Þróun
Þróun lífvera felst í breytingum á erfðaeinkennum tiltekins stofns eftir því sem kynslóðum hans vindur fram.[1][2] Erfðaeinkennin eru genatjáning sem flyst frá foreldri til afkvæmis við æxlun. Innan hvers stofns er hægt að finna ólík einkenni vegna stökkbreytinga, endurröðunar erfðavísa og annarra ástæðna erfðabreytileika.[3] Þróun á sér stað þegar þróunarferlar, eins og náttúruval (þar á meðal kynval og genaflökt) hafa áhrif á þennan breytileika þannig að tiltekin einkenni verða algengari eða sjaldgæfari innan stofnsins.[4] Valþrýstingur sem hefur áhrif á það hvaða einkenni verða algeng eða sjaldgæf innan stofns breytist stöðugt, sem veldur breytingum í arfgengum einkennum yfir margar kynslóðir. Þetta ferli hefur skapað líffjölbreytni á öllum stigum líffræðilegrar skipunar, meðal annars tegunda, einstakra lífvera og sameinda.[5][6]
Vísindaleg kenning um þróun með náttúruvali var mótuð um miðja 19. öld bæði af Charles Darwin og Alfred Russel Wallace. Henni var lýst nákvæmlega í bók Darwins, Uppruni tegundanna 1859.[7] Fyrsta athugunin sem sýndi fram á náttúruval var sú staðreynd að fleiri afkvæmi fæðast en gætu með nokkru móti lifað af. Í framhaldi af því koma þrjár staðreyndir um lífverur: (1) einkenni þeirra eru breytileg milli einstaklinga, bæði hvað varðar útlit, líffærafræði og atferli (breytileiki svipgerða), (2) ólík einkenni hafa mismunandi áhrif á afkomu og æxlun (ólík hæfni) og (3) erfðaeinkenni erfast milli kynslóða (arfgengi þessarar hæfni).[8] Eftir því sem kynslóðunum vindur fram er því líklegra að afkvæmi foreldra með hagstæð einkenni sem gerðu þeim kleift að lifa af og eignast afkvæmi í því umhverfi sem stofninn lifir í, hafi tekið við af fyrri kynslóðum.
Snemma á 20. öld var öðrum hugmyndum um þróun sem byggðust ekki á náttúruvali, eins og stökkbreytingahyggju og réttstefnuþróun, hafnað þegar þróunarkenning Darwins var samræmd við klassíska erfðafræði og það var staðfest að aðlögun stafaði af náttúruvali.[9] Í þessari samrunakenningu eru DNA-sameindir grundvöllur þróunar, þar sem þær skila upplýsingum til næstu kynslóða. Meðal þess sem veldur breytingum á DNA-sameindum í stofni er náttúruval, genaflökt, stökkbreytingar, og genastreymi.[10]
Allt líf á jörðinni (maðurinn þar á meðal) á sér sameiginlegan forvera,[11][12][13] sem lifði fyrir um 3,5-3,8 milljörðum ára.[14] Steingervingasagan sýnir hvernig líf þróaðist frá lífkynja grafíti[15] að örveruþekjum[16][17][18] að fjölfruma lífverum. Líffjölbreytni samtímans hefur mótast af endurteknum myndunum nýrra tegunda, þróun innan tegundar, og útdauða tegunda, frá upphafi sögu lífs á jörðinni.[19] Formfræðileg og lífefnafræðileg einkenni eru oftast svipuð hjá tegundum sem eiga sér sameiginlegan forvera nær í tíma. Áður voru þessi einkenni undirstaða þróunarfræðilegrar flokkkunar, en í dag er algengara að bera beint saman erfðaraðir ólíkra tegunda.[20][21]
Þróunarlíffræðingar rannsaka ýmsar hliðar þróunarinnar með því að setja fram og prófa tilgátur, og byggja kenningar á raungögnum úr vettvangsrannsóknum eða tilraunum, og á gögnum frá stærðfræðilegri líffræði. Uppgötvanir þeirra hafa haft áhrif á þróun líffræði og fleiri sviða, eins og landbúnaðar, lyfjafræði, og tölvunarfræði.[22]
Tilvísanir
[breyta | breyta frumkóða]- ↑ Hall & Hallgrímsson 2008, bls. 4–6
- ↑ „Evolution Resources“. Washington, DC: National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine. 2016. Afrit af uppruna á 3 júní 2016.
- ↑ Futuyma & Kirkpatrick 2017, bls. 79–102, Chapter 4: Mutation and Variation
- ↑ Scott-Phillips, Thomas C.; Laland, Kevin N.; Shuker, David M.; og fleiri (maí 2014). „The Niche Construction Perspective: A Critical Appraisal“. Evolution. 68 (5): 1231–1243. doi:10.1111/evo.12332. ISSN 0014-3820. PMC 4261998. PMID 24325256. „Evolutionary processes are generally thought of as processes by which these changes occur. Four such processes are widely recognized: natural selection (in the broad sense, to include sexual selection), genetic drift, mutation, and migration (Fisher 1930; Haldane 1932). The latter two generate variation; the first two sort it.“
- ↑ Hall & Hallgrímsson 2008, bls. 3–5
- ↑ Voet, Voet & Pratt 2016, bls. 1–22, Chapter 1: Introduction to the Chemistry of Life
- ↑ Darwin 1859
- ↑ Lewontin, Richard C. (nóvember 1970). „The Units of Selection“ (PDF). Annual Review of Ecology and Systematics. 1: 1–18. doi:10.1146/annurev.es.01.110170.000245. JSTOR 2096764. Afrit (PDF) af uppruna á 6 febrúar 2015.
- ↑ Futuyma & Kirkpatrick 2017, bls. 3–26, Chapter 1: Evolutionary Biology
- ↑ Scott-Phillips, Thomas C.; Laland, Kevin N.; Shuker, David M.; og fleiri (Maí 2014). „The Niche Construction Perspective: A Critical Appraisal“. Evolution. 68 (5): 1231–1243. Bibcode:2014Evolu..68.1231S. doi:10.1111/evo.12332. ISSN 0014-3820. PMC 4261998. PMID 24325256.
- ↑ Kampourakis 2014, bls. 127–129
- ↑ Doolittle, W. Ford (Febrúar 2000). „Uprooting the Tree of Life“ (PDF). Scientific American. 282 (2): 90–95. doi:10.1038/scientificamerican0200-90. ISSN 0036-8733. PMID 10710791.
- ↑ Glansdorff, Nicolas; Ying Xu; Labedan, Bernard (9. júlí 2008). „The Last Universal Common Ancestor: emergence, constitution and genetic legacy of an elusive forerunner“. Biology Direct. 3 (1) 29. doi:10.1186/1745-6150-3-29. ISSN 1745-6150. PMC 2478661. PMID 18613974.
- ↑ Schopf, J. William; Kudryavtsev, Anatoliy B.; Czaja, Andrew D.; Tripathi, Abhishek B. (5 október 2007). „Evidence of Archean life: Stromatolites and microfossils“. Precambrian Research. 158 (3–4): 141–155. doi:10.1016/j.precamres.2007.04.009. ISSN 0301-9268.
- ↑ Ohtomo, Yoko; Kakegawa, Takeshi; Ishida, Akizumi; og fleiri (Janúar 2014). „Evidence for biogenic graphite in early Archaean Isua metasedimentary rocks“. Nature Geoscience. 7 (1): 25–28. doi:10.1038/ngeo2025. ISSN 1752-0894.
- ↑ Borenstein, Seth (19. október 2015). „Hints of life on what was thought to be desolate early Earth“. Excite. Yonkers, NY: Mindspark Interactive Network. Associated Press. Afrit af upprunalegu geymt þann 23. október 2015. Sótt 8. október 2018.
- ↑ Pearlman, Jonathan (13. nóvember 2013). „Oldest signs of life on Earth found“. The Daily Telegraph. London. Afrit af uppruna á 16. desember 2014. Sótt 15. desember 2014.
- ↑ Noffke, Nora; Christian, Daniel; Wacey, David; Hazen, Robert M. (16 nóvember 2013). „Microbially Induced Sedimentary Structures Recording an Ancient Ecosystem in the ca. 3.48 Billion-Year-Old Dresser Formation, Pilbara, Western Australia“. Astrobiology. 13 (12): 1103–1124. doi:10.1089/ast.2013.1030. ISSN 1531-1074. PMC 3870916. PMID 24205812.
- ↑ Futuyma 2004, bls. 33
- ↑ Panno 2005, bls. xv-16
- ↑ Science, Evolution, and Creationism. National Academy of Sciences Institute of Medicine. 2008. bls. 17.
- ↑ Futuyma, Douglas J., ritstjóri (1999). „Evolution, Science, and Society: Evolutionary Biology and the National Research Agenda“ (PDF) (Executive summary). New Brunswick, New Jersey: Rutgers University. OCLC 43422991. Afrit af upprunalegu (PDF) geymt þann 31. janúar 2012. Sótt 24. nóvember 2014.
Heimildir
[breyta | breyta frumkóða]- Darwin, Charles (1859). On the Origin of Species by Means of Natural Selection, or the Preservation of Favoured Races in the Struggle for Life (1st. útgáfa). London: John Murray. LCCN 06017473. OCLC 741260650. The book is available from The Complete Work of Charles Darwin Online Geymt 27 janúar 2015 í Wayback Machine
- Futuyma, Douglas J. (2004). „The Fruit of the Tree of Life: Insights into Evolution and Ecology“. Í Cracraft, Joel; Donoghue, Michael J. (ritstjórar). Assembling the Tree of Life. Oxford; New York: Oxford University Press. ISBN 978-0-19-517234-8. LCCN 2003058012. OCLC 61342697.
- Hall, Brian K.; Hallgrímsson, Benedikt (2008). Strickberger's Evolution (4th. útgáfa). Sudbury, Massachusetts: Jones and Bartlett Publishers. ISBN 978-0-7637-0066-9. LCCN 2007008981. OCLC 85814089.
- Kampourakis, Kostas (2014). Understanding Evolution. Cambridge; New York: Cambridge University Press. ISBN 978-1-107-03491-4. LCCN 2013034917. OCLC 855585457.
- Panno, Joseph (2005). The Cell: Evolution of the First Organism. Facts on File science library. New York: Facts on File. ISBN 978-0-8160-4946-2. LCCN 2003025841. OCLC 53901436.
- Voet, Donald; Voet, Judith G.; Pratt, Charlotte W. (2016). Fundamentals of Biochemistry: Life at the Molecular Level (Fifth. útgáfa). Hoboken, New Jersey: John Wiley & Sons. ISBN 978-1-118-91840-1. LCCN 2016002847. OCLC 939245154.
