Historia badań. Kluczowe zdarzenia w obaleniu Arystotelowskiej abiogenezy i tym samym uargumentowaniu jej nowszej wersji:

Transkrypt

1 Abiogeneza, samorództwo (łac. generatio spontea, dosł.: samorzutne powstawanie nazwa nadana przez Arystotelesa) teoria, według której żywe organizmy powstały z materii nieożywionej. Współcześnie termin "abiogeneza" używany jest zamiennie z biogenezą głównie w kontekście powstania pierwszych żywych organizmów na Ziemi. Wcześniejsze znaczenie tego terminu (tzw. abiogeneza Arystotelowska ) określało powstawanie w pełni uformowanych organizmów (także organizmów wyższych jak np. myszy i szczury) z rozkładających się lub gnijących materiałów organicznych i jako takie zostało wykluczone eksperymentalnie. Historia badań Arystoteles twierdził, że abiogeneza jest obserwowalnym faktem (np. myszy powstające z brudnego siana, szczury ze szmatek, mszyce z rosy opadającej na rośliny, pchły z gnijącej materii, muchy z mięsa, itd.). Pierwszym krokiem obalającym teorie Arystotelowskiej abiogenezy było wykazanie przez Włocha Francesco Rediego w 1668, że robaki obserwowane w gnijącym mięsie nie powstają samoistnie. Redi zamknął kawałki mięsa w klatkach z gęstej drucianej siatki uniemożliwiając muchom złożenie jaj. Począwszy od XVII wieku stopniowo wykazywano, że przynajmniej jeśli chodzi o organizmy wyższe czy też organizmy widoczne dla oka, abiogeneza nie zachodzi. Zamiast niej zaczęto przyjmować teorię omne vivum ex ovo, łac. wszystko, co żywe (wywodzi się) z jaja, lecz jeszcze w połowie XIX wieku pokutowało przekonanie o samorództwie ropuch i węgorzy. Dopiero Ludwik Pasteur stwierdził, że samorództwo nie istnieje nawet w przypadku bakterii. Kluczowe zdarzenia w obaleniu Arystotelowskiej abiogenezy i tym samym uargumentowaniu jej nowszej wersji: 1683 odkrycie bakterii przez Antoniego van Leeuwenhoeka, 1768 wykazanie przez Lazarra Spallanzaniego, że bakterie przenoszone są przez powietrze, eksperymenty Pasteura obalają abiogenezę Arystotelowską, 1953 eksperyment Millera-Urey'a, w którym z mieszaniny wody, metanu, amoniaku oraz wodoru zostają wytworzone aminokwasy.

2 ETAPY BIOGENEZY Narodziny wszechświata i powstanie Ziemi Powstanie planet Układu Słonecznego Prekambr: od 4000 do 590 mln lat temu ETAPY BIOGENEZY czyli jak powstało życie Uzyskanie oligonukleotydów Powstanie struktur błoniastych BIBLIOGRAFIA Narodziny wszechświata i postanie Ziemi ok. 13,7 mld lat temu Popularne obecnie naukowe ujęcie powstanie Wszechświata jest oparte na tzw. Teorii wybuchu pierwotnego. Pogląd ten opiera się na przyjęciu określonej interpretacji istotnych zjawisk astronomicznych. Astronomowie uważają, że 13,7 miliarda lat temu (z dokładnością do 130 mln lat) stworzona została cała materia i energia i wszechświat zaczął się rozszerzać w wyniku gigantycznej eksplozji, którą nazywają Wielkim Wybuchem (Big Bang). Big Bang nie tylko stworzył materię i energię. Stworzył on też przestrzeń. Stworzył także czas. Przed Big Bangiem nie istniały ani materia, ani energia, ani przestrzeń i czas. Nie możemy nawet mówić przed Big Bangiem, ponieważ wcześniej czas nie istniał.

3 W momencie Big Bangu wszechświat był nieskończenie gorący i wypełniony samą energią. Ale w ciągu sekund się rozszerzył i ostygł na tyle, aby energia mogła przekształcić się w cząstki atomu, takie jak protony, neutrony i elektrony. Około 10-6 sekundy po wybuchu pierwotnym temperatura spadła z ponad Stopni Kelvina do K. Po 100 sekundach gdy temperatura gwałtownie rozprzestrzeniającej się chmury materii pierwotnej wynosiła już tylko 1 mld K, tworzyły się pierwsze zespolone jądra atomów w gorącej plazmie (głównie jądra helu). Musiało jednak upłynąć jeszcze kilka tysięcy lat, zanim jądra atomowe połączyły się z elektronami dając atomy. Protony połączyły się z elektronami tworząc wodór, zaś jądra helu stworzyły hel. Wodór i hel są do tej pory najczęściej występującymi pierwiastkami we wszechświecie. Wodór jest głównym paliwem, które gwiazdy spalają dla wytworzenia energii, która pozwala im świecić. 1-2 mln lat później Gdy już powstała pierwsza materia, atomy zaczęły gromadzić się w większe struktury, mgławice kosmiczne, gwiazdy i galaktyki. Chmury międzygwiezdne składają się z atomów wodoru o gęstości zaledwie od 10 do 1000 atomów na cm 2 (nie da się tego uzyskać w laboratorium na Ziemi). Pomimo to masa takiej chmury jest ok mln razy większa od masy słońca. Pomiędzy atomami wodoru (również miedzy stałymi cząsteczkami pyłowymi które również tam występują)

4 istnieją siły grawitacyjne, które koncentrują te chmury. Gdy gęstość ich wzrośnie do około mln atomów na cm 2, wówczas zaczynają tworzyć się molekuły. Dzięki sile grawitacji, niektóre rejony takiej mgławicy przechodzą w gwiazdy, których obszary centralne silnie nagrzewają się w wyniku ciągłego zmniejszania się objętości. Dalszy los gwiazdy zależy od jej masy początkowej. W przypadku Słońca w wyniku wciąż rosnącej temperatury została uruchomiona reakcja jądrowa. Powstanie planet Układu Słonecznego Jak powstała Ziemia? Obecnie króluje teoria ewolucyjna. Mówi ona, że w wyniku wzrastającej prędkości obrotowej, kosmiczna mgławica gazów i pyłów, wirująca wokół powstałego w pierwszej kolejności Słońca, przekształciła się pod wpływem grawitacji i sił odśrodkowych w płaską tarczę o kształcie dysku, składającą się z gazu i pyłu. Powstał stabilny układ dynamiczny. Cięższe, stałe cząsteczki wędrowały do środkowej płaszczyzny tarczy, gdzie następowało gromadzenie się cząsteczek pyłowych. Większe jądra (Jowisz, Saturn, Uran, Neptun) przechwytywały dodatkowo duże ilości gazu z mgławicy pierwotnej. W wyniku wzajemnych zakłóceń, orbity wokół Słońca różnicowały się coraz bardziej. Zwiększał się mimośród i nachylenie orbit. Podczas powstawania, a także w pierwszym okresie kształtowania się, Ziemia była bardzo silnie rozgrzana. Wszystkie materiały w stanie stałym topią się. Na silny wzrost temperatury wpływają różne czynniki (energia grawitacyjna, energia sprężania, energia pływów, energia wyzwalana

5 podczas rozpadu pierwiastków promieniotwórczych). Ciężkie pierwiastki wędrowały w toku procesów topnienia w kierunku środku Ziemi, wyzwalając energie kinetyczną, która przekształciła się w ciepło. Stopienie się Ziemi umożliwiło fizyczne i chemiczne frakcjonowanie ich pierwiastków. Cięższe pierwiastki, zgodnie z siła grawitacji, wędrowały do wnętrza, lżejsze wypływały na górę. Wydzieliły się w ten sposób: jądro, płaszcz i skorupa planet. Jądro: żelazo i nikiel; Skorupa: lżejsze krzemianki (np. skalenie). Faza ta trwała ok. 4 mld lat. Prekambr: od 4000 do 590 mln lat temu Prehistoryczne dzieje Ziemi kończą się w przybliżeniu w momencie wykształcenia stałej skorupy ziemskiej. Wówczas powierzchnia ziemi ochładza do temperatury poniżej C, a para wodna zaczyna się skraplać, tworząc wodę w stanie ciekłym. Skorupa ziemska otoczona była rozżarzonym płynnym płaszczem Ziemi. Nie była ona jeszcze stabilna. Zaczęły formować się kontynenty. Tam, gdzie skorupa ziemska została rozdarta, wydobywała się płynna, gorąca magma. Atmosfera ziemska charakteryzowała się dużym udziałem dwutlenku węgla, który sprzyjał chemicznemu wietrzeniu skał. Produkty reakcji chemicznych, były w dużych ilościach transportowane do mórz, które stały się dużymi zbiornikami roztworów chlorków. W wyniku różnych procesów wzrastał z czasem udział azotu i tlenu w atmosferze. Pierwsze formy życia

6 O formach życia w prekambrze wiemy bardzo niewiele. Najstarsze skamieniałe ślady organizmów żywych mają 3,2 mld lat (podłużne i kuliste organizmy jednokomórkowe). ETAPY BIOGENEZY czyli jak powstało życie Liczni naukowcy (m.in. F. Hoyle, F. Crack) uważają, że życie przywędrowało na Ziemię z Wszechświata przed 3,8-3,5 mld lat. Jednak duża większość badaczy uważa, że z dużym prawdopodobieństwem życie powstało na Ziemi. Gdzie zatem mogło rozwinąć się pierwsze życie? W pierwotnym bulionie, a więc w wodach wzbogaconych chemicznie związkami organicznymi, lub też w praatmosferze, w której liczne burze gwarantowały wyładowania energetyczne. Możliwe jest również, że pierwsze komórki zarodkowe mogły się tworzyć na obrzeżach źródeł wulkanicznych na dnie mórz. Ogólnie akceptowana dzisiaj teoria składa się z szeregu logicznych hipotez. Hipotezy o łączeniu się prostych cząsteczek w bardziej złożone związki: - w atmosferze Do najczęściej występujących we Wszechświecie sześciu pierwiastków chemicznych zalicza się oprócz gazów szlachetnych, helu i neonu, również cztery podstawowe pierwiastki biologiczne: tlen, wodór, węgiel i azot. Pierwiastki

7 te tworzyły w temperaturze 20 0 C najpierw atmosferę pierwotną, która składała się z wodoru, pary wodnej, amoniaku i metanu. Następnie powstała atmosfera wtórna, która oprócz pary wodnej, amoniaku i metanu zawierała przede wszystkim tlenek węgla, dwutlenek węgla i azot. Aby cząsteczki te połączyły się w większe zespoły, niezbędny był dopływ energii. Jej źródła: energia słoneczna, naturalne procesy radioaktywne, procesy wulkaniczne, oraz wyładowania elektryczne. Dopływ tej energii pomógł syntetyzować złożone związki organiczne: formaldehyd (metan + woda), kwas cyjanowodorowy (metan + amoniak), aminoacetonitryl, gliceryna. Tworzyły się również aminokwasy, kwas mlekowy, mocznik i adenina. - powstają spontanicznie (HIPOTEZA OPARINA I HALDANA) Inną hipotezę podał Oparin i Haldane. Według nich (co udało im się udowodnić), proste związki organiczne (aminokwasy, cukry, zasady azotowe) mogły powstawać spontanicznie z prostych związków nieorganicznych, które występowały w ówczesnej atmosferze. Związki organiczne wytworzone w ten sposób, mogły być gromadzone w pierwotnym praoceanie. Aby było to jednak możliwe, ówczesna atmosfera musiała być beztlenowa (redukująca), gdyż tlen mógłby rozkładać wyprodukowane związki. Energia potrzebna do wytworzenia materii organicznej mogła być czerpana z wyładowań atmosferycznych oraz promieniowania ultrafioletowego. EKSPERYMENT MILLERa I UREYa Eksperymentalnego potwierdzenia tej hipotezy dokonali S.L. Miller i Urey (1953), którym udało się (w specjalnej aparaturze) zsyntetyzować szereg związków organicznych (m.

8 in. glicerynę, alaninę, prolinę, kwas asparaginowy i glutaminowy, a nawet elementy składowe kwasów nukleinowych i ATP) w szklanej kuli wypełnionej wodorem, metanem, amoniakiem i parą wodną (imitacja ówczesnej atmosfery), w której następowały wyładowania elektryczne. Pomimo eksperymentu Millera i Ureya, obecnie uważa się tą hipotezę za mniej znaczącą, gdyż są dowody geochemiczne świadczące o tym, że pierwotna atmosfera nie była redukująca. - w aktywnych wulkanicznie głębinach oceanicznych W latach 70 podano inną hipotezę wyjaśniającą, w jaki sposób cząsteczki mogły łączyć się w bardziej złożone związki. W aktywnych wulkanicznie głębinach oceanicznych wykryto źródła hydrotermalne. W pęknięciach skorupy ziemskiej woda oceaniczna styka się z płynną lawą, nagrzewa się do kilkuset stopni, unosi w górę, po czym gwałtownie stygnie. Wytrącają się przy tym minerały wypłukane z magmy, powstaje metan, siarkowodór i szereg związków redukujących. Na granicy kontaktu z zimną wodą morską, zawierającą związki utlenione, powstaje silny potencjał redoks. Są tu więc spełnione wszystkie warunki do syntezy organicznej. - w głębi skał litosfery Potencjał redoks powstaje nie tylko w aktywnych wulkanicznie głębinach oceanicznych, ale również w głębi skał litosfery (na głębokości do kilku kilometrów), gdy w temperaturze kilkudziesięciu stopni dochodzi do kontaktu skał bazaltowych z penetrującą wodę. Wykazano doświadczalnie, że uwalnia się wówczas wodór, który może być wykorzystany jako donor elektronów przy syntezie związków organicznych

9 z dwutlenkiem węgla. Wiadomo od niedawna, że właśnie w takich warunkach obecnie żyje wiele bakterii chemolitoautotroficznych. Uzyskanie oligonukleotydów W następnej fazie, przy wzroście temperatury do ok C, różne aminokwasy łączyły się w produkty kondensacji (polimeryzacja). Etap ten mógł odbywać się poza oceanem (w małych zbiornikach wodnych) lub w jego głębinach. Uzyskane oligonukleotydy o długości ok. 50 nukleotydów mają wielkość rybosomów (cząsteczek RNA, które posiadają funkcje enzymatyczne i są zdolne kierować własną syntezą). Przyjmuje się, że dobór naturalny działał już od najwcześniejszych etapów biogenezy. Polimery lub ich układy, które były stabilniejsze lub namnażały się sprawniej niż inne, stawały się częstsze. Powstanie struktur błoniastych Następną fazą powstawania życia było powstanie struktur błoniastych oddzielających makrocząsteczki od środowiska, co umożliwiło metabolizm, kierowaną syntezę makrocząsteczek i tworzenie własnej kopii (rozmnażanie się z dziedzicznością i zmiennością). Doświadczalnie pokazał to Oparin, który w laboratorium wytworzył protobionty (zawierające białka, kwasy nukleinowe, polisacharydy i lipidy). Jednak okazało się że protobionty wytworzone przez Oparina (zwane koacerwatami) nie wytwarzają samodzielnie czynnika dziedzicznego zawierającego informacje genetyczną. W związku z tym uważa się, że pierwszą cząsteczką zdolną do samopowielania się mógł być RNA. Musiałby jednak potrafić syntetyzować własne cząsteczki bez udziału białek

10 enzymatycznych. W laboratoriach udało się wytworzyć takie RNA, więc hipoteza ta jest oparta na mocnych dowodach. THE END P.S. Pierwotne organizmy były prawdopodobnie heterotroficzne. Również dobrze mogły korzystać z chemosyntezy. Teoretycznie nie można wykluczyć wielokrotnego powstawania organizmów żywych. BIBLIOGRAFIA: - Życie i ewolucja biosfery - Kronika XX wieku Ziemia - Świat Wiedzy - J. K. Fredrickson, T.C. Onstott, Życie w głębi Ziemi ; Świat Nauki 12, J. Weiner, Życie na Marsie i w innych dziwnych miejscach, Wszechświat 98 (1), Styczeń Christian de Duve, Vital Dust. The Origin and Evolution of Life on Earth, Basic Books, New York John Maynard Smith, Eörs Szathmáry, Tajemnice przełomów w ewolucji, tłum. Michał Madaliński, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa Jared Diamond, Trzeci szympans, PIW, Warszawa

11 tml Topic=

12 Biogeneza nasza planeta ukształtowała się ponad 4,5 mld lat temu. Kiedyś sądzono, że życie pojawiło się na niej późno, gdyż wynikało to z braku wyraźnych skamieniałych form życia z prekambru. Dopiero po II połowie XX wieku zgromadzono pośrednie świadectwa życia zachowane w skałach datowanych na 3,5-4 mld lat.(zachowały się m.in. w Australii) Od czasów starożytnych aż do XIX w. pochodzenie życia na Ziemi tłumaczono nadprzyrodzonym stworzeniem przedstawicieli wszystkich żyjących obecnie gatunków, bądź też sądzono, że najróżniejsze organizmy mogą powstać samorzutnie z materii martwej, np. robaki z mułu, larwy much z zepsutego mięsa (samorództwo). Biogeneza Od połowy XIX w. problem znalazł się w centrum uwagi naukowców w związku z pojawieniem się teorii ewolucji, w myśl której, organizmy dziś żyjące wywodzą się z form prostszych, a jednocześnie badania Pasteura wykluczyły możliwość samoistnego powstawania nawet tak prymitywnych organizmów jak drobnoustroje. W związku z tym rozwinęły się trzy różne kierunki interpretacji biogenezy. Pierwszy traktował ten problem, jako nierozwiązalny (poglądy Huxleya), drugi zakładał, że życie na Ziemi powstało z cząstek żywej materii, które przedostały się z innych planet lub przestrzeni kosmicznej (np. teoria transpermii). Trzeci kierunek opiera się na teorii samorództwa w zmienionym pojęciu. Problematyka biogenezy należy do najbardziej spektakularnych dziedzin nauki. Wymaga ona łączenia hipotez kosmologicznych i geologicznych, chemicznych, ewolucyjnych itp. Próbą ominięcia problemu była koncepcja panspermii wysunięta na początku XX wieku przez noblistę Svante Arrheniusa. Wg niej zalążki życia dotarły na Ziemię z

13 kosmosu, np. w meteorytach. Odsuwa to jednak tylko problem w czasie i przestrzeni, zamiast wyjaśnić, skąd wzięło się życie w ogóle. Dziś udało się wykazać, że w przestrzeni kosmicznej samorzutnie tworzą się liczne zw. organiczne, ale nie znaleziono dotąd żadnych śladów pozaziemskiego życia. Młoda dyscyplina astrobiologii zamierza poszukiwać życia np. w oceanie pod lodami Europy księżyca Jowisza. Być może życie powstało też na planetach wokół innych gwiazd, jednak nie ma na to żadnych dowodów. Dla koncepcji samoistnej biogenezy na Ziemi zasadnicze znaczenie miały doświadczenia Stanleya Millera i Harolda Ureya przeprowadzone w poł.xx wieku. Badacze ci wykazali możliwość samorzutnego tworzenia się cząstecz.organicznych, np. aminokwasów z prostych związków metanu, amoniaku, CO2. Millerowi udało się otrzymać aminokwasy już po kilku godzinach w prostym układzie doświadczalnym symulującym obieg materii na pierwotnej Ziemi: podgrzewana kolba z wodą odpowiadała gorącemu praoceanowi, którego para mieszała się z metanem i amoniakiem w atmosferze, gdzie pojawiały się wyładowania atmosferyczne. Następnie produkty reakcji opadały w chłodnicy. Dodatkowe związki organiczne mogły trafiać na Ziemię z kosmosu, na przykład w kometach. Wcześniejsze badania Aleksandra Iwanowicza Oparina, Jona B.S.Haldane a i sidneya Foxa pozwoliły zbudować teoretyczne i eksperymentalne modele powstawania z takich substancji organicz. kulistych tworów przypominających prakomórki. Oparin zaobserwował, że mieszaniny polipeptydów, wielocukrów i kwasów nukleinowych tworzyły w wodzie kulki, rosnące, dzielące się i wykazujące bardzo prosty metabolizm. Nazwał je koacerwatami. Fox podgrzewał mieszaninę aminokwasów, uzyskując polimery, tak zwane proteinoidy, które po dodaniu do wody

14 tworzyły kuliste mikrosfery. Otaczające je błony wykazywały potencjał elektryczny i zachodziła przez nie osmoza. Oparin i Haldane zakładali, że ewolucja chemiczna zachodziła w oceanie obfitującym w nagromadzone związki organiczne, które stanowiły pożywkę dla protobiontów, czyli pierwotnych struktur żywych. Według nowszych koncepcji (Wchtershusera oraz Grahama Cairnsa-Smitha) ważną rolę jako, matryce do syntezy związków organicznych odegrały minerały ilaste, np. piryt w strefie pływowej, na przemian zalewane wodą morską i naświetlane promieniowaniem słonecznym. W takich warunkach powinna się tworzyć powłoka złożonych związków org. Uczonym udało się też eksperymentalnie uzyskać rosnące i dzielące się banieczki otoczone błoną lipidową, odpowiadające hipotetycznemu stadium protobiontów. Jednym z głównych problemów teoretycznego wyjaśnienia początków życia było rozwikłanie dylematu współzależności DNA i białek. Wyjściem z błędnego koła okazał się zaproponowany przez Leslie Orgela i Carla Woesego model pierwotnego świata RNA. Istotnie okazało się, że kwas rybonukleinowy może pełnić nie tylko funkcję nośnika informacji, ale i katalizatora. Idee ewolucyjne (transformistyczne) pojawiały sie w czasach starożytnych (u Greków). Jednak do początku XIX wieku panował kreacjonizm. Chrześcijańska wizja pradziejów przyjmowała niezmienność gatunków, podając, ze wszystkie formy życia zostały (wg Księgi Rodzaju) stworzone przed kilkoma tysiącami lat przez Boga w ciągu 6 dni.

15 Teoria ewolucji wg J. Lamarcka Teoria J. B. Lamarcka ( ) była pierwsza teoria ewolucji. Jednak nie wzbudziła dużego zainteresowania współczesnych mu przyrodników. Teoria ta zakładała że: prymitywne formy życia ciągle tworzę się z materii nieożywionej, z organizmów prostych powstają bardziej złożone, które można uszeregować w tzw. drabinę jestestw żywych, wszystkie organizmy są obdarzone siłą, która prowadzi je do coraz większej złożoności. Teoria wyjaśniała powstawanie adaptacji u zwierząt podając dwa prawa. Pierwsze prawo Lamarcka: narządy używane rozwijają się, a nie używane ulegają redukcji - jest to tendencja do postępu. Drugie prawo określa dziedziczenie cech. Według Lamarcka cechy uzyskane poprzez używanie lub nieużywanie mogą być przekazane potomstwu, o ile wystąpią u obojga rodziców. Teoria J. B. Lamarcka obecnie ma tylko historyczne znaczenie. Aktualna teza podana przez tego ewolucjonistę była stwierdzeniem, ze organizmy kształtują się pod wpływem środowiska. Teoria ewolucji K. Darwina Nazywana jest teoria doboru naturalnego; została ogłoszona w 1859 roku. Podobne wnioski (pracujący niezależnie) w tym samym czasie wyciągnął A. Wallace. Dlatego teorie doboru

16 naturalnego nazywamy teorią Darwina-Wallace'a. Teoria ta zakłada: 1. Gatunki wykazują zmienność osobniczą, czyli każdy osobnik różni się od pozostałych. 2. Zmienność jest przekazywana przez komórki rozrodcze osobnikom potomnym (również cechy nabyte w ciągu życia osobnika). 3. Organizmy charakteryzują sie dużą rozrodczością, jednak ogólna ilość osobników utrzymuje się na stałym poziomie, ponieważ działają czynniki (abiotyczne i biotyczne) ograniczające wzrost liczebności. 4. Dysproporcja między liczbą powstających w każdym pokoleniu osobników a liczba tych, które mogą przeżyć i wydać potomstwo stwarza konkurencję nazywaną walką o byt. 5. W warunkach konkurencji zwyciężają te osobniki, które okazują się najlepiej przystosowane do danego środowiska. Jest to dobór naturalny (tzw. selekcja), czyli przetrwanie najstosowniejszego. 6. Zwycięstwo w walce o byt objawia się nie tylko możliwością przeżycia, lecz pozostawieniem większej liczby potomstwa. 7. Dobór naturalny nadaje procesom ewolucyjnym kierunek zgodny z wymogami środowiska. Teoria Darwina odrzuca pojecie gatunku niezmiennego, zakłada istnienie gatunków dynamicznych, których powstanie można wyjaśnić istnieniem doboru naturalnego. Również proces ewolucji wg Darwina nie ma charakteru jednoliniowego, raczej ewolucję można przedstawić w formie drzewa, tzw. rodowego. Ogłoszenie tej teorii wywołało przewrót w naukach biologicznych oraz wpłynęło na

17 światopogląd człowieka. Zwolenników teorii Darwina nazywamy darwinistami. Syntetyczna teoria ewolucji (STE) Wywodzi sie z klasycznego darwinizmu. Powstała ok. 100 lat po teorii Darwina. Interpretuje zjawiska ewolucji zgodnie z założeniami genetyki populacyjnej. Za twórców STE uważa się wielu naukowców, którzy zapoczątkowali oraz rozwinęli ten kierunek ewolucjonizmu. Są to np. R. Fisher, S. Wright. J. Haldon, G. Simpson, J. Huxley, E. Mayr. STE zakłada, ze pierwotnym źródłem przemian ewolucyjnych są mutacje. Jednak większość z nich polega na drobnych zmianach, które poprzez rekombinacje genetyczne prowadzą do zgromadzenia dużej zmienności w populacjach. Oznacza to, że różnorodność genetyczna populacji wynika z gromadzenia się alleli powstających w wyniku mutacji. Zaś ewolucja polega na zmianach częstości alleli w kolejnych pokoleniach. Według STE, jednostką dziedziczności jest gen, który jest nośnikiem innowacji (ulega mutacji). Natomiast obiektem ewolucji jest populacja (nie gen, ani osobnik), w której dobór naturalny powoduje zmiany w składzie genetycznym puli genowej. Darwina teoria ewolucji, teoria doboru naturalnego - teoria wyjaśniająca mechanizmy ewolucji, przedstawiona przez Karola Darwina w dziele "O powstawaniu gatunków" w Swoją teorię Darwin oparł na następujących prawach: - prawo zmienności powszechnej i bezkierunkowej, które

18 mówi, że gatunki charakteryzuje duża zmienność dziedziczna i nie dziedziczna, jedynie zmiany dziedziczne mają znaczenie w ewolucji, - prawo olbrzymiej różnorodności organizmów, które mnożą się w postępie geometrycznym, - prawo walki o byt, która jest mechanizmem ograniczającym nadmierną liczbę organizmów, walka o byt może się odbywać bezpośrednio między dwoma różnymi gatunkami w układzie ofiara - drapieżnik lub pośrednio, w obrębie jednego gatunku w wyniku konkurencji o tę samą niszę ekologiczną, - prawo dziedziczenia, które mówi, że osobniki które przeżyły przekazują korzystne cechy swemu potomstwu, - prawo doboru naturalnego - w walce o byt, przeżywają osobniki najlepiej przystosowane, formy pośrednie wymierają, co prowadzi do coraz większej rozbieżności cech w następnych pokoleniach i powstania z czasem form bardzo różniących się od form wyjściowych i powstawania nowych gatunków. Zaproponowane przez Darwina wyjaśnienie powstawania zmian ewolucyjnych było tak proste i logicznie udokumentowane, że szybko zostało przyjęte przez większość biologów.