3. Evolutsiooni protsessid ja vormid

Evolutsioon kõige laiemas mõttes on järkjärguline areng.

Bioevolutsioon on organismide päritavate tunnuste pöördumatu muutumine Maal. Evolutsioon selgitab, kuidas loomad, taimed ja seened on Maa ajaloo jooksul muutunud ning kuidas nad on arenenud selliseks, nagu nad on praegu.

Evolutsiooniprotsessideks on adaptatsioon (kohastumine),  makroevolutsioon ja  mikroevolutsioon. 

Makroevolutsioon ehk suurevolutsioon ehk evolutsioon pikas ajaskaalas on liigist kõrgemate taksonite, nt sugukondade, klasside, hõimkondade jne teke ja areng, mille  tagajärjel liikidest moodustuvad uued perekonnad, perekondadest uued sugukonnad jne. See protsess toimub ajalooliselt väga pika ajavahemiku vältel ega ole seetõttu vahetult jälgitav ega uuritav.

Makroevolutsioon on liigist kõrgemal tasemel toimuv evolutsioon ja seega erinev mikroevolutsioonist, mis toimub liigi või tema populatsioonide piires. Põhimõttelisi erinevusi nende kahe protsessi vahel siiski ei ole: makroevolutsiooni aluseks on protsessid mikroevolutsioonilisel tasemel. Makroevolutsioonis toimuvad samad protsessid, mis määravad ära mikroevolutsioonigi – olelusvõitlus, looduslik valik ning nendest tulenev vähemkohastunud vormide väljasuremine. 

Mikroevolutsioon on evolutsioon, mis haarab liigisiseseid, populatsiooni tasandil toimuvaid evolutsioonilisi muutusi, populatsiooni genofondi muutumist. 

Loodusliku valiku tuletas Darwin järgmistest eeldustest:

1. iga populatsiooni indiviidid on pärilikult mitmekesised, peamiselt juhuslike erinevuste näol;
2. isendite paljunemisel tekib järglasi rohkem, kui saab piiratud ressursside tõttu ellu jääda;
3. eksisteerib isenditevaheline konkurents elutingimuste pärast ehk olelusvõitlus.

Tulemusena leiab aset genotüüpide diferentseeritud paljunemine ehk looduslik valik – mõne genotüübiga isendid jäävad ellu ning annavad paljunemisvõimelisi järglasi enam kui teised liigikaaslased.
Teisteks evolutsiooni teguriteks on geenitriiv, geenisiire, mutatsioonid jm

 

Evolutsiooni mehhanismid, mis põhjustavad evolutsioonilisi muutusi

Pärilik ehk geneetiline muutlikkus
Geenivool ehk geenisiire  on geneetilise materjali vahetus populatsioonide  või populatsiooni osade vahel isendite rände ja ristumise teel.
Geenitriiv on geeni alleelide sageduse juhuslikud muutused populatsiooni järjestikustes  põlvkondades. Järglaste alleelide kombinatsioon on vanematelt juhuslikult  pärandunud, mistõttu see, kas üks või teine isend jääb ellu ning saab järglasi, oleneb mingil määral juhusest. Geenitriivi mõju on seda suurem, mida väiksem on populatsioon.
Olelusvõitlus seisneb keskkonna (nii elus kui eluta) surves organismide ellujäämisele ja järglaste saamisele.
Looduslik valik tuleneb: isendite geneetilisest mitmekesisusest (muutlikkusest); ressursside (toit, elupaik, paariline jms) piiratusest, sest järglasi on alati rohkem kui neid ellu saab jääda; edukusest olelusvõitluses, mille tõttu loodusliku valiku tõttu jäävad ellu ja annavad järglasi kõige paremini elukeskkonnaga kohastunud isendid, kusjuures ellu ei jää ja järglasi ei saa alati mitte kõige tugevamad, vaid kõige kohasemad organismid.
Looduslikul valikul on erinevad vormid sõltuvalt keskkonnatingimustest
Stabiliseeriv valik  ehk säilitav valik on loodusliku valiku vorm, mis mõjub mingile liigile suhteliselt püsivas elukeskkonnas. Stabiliseeriva valiku mõjul väheneb keskmisest erinevate genotüüpidega isendite edukus vaadeldavas keskkonnas, seetõttu saavad eelise suhteliselt keskmise genotüübiga isendid. Stabiliseeriv valik on loodusliku valiku kõige laialdasemalt levinud vorm looduses.
Suunav valik on  loodusliku valiku vorm, mille tagajärjel muutunud või uute keskkonnatingimuste tõttu tõusevad esile võrreldes varasemate  genotüüpidega uued genotüübid ja nende poolt määratud fenotüübid. Suunaval valikul toimub mingite alleelide kindlasuunaline sageduste muutus, mille tagajärjel võivad kinnistuda ka vastavas keskkonnas kasulikuks osutunud retsessiivsed alleelid. Enamik evolutsioonilistest muutustest on toimunud suunava valiku tagajärjel
Lõhestav valik  on  loodusliku valiku vorm erinevate keskkonnatingimuste tekkimise tõttu, mis soosib isendeid, kellel mingi tunnuse väärtused  on äärmuslikud (skaala mõlemas otsas).  Lõhestav valik võib viia liigitekkeni, kuid toimib aeglasemalt kui suunav valik, sest selle tulemused ei ole nii stabiilsed. Ta nõuab geograafilist või nišiisolatsiooni, et takistada eri äärmustesse kuuluvate isendite omavahelist paaritumist. Arvatakse, et lõhestav valik on sümpatrilise liigitekke mehhanism.

Kokkuvõttes  pidas Charles Darwin  oluliseks eristada looduslikku valikut ja sugulist valikut. Kui siiski mingi muutus teeb järglased ellujäämisele või edukale paljunemisele kohasemaks, siis on selle muutusega järglastel suurem tõenäosus ellu jääda kui ilma selle muutuseta järglastel. Algsed tunnused ja kahjulikud tunnused kaovad, sest nendega järglased asenduvad edukamate sugulastega.

Seetõttu säilivad mõned tunnused tänu valikueelisele, mis nad oma kandjatele annavad, võimaldades isendil saada rohkem järglasi kui ilma selle tunnuseta isendid. Selle mehhanismi kordudes omandavad organismid üha rohkem keerukaid kohastumuslikke adaptiivseid tunnuseid.

Täiendav info ja harjutusülesanded

Evolutsiooni tõendid https://vara.e-koolikott.ee/taxonomy/term/2398
Evolutsiooni mehhanismid https://vara.e-koolikott.ee/taxonomy/term/2404
Makroevolutsioonilised protsessid https://vara.e-koolikott.ee/taxonomy/term/2405