Ewolucja to proces stopniowych, nieustannie zachodzących zmian prowadzących do dziedzicznych przekształceń przekazywanych następnym pokoleniom.

Bezsprzeczne dowody na ewolucję:

  • Wykopaliska, czyli szczątki kopalne - tworzą je twarde części organizmów, fragmenty muszli, pancerzy, kości i zębów w postaci szczątkowej,
  • Skamieniałości - odciski, odlewy i ślady w skałach osadowych lub w bryłach węgla, dające możliwość pozyskania informacji np. na temat kształtów (odciski karbońskich paproci),
  • Zwierzęta, ich fragmenty, owady, pajęczaki, nasiona zakonserwowane w żywicy sosny burszty6nowej,
  • Zakonserwowane całe zwierzęta (np. mamuty w lodach Syberii, czy nosorożec włochaty znaleziony na Podkarpaciu w postaci zakonserwowanej w ropie),
  • Relikty - są to tzw. żywe skamieniałości to znaczy organizmy, które od wielu milionów lat przetrwały nie zmienione do obecnych czasów (miłorząb japoński, latimeria, żółwie),
  • Formy przejściowe, które łączą cechy dwóch jednostek systematycznych (euglena zielona, mszaki, ichtiostega, archeopteryx).

Pośrednie dowody na ewolucję:

  • Z taksonomii - dotyczą podziału organizmów oraz ich wspólnego pochodzenia,
  • Z anatomii porównawczej - nauki zajmującej się wykrywaniem podobieństw i różnic w budowie organizmów:
    • Narządy homologiczne - takie, które mają wspólne pochodzenie, a różnią się spełnianymi funkcjami (kończyny przednie ssaków, łapa kreta, płetwa wieloryba, skrzydło ptaka),
    • Narządy analogiczne - które odwrotnie do homologicznych, spełniają te same funkcje, ale różnią się pochodzeniem (kończyny kręgowców - odnóża stawonogów),
    • Narządy szczątkowe - są to narządy zredukowane i w zasadzie bezużyteczne (np. kość ogonowa, owłosienie ciała),
    • Konwergencje - są to zbieżne ewolucje, dotyczy to organizmów, które nie są ze sobą spokrewnione, ale wykazują podobieństwo w budowie (opływowy kształt ciała ryb i wielorybów, które są ssakami),
    • Dywergencje - są to z kolei ewolucje rozbieżne, które stanowią przeciwieństwo konwergencji, to znaczy dotyczą organizmów, które są ze sobą blisko spokrewnione, ale ich budowa i fizjologia wykazują wiele różnic, co jest spowodowane opanowaniem i życiem w innych środowiskach,
  • Z embriologii - nauki o rozwoju zarodkowym:
  • Chlorofil i hemoglobina - to jedność świata zwierząt i roślin,
    • Prawo rozwojowe - w ontogenezie, w rozwoju osobniczym, cechy pojawiają się w odpowiedniej kolejności (tak jak systematyka najpierw cechy właściwe dla typu, potem dla gromady, rzędu, rodziny, gatunku i osobnika),
    • Prawo biogenetyczne - ontogeneza, jako skrócone powtórzenie rozwoju rodowego, czyli filogenezy; istnieje tu zasada powtarzania cech (tzw. rekapitulacji),
    • Teoria filembriogenezy - mówi o tym, że w procesie ontogenezy powtarzanie cech dorosłych przodków może być zakłócone, a kształtujący się organizm nabywa cech właściwych tylko sobie, po czym przekazuje je potomstwu: zmiany pod koniec ontogenezy - anabalia, zmiany w środkowej fazie rozwoju zarodka - dewiacja oraz zmiany na początku ontogenezy - archalaksa,
  • Z biochemii i fizjologii:
    • Skład chemiczny organizmów,
    • Synteza materii ożywionej,
    • Uniwersalność kodu genetycznego,
    • Skład aminokwasowy białek,
    • Mechanizm repikacji DNA, przebieg procesów transkrypcji i translacji,
    • Jedność zjawisk metabolicznych
    • Komórkowa budowa organizmu,
    • Przebieg podziałów komórkowych,
    • Udział wody w procesach metabolicznych,
    • Regulacja procesów przez biokatalizatory,
    • Transport substancji przez błony
    • Przewodnictwo elektryczne,
    • Sekwencja aminokwasów w cytochromach.

Ewolucja roślin

Najwcześniejsze formy organizmów roślinnych były zależne od wody, gdyż nie posiadały struktur umożliwiających im życie na lądzie. Potem stały się mieszkańcami bagien i moczarów. Mchy, wątrobowce i paprocie stały się pierwszymi roślinami lądowymi, ale mimo to w dalszym ciągu były zależne od wody. Rośliny musiały wykształcić kompletnie nowe struktury, gdyż warunki życia w środowisku lądowym są zupełnie odmienne od warunków, jakie panują w środowisku wodnym. Koniecznym stało się wytworzenie struktur, dzięki którym woda mogłaby zostać rozprowadzana po organizmie. Rośliny wykształciły, zatem system przewodzący

  • Sinice - to prymitywne organizmy prokariotyczne, które we wcześniejszych systematykach, klasyfikowano, jako glony. Stanowią one jednak osobną jednostkę, systematyczną, gdyż wykazują znaczne różnice w porównaniu z glonami właściwymi.
  • Glony - zalicza się do nich najbardziej pierwotne i najprymitywniejsze gatunki roślin. Ich ciało stanowi plecha, w której nie można wyróżnić organów charakterystycznych dla roślin takich jak: liści, korzeni, czy łodygi. Jednakże prawie wszystkie rodzaje glonów są sobie w stanie wytworzyć pokarm w toku przeprowadzenia procesu fotosyntezy, przy udziałe promieniowania słonecznego.
  • Widłaki i skrzypy - z czasów, kiedy skrzypy tworzyły bardzo liczną grupę organizmów uformowały się obecnie pokłady węgla kamiennego. Niestety po tym procesie nastąpił powtórny proces zanikania tych roślin.
  • Paprocie nasienne - w dzisiejszych czasach paprocie nasienne nie występują - są to rośliny kopalne. Wśród nich upatruje się przodków istniejących obecnie rośli kwiatowych Wyglądem przypominały paprocie, ale produkowały nasiona.
  • Rośliny nagonasienne - prawie wszystkie rośliny należące do nagonasiennych stanowią formy drzewiaste lub krzewiaste. Wytwarzają kwiaty i niczym nieosłonięte (nagie) nasiona.
  • Rośliny okrytonasienne - rośliny te to drzewa takie jak dęby, czy kasztanowce, ale także należą do nich na przykład storczyki i trawy. Rośliny z tej grupy zadomowiły się w odległych miejscach na świecie, a następnie przystosowały do życia w różnych środowiskach. Mogą być roślinami wiatropylnymi lub owadopylnymi, a nie które z nich są zapylane tylko przez ściśle określone rodzaje owadów lub ptaków.

Ewolucja zwiezrąt

Eukariota przez długi czas istniały wyłącznie jako organizmy jednokomórkowe. Pierwsze wielokomórkowce nie posiadały twardego szkieletu zewnętrznego. Niektóre z nich przypominały pierścienice lub meduzy, ale posiadały zato tkanki zwierzęce. Dwa najważniejsze plany budowy reprezentowane przez przedstawicieli bardziej zaawansowanych wczesnych bezkręgowców kambryjskich to plan metameryczny oraz digomeryczny. Plan metameryczny to jama ciała podzielona poprzecznymi przegrodami na wiele segmentów, podobnie jak u współczesnej dżdżownicy, a oprócz pierścienic rozwinęły się z nich stawonogi i mięczaki. Plan digomeryczny to trzy podzielone poprzecznymi przegrodami segmenty jamy ciała, z których każdy pełni inną funkcje. Dały początek szkarłupniom i strunowcom. Wśród bezkręgowców lądowych pojawiły się dwie nowe grupy należące do stawonogów: tchawkodyszne owady oraz wije i pajęczaki - skorpiony, pająki i roztocza. Główny problem stanowiło oddychanie tlenem atmosferycznym. Owady w tym celu wykształciły tchawki, zaś pajęczaki płucotchawki.

  • Bezszczękowce - strunowce wyodrębniły się z bezkręgowców digomerycznych na przełomie kambru i ordowiku. Zwierzęta te miały usztywnioną, lecz giętką strunę grzbietową oraz metamerycznie ułożone mięśnie, zdolne do wyginania struny na boki, co umożliwiało im pływanie. Wykształciły pancerz i szkielet osiowy złożony z połączonych stawami kręgów. Posiadały również nieparzyste płetwy. W ten sposób powstały pierwsze bezszczękowce. Żyły one na dnie zbiorników wodnych, żywiąc się odfiltrowanym z wody pokarmem. Nie uległy dużemu zróżnicowaniu, większość z nich wymarła, a do naszych czasów przetrwał między innymi minóg rzeczny.
  • Ryby - pojawiły się na przełomie syluru i dewonu. Posiadały parzyste płetwy i szczęki. Pierwsza para łuków skrzelowych przekształciła się w szczęki, druga wytworzyła łuk grzykowo - żuchwowy, łączący szczęki i mózgową częścią czaszki. Od pierwszych ryb szczękowych wywodzą się ryby chrzęstnoszkieletowe i kostnoszkieletowe. Pierwsze to rekiny i płaszczki, drugie to ryby dwudyszne, trzonopłetwe i promieniopłetwe. Ryby dwudyszne oprócz skrzeli wykształciły również płuca. Do dziś występują w formach reliktowych. Trzonopłetwe dały początek linii prowadzącej do kręgowców lądowych, a promieniopłetwe posiadały miękkie promienie płetw, płuca zostały zaś u nich przekształcone w pęcherz pławny. Od nich pochodzą wszystkie dzisiejsze formy ryb kostnoszkieletowych.
  • Płazy - pierwsze kręgowce lądowe należały do grupy meandrowców, czyli grupy płazów, która wyodrębniła się pod koniec dewonu ery paleozoicznej. Były nieruchliwymi zwierzętami o krótkiej szyi i potężnym muskularnym ogonie, przypominającym nieco pokrojem ciała współczesne salamandry. Ci prymitywnie przedstawiciele płazów mieli wiele cech swoich przodków - ryb trzonopłetwych. Różniło je przekształcenie płetw parzystych (piersiowych i brzusznych) w przednie i tylne kończyny przystosowane do poruszania się po lądzie, oraz zanik płetw nieparzystych. Kończyny ich zaopatrzone były w pięć palców. Większość meandrowców była zróżnicowana. Uważa się, że dały one początek innym płazom, w tym także współczesnym żabom i salamandrom oraz kotylozaurom - prymitywnym gadom.
  • Gady - rozwinęły się z płazów tarczogłowych. Wykształciły zdolność składania jaj mogących przetrwać cały cykl dojrzewania i rozwoju bez wody. Największymi lądowymi gadami były brontozaury, mięsożerne tyranozaury, żyjący w morzu plejozaury i ichtiozaury oraz panujące w środowisku powietrznym - pterozaury. Reliktowymi gadami, które przetrwały do naszych czasów praktycznie w formie niezmienionej są hatterie, reprezentowane przez jeden gatunek żyjący w Nowej Zelandii. W swojej budowie zachowały one niektóre cechy wczesnych gadów: resztki struny grzbietowej między kręgami, żebra skórne, jako pozostałość po pancerzach tarczogłowców oraz rozmieszczenie zębów nie tylko na kościach szczękowych. Specyficzną cechą hatterii jest dobrze zachowane oko ciemieniowe (narząd światłoczuły), umieszczone na wierzchniej warstwie głowy. Występował on u wielu gatunków gadów mezozoicznych i jest zachowany w formie szczątkowej także u niektórych jaszczurek.
  • Ptaki - wyodrębniły się z mało wyspecjalizowanej grupy gadów naczelnych - taksodontów. Przodek ich był zwierzęciem stałocieplnym o stosunkowo wysokim metabolizmie. Dzisiejsze ptaki mają bardzo skrócony kręgosłup ogonowy, a ich ogon składa się wyłącznie z piór. Dalsze kroki w ewolucji ptaków to: udoskonalenie układu krążenia, co umożliwiło osiągnięcie wysokiej sprawności ruchowej i intensywnego metabolizmu, czyli cech niezbędnych do latania, zmiany w szkielecie, przede wszystkim wykształcenie pustych w środku kości, także zrośnięcie kręgów w okolicy pasów kończynowych i powstanie grzebienia kostnego w mostku, udoskonalenie okrywy ciała w wyniku wykształcenia lekkich i elastycznych piór, oraz rozwój mózgu, a szczególnie ośrodku równowagi i wzroku.
  • Ssaki - ewolucyjnie wywodzą się od drapieżnych gadów - terapsida. Ssaki mezozoiczne charakteryzowały się małymi rozmiarami i żyły w cieniu dinozaurów. W połowie kredy powstały z nich dwie grupy żyjące współcześnie: torbacze oraz łożyskowce. Torbacze wydają na świat bardzo małe młode, znajdujące się we wczesnym stadium rozwoju. Wpełzają one do torby matki, która znajduje się na brzuchu, i w ten sposób mogą przyczepiać się do sutka mlecznego. W torbie przebiega ich dalszy rozwój. Współczesne torbacze to kangury, koale, wiewiórki workowate oraz inne. Łożyskowce natomiast wytworzyły łożysko umożliwiające zarodkowi pobieranie substancji odżywczych i tlenu bezpośrednio z krwi matki, a młody organizm rodzi się całkowicie rozwinięty.