Πως λειτουργεί η εξέλιξη

https://www.facebook.com/Kurzgesagt?ref=hl

Οι μηχανισμοί της εξέλιξης εξηγούνται σε ένα βίντεο.

Η θεωρία της εξέλιξης εξηγεί το πως μπόρεσε να υπάρξει η τεράστια ποικιλία της ζωής. Το πως είναι δυνατόν οι πρωτόγονες μορφές ζωής να εξελιχθούν στα εκατομμύρια των διαφορετικών πλασμάτων που υπάρχουν σήμερα. Δυστυχώς η εξέλιξη είναι συχνά παρεξηγημένη επειδή η μηχανισμοί της είναι πέρα από τη διαίσθησή μας. Έτσι αυτό το βίντεο στοχεύει στο να εξηγήσει τους μηχανισμούς της εξέλιξης με έναν τρόπο εύκολα κατανοητό: Μια σύντομη ταινία με καρτούν. Χρησιμοποιώντας οπτικοποιήσεις, συνδιασμούς πληροφοριών και γραφικών, και ευχάριστους χαρακτήρες, ο θεατής είναι πιο πιθανόν να καταλάβει σύνθετες πληροφορίες. Επιπλέον, παρουσιάζοντας την πληροφορία με έναν διασκεδαστικό τρόπο, η πληροφορία είναι πιο πιθανό να εντυπωθεί στο μυαλό του θεατή.

Μηχανισμοί της εξέλιξης

Τι είναι η εξέλιξη;

Η εξέλιξη είναι η ανάπτυξη της ζωής στη Γη.

Είναι μια διαδικασία που ξεκίνησε δισεκατομμύρια χρόνια πριν και συνεχίζεται ακόμα και σήμερα.

Η εξέλιξη μας λέει πως ήταν δυνατόν να αναπτυχθεί η τεράστια ποικιλία της ζωής.

Μας δείχνει πως πρωτόγονα Πρωτόζωα μπόρεσαν να γίνουν τα εκατομμύρια των ειδών που βλέπουμε σήμερα.

Επομένως, η εξέλιξη είναι η απάντηση στην ερώτηση που όλοι κάναμε βλέποντας ένα Dachsund και ένα Great Dane μαζί:

Πως είναι δυνατόν κοινοί πρόγονοι να έχουν απογόνους που μοιάζουν τόσο διαφορετικοί;

Για να απαντήσουμε σε αυτή την ερώτηση, θα εστιάσουμε στα ζώα, εξαιρώντας άλλες μορφές ζωής όπως οι μύκητες και τα φυτά.

Η πρώτη ερώτηση που πρέπει να υποβάλλουμε λοιπόν είναι αυτη: πως μπορεί ένα ζώο να αναπτυχθεί σε ένα ολοκαίνουριο είδος;

Α, αλλα μια γρήγορη ερώτηση: τι ακριβώς είναι ένα είδος;

Είδος είναι μια κοινότητα ζώων της οποίας τα μέλη είναι ικανά να παράγουν απογόνους μεταξύ τους,

και αυτοι οι απόγονοι να είναι επίσης ικανοί με τη σειρά τους να αναπαραχθούν.

Για να καταλάβουμε αυτή την απάντηση καλύτερα, πρέπει να ρίξουμε μια πιο προσεκτική ματιά στα επόμενα σημεία:

την μοναδικότητα των ζωντανών πλασμάτων, εγγυημένη μέσω της περίσσειας παραγωγής απογόνων και της κληρονομικότητας,

και ως δεύτερο λήμμα-κλειδί, την επιλογή.

Ας ξεκινήσουμε με την μοναδικότητα. Κάθε πλάσμα που υπάρχει είναι μοναδικό, και αυτό είναι απαραίτητο για την εξέλιξη.

Τα μέλη ενός είδους μπορεί να μοιάζουν πολύ το ένα με το άλλο στην εμφάνιση,

παρόλαυτα, όλα έχουν αμυδρώς διαφορετικά χαρακτηριστικά.

Μπορεί να είναι λίγο μεγαλύτερα, πιο παχιά, δυνατότερα ή πιο τολμηρά από τα όμοια τους.

Όμως ποιος είναι ο λόγος για αυτές τις διαφορές; Ας εξετάσουμε ένα πλάσμα από πιο κοντά.

Κάθε πλάσμα είναι φτιαγμένο από κύτταρα. Αυτά τα κύτταρα έχουν έναν πυρήνα.

Ο πυρήνας περιέχει τα χρωμοσώματα, και τα χρωμοσώματα περιέχουν το DNA.

Το DNA απαρτίζεται από διαφορετικά γονίδια, και αυτά τα γονίδια είναι οι φορείς των πληροφοριών της ζωής.

Περιέχουν οδηγίες και εντολές από τα κύτταρα και καθορίζουν τα χαρακτηριστικά που έχουν οι ζωντανοί οργανισμοί,

και είναι ακριβώς αυτό το DNA που είναι μοναδικό σε κάθε πλάσμα.

Είναι ελαφρώς διαφορετικό από το ένα άτομο στο άλλο, και λόγω αυτού ο καθένας έχει ελαφρώς διαφορετικά χαρακτηριστικά.

Αλλά πως δημιουργείται αυτή η τεράστια ποικιλία από DNA;

Ένας σημαντικός παράγοντας είναι η περίσσεια παραγωγή απογόνων.

Στη φύση, παρατηρούμε ότι τα πλάσματα γενικά παράγουν πολύ περισσότερους απογόνους απ' ό,τι χρειάζεται

για την επιβίωση του είδους τους, και σαν αποτέλεσμα πολλοί από τους απογόνους πεθαίνουν πρόωρα.

Συχνά υπάρχουν περισσότεροι απόγονοι απο όσους το περιβάλλον είναι ικανό να συντηρήσει.

Αυτός είναι ένας παράγοντας που αυξάνει την ποικιλότητα μέσα σε ένα είδος.

Όσο περισσότεροι απόγονοι παράγονται, τόσο περισσότερες μικρές διαφορές συμβαίνουν,

και αυτό είναι που θέλει η φύση: όσο το δυνατόν περισσότερες μικρές διαφορές.

Ο δεύτερος μείζων λόγος της μοναδικότητας των ατόμων έγκειται μέσα στην ίδια την κληρονομικότητα.

Παρεμπιπτόντως, κληρονομικότητα σημαίνει το πέρασμα του DNA στους απογόνους.

Δύο πολύ ενδιαφέροντες παράγοντες παίζουν ρόλο σε αυτή τη διαδικασία: ανασυνδιασμός και μετάλλαξη.

Ο ανασυνδιασμός είναι το τυχαίο ανακάτεμα του DNA δύο πλασμάτων.

Όταν δύο πλάσματα ερωτεύονται και ζευγαρώνουν, ανασυνδιάζουν τα γονίδια τους δύο φορές.

Την πρώτη φορά, το κάνουν χωριστά όταν παράγουν τους γαμέτες, δηλαδή το σπέρμα και τα ωάρια.

Οι γαμέτες παίρνουν τα μισά από τα γονίδια και τα ανακατεύουν.

Ο δεύτερος ανασυνδιασμός συμβαίνει όταν ένα αρσενικό γονιμοποιεί ένα θηλυκό.

Ο καθένας από τους γονείς παρέχει το 50% του DNA τους, με άλλα λόγια το 50% των μοναδικών χαρακτηριστικών τους.

Αυτά μετά ανασυνδιάζονται, ή αναμειγνύονται, και το αποτέλεσμα είναι νέοι απόγονοι.

Αυτοί οι απόγνοι έχουν μια τυχαία μείξη του DNA, άρα και τα χαρακτηριστικά των γονιών τους.

Αυτό αυξάνει την ποικιλία και τις διαφορές μέσα σε ένα είδος ακόμα περισσότερο,

αλλά οι μεταλλάξεις είναι επίσης σημαντικές για την εξέλιξη.

Οι μεταλλάξεις είναι τυχαίες αλλαγές στο DNA.

Αυτές μπορούν επίσης να περιγραφούν ως σφάλματα της αντιγραφής μέσα στο DNA,

που προκαλούνται από τοξίνες ή άλλες χημικές ουσίες, ή από ακτινοβολία.

Μια μετάλλαξη υφίσταται όταν μέρος του DNA αλλάζει.

Αυτές οι αλλαγές είναι συχνά αρνητικές, και μπορεί να καταλήξουν σε ασθένειες όπως ο καρκίνος.

Ωστόσο, μπορεί να έχουν επίσης ουδέτερες ή θετικές επιδράσεις,

όπως το μπλε χρώμα ματιού στους ανθρώπους, το οποίο είναι μια τέτοια τυχαία μετάλλαξη.

Σε όλες τις περιπτώσεις, μια μετάλλαξη επηρεάζει τον γαμέτη, δηλαδή ένα σπερματοζωάριο ή ένα ωάριο,

γιατί μόνο το DNA που βρίσκεται στους γαμέτες περνάει στους απογόνους.

Αυτός είναι επίσης ο λόγος που προστατεύουμε τα γεννητικά μας όργανα κατά τη διάρκεια μιας ακτινογραφίας, ενώ τα υπόλοιπα μέλη του σώματός μας δεν διατρέχουν κίνδυνο.

Συνοψίζοντας λοιπόν, στην κληρονομική διαδικασία, τα πλάσματα περνάν τα χαρακτηριστικά τους στους απογόνους τους με τη μορφή του DNA.

Ο ανασυνδιασμός και η μετάλλαξη αλλάζουν το DNA έτσι ώστε κάθε παιδί να μοιάζει διαφορετικό με τα αδέρφια του,

και λαμβάνει μια τυχαία μείξη των χαρακτηριστικών των γονιών του.

Υπάρχει μια λέξη-κλειδί εδώ: τυχαία.

Όλες αυτές οι διαδικασίες βασίζονται στη τύχη.

Ο τυχαίος ανασυνδιασμός και οι μεταλλάξεις καταλήγουν σε άτομα με τυχαίες μείξεις χαρακτηριστικών,

τα οποία με τη σειρά τους ξανανακατέβουν αυτά τυχαία και τα περνάν στους επόμενους.

Αλλά πως μπορεί να βασίζεται τόσο μεγάλο μέρος στη τύχη, όταν όλα τα ζωντανά πλάσματα είναι τόσο τέλεια προσαρμοσμένα στο περιβάλλον τους,

όπως για παράδειγμα, το "έντομο-ξυλαράκι", το κολιμπρί, και το βατραχόψαρο;

Η απάντηση παρέχεται από το δεύτερο σημείο: επιλογή.

Κάθε άτομο υπόκειται σε μία διαδικασία φυσικής επιλογής.

Όπως μάθαμε, κάθε άτομο είναι κάπως διαφορετικό από τους όμοιούς του,

και υπάρχει εκτενής ποικιλότητα μέσα σε ένα είδος.

Περιβαλλοντικές επιρροές έχουν μια επίδραση στα ζωντανά πλάσματα. Αυτοί οι επωνομαζόμενοι παράγοντες επιλογής περιλαμβάνουν:

θηρευτές, παράσιτα, ζώα του ίδιου είδους, τοξίνες, αλλάγες στο περιβάλλον, ή το κλίμα.

Η επιλογή είναι μία διαδικασία στην οποίο υποβάλλονται όλα τα άτομα.

Κάθε πλάσμα έχει μια μοναδική μείξη χαρακτηριστικών.

Αυτή η μείξη τα βοηθά να επιβιώνουν στο περιβάλλον τους, ή και όχι, αναλόγως την περίπτωση.

Όποιος έχει μια ακατάλληλη μείξη θα επιλεχθέι από το περιβάλλον.

Αυτοί με τη σωστή μείξη επιβιώνουν, και περνάν τα βελτιωμένα χαρακτηριστικά τους.

Για αυτό τον λόγο η ποικιλία είναι τόσο σημαντική.

Αυτός είναι ο λόγος που τα πλάσματα κάνουν τόσο κόπο να παράγουν απογόνους που ποικίλουν όσο το δυνατόν περισσότερο.

Αυξάνουν την πιθανότητα έστω ένας από τους απογόνους τους να περάσει την διαδικασία επιλογής της φύσης.

Μεγιστοποιούν τις πιθανότητες επιβίωσης τους.

Ένα καλό παράδειγμα αυτού του γεγονότος μπορεί να παρατηρηθεί σε μια ομάδα σπίνων που ζουν σε ένα απομακρυσμένο νησί.

Είναι από τα διάσημα ζώα στον κόσμο της επιστήμης,

και είναι γνωστοί ως οι σπίνοι του Δαρβίνου, παίρνοντας το όνομά τους από αυτόν που τα ανακάλυψε, τον Κάρολο Δαρβίνο και αυτή είναι η ιστορία τους.

Μερικές εκατοντάδες χρόνια πριν, μια μικρή ομάδα σπίνων παρασύρθηκαν στα νησιά Γκαλαπάγκος στη μέση του Ειρηνικού, πιθανόν από μια μεγάλη καταιγίδα.

Οι σπίνοι βρέθηκαν σε ένα περιβάλλον εντελώς καινούριο για αυτούς,

ένας πραγματικός παράδεισος για τους σπίνους: αφθονία φαγητού χωρίς θηρευτές.

Αναπαράχθηκαν γρήγορα και σε μεγάλους αριθμούς. Τα νησιά σύντομα είχαν γεμίσει με σπίνους.

Αυτό σήμαινε ότι οι προμήθειες φαγητού γίνονταν ολοένα και πιο δυσεύρετες.

Ο παράδεισος των σπίνων κινδύνευε με λιμό, και οι σπίνοι που ήταν φίλοι γίναν ανταγωνιστές.

Τότε επενέβη η επιλογή.

Η ατομικότητα και οι μικρές διαφορές, εν προκειμένω τα ελαφρώς διαφορετικά τους ράμφη,

σήμαιναν ότι κάποια από τα πουλιά μπορούσαν να αποφύγουν τον ανταγωνισμό με τους άλλους σπίνους.

Τα ράμφη κάποιων σπίνων ήταν πιο κατάλληλα για να σκάβουν για σκουλήκια.

Άλλοι σπίνοι μπορούσαν να χρησιμοποιήσουν τα ράμφη τους καλύτερα για να σπάνε σπόρους.

Οι σπίνοι ακολούθως χώρισαν τους οικολογικούς τους τομείς. Σ' αυτούς τους τομείς, ήταν ασφαλείς από τον υπερβολικό ανταγωνισμό.

Σύντομα άρχισαν να ζευγαρώνουν κυρίως με άλλους σπίνους που χρησιμοποιόυσαν τον ίδιο τομέα εξειδίκευσης.

Με το πέρασμα πολλών γενεών, αυτά τα χαρακτηριστικά εντάθηκαν,

καθιστώντας τους σπίνους ικανούς να εκμεταλλευτούν τους τομείς τους με επιτυχία.

Οι διαφορές μεταξύ αυτών που σκάβουν για σκουλήκια κι αυτών που σπάνε σπόρους έγιναν τόσο μεγάλες

που δεν μπορούσαν πλέον να ζευγαρώσουν μεταξύ τους. Ως αποτέλεσμα, δημιουργήθηκαν διαφορετικά είδη.

Σήμερα, υπάρχουν 14 διαφορετικά είδη σπίνων που ζουν στα νησιά Γκαλαπάγκος,

όλα από τα οποία κατάγονται από την ίδια ομάδα ναυαγών-σπίνων.

Αυτός είναι ο τρόπος με τον οποίον καινούρια είδη δημιουργούνται μέσω της εξέλιξης.

μέσω της διάδρασης μεταξύ μοναδικών ατόμων,

της περίσσειας παραγωγής απογόνων,

του ανασυνδιασμου και της μετάλλαξης στην κληρονομικότητα,

και τέλος, μέσω της επιλογής.

Γιατί είναι αυτό σημαντικό;

Μας λέει από που προέρχεται η ποικιλία στη ζωή και γιατί τα ζωντανά πλάσματα είναι τόσο τέλεια προσαρμοσμένα στα περιβάλλοντα τους.

Αλλά επίσης επιρεάζει κι εμάς προσωπικά.

Κάθε άνθρωπος είναι το αποτέλεσμα 3.5 δισεκατομμυρίων ετών εξέλιξης, και αυτό συμπεριλαμβάνει και σένα.

Οι πρόγονοι σου πολέμησαν και προσαρμόστηκαν με σκοπό να επιβιώσουν.

Αυτή η επιβίωση ήταν ένα εξαιρετικά αβέβαιο πράγμα.

Αν σκεφτείς το γεγονός ότι το 99% των ειδών που ζήσαν ποτέ έχουν εξαφανιστεί,

μπορείς να θεωρήσεις τον εαυτό σου μέρος ενός success story.

Οι δεινόσαυροι εξαφανίστηκαν, αλλά εσύ είσαι ζωντανός και παρακολουθείς αυτό το βίντεο,

γιατί είσαι απίστευτα ιδιαίτερος, όπως και όλα τα άλλα πλάσματα που υπάρχουν σήμερα:

μοναδικά στο σύμπαν!