進化は、すべての科学の中で最も優れた理論の1つです。それは生命を説明することを目的としています。具体的には、最初の単純な生命が、バクテリアからオークの木、シロナガスクジラに至るまで、今日私たちが目にするすべての巨大な多様性をどのように生み出したかです。
科学者にとって、進化は事実です。地球がほぼ球形であり、重力が私たちをその上に保ち、ピクニックでのハチが迷惑であることを私たちが知っているのと同じ確実性で生命が進化したことを私たちは知っています。
メディアからそれを知っているわけではありません進化論が激しく議論されているいくつかの国では、「単なる理論」として主張するか、完全な嘘として却下します。
生物学者はなぜこれについてそれほど確信しているのですか？証拠は何ですか？簡単に言えば、どこから始めればよいのかわからないことがたくさんあるということです。しかし、ここに、人生が実際に進化したという証拠の非常に大まかな要約があります。
最初の綴りに役立つかもしれませんダーウィンの進化論が実際に言っていることをすぐに理解してください。私たちのほとんどは一般的な考えを持っています：種は時間とともに変化し、適者生存だけが生き残り、どういうわけか猿のような生き物が人間を生み出しました。
あなたが数え切れないほどの世代を通してワームの子孫であることを受け入れるのは難しいです
ダーウィンの進化論は、それぞれの新しい生物は微妙に異なると言っています生物は食物と仲間を求めて競争するので、有利な特性を持つものはより多くの子孫を生み出しますが、役に立たない特性を持つものは何も生み出さない可能性があります。したがって、特定の集団内では、有利です。特性は一般的になり、役に立たないものは消えます。
十分な時間が与えられると、これらの変化は増加し、新しい種や新しいタイプの生物の出現につながります。一度に1つの小さな変化です。段階的にワームは魚、魚が陸にやって来て4本の足を発達させ、それらの4本足の動物は髪を成長させました。彼らの私は二本足で歩き始め、自分たちを「人間」と呼び、進化を発見しました。
これは信じがたいことです。あなたが私たちの両親と同一ではないことを理解することは1つのことです：おそらくあなたの髪は異なる色であるか、あなたは背が高いか、より陽気な性質を持っています。しかし、無数のことを通して、あなたが降下していることを受け入れるのははるかに難しいですワームからの世代。
多くの人々は確かにこれを受け入れません。しかし、少しの間すべてのドラマを忘れてください。代わりに、チャールズダーウィンが行ったように、玄関先で始めましょう。
1859年に最初に出版されたダーウィンの本「種の起源」は、読者に見慣れたものを見てもらうことから始まります。未踏の熱帯の島々ではありません。または遠くのジャングルですが、農場と庭です。そこでは、生物が子孫に特徴を伝え、時間の経過とともにその生物の性質を変化させていることが簡単にわかります。
世代から世代へのこれらの変化は、「変更を伴う降下」と呼ばれます
ダーウィンは、栽培と繁殖のプロセスを強調していました。庭師は意図的に動物をより大きくまたはより強く育て、植物はより多くの作物を生み出すようにしています。
飼育者はダーウィンが想像した進化がうまくいったように機能します。より多くの卵を産む鶏を飼育したいとします。まず、それらを見つける必要があります。他の鶏よりも多くの卵を産む雌鶏それからあなたは彼らの卵を孵化し、そして結果として生じるカイを確実にしなければなりませんcksは再現します。これらのひよこもより多くの卵を産むはずです。
世代ごとにこのプロセスを繰り返すと、最終的には「野生の鶏よりもはるかに多くの卵を産む鶏が生まれます。雌のセキショクヤケイ–最も近い野生の親戚国産鶏– 1年に30個の卵を産む可能性がありますが、農場の鶏は10倍の卵を産む可能性があります。
世代から世代へのこれらの変化は、「変更を伴う降下」と呼ばれます。
私たちの最も古い飼いならされた動物はまだ急速な改善または修正が可能です
若いひよこは多くの場合方法はその親に似ています：それは認識できるように鶏であり、間違いなくセキショクヤケイではなく、おそらく他の鶏よりも親に似ています。しかし、それは同一ではありません。
「それが進化とは何か」と英国のユニバーシティカレッジロンドンのスティーブジョーンズは言います。「それは「蓄積する一連の間違い」です。」
繁殖はfe wは変わりますが、終わりはないようです。 「栽培中の変数が変化しなくなったという記録はありません」とダーウィンは書いています。 「小麦などの私たちの最も古い栽培植物は、まだしばしば新しい品種を生み出します。私たちの最も古い家畜は、依然として急速な改善または改変が可能です。」
繁殖は、本質的に人間の監督下での進化であるとダーウィンは主張しました。それは、世代から世代への小さな変化が合算できることを示しています。 「それは避けられないことです」とジョーンズは言います。「それは必ず起こるでしょう。」
それでも、より多くの卵を産む鶏を注意深く繁殖させることから、新種の自然進化へのかなりの一歩です。進化論によれば、これらのニワトリは最終的に恐竜の子孫であり、さらに戻ると魚の子孫です。
答えは、進化が大きな変化を起こすには長い時間がかかるということです。その証拠を見るには、古い記録を見る必要があります。化石を見る必要があります。
化石は、岩に保存された、長く死んだ生物の残骸です。岩は層状に配置されているため、その他、化石の記録は一般的に日付順に示されています。最も古い化石が一番下にあります。
私は常に進化の最も説得力のある事例だと思いますは化石記録にあります
化石記録を調べると、人生が時間とともに変化したことが明らかになります。
の最も古い化石すべてが罪の残骸ですバクテリアのような細胞の多い生物で、動物や植物のようなより複雑なものはずっと後になって初めて現れます。動物の化石の中で、魚は両生類、鳥、哺乳類よりもはるかに早く出現します。私たちの最も近い親類の類人猿は、最も浅い、最も若い、岩にのみ見られます。
「進化の最も説得力のある事例は、化石の記録にあると常に思います」とジョーンズは言います。 「種の起源」の6ページに1ページが、化石の記録に関係していることは注目に値します。それが進化が起こったという反駁できない事件であることを知っていました。」
ある種が別の種に進化したことをどうやって本当に知ることができますか？
化石を注意深く研究することにより、科学者は多くの絶滅した種を今日生き残っている種と関連付けることができ、時にはある種が別の種の子孫であることを示しています。
たとえば、2014年に研究者たちは、ドルマアロシオンと呼ばれる5500万年前の肉食動物の化石について説明しました。これは、今日のすべてのライオン、トラ、クマの共通の祖先である可能性があります。ドルマアロシオンの歯の形はそれを与えました。
それでも、あなたは納得できないかもしれません。それらの動物はすべて同じような歯を持っているかもしれませんが、ライオン、トラ、ドルマアロシオンはまだ異なる種です。ある種が別の種に進化したということですか？
化石の記録は不完全であるため、ここではあまり役に立ちません。「ほとんどの化石の記録を見ると、実際に見られるのは、かなり長く続く1つの形態です。時が経つと、次の化石の束は「以前のものとはかなり異なります」とジョーンズは言います。
次のことも可能です。発生する新種の進化を観察する
しかし、私たちがますます多くの遺物を掘り起こすにつれて、豊富な「過渡的な化石」が発見されました。 。これらの「ミッシングリンク」は、身近な種の中間の家です。
たとえば、先ほど、鶏は最終的に恐竜の子孫であると述べました。 2000年に、中国科学アカデミーのXing Xuが率いるチームは、Microraptorと呼ばれる小さな恐竜について説明しました。この恐竜は、現代の鳥に似た羽を持ち、飛ぶことができた可能性があります。
観察することもできます。
2009年、ニュージャージー州のプリンストン大学のピーターとローズマリーグラントは、ガラパゴス諸島の1つで新種のフィンチがどのようにして生まれたのかを説明しました。同じ島が訪れました。ダーウィンによる。
この小さな鳥のグループは新しい種を形成しました
1981年、ダプネマヨールと呼ばれる島にガラパゴスフィンチが1羽到着しました。彼は異常に大きく、地元の鳥とは少し違う歌を歌いました。
彼はなんとか繁殖し、彼の子孫は彼の異常な特徴を継承しました。数世代後、彼らは生殖的に隔離されました。彼らは他の鳥とは異なって見え、異なる歌を歌ったので、彼らの間でしか繁殖できませんでした。この小さな鳥のグループは新しい種を形成しました：彼らは「種分化」しました。
この新しい種はその先祖とわずかに異なります：彼らのくちばしは異なり、彼らは珍しい歌を歌います。しかし、それが起こると、はるかに劇的な変化を見ることができます。
ミシガン州立大学のリチャード・レンズキーは、世界で最も長く実行されている進化実験を担当しています。
自然淘汰による適応のダーウィンの考えの非常に直接的なデモンストレーションです
1988年以来、Lenskiは彼の研究室では、大腸菌の12の個体群を追跡しています。細菌は、貯蔵容器内の独自のデバイスに残され、栄養素を供給します。Lenskiのチームは、定期的に小さなサンプルを凍結します。
E.大腸菌は1988年と同じではなくなりました。「12の集団すべてにおいて、細菌はその祖先よりもはるかに速く成長するように進化しました」とLenskiは言います。彼らは彼が彼らに与える化学物質の特定の混合に適応しました。
「それは自然淘汰による適応のダーウィンの考えの非常に直接的なデモンストレーションです。今、実験の20年-数年、典型的な系統は祖先よりも約80％速く成長します。」
2008年、Lenskiのチームは、バクテリアが大きく飛躍したと報告しました。彼らが住んでいる混合物には、クエン酸塩と呼ばれる化学物質が含まれています。 .coliは消化できません。しかし、実験の31,500世代で、12の集団のうちの1つがクエン酸塩を食べ始めました。これは、人間が突然木の樹皮を食べる能力を発達させたようなものです。
すべての生物はDNAの形で遺伝子を運びます
クエン酸塩は常にそこにありました、とLenskiは言います。ある意味でこれを使用する能力を進化させる機会があります…しかし、12の集団のうちの1つだけがこれを行う方法を見つけました。」
この時点で、Lenskiの定期的な凍結の習慣バクテリアのサンプルを採取することが重要であることが証明されました。彼は古いサンプルに戻って、大腸菌がクエン酸塩を食べる原因となった変化を追跡することができました。
これを行うには、内部を調べる必要がありました。彼は、ダーウィンの時代には利用できなかったが、進化論全体の理解に革命をもたらしたツール、つまり遺伝学を使用しました。
すべての生物はDNAの形で遺伝子を持っています。
遺伝子は、生物がどのように成長および発達するかを制御し、親から子孫に受け継がれます。母鶏がたくさんの卵を産み、その形質を子孫に渡すとき、彼女は自分の遺伝子を通してそうします。
すべての現代の生活は単一の共通の祖先
過去1世紀にわたって、科学者はさまざまな種の遺伝子をカタログ化してきました。すべての生物は同じ方法で情報をDNAに保存していることがわかりました。つまり、すべて同じ「遺伝暗号」を使用しています。
さらに、生物も多くの遺伝子を共有しています。人間のDNAは、植物や細菌など、他の生物のDNAにも含まれている可能性があります。
これら2つの事実は、現代のすべての生命が単一の共通の祖先である「最後の普遍的な祖先」から派生したことを意味します。数十億年前に生きていました。
生物が共有する遺伝子の数を比較することで、それらがどのように関連しているかを把握できます。たとえば、人間は他の動物よりもチンパンジーやゴリラなどの類人猿と多くの遺伝子を共有しています。 96％。これは、彼らが私たちの最も近い親戚であることを示唆しています。
チンパンジーと共通の祖先がいます
「これらの関係は時間の経過に伴う一連の変化に基づいているという事実以外の方法で説明してみてください」と、Lの自然史博物館のクリスストリンガーは言います。オンドン。 「私たちにはチンパンジーと共通の祖先があり、それ以来、私たちと彼らはその共通の祖先から分岐しています。」
遺伝学を使用して進化の変化の詳細を追跡することもできます。
「さまざまな種類の細菌を比較して、それらが共有する遺伝子を見つけることができます」と、テキサス大学オースティン校のナンシーモランは言います。 「これらの遺伝子を認識したら…さまざまな種類の集団でどのように進化したかを見ることができます。」
Lenskiが大腸菌のサンプルを調べたところ、クエン酸塩を食べるバクテリアにいくつかの遺伝子があることがわかりました。他のバクテリアがしなかったDNAの変化。これらの変化は突然変異と呼ばれます。
Lenskiの大腸菌は、進化が生物に与えることができることを示しています根本的に新しい能力
それらのいくつかは、バクテリアが新しい能力を発達させるずっと前に起こっていました。 「それ自体では、クエン酸塩で成長する能力を与えませんでしたが、その後その能力を与える後続の突然変異の段階を設定しました」とLenskiは言います。
この複雑な一連のイベントは、なぜ1つだけであるかを説明するのに役立ちます人口は能力を進化させました。
それはまた進化についての重要なポイントを示しています。特定の進化のステップは非常にありそうもないように思われるかもしれませんが、それを取るのに十分な生物が押されている場合、そのうちの1つはおそらくそうするでしょう-そしてそれは1つだけかかります。
Lenskiの大腸菌はその進化を示しています生物に根本的に新しい能力を与えることができます。しかし、進化は必ずしも物事をより良くするわけではありません。その影響は、少なくとも私たちの目には、かなりランダムであることがよくあります。
生物の変化につながる突然変異が、良くなることはめったにありません、とモランは言います。実際、ほとんどの突然変異は、生物の機能に影響を与えないか、悪影響を及ぼします。
暗い洞窟に住む動物は、多くの場合、目
バクテリアが孤立した環境に閉じ込められていると、すべての世代に直接受け継がれる望ましくない遺伝子変異を拾うことがあります。時間が経つにつれて、これは徐々に種を妨げます。
「それは本当に進化の過程を示しています」とモランは言います。 「それはすべて適応と物事が良くなるだけでなく、物事が悪化するこの大きな可能性もあります。」
さらに、生物は時々能力を失います。たとえば、生きている動物暗い洞窟ではしばしば目を失います。
これは奇妙に思えるかもしれません。私たちは進化を生物学的改善のプロセス、種の改善と原始的でないものと考える傾向があります。しかし、これは必ずしも起こるとは限りません。
改善の概念は、ダーウィンよりも前に生物が進化するという考えを推し進めていたジャンバティストラマルクという科学者にまでさかのぼることができます。彼の貢献は不可欠でした。
彼らが改善したいと思ったのはどういう意味ですか？それをどのようにテストしますか？
しかし、ダーウィンとは異なり、ラマルクは生物は、あたかも本質的に改善したいと思っているかのように、それらの環境への意図的な反応として、その環境での生活が上手になりました。
ラマルクの理論によると、キリンは長い間祖先が伸びて背の高い木に到達し、新しく獲得した長い首を子孫に渡したためです。
「ダーウィンはラマルクについて個人的に書いたが、彼の理論はまったくナンセンスだと言った。テストできない」 「ジョーンズは言います。 「彼は彼らが改善したいと思ったのはどういう意味ですか？それをどのようにテストしますか？」
ダーウィンには別の理論がありました。それは自然淘汰です。キリンの長い首の説明はまったく異なります。
鹿やカモシカのような現代のキリンの祖先を想像してみてください。この動物が住んでいた背の高い木がたくさんあった場合、長い首はより多くの食物を摂取し、短い首の動物よりもうまくいきます。
キリンのような動物は、完璧に適応しているように見えるため、とても印象的です。
数世代後、すべての動物の首は先祖よりもわずかに長くなります。繰り返しになりますが、最も長い動物が最善を尽くします。キリンの首は徐々に長くなります。なぜなら、首が短い人は子孫がいない傾向があるからです。
これの根底にある突然変異はすべてランダムに起こり、長い首と同じくらい短い首を生み出す可能性がありました。しかし、これらの短い首の突然変異は持続する傾向がありませんでした。
キリンのような動物は、完全に適応しているように見えるため、非常に印象的です。木が高く、地面から離れたところに葉があるだけの地域に住んでいます。 、もちろん、彼らは彼らに届くまで長い首を持っています。
「そのようなイメージは、実際には人々を混乱させるものだと思います。とても完璧に見えるので、デザインされているように見えます」とモランは言います。よく見ると、これは小さな変更の長い連鎖の結果です。「おお、それは設計されていないことに気づきました。実際には、1つの奇妙なイベントが広がり、別の奇妙なイベントにつながった可能性があります。」
これで、人生が進化したことを示すすべての証拠が得られました。
人間の進化は常に難しい概念でした一部の人にとっては
遺伝子のランダムな突然変異によって引き起こされる改変を伴う降下は、最終的には段階的な変化と新しい種の形成につながります。運転する自然な選択によって、環境にあまり適していない生物を取り除きます。
最後に、これをすべて自分自身に適用しましょう。
人類の進化は常に概念でした。腹を立てるのは難しい人もいますが、「今は目をつぶることは不可能です」とストリンガーは言います。
ホモサピエンスは、世界中に広がる前にアフリカで進化したと考えられています。
ヨーロッパとアジアの子孫の人々は、DNAにネアンデルタール人の遺伝子を持っています
化石記録は示しています四つん這いで歩く類人猿のような動物から、徐々に大きな脳を発達させた二足動物へと徐々に変化しました。
アフリカを離れた最初の人間は、ネアンデルタール人などの他の類人猿と交配しました。その結果、ヨーロッパ系とアジア系の人々はDNAにネアンデルタール人の遺伝子を持っていますが、アフリカ系の人々はそうではありません。
これはすべて数千年前に起こりましたが、話は終わりではありません。
たとえば、1950年代に、アンソニーアリソンと呼ばれる英国の医師が、一部のアフリカ人によく見られる鎌状赤血球貧血と呼ばれる遺伝性疾患を研究していました。この疾患を持つ人々は、赤血球の形が崩れています。 、体の周りに酸素を運ぶことはありません。
これらの人々にとって、鎌状赤血球変異を運ぶ価値はありました。
アリソンは、東アフリカの人口が、病気になりやすい低地に住む人々と高地に住む人々のグループに分けられていることを発見しました。そうではなかった。
鎌状赤血球形質を持っている人は、予想外の利益を得たことがわかりました。それは彼らをマラリアから保護しましたが、それは低地では本当に脅威でした。それらの人々にとって、たとえ子供が貧血であったとしても、鎌状赤血球突然変異を運ぶ価値がありました。
対照的に、高地に住む人々はマラリアのリスクがありませんでした。つまり、鎌状赤血球形質を持っていることに利点がなかったので、それ以外の場合は有害な性質がなくなったことを意味していました。
もちろん、進化についてはまだ答えられていないあらゆる種類の質問があります。 。
彼らの祖先は30億年以上も途切れることなく戻ってきました
ストリンガーは単純なものを提供します：人間が直立して歩くことを可能にした遺伝的変化は何でしたか、そしてなぜその突然変異はそれほど成功したのですか？今のところ私たちは知りませんが、より多くの化石とより良い遺伝学で、いつか私たちはそうするかもしれません。
私たちが知っていることは、進化は自然の事実であるということです。私たちが知っているように、それは地球上の生命の基盤です。
だから、次に外出するときは、庭でも農場でも、道を歩いているだけでも、あなたの周りの動植物を見て、それらがどのようにしてそこに到達したかを考えてください。
あなたが見る生物のそれぞれは、それが小さな昆虫であろうと大きな大きな象であろうと、古代の最新のメンバーです家族。彼らの先祖は、30億年以上もの間、途切れることなく一列に戻り、人生の夜明けにまでさかのぼります。あなたもそうです。