Evolusi biologis menyiratkan perkembangan alami organisme hidup, yang disertai dengan perubahan komposisi genetik populasi, serta peningkatan sifat adaptif, kemunculan spesies baru, dan kepunahan spesies lama. Semua faktor ini mengubah ekosistem dan biosfer secara keseluruhan dari waktu ke waktu.
Teori Dasar
Ada beberapa versi yang menjelaskan mekanisme di mana proses evolusi dibangun. Sebagian besar ilmuwan sekarang berkomitmen pada teori evolusi sintetik (STE), berdasarkan perpaduan genetika populasi dan Darwinisme. Teori sintetik menjelaskan hubungan antara mutasi genetik, yaitu materi evolusi, dan seleksi alam (mekanisme evolusi). Proses evolusi dalam kerangka teori ini adalah proses perubahan frekuensi alel berbagai gen dalam populasi spesies selama beberapa generasi.
Pola dan aturan evolusi
Evolusi adalah proses yang tidak dapat diubah. Setiap organisme yang, melalui akumulasi mutasi positif, mampu beradaptasi dengan kondisi baru, ketika kembali ke lingkungan sebelumnya, harus melalui jalur adaptasi lagi. Selain itu, tidak ada spesies biologis yang dapat sepenuhnya ditetapkan,Charles Darwin menulis bahwa bahkan jika habitatnya menjadi sama seperti sebelumnya, spesies yang berevolusi tidak akan dapat kembali ke keadaan semula. Artinya, hewan akan dapat beradaptasi dengan kembalinya kondisi lama, tetapi tidak dengan cara "lama".
Hal ini dapat dengan mudah dilihat dalam kasus lumba-lumba. Struktur internal sirip mereka (bersama dengan cetacea) mempertahankan fitur anggota badan mamalia. Mutasi memperbarui kumpulan gen satu generasi, sehingga tidak pernah terulang. Terlepas dari kenyataan bahwa lumba-lumba dan paus telah mengubah habitatnya, dan anggota badan berjari lima telah berubah menjadi sirip, mereka tetaplah mamalia. Sama seperti reptil yang berevolusi dari amfibi pada tahap tertentu, tetapi bahkan kembali ke lingkungan sebelumnya, mereka tidak akan dapat memunculkan amfibi.
Contoh lain dari aturan evolusi ini: semak cemara Ruscus. Pada batangnya terdapat daun yang mengkilat, besar dan tebal, yang sebenarnya merupakan cabang yang dimodifikasi. Daun sejati bersisik dan terletak di tengah "batang" ini. Bunga muncul dari sinus sisik di awal musim semi, dari mana buah akan berkembang nanti. Jarum jagal menyingkirkan daun dalam proses evolusi, sebagai akibatnya ia mampu beradaptasi dengan kekeringan, tetapi kemudian jatuh lagi ke lingkungan air, tetapi alih-alih dedaunan asli, batang yang dimodifikasi muncul.
Heterogenitas
Aturan evolusi menyatakan bahwa prosesnya sangat heterogen dan tidak ditentukan oleh waktu astronomis. Misalnya, ada hewan yang pernah ada ditidak berubah selama ratusan juta tahun. Ini adalah ikan bersirip lobus, tuatara dan ekor pedang adalah fosil hidup. Tetapi kebetulan bahwa spesiasi dan modifikasi terjadi dengan sangat cepat. Selama 800 ribu tahun terakhir, spesies hewan pengerat baru telah muncul di Australia dan Filipina, dan Danau Baikal selama 20 juta tahun terakhir telah memperkaya dirinya sendiri dengan 240 spesies udang karang, yang dibagi menjadi 34 genera baru. Munculnya atau berubahnya suatu spesies tidak bergantung pada waktu seperti itu, tetapi ditentukan oleh kurangnya kebugaran dan jumlah generasi. Artinya, semakin cepat suatu spesies berkembang biak, semakin tinggi tingkat evolusinya.
Sistem tertutup
Proses seperti evolusi, seleksi alam, dan mutasi bisa berjalan lebih cepat. Hal ini terjadi ketika kondisi lingkungan tidak stabil. Namun, di lautan dalam, perairan gua, pulau-pulau, dan daerah terpencil lainnya, evolusi, seleksi alam, dan spesiasi sangat lambat. Ini menjelaskan fakta bahwa ikan bersirip lobus tetap tidak berubah selama jutaan tahun.
Menelusuri ketergantungan evolusi pada laju seleksi alam cukup sederhana pada serangga. Pada tiga puluhan abad terakhir, obat-obatan beracun mulai digunakan dari hama, tetapi setelah beberapa tahun, spesies muncul yang beradaptasi dengan aksi obat tersebut. Bentuk-bentuk ini telah mengambil posisi dominan dan dengan cepat menyebar ke seluruh planet.
Untuk pengobatan banyak penyakit, antibiotik kuat sering digunakan - penisilin, streptomisin, gramisidin. Aturan evolusi mulai berlaku: sudah di tahun empat puluhanilmuwan telah mencatat munculnya mikroorganisme yang resisten terhadap obat ini.
Pola
Ada tiga arah utama evolusi: konvergensi, divergensi, dan paralelisme. Selama divergensi, divergensi bertahap dari karakter intraspesifik diamati, yang akhirnya mengarah pada pengelompokan individu baru. Ketika perbedaan struktur dan metode memperoleh makanan menjadi lebih jelas, pengelompokan mulai menyebar ke wilayah lain. Jika satu area ditempati oleh hewan dengan kebutuhan makanan yang sama, maka seiring waktu, ketika persediaan makanan menjadi lebih kecil, mereka harus meninggalkan area tersebut dan beradaptasi dengan kondisi yang berbeda. Jika di wilayah yang sama ada spesies dengan kebutuhan yang berbeda, persaingan di antara mereka jauh lebih sedikit.
Contoh nyata bagaimana proses evolusi divergensi terjadi adalah 7 spesies rusa yang terkait satu sama lain: ini adalah rusa kutub, maral, elk, sika deer, fallow deer, musk deer, dan roe deer.
Spesies dengan tingkat divergensi yang tinggi memiliki kemampuan untuk meninggalkan keturunan yang besar dan kurang bersaing satu sama lain. Ketika perbedaan sifat diperkuat, populasi dibagi menjadi subspesies, yang, karena seleksi alam, pada akhirnya dapat berubah menjadi spesies yang terpisah.
Komunitas
Konvergensi juga disebut evolusi sistem kehidupan, sebagai akibatnya spesies yang tidak terkait memiliki ciri-ciri yang sama. Contoh konvergensi adalah kesamaan bentuk tubuh dalamlumba-lumba (mamalia), hiu (ikan) dan ichthyosaurus (reptil). Ini adalah hasil dari keberadaan di habitat yang sama dan kondisi kehidupan yang sama. Agama panjat dan bunglon juga tidak berhubungan, tetapi sangat mirip dalam penampilan. Sayap juga merupakan contoh konvergensi. Pada kelelawar dan burung, mereka muncul dengan mengubah kaki depan, tetapi pada kupu-kupu, ini adalah pertumbuhan tubuh. Konvergensi sangat umum di antara keanekaragaman spesies di planet ini.
Paralelisme
Istilah ini berasal dari bahasa Yunani "parallelos" yang berarti "berjalan di samping" dan terjemahan ini menjelaskan artinya dengan baik. Paralelisme adalah proses akuisisi independen fitur struktural serupa di antara kelompok genetik yang terkait erat, yang terjadi karena adanya fitur yang diwarisi dari nenek moyang yang sama. Jenis evolusi ini tersebar luas di alam. Contohnya adalah penampilan sirip sebagai adaptasi terhadap lingkungan akuatik, yang pada walrus, anjing laut bertelinga, dan anjing laut sejati terbentuk secara paralel. Juga, di antara banyak serangga bersayap, ada transisi dari sayap depan ke elytra. Ikan bersirip lobus memiliki tanda-tanda amfibi, dan kadal bergigi binatang memiliki tanda-tanda mamalia. Kehadiran paralelisme membuktikan tidak hanya kesatuan asal usul spesies, tetapi juga kondisi keberadaan yang serupa.
