Randy; Decker, Mark; Cotner, Sehoya: Chronology of the Evolution-Creationism Controversy., s. 454. Greenwood Press/ABC Clio, 2010. (englanniksi)
  20. Futuyama, Douglas J.: Evolution, Science, and Society: Evolutionary Biology and the National Research Agenda (PDF) 1999. Office of University Publications, Rutgers, The State University of New Jersey. Arkistoitu 31.1.2012. Viitattu 8.9.2015. (englanniksi)

Developed by StudentB