How Evolution works

Az evolúció mechanizmusai

Mi az evolúció?

Az evolúció a földi élet fejlődése.

Ez a folyamat több milliárd éve kezdődött
és a mai napig is tart.

Az evolúció a magyarázat
az életformák hatalmas változatosságára.

Az elmélet megmutatja, hogy alakult ki
a ma élő sokmillió faj az egysejtűekből.

Az evolúció a válasz arra a kérdésre is,
ami mindannyiunkban felmerül,

ha egy tacskót és egy dán dogot
látunk egymás mellett.

Hogyan lehetséges, hogy egy közös ősnek
ilyen különböző leszármazottai legyenek?

A kérdés megválaszolásakor
az állatokra fogunk koncentrálni,

más életformákat, például a növényeket
és a gombákat most nem érintjük.

Az első kérdés tehát:
hogyan alakul ki egyetlen állatból egy egész állatfaj?

Öö, de mit is jelent pontosan a „faj”?

Fajnak az olyan állatközösséget hívjuk,
amely képes utódokat nemzeni,

és ezek az utódok is képesek szaporodni.

Hogy jobban megérthessük ezt a választ,
vizsgáljuk meg közelebbről a következőket:

Az élőlények egyedisége. Ezt az utódok
nagy száma és az öröklődés biztosítja.

A második fontos pont
pedig a kiválasztódás.

Kezdjük az egyediséggel.

Minden élőlény egyedi, és ez
alapvetően szükséges az evolúcióhoz.

Egy faj példányai bár külsőre
nagyon hasonlítanak egymásra,

mind-mind valamelyest
más tulajdonságokkal rendelkeznek.

Talán nagyobbak, kövérebbek,
erősebbek, bátrabbak, mint a társaik.

De mi az oka ezeknek az eltéréseknek?

Nézzük meg közelebbről ezt az állatot.

Minden élőlény sejtekből áll.
A sejtben van egy sejtmag.

A sejtmag tartalmazza a kromoszómákat,
a kromoszómák pedig a DNS-t.

A DNS különböző génekből áll.
Ezek a gének hordozzák az élet információját.

A gének a sejteknek szóló utasítások útján
meghatározzák az élőlény tulajdonságait.

És éppen ez, a DNS biztosítja
minden élőlény egyediségét.

A különböző egyedek DNS-e
között apró eltérések vannak,

ezért eltérnek a tulajdonságaik is.

De honnan ered a DNS
ilyen mértékű változatossága?

Az egyik fontos tényező
az utódok nagy száma.

A természetben megfigyelhető, hogy
az élőlények sokkal több utódot nemzenek,

mint amennyi a fajfenntartáshoz szükséges lenne;

sok utód pedig emiatt korán elpusztul.

Gyakran még annál is több utód van,
mint amennyi a környezetben meg tudna élni.

Ez az egyik tényező, ami a fajon belüli
változatosságért felelős.

Minél több az utód, annál több
apró különbség jön létre.

És a természet pont ezt akarja:
minél több apró különbséget.

Az élőlények egyediségének második fő oka
magában az öröklődésben keresendő.

Egyébként az „öröklődés” nem más, mint
a DNS továbbadása a szülőtől az utódnak.

Két nagyon érdekes tényező van ebben a folyamatban:
a rekombináció és a mutáció.

A rekombináció két élőlény DNS-ének
véletlenszerű keveredését jelenti.

Ha két élőlény egymásba szeret és utódot nemz,
kétszer is újrakombinálják a génjeiket.

Először külön-külön, amikor az ivarsejteket
hozzák létre -

a hímivarsejtet és a petesejtet.

Az ivarsejtekben a gének fele keveredik össze.

A második rekombináció akkor történik,
amikor a hím megtermékenyíti a nőstényt.

Mindkét szülő a saját génjeinek 50%-át adja tovább,
tehát egyedi tulajdonságai 50%-át.

Ezek pedig rekombinálódnak, azaz keverednek,
az eredmény pedig egy új utód.

Az utód a DNS-ek véletlenszerű keverékét kapja,
vagyis a szülői tulajdonságok keverékét.

Ez még tovább növeli a fajon belüli
változatosságot és eltéréseket.

De a mutációk is fontosak az evolúcióban.

A mutációk a DNS véletlenszerű változásai.

Úgyis mondhatjuk, hogy másolási hibák a DNS-ben,

amiket mérgek, egyéb anyagok vagy sugárzás okoz.

Mutációról akkor beszélünk,
ha a DNS egy része megváltozik.

Ezek a változások legtöbbször kártékonyak
és betegséget okozhatnak, például rákot.

De lehetnek semlegesek,
sőt akár pozitív hatásuk is lehet,

mint például a kék szemszín esetében,
ami szintén véletlen mutáció eredménye.

A mutáció minden esetben egy ivarsejtet érint:
hímivarsejtet vagy a petesejtet,

mert csak az ivarsejtekben lévő DNS
adódik tovább az utódnak.

Ezért van az is, hogy röntgenezéskor jobban védjük
a nemi szervünket, mint más testrészeket.

Összefoglalva tehát,

az öröklődés során az élőlények a DNS útján
adják át tulajdonságaikat az utódaiknak.

A rekombináció és a mutáció megváltoztatja a DNS-t,

így minden kölyök másképp néz ki, mint a testvérei,

és a szülők tulajdonságainak
véletlenszerű keverékét kapja.

Van itt egy fontos szó:
véletlenszerű.

Ezek a folyamatok mind
a véletlenen múlnak.

A véletlenszerű rekombináció és mutáció
a tulajdonságok véletlenszerű keverékeit hozza létre,

amik a következő generációban szintén
újrakeverednek és továbbadódnak.

De hogy lehet mindez a véletlen műve,

mikor az élőlények olyan tökéletesen
illeszkednek a környezetükbe?

Például a botsáska, a kolibri és a csápos hal.

A válasz a második kulcsfontosságú pont:
a kiválasztódás.

Minden egyed részt vesz a
természetes kiválasztódás folyamatában.

Ahogyan már láttuk, minden egyed
kissé eltér a társaitól,

és nagy a változatosság a fajon belül.

A környezet hatással van az élőlényekre.

Ilyen kiválasztódási tényezők például:

ragadozók,

élősködők,

fajtársak,

mérgek,

az élőhely változása

és az éghajlat is.

A természetes kiválasztódásban
minden egyed részt vesz.

Minden élőlény a tulajdonságok
egyedi keverékével rendelkezik.

Ez a keverék segíti őket,
hogy életben maradjanak a környezetben,

vagy épp nem; az esettől függően.

Akinek nem megfelelő a keveréke,
az kiválasztódik a környezetből.

Akiknek jó a keveréke, azok életben maradnak
és továbbadhatják sikeres tulajdonságaikat.

Ezért olyan fontos a változatosság.

Ezért nemzenek olyan sok - és a
lehető legkülönbözőbb - utódot az élőlények.

Ezzel növelik az esélyét, hogy legalább egy utód átjut
a természet kiválasztási folyamatán.

Így maximalizálják a túlélési esélyüket.

Jó példa erre egy távoli sziget pintyeinek esete.

Ezek a tudomány világának leghíresebb állatai közé tartoznak

és Darwin-pintyeknek nevezik őket
felfedezőjük, Charles Darwin után.

Jöjjön hát a pintyek története!

Pár száz évvel ezelőtt egy kis csapatnyi pintyet
a Csendes-óceán közepére,

a Galápagos-szigetekre sodort a szél,
valószínűleg egy nagy vihar.

A pintyek egy számukra teljesen új
környezetben találták magukat.

Egy igazi pintyparadicsomban
rengeteg ennivalóval, ragadozók nélkül.

Gyorsan és nagy számban elszaporodtak.

A szigetek hamarosan dugig megteltek pintyekkel.

Így egyre kevesebb ennivaló maradt,
éhezés fenyegette a pintyparadicsomot,

a pintyek pedig barátokból vetélytársakká váltak.

Itt lépett be a képbe a kiválasztódás.

Az egyediségük és apró különbségeik révén
- ami itt a csőrük eltéréseire vonatkozik -

bizonyos madarak el tudták kerülni a vetélkedést.

Egyes pintyek csőre alkalmasabb volt a férgek kitúrására.

Más pintyek a magvak feltörésére tudták
jobban használni a csőrüket.

A pintyek egymás után rendeződtek
ilyen ún. ökológiai niche-ekbe.

Ezekben a niche-ekben nem kellett túlzott versengéstől tartaniuk.

Hamarosan főképp a saját niche-ükön
belül kezdtek szaporodni.

Sok nemzedék után ezek a
tulajdonságok tovább tökéletesedtek,

így a pintyek sikeresen kihasználhatták a niche-üket.

A féregtúrók és a magtörők közti
különbségek olyan naggyá váltak,

hogy már nem is voltak képesek
egymással szaporodni.

Ezáltal különböző fajok jöttek létre.

Ma 14 különböző pintyfaj él a Galápagos-szigeteken,

mind ugyanannak a szigetre sodródott
csoportnak a leszármazottai.

Így keletkeznek az evolúció során új fajok.

Egyedi példányok kölcsönhatásából,

túlzott számú utódot nemzve,

az öröklődés során
rekombinációval és mutációval,

végül pedig a kiválasztódással.

De miért olyan fontos ez?

Mert megmagyarázza, hogy honnan származik
az élővilág változatossága

és hogy az élőlények miért ilyen jól illeszkednek élőhelyükbe.

De személyesen is érint minket a dolog.

Minden ember 3,5 milliárd évnyi
evolúció eredménye, te is.

A te őseid is harcoltak és alkalmazkodtak
a túlélés érdekében.

Az életben maradás nagyon
bizonytalan dolog volt.

Ha belegondolsz, hogy a valaha élt
fajok 99%-a mára kihalt,

akkor egy sikertörténet részeként
tekinthetsz magadra.

A dinoszauruszok eltűntek, de te élsz
és nézed ezt a videót,

mert hihetetlenül különleges vagy,

mint az összes többi élőlény, ami ma létezik:

egyedi és megismételhetetlen a világegyetemben.