Ewolucja jest jedną z nielicznych naukowych dziedzin dla której można określić dokładną datę jej powstania. Ewolucja jako nauka powstała wraz z wydaniem przez Karola Darwina w 1859 roku książki zatytułowanej "O powstaniu gatunków, drogą doboru naturalnego, czyli o utrzymaniu się doskonalszych ras w walce o byt", nazywanej w skrócie "O powstaniu ras".

EWOLUCJA PRZED KAROLEM DARWINEM

Darwin jednak nie był pierwszą osobą, która w przyrodzie zwróciła uwagę na określoną celowość i porządek. Podobnie jak wiele pozostałych wybitnych umysłów posiadał swych prekursorów. Już na wiele lat poprzedzających odkrycia Darwina Arystoteles - grecki słynny filozof (384 - 322 p.n.e.) uporządkował całość znanych sobie żywych organizmów w pewien system: począwszy od najprostszych skończywszy na najbardziej złożonych formach. Według niego żywe istoty są niedoskonałe a także zdążają do doskonałości. Żadna jednak koncepcja dotycząca pochodzenia gatunków nie została podana przez Arystotelesa. Na wiele wieków po tym kiedy to zaczęto znajdywać szczątki zwierząt a także dostrzegać, iż niektóre ich fragmenty ciała nie można dopasować do jakichkolwiek form życia znanych im, Leonardo da Vinci (lata: 1452 - 1519) sądził, że szczątki te należą do wymarłych już zwierząt, żyjących w już zamierzchłej przeszłości. Rok 1809 (rok urodzenia Karola Darwina), to czas wydania przez Jean'a Baptiste de Lamarck'a dzieła pt. "Filozofia zoologii". Ten uczony twierdził, iż wszystkie organizmy są obdarzone witalną siłą, prowadzącej je w trakcie rozwoju do coraz wyższej złożoności, jednocześnie organizmy są w stanie przekazywać potomstwu wszystkie cechy które nabyły w trakcie życia.

KAROL DARWIN

Człowiek ten przyszedł na świat w Anglii w Shrewsbury w roku 1809. Gdy miał 15 lat wysłano go na Uniwersytet znajdujący się w Edynburgu, aby studiował medycynę, tak jak jego dziad oraz ojciec którzy już byli lekarzami. Gdy upłynęły 2 lata jego nauki stwierdził on, iż nie jest w stanie znieść widoku krwi i cierpienia ludzi poddawanych zabiegom (środki znieczulające nie były wówczas znane) i przeniósł się do Cambridge na klasyczne filologie. Swoje zainteresowania bardziej jednak kierował w stronę geologii oraz botaniki, dlatego też rozpoczął także studiować te kierunki.

W trakcie studiów poznał profesora botaniki Johnem Henslow, z którym zaprzyjaźnił się. Profesor ten zaproponował, iż kiedy tylko skończy studia, może wyruszyć w podróż wokoło świata odbytą na statku "H.M.S. Beagle" przebywając tam w charakterze towarzysza kapitana i przyrodnika.

Podróż statkiem rozpoczęła się w grudniu roku 1831 i trwała 5 - lat. Podczas rejsu Darwin - chociaż nękany morską chorobą - notował skrupulatnie wszystko cokolwiek widział z podkładu statku a także zbierał niewielkie morskie stworzonka. Za każdym razem gdy statek zawijał do jakiegokolwiek portu ona wychodził na brzeg dokonując tam obserwacji. Wyspy Galapagos były szczególne pod względem dokonanych przez niego obserwacji. Spotkał on tam zwierzęta i rośliny w żadnym innym miejscu nie spotykane. Bardzo zdumiewające dla niego było to, że mieszkańcy tej wyspy są w stanie rozpoznać wyspę z której pochodzi dany żółw, gdyż na każdej z nich obecny jest odmienny gatunek. Darwin stwierdził następnie, iż pewne ptaki występujące na Galapagos są, podobnie jak żółwie, ze sobą blisko spokrewnione, chociaż posiadają zróżnicowany kształt dzioba (znane "zięby Darwina"). Gdy powrócił z podróży dużo czytał w tym m.in. paleontologiczne, geologiczne, biologiczne teksty. Pewnego dnia zwrócił uwagę na stare już dzieło Malthusa którego przedmiotem był człowiek: choroby, wojny, głód oraz inne nieszczęścia ("Essay on the Principle of Population" 1797). Malthus przedstawił dowody na to, iż gdyby nie te zjawiska już dawno zabrakłoby miejsca na Ziemi dla ludzi. Właśnie wtedy Darwin stwierdził, iż w przyrodzie obecne są takie same zależności.

Pomimo obaw wobec krytyki Darwin w roku 1859 wydał książkę pt. "O powstaniu gatunków"; jej pojawienie się wywołało burzę ze względu na to, iż przeciwstawiała się ona prawdom jakie przedstawia Biblia.

Po upływie około roku po tym jak powrócił z podróży Darwin zapadł poważnie na zdrowiu. Pomimo tego zachował miłe usposobienie i dobry humor. W roku 1839 poślubił swoją kuzynkę Emmę oraz zamieszkał w miejscowości Downe, znajdującej się w hrabstwie Kent. Jego rodzina liczyła dziesięcioro dzieci. Mając 73 lata zmarł w 1 roku 1882.

ZAŁOŻENIE EWOLUCJI DARWINOWSKIEJ

1. NADPRODUKCJA - ilość potomstwa które wydawane jest świat jest większa znacznie niż liczba osobników które osiągają zdolność do reprodukcji

2. ZMIENNOŚĆ - międzyosobnicze różnice obecne są w potomstwie (Darwin doceniał rolę zmienności, lecz nie było mu znane jej podłoże genetyczne)

3. WSPÓŁZAWODNICTWO - występuje konkurencja między osobnikami o dostępne dla tych osobników, ograniczone zasoby (walka o byt)

4. PRZEŻYĆ, BY ROZMNOŻYĆ SIĘ - osobniki wykazujące najkorzystniejsze cechy posiadają największe szanse reprodukcji i przeżycia.

Proces naturalnego doboru (naturalnej selekcji) jest przyczyną zwiększenia liczby korzystnych a zarazem zmniejszenia liczby niekorzystnych genów występujących w populacji. takie zmiany pozwalają populacji na lepsze przystosowanie do warunków miejscowych. Z czasem te zmiany mogą ulegać kumulacji w populacjach które są oddzielone od siebie geograficznie i stać się znamienne do tego stopnia, iż wywołują powstanie zupełnie nowego gatunku.

TEORIA SYNTETYCZNA EWOLUCJI

Darwin twierdził, iż osobniki są w stanie przekazać swoje cechy kolejnym pokoleniom, lecz nie był w stanie wyjaśnić tego. Klucz do tego problemu zawarty był w pracach Grzegorza Mendla - czeskiego zakonnika, młodszego 13 od Darwina. Niestety Darwinowi nie były znane, podobnie jak całemu ówczesnemu światu. Dopiero w roku 1900, zatem 18 lat po śmierci Darwina i 16 lat po śmierci Mendla prace drugiego z wymienionych odkryte zostały dla nauki poprzez Hugo de Vries - naukowca holenderskiego. Za jego przyczyną około 50 lat temu biologowie złączyli genetykę mendlowską z ewolucjonizmem darwinowskim. Te dokonania były przełomowe, ponieważ przedstawiono interpretację wyczerpującą dotyczącą ewolucji, przedstawianą jako neodarwinizm albo syntetyczna teoria ewolucji.

"Darwinizm mendlowski" wyjaśnia zmienność genetyczna przez Darwina obserwowana w kategoriach rekombinacji genetycznych i mutacji.

W dzisiejszych czasach zasady podstawowe mendlowksiego darwinizmu są akceptowane przez biologów, ale zachowując myślenie krytyczne, analizują bardzie szczegółowo niektóre jej aspekty w tym m.in. role jaką pełni przypadek w określaniu kierunku ewolucji, poziom szybkości z jaką powstaje nowy gatunek. Rozważania tego rodzaju stanowią rezultat zweryfikowania części kopalnych dowodów, poznania aspektów molekularnych dziedziczności, jak i również wiele innych badań i odkryć.

DOWODY EWOLUCJI

Każda naukowa teoria musi być poparta dowodami. W przeciwnym razie będzie ona zmodyfikowana albo odrzucona. Ewolucja jest potwierdzona przez wiele dowodów, które podzielone są na pośrednie oraz bezpośrednie.

Do dowodów bezpośrednich zalicza się np. żywe oraz martwe skamieniałości. Skamielinami martwymi są np. kości pochodzące z mezozoicznej ery, odciski stóp które pozostawione zostały w lawie zastygłej (tropy zwierząt, lecz także odciski stóp należące do australopiteków), ciała zwierząt oraz ludzi zmumifikowane, wydobyte z lodowych zmarzlin albo torfu, odciski widłaków, paprotników, paproci, skrzypów, prostych organizmów albo ich szkieletów znajdujące się w osadowych organicznych skałach (węgiel, wapń). Żywe skamieliny to zwierzęta obecne jedynie na ograniczonym obszarze kuli ziemskiej, zagrożone wymarciem i charakteryzujące się niższym ewolucyjnym poziomem. Wśród nich można wyróżnić trzonopłetwą rybę latimurę, która zamieszkuje wody indyjskiego oceanu (uważana przez wiele lat za wymarłą), torbacze i stekowce obecne w Australii a także żółwie występujące na wyspach Galapagos, które stanowiły przedmiot zainteresowania Darwina.

Występowanie u roślin i zwierząt analogicznych i homologicznych narządów stanowi jeden z pośrednich dowodów ewolucji. Homologiczne narządy to te, które wykazują identyczne pochodzenie oraz podobny plan budowy, lecz pełnią odmienne funkcje. Przykład homologicznych narządów to płetwa walenia, skrzydła ptaka, noga konia oraz ręka człowieka - każde z tych narządów posiada identyczne kości, ale spełnia odmienne funkcje. Analogiczne narządy wykazują różnice w pochodzeniu oraz budowie, lecz spełniają identyczne funkcje. Pośród przykładem narządów tego rodzaju korzenie występujące u organowców oraz chwytniki obecne u mszaków - ich rola jest utrzymanie rośliny w podłożu oraz pobieranie wody, posiadają jednak odmienną budowę i charakteryzują się różnym pochodzeniem.

U człowieka wyróżnić można tzw. szczątkowe narządy, stanowiące pamiątkę po naszych przodkach a także następny dowód pośredni ewolucji. Wśród szczątkowych narządów obecnych u człowieka wyróżnić można: owłosienie ciała (zwłaszcza u mężczyzn na klatce piersiowej), robaczkowy wyrostek oraz zęby zwane ósemkami.

Podczas płodowego rozwoju zarodek przechodzi przez biogenezę - ewolucje w wersji skróconej, powtarzając cechy jego przodków np. łuki czy ogon skrzelowe.

ŻYCIE OBECNE NA ZIEMI

Po tym jak ukształtowała się Ziemia, powierzchnia jej miała bardzo wysoka temperaturę, o uniemożliwiało bezpośredni rozwój życia na niej. Musiało upłynąć około miliarda lat, aby to stało się możliwe. Według naukowców życie wytworzyło się miliardy lat temu z gazów atmosfery wówczas panującej, które na skutek działania elektrycznych wyładowań albo przy obecności ciepłej wulkanicznej lawy wytwarzały proste organiczne związki. Do głównych gazów prawdopodobnie należał wodór, amoniak, metan oraz para wodna, najprawdopodobniej wówczas tlen nie był obecny w czystej formie. Wydaje się, iż przeprowadzone eksperymenty potwierdzają tezę dotyczącą powstania związków organicznych będących aminokwasami tym sposobem. Elektryczne wyładowania oraz promieniowanie ultrafioletowe stanowią czynnik sprzyjający powstawaniu aminokwasów. Aminokwasy w oceanach rozpuszczone aminokwasy poprzez miliony lat stanowiły białka różnego rodzaju, po czym komórki. Pierwsze z powstałych komórek przypominały strukturą niewielkie torebki białka, które otaczała błona. Komórka tego rodzaju była w stanie przyswajać inne chemiczne związki (odżywianie) a także dzielić się (czyli rozmnażać). Najstarsze ze znalezionych śladów tego typu pochodzą jak się szacuje sprzed około 3,5 mld lat. Struktura tych znalezisk stanowi potwierdzenie tej teorii. Z upływem setek milionów lat komórki tego rodzaju podlegały rozwojowi. Ich rozmiar ulegał zwiększeniu, pojawiło się u nich jądro, regulujące od tego momentu wszystkie życiowe procesy. Przed około 850 milionami lat pojawiać się zaczęły proste organizmy składające się z paru komórek; były to właściwie łańcuszki paciorkowate komórek. Dopiero po upływie milionów lat ten właśnie łańcuszek komórek okazał się organizmem stanowiącym pierwsza roślinę oraz pierwsze zwierzę. Pojawienie się pierwszych roślin lądowych miało miejsce w sylurze przed około 410 milionami lat. Pierwszymi ssakami były niewielkie zwierzęta, które żyły w cieniu dinozaurów. Po wielkiej katastrofie 65 mln lat temu kiedy to wymarły dinozaury, nastała era ssaków która trwa do dziś, w trakcie której zaczął przechadzać się po Ziemi człowiek.

EWOLUCJA LUDZKIEGO GATUNKU

Zwierzęta, które najbardziej przypominają człowieka to człekokształtne małpy - antropoidy. Wśród nich wyróżnia się afrykańskie goryle i szympansy, także gibony i orangutany zamieszkujące Południowo - Wschodnią Azję. Charakteryzują się posiadaniem dużego mózgu (nie tak dużego jednak jak w przypadku Homo sapiens - współczesnego człowieka, w tłumaczeniu dosłownym człowiek rozumny), chwytne ręce i długie ramiona przeciwieństwie także w przeciwieństwie do pozostałych małp nie posiadają ogonów. Porównanie łańcuchów DNA przez naukowców stwierdzono, iż naszymi krewniakami najbliższymi są szympansy.

Wiek najstarszych kości należących do człowieka jest szacowany na 3 - 4 mln lat, a zostały odnalezione w Afryce. Przynależały one do ludzi zwanych australopitekami. Ta nazwa dosłownie oznacza małpy południowe. Do około miliona lat temu w Afryce także żyły odmiany inne australopiteka.

Homo habilis - człowiek ręczny stanowił następny ewolucyjny krok. Posiadał on zdecydowanie większy mózg w porównaniu z australopitekami, wytwarzał także proste narzędzia. Szczątki tych organizmów ocenia się na w przybliżeniu 2 mln lat.

Homo erectus - człowiek wyprostowany - był kolejnym etapem w ewolucji, następującym po homo habilis. Potrafiło on wytwarzać doskonalsze narzędzia, wśród nich ręczne tłuki, posługiwał się także ogniem. Skamieliny jego zostały odnalezione w zróżnicowanych częściach świata np. w Europie, Chinach, na Jawie, na Bliskim Wschodzie.

W roku 1856 w Niemczech w dolinie Neandertal zostały odkryte szczątki szkieletu ludzkiego. Człowiek, będący właścicielem tego szkieletu wykazywał inną nieco budowę ciała w porównaniu z współczesnym człowiekiem. Miał on niższy wzrost i nieco inaczej sklepioną czaszkę. Później podobne szkielety zostały odkryte w licznych częściach Europy. Zostali oni nazwani neandertalczykami i żyli od w przybliżeniu 150 000 do 30 000 lat temu. Ze znalezionych przy nich narzędzi można wywnioskować, iż służącymi im narzędziami były znalezionych m.in. kamienne noże oraz skrobaczki. Oni praktykowali grzebanie swych zmarłych, z czego można wywnioskować, iż istniały wśród nich religijne wierzenia. Ich stopniowe wymarcie jest do tego czasu zagadką. Wraz z zanikiem neandertalczyków, w terenie całej Europy rozprzestrzeniać się zaczął gatunek nowy: Homo sapiens. Charakteryzowali się wyższym wzrostem, byli szczuplejsi względem neandertalczyków, lecz nie posiadali większego mózgu. Cu ludzie już około 10 000 lat temu zamieszkiwali niemal wszystkie zakątki świata.