Historia życia.

Historia życia.

Filogeneza

Filogeneza

gatunków.

gatunków.

Izabela Łuczkowska

Historia życia na Ziemi obejmuje kilka miliardów

Historia życia na Ziemi obejmuje kilka miliardów

lat, od powstania pierwszych substancji

lat, od powstania pierwszych substancji

organicznych przez powstanie pierwszych komórek

organicznych przez powstanie pierwszych komórek

po losy milionów gatunków jakie istniały i istnieją

po losy milionów gatunków jakie istniały i istnieją

dzisiaj. Historia ta jest pełna zagadek.

dzisiaj. Historia ta jest pełna zagadek.

Mówiąc o historii życia wypadałoby wspomnieć

Mówiąc o historii życia wypadałoby wspomnieć

pokrótce o historii tej historii. Rozpoczęła się ona w

pokrótce o historii tej historii. Rozpoczęła się ona w

XIX wieku razem z dyskusjami na temat przebiegu

XIX wieku razem z dyskusjami na temat przebiegu

ewolucji, powstaniem chemii organicznej, oraz

ewolucji, powstaniem chemii organicznej, oraz

słynnym doświadczeniem Pasteura, w którym

słynnym doświadczeniem Pasteura, w którym

wykazał on, że wszystkie komórki powstają z innych

wykazał on, że wszystkie komórki powstają z innych

komórek. Wczesne wersje tej historii opowiadały o

komórek. Wczesne wersje tej historii opowiadały o

zupełnie wówczas zagadkowym powstaniu pierwszej

zupełnie wówczas zagadkowym powstaniu pierwszej

komórki i stopniowo coraz lepiej poznawanym

komórki i stopniowo coraz lepiej poznawanym

procesie jej ewolucji w kierunku znanej współcześnie

procesie jej ewolucji w kierunku znanej współcześnie

różnorodności życia.

różnorodności życia.

Jako że podstawowymi źródłami informacji były

Jako że podstawowymi źródłami informacji były

współczesne organizmy oraz skamieniałości

współczesne organizmy oraz skamieniałości

organizmów dawnych, dość szybko zarysowany

organizmów dawnych, dość szybko zarysowany

został obraz zależności między głównymi grupami

został obraz zależności między głównymi grupami

zwierząt i roślin. XX wiek przyniósł rewolucję w

zwierząt i roślin. XX wiek przyniósł rewolucję w

tym obrazie. Do wydarzeń mających największy

tym obrazie. Do wydarzeń mających największy

wpływ na wiedzę o historii życia należą powstanie

wpływ na wiedzę o historii życia należą powstanie

genetyki oraz eksperyment Stanleya Millera, w

genetyki oraz eksperyment Stanleya Millera, w

którym wykazał on, że substancje organiczne

którym wykazał on, że substancje organiczne

mogły samoistnie tworzyć się na wczesnej Ziemi.

mogły samoistnie tworzyć się na wczesnej Ziemi.

Przełomowe było również rozpowszechnienie się

Przełomowe było również rozpowszechnienie się

komputerów, dzięki którym możliwe stały się

komputerów, dzięki którym możliwe stały się

obliczenia o których nie śniło się XIX-wiecznym

obliczenia o których nie śniło się XIX-wiecznym

badaczom, takie jak analizowanie funkcji białek

badaczom, takie jak analizowanie funkcji białek

przeszłych organizmów, których strukturę znamy

przeszłych organizmów, których strukturę znamy

dzięki genom ich współczesnych potomków.

dzięki genom ich współczesnych potomków.

Źródła informacji

Źródła informacji

Choć obecnie najważniejszym źródłem wiedzy

Choć obecnie najważniejszym źródłem wiedzy

o historii życia są badania genetyczne

o historii życia są badania genetyczne

współcześnie żyjących organizmów,

współcześnie żyjących organizmów,

historycznie głównym źródłem wiedzy o historii

historycznie głównym źródłem wiedzy o historii

życia były skamieniałości. Jedną z

życia były skamieniałości. Jedną z

najważniejszych zalet skamieniałości jest

najważniejszych zalet skamieniałości jest

możliwość precyzyjnego określenia

możliwość precyzyjnego określenia

bezwzględnego wieku skamieniałych

bezwzględnego wieku skamieniałych

organizmów na podstawie wieku warstwy

organizmów na podstawie wieku warstwy

osadowej w której zostały znalezione. Drugą

osadowej w której zostały znalezione. Drugą

jest możliwość badania organizmów, które nie

jest możliwość badania organizmów, które nie

mają żadnych współcześnie żyjących

mają żadnych współcześnie żyjących

potomków, tak jak np. wiele grup dinozaurów.

potomków, tak jak np. wiele grup dinozaurów.

Bardziej zaawansowana metoda wykorzystuje dane

Bardziej zaawansowana metoda wykorzystuje dane

z genów współczesnych organizmów. Porównując

z genów współczesnych organizmów. Porównując

sekwencje genetyczne możliwe jest ustalenie składu

sekwencje genetyczne możliwe jest ustalenie składu

drzew ewolucyjnych. Na podstawie drzew

drzew ewolucyjnych. Na podstawie drzew

genetycznych potrafimy wyznaczać momenty

genetycznych potrafimy wyznaczać momenty

powstania poszczególnych grup organizmów i

powstania poszczególnych grup organizmów i

poszczególnych cech. Informacje o względnej

poszczególnych cech. Informacje o względnej

kolejności pojawiania się poszczególnych cech są

kolejności pojawiania się poszczególnych cech są

bardzo dobre, ale dość słabo wypadły próby

bardzo dobre, ale dość słabo wypadły próby

bezwzględnej oceny czasu różnych wydarzeń.

bezwzględnej oceny czasu różnych wydarzeń.

Główną zaletą jest większa ilość dostępnych w ten

Główną zaletą jest większa ilość dostępnych w ten

sposób informacji, lepsza równomierność oraz

sposób informacji, lepsza równomierność oraz

związek z o wiele większą ilością cech – praktycznie

związek z o wiele większą ilością cech – praktycznie

wszystkie cechy organizmu są zdeterminowane

wszystkie cechy organizmu są zdeterminowane

genetycznie. Do wad należy niemożliwość badania

genetycznie. Do wad należy niemożliwość badania

wymarłych grup organizmów.

wymarłych grup organizmów.

Kolejność w jakiej najprawdopodobniej

Kolejność w jakiej najprawdopodobniej

mogły pojawić się na ziemi żywe

mogły pojawić się na ziemi żywe

organizmy:

organizmy:



proste heterotrofy – źródłem pożywienia i

proste heterotrofy – źródłem pożywienia i

energii były dla nich związki węgla

energii były dla nich związki węgla



pierwsze autotrofy – zużywające energię

pierwsze autotrofy – zużywające energię

chemiczną a nie słoneczną

chemiczną a nie słoneczną



pierwsze rośliny zielone o cechach podobnych

pierwsze rośliny zielone o cechach podobnych

do pewnych współczesnych bakterii,

do pewnych współczesnych bakterii,



bakterie i sinice oraz najwyżej zróżnicowane

bakterie i sinice oraz najwyżej zróżnicowane

organizmy

organizmy

Eksplozja kambryjska

Eksplozja kambryjska

Ze względu na dostępne skamieniałości,

Ze względu na dostępne skamieniałości,

historię życia możemy podzielić na 2 okresy:

historię życia możemy podzielić na 2 okresy:



okres od kambru (który zaczął się ok. 542

okres od kambru (który zaczął się ok. 542

milionów lat temu) do współczesności, w

milionów lat temu) do współczesności, w

którym występuje względna obfitość

którym występuje względna obfitość

skamieniałości,

skamieniałości,



okres prekambryjski, skamieniałości z

okres prekambryjski, skamieniałości z

którego są bardzo rzadkie.

którego są bardzo rzadkie.

Moment pomiędzy tymi okresami, tzw.

Moment pomiędzy tymi okresami, tzw.

eksplozja kambryjska

eksplozja kambryjska

, stanowił zagadkę

, stanowił zagadkę

praktycznie od początku badań ewolucji.

praktycznie od początku badań ewolucji.

Teorie wyjaśniające eksplozję kambryjską można

Teorie wyjaśniające eksplozję kambryjską można

podzielić na kilka grup:

podzielić na kilka grup:



teorie innowacji

teorie innowacji

– eksplozja kambryjska stała się

– eksplozja kambryjska stała się

możliwa dzięki jakiejś innowacji uzyskanej przez

możliwa dzięki jakiejś innowacji uzyskanej przez

organizmy, np. pojawieniu się komórki eukariotycznej

organizmy, np. pojawieniu się komórki eukariotycznej

czy wapiennych szkieletów

czy wapiennych szkieletów



teorie środowiskowe

teorie środowiskowe

– eksplozja kambryjska stała się

– eksplozja kambryjska stała się

możliwa dzięki jakiejś zmianie środowiskowej, np.

możliwa dzięki jakiejś zmianie środowiskowej, np.

ociepleniu lub ochłodzeniu klimatu, pojawieniu się

ociepleniu lub ochłodzeniu klimatu, pojawieniu się

wolnego tlenu w atmosferze. Do tych teorii należy tzw.

wolnego tlenu w atmosferze. Do tych teorii należy tzw.

teoria Ziemi-śnieżki.

teoria Ziemi-śnieżki.



teorie ekologiczne

teorie ekologiczne

– pojawienie się organizmów

– pojawienie się organizmów

heterotroficznych spowodowało eksplozję ilości nisz

heterotroficznych spowodowało eksplozję ilości nisz

ewolucyjnych, i eksplozja ilości gatunków jest wynikiem

ewolucyjnych, i eksplozja ilości gatunków jest wynikiem

wypełnienia tych nisz

wypełnienia tych nisz



teorie wg których jest ona jedynie artefaktem

teorie wg których jest ona jedynie artefaktem

związanym z procesem powstawania skamieniałości i nie

związanym z procesem powstawania skamieniałości i nie

odpowiada jej żadne rzeczywiście istotne wydarzenie

odpowiada jej żadne rzeczywiście istotne wydarzenie



Z tego co dziś wiemy, eksplozja kambryjska nie była aż

Z tego co dziś wiemy, eksplozja kambryjska nie była aż

tak radykalnym wydarzeniem jak pierwotnie

tak radykalnym wydarzeniem jak pierwotnie

przypuszczano. Znane są np. prekambryjskie

przypuszczano. Znane są np. prekambryjskie

skamieniałości zwierząt, tzw. fauna ediakarańska.

skamieniałości zwierząt, tzw. fauna ediakarańska.



Większość teorii innowacji jest obecnie odrzucona.

Większość teorii innowacji jest obecnie odrzucona.



Według teorii ekologicznych w prekambryjskim

Według teorii ekologicznych w prekambryjskim

środowisku dominowały autotrofy należące do jedynie

środowisku dominowały autotrofy należące do jedynie

kilku gatunków. Wykształcenie się drapieżnictwa

kilku gatunków. Wykształcenie się drapieżnictwa

spowodowało pojawienie się tysięcy różnych

spowodowało pojawienie się tysięcy różnych

przystosowań autotrofów, które teraz oprócz konkurencji

przystosowań autotrofów, które teraz oprócz konkurencji

o zasoby (światła) musiały też unikać drapieżników. To

o zasoby (światła) musiały też unikać drapieżników. To

zaś w konsekwencji spowodowało eksplozję

zaś w konsekwencji spowodowało eksplozję

przystosowań drapieżników, oraz drapieżników

przystosowań drapieżników, oraz drapieżników

polujących na drapieżniki.

polujących na drapieżniki.



Z teorią tą wiąże się ten sam problem co z teoriami

Z teorią tą wiąże się ten sam problem co z teoriami

innowacyjnymi – zwierzęta drapieżne pojawiły się na

innowacyjnymi – zwierzęta drapieżne pojawiły się na

długo przed kambrem. Mógł to jednak być jeden z

długo przed kambrem. Mógł to jednak być jeden z

czynników.

czynników.



Rekonstruowane na podstawie genów

Rekonstruowane na podstawie genów

historie zwierząt umiejscawiają ich powstanie

historie zwierząt umiejscawiają ich powstanie

zwykle od stukilkudziesięciu do kilkuset

zwykle od stukilkudziesięciu do kilkuset

milionów lat przed eksplozją kambryjską,

milionów lat przed eksplozją kambryjską,

tam też umiejscawiają powstanie wszystkich

tam też umiejscawiają powstanie wszystkich

ważnych grup zwierząt. A zatem eksplozja,

ważnych grup zwierząt. A zatem eksplozja,

jeśli miała miejsce, dotyczyła równolegle

jeśli miała miejsce, dotyczyła równolegle

kilku dużych grup zwierząt, nie mogła więc

kilku dużych grup zwierząt, nie mogła więc

wiązać się z żadną konkretną innowacją.

wiązać się z żadną konkretną innowacją.



W zgodzie z danymi pozostają więc dwie

W zgodzie z danymi pozostają więc dwie

teorie – teoria zmian środowiskowych oraz

teorie – teoria zmian środowiskowych oraz

teoria artefaktu procesu powstawania

teoria artefaktu procesu powstawania

skamieniałości.

skamieniałości.

Okresy

Okresy

geologiczne

geologiczne

Prekambr

Prekambr

Najstarsze kopalne ślady organizmów

Najstarsze kopalne ślady organizmów

żywych pochodzą sprzed 3,5 mld lat. Są to

żywych pochodzą sprzed 3,5 mld lat. Są to

stromatolity - struktury skalne, będące

stromatolity - struktury skalne, będące

wytworami morskich, prekambryjskich

wytworami morskich, prekambryjskich

sinic. Były one jednak już organizmami

sinic. Były one jednak już organizmami

stosunkowo złożonymi, więc przypuszcza

stosunkowo złożonymi, więc przypuszcza

się, że życie powstało w okresie między 4 a

się, że życie powstało w okresie między 4 a

3,8 miliarda lat temu.

3,8 miliarda lat temu.



Pierwsza komórka eukariotyczna, bardziej złożona

Pierwsza komórka eukariotyczna, bardziej złożona

od komórek sinic czy bakterii i będąca przodkiem

od komórek sinic czy bakterii i będąca przodkiem

wszystkich współczesnych pierwotniaków,

wszystkich współczesnych pierwotniaków,

grzybów, roślin i zwierząt, pojawiła się w wodach

grzybów, roślin i zwierząt, pojawiła się w wodach

prekambryjskich około 1 mld lat temu.

prekambryjskich około 1 mld lat temu.



U schyłku prekambru, w okresie 600-540 milionów

U schyłku prekambru, w okresie 600-540 milionów

lat temu, istniało już w oceanach bujnie

lat temu, istniało już w oceanach bujnie

rozkwitnięte życie, w postaci organizmów

rozkwitnięte życie, w postaci organizmów

wielokomórkowych. Była to tzw. fauna z Ediacara.

wielokomórkowych. Była to tzw. fauna z Ediacara.



Jest niewykluczone, że pod koniec prekambru żył

Jest niewykluczone, że pod koniec prekambru żył

także przodek jamochłonów, przodek pierścienic i

także przodek jamochłonów, przodek pierścienic i

wspólny przodek szkarłupni i strunowców.

wspólny przodek szkarłupni i strunowców.

Kambr

Kambr



Od tego okresu zaczynają obficie występować

Od tego okresu zaczynają obficie występować

skamieniałości strukturalne zwierząt morskich,

skamieniałości strukturalne zwierząt morskich,

których linie rozwojowe rozdzieliły się znacznie

których linie rozwojowe rozdzieliły się znacznie

wcześniej, na co wskazują badania genetyczne.

wcześniej, na co wskazują badania genetyczne.



Pojawiają się zwierzęta o większości znanych

Pojawiają się zwierzęta o większości znanych

współcześnie typach budowy (m.in. gąbki,

współcześnie typach budowy (m.in. gąbki,

pierścienice, pratchawce, mięczaki, stawonogi,

pierścienice, pratchawce, mięczaki, stawonogi,

ramienionogi, szkarłupnie i strunowce).

ramienionogi, szkarłupnie i strunowce).



Świat roślinny reprezentowany jest tylko przez

Świat roślinny reprezentowany jest tylko przez

glony.

glony.

Ordowik

Ordowik



Pojawiają się pierwsze koralowce i mszywioły. Swój

Pojawiają się pierwsze koralowce i mszywioły. Swój

rozkwit przeżywają stawonogi z gromady

rozkwit przeżywają stawonogi z gromady

trylobitów, mięczaki z rzędu łodzików, ramienionogi

trylobitów, mięczaki z rzędu łodzików, ramienionogi

i szkarłupnie.

i szkarłupnie.



W materiale kopalnym można zaobserwować też

W materiale kopalnym można zaobserwować też

typowe kręgowce w postaci pancernych, pokrytych

typowe kręgowce w postaci pancernych, pokrytych

płytkami kostnymi i łuskami, bezżuchwowców (tzw.

płytkami kostnymi i łuskami, bezżuchwowców (tzw.

ostrakodermy).

ostrakodermy).



Pod koniec ordowiku (440 mln lat temu) ma miejsce

Pod koniec ordowiku (440 mln lat temu) ma miejsce

pierwsze wielkie wymieranie organizmów. Znika

pierwsze wielkie wymieranie organizmów. Znika

wtedy 85% gatunków. Kryzys dotyka przede

wtedy 85% gatunków. Kryzys dotyka przede

wszystkim mszywioły, trylobity i ramienionogi.

wszystkim mszywioły, trylobity i ramienionogi.

Sylur

Sylur



W oceanach ewoluują ryby pancerne (tzw.

W oceanach ewoluują ryby pancerne (tzw.

plakodermy), które mają już żuchwę, ich ciała

plakodermy), które mają już żuchwę, ich ciała

pokryte są kostnym pancerzem, a szczęki

pokryte są kostnym pancerzem, a szczęki

zaopatrzone są w zęby.

zaopatrzone są w zęby.



Z tego okresu znane są też pierwsze ryby

Z tego okresu znane są też pierwsze ryby

fałdopłetwe (tzw. akantody), których płetwy

fałdopłetwe (tzw. akantody), których płetwy

rozpięte są na kolcach, a ciało pokrywają

rozpięte są na kolcach, a ciało pokrywają

łuski.

łuski.



Na lądzie pojawiają się pierwsze rośliny

Na lądzie pojawiają się pierwsze rośliny

naczyniowe z gromady ryniofitów. Najstarszą z

naczyniowe z gromady ryniofitów. Najstarszą z

nich jest

nich jest

Kuksonia

Kuksonia

. Prawdopodobnie, wraz z

. Prawdopodobnie, wraz z

ryniofitami, na ląd wychodzą żyjące z nimi w

ryniofitami, na ląd wychodzą żyjące z nimi w

symbiozie grzyby.

symbiozie grzyby.

Dewon

Dewon



Okres bujnego rozkwitu ryb. Z tego okresu

Okres bujnego rozkwitu ryb. Z tego okresu

pochodzą skamieniałości pierwszych ryb

pochodzą skamieniałości pierwszych ryb

trzonopłetwych, dwudysznych,

trzonopłetwych, dwudysznych,

chrzęstnoszkieletowych (prarekiny) i

chrzęstnoszkieletowych (prarekiny) i

kostnoszkieletowych. Przedstawiciele

kostnoszkieletowych. Przedstawiciele

wszystkich tych grup żyją obecnie.

wszystkich tych grup żyją obecnie.



Na lądzie pojawiają się pierwsze owady

Na lądzie pojawiają się pierwsze owady

bezskrzydłe, wije i pajęczaki.

bezskrzydłe, wije i pajęczaki.



Wśród roślin na uwagę zasługują pierwsze

Wśród roślin na uwagę zasługują pierwsze

skrzypy, paprocie i widłaki. Około 350 mln

skrzypy, paprocie i widłaki. Około 350 mln

lat temu ewoluuje pierwsza znana roślina

lat temu ewoluuje pierwsza znana roślina

nagonasienna.

nagonasienna.

W późnym dewonie pojawiają się formy

W późnym dewonie pojawiają się formy

przejściowe pomiędzy rybami a płazami

przejściowe pomiędzy rybami a płazami

(

(

Ichthyostega

Ichthyostega

), pochodzące od ryb

), pochodzące od ryb

trzonopłetwych.

trzonopłetwych.

Pod koniec dewonu (365 mln lat temu) następuje
drugie wielkie wymieranie organizmów. Znika
wtedy 83% gatunków. Kryzys dotyka przede
wszystkim koralowce, amonity i konodonty.
Całkowicie wymierają ryniofity i ryby pancerne.

Karbon

Karbon



W tym okresie następuje ekspansja paprotników:

W tym okresie następuje ekspansja paprotników:

drzewiastych skrzypów i drzewiastych widłaków a

drzewiastych skrzypów i drzewiastych widłaków a

także paproci nasiennych

także paproci nasiennych



Pojawiają się pierwsze grzyby – podstawczaki

Pojawiają się pierwsze grzyby – podstawczaki



Pod koniec tego okresu stwierdza się obecność

Pod koniec tego okresu stwierdza się obecność

pierwszych roślin iglastych.

pierwszych roślin iglastych.



Na lądzie królują owady skrzydlate, pajęczaki i

Na lądzie królują owady skrzydlate, pajęczaki i

ślimaki lądowe

ślimaki lądowe



Sukces ewolucyjny odnosi grupa płazów, zwanych

Sukces ewolucyjny odnosi grupa płazów, zwanych

meandrowcami, od której wywodzą się pierwsze

meandrowcami, od której wywodzą się pierwsze

gady

gady



Wody słodkie zostają skolonizowane przez pierwsze

Wody słodkie zostają skolonizowane przez pierwsze

ślimaki słodkowodne i skorupiaki.

ślimaki słodkowodne i skorupiaki.

Perm

Perm



Jest to epoka rozkwitu roślin iglastych.

Jest to epoka rozkwitu roślin iglastych.



Pojawiają się też inne grupy nagonasiennych:

Pojawiają się też inne grupy nagonasiennych:

miłorzębowe i sagowce.

miłorzębowe i sagowce.



Wśród 3 grup gadów, mających swój początek jeszcze

Wśród 3 grup gadów, mających swój początek jeszcze

w karbonie (synapsydy, diapsydy i anapsydy)

w karbonie (synapsydy, diapsydy i anapsydy)

zdecydowanie największy sukces odnosi grupa

zdecydowanie największy sukces odnosi grupa

pierwsza, czyli inaczej - gady ssakokształtne.

pierwsza, czyli inaczej - gady ssakokształtne.



Pod koniec permu (251 mln lat temu) dochodzi do

Pod koniec permu (251 mln lat temu) dochodzi do

trzeciego, największego z wymierań w historii życia na

trzeciego, największego z wymierań w historii życia na

Ziemi.

Ziemi.



Zupełnie znika 90% gatunków, w tym wszystkie

Zupełnie znika 90% gatunków, w tym wszystkie

trylobity i koralowce (czteropromienne), a znacznie

trylobity i koralowce (czteropromienne), a znacznie

zmniejsza się liczba gatunków płazów, gadów i owadów.

zmniejsza się liczba gatunków płazów, gadów i owadów.

Trias

Trias



W triasie współistnieją obok siebie drzewiaste skrzypy,

W triasie współistnieją obok siebie drzewiaste skrzypy,

paprocie, widłaki oraz szpilkowe, miłorzębowe i sagowce.

paprocie, widłaki oraz szpilkowe, miłorzębowe i sagowce.



We wczesnym triasie ewoluują przodkowie żab i ropuch.

We wczesnym triasie ewoluują przodkowie żab i ropuch.



Gady z grupy diapsydów różnicują się na żółwie,

Gady z grupy diapsydów różnicują się na żółwie,

jaszczurki i wczesne archozaury. Ta ostatnia grupa pod

jaszczurki i wczesne archozaury. Ta ostatnia grupa pod

koniec triasu różnicuje się na pterozaury, dinozaury i

koniec triasu różnicuje się na pterozaury, dinozaury i

przodków krokodyli.

przodków krokodyli.



Grupa synapsydów, czyli gadów ssakokształtnych, daje

Grupa synapsydów, czyli gadów ssakokształtnych, daje

początek cynodontom, z których wywodzi się przodek

początek cynodontom, z których wywodzi się przodek

wszystkich ssaków.

wszystkich ssaków.



Pod koniec triasu (200 mln lat temu) ma miejsce czwarte

Pod koniec triasu (200 mln lat temu) ma miejsce czwarte

wielkie wymieranie. Swoją ewolucyjną karierę kończy

wielkie wymieranie. Swoją ewolucyjną karierę kończy

80% morskich gatunków, głównie ramienionogów i

80% morskich gatunków, głównie ramienionogów i

amonitów.

amonitów.

Jura

Jura



W tym okresie następuje rozkwit roślin

W tym okresie następuje rozkwit roślin

nagozalążkowych: iglastych, miłorzębowych i sagowców.

nagozalążkowych: iglastych, miłorzębowych i sagowców.



U schyłku jury (150 mln lat temu) stwierdza się w

U schyłku jury (150 mln lat temu) stwierdza się w

zapisie kopalnym pierwszą roślinę okrytozalążkową

zapisie kopalnym pierwszą roślinę okrytozalążkową

(

(

Archaefructus

Archaefructus

).

).



Ewoluują pierwsze płazy ogoniaste i ssaki z rzędu

Ewoluują pierwsze płazy ogoniaste i ssaki z rzędu

stekowców (które dziś reprezentowane są przez

stekowców (które dziś reprezentowane są przez

dziobaka i kolczatki).

dziobaka i kolczatki).



Około 150 mln lat temu pojawia się

Około 150 mln lat temu pojawia się

Archeopteryks

Archeopteryks

-

-

zwierzę pochodzące od dinozaurów i uważane obecnie

zwierzę pochodzące od dinozaurów i uważane obecnie

za przodka wszystkich ptaków.

za przodka wszystkich ptaków.



Na lądach królują dinozaury, a w oceanach - ichtiozaury

Na lądach królują dinozaury, a w oceanach - ichtiozaury

i plezjozaury.

i plezjozaury.

Kreda

Kreda



Nadal popularnymi roślinami na lądzie są: iglaste, miłorzębowe i

Nadal popularnymi roślinami na lądzie są: iglaste, miłorzębowe i

sagowce, ale pod koniec kredy ustępują one coraz liczniejszej

sagowce, ale pod koniec kredy ustępują one coraz liczniejszej

grupie roślin kwiatowych (okrytozalążkowych).

grupie roślin kwiatowych (okrytozalążkowych).



Około 90 mln lat temu okrytozalążkowe rozdzielają się na

Około 90 mln lat temu okrytozalążkowe rozdzielają się na

jednoliścienne i dwuliścienne.

jednoliścienne i dwuliścienne.



Wśród roślin zielnych pospolite są paprocie.

Wśród roślin zielnych pospolite są paprocie.



Na lądach nadal królują dinozaury, a w oceanach - ichtiozaury,

Na lądach nadal królują dinozaury, a w oceanach - ichtiozaury,

plezjozaury i amonity

plezjozaury i amonity



Ewoluują ssaki z rzędu torbaczy i pierwsze ssaki łożyskowe, ale

Ewoluują ssaki z rzędu torbaczy i pierwsze ssaki łożyskowe, ale

nie mają one jeszcze pozycji dominującej.

nie mają one jeszcze pozycji dominującej.



Wraz z końcem kredy (65 mln lat temu) następuje piąte wielkie

Wraz z końcem kredy (65 mln lat temu) następuje piąte wielkie

wymieranie organizmów (ginie 75% gatunków). Proces ten

wymieranie organizmów (ginie 75% gatunków). Proces ten

przecina ewolucyjną karierę wszystkich dinozaurów, pterozaurów,

przecina ewolucyjną karierę wszystkich dinozaurów, pterozaurów,

ichtiozaurów, plezjozaurów i amonitów. Katastrofę przeżywają

ichtiozaurów, plezjozaurów i amonitów. Katastrofę przeżywają

ptaki, ssaki, niektóre płazy, jaszczurki, węże, żółwie i krokodyle.

ptaki, ssaki, niektóre płazy, jaszczurki, węże, żółwie i krokodyle.

Trzeciorzęd

Trzeciorzęd



Okres ekspansji i różnicowania się ptaków,

Okres ekspansji i różnicowania się ptaków,

ssaków i roślin okrytozalążkowych na wszystkie

ssaków i roślin okrytozalążkowych na wszystkie

znane obecnie.

znane obecnie.



Pod koniec trzeciorzędu - około 6 mln lat temu -

Pod koniec trzeciorzędu - około 6 mln lat temu -

pojawia się wspólny przodek szympansów i

pojawia się wspólny przodek szympansów i

człowieka współczesnego.

człowieka współczesnego.



Około 2,5 mln lat temu na ewolucyjną scenę

Około 2,5 mln lat temu na ewolucyjną scenę

wchodzi pierwszy gatunek z rodzaju człowiek:

wchodzi pierwszy gatunek z rodzaju człowiek:

Homo habilis

Homo habilis

(człowiek zręczny).

(człowiek zręczny).

Żyje on na afrykańskiej sawannie i potrafi

Żyje on na afrykańskiej sawannie i potrafi

używać już prymitywnych, kamiennych

używać już prymitywnych, kamiennych

narzędzi.

narzędzi.

Czwartorzęd

Czwartorzęd



Około 1 mln lat temu w Afryce Wschodniej

Około 1 mln lat temu w Afryce Wschodniej

pojawia się następny gatunek człowieka:

pojawia się następny gatunek człowieka:

Homo

Homo

erectus

erectus

(człowiek wyprostowany).

(człowiek wyprostowany).



Prawdopodobnie potrafi on nie tylko używać

Prawdopodobnie potrafi on nie tylko używać

narzędzi, ale posługuje się też ogniem.

narzędzi, ale posługuje się też ogniem.

Postępowa forma tego gatunku zanika około 200

Postępowa forma tego gatunku zanika około 200

000 lat temu, ale właśnie wtedy w jej miejsce, na

000 lat temu, ale właśnie wtedy w jej miejsce, na

afrykańskiej sawannie, pojawia się inny gatunek:

afrykańskiej sawannie, pojawia się inny gatunek:

człowiek myślący

człowiek myślący

Homo sapiens

Homo sapiens

, który istnieje do

, który istnieje do

teraz. Stosuje on złożony język w celu

teraz. Stosuje on złożony język w celu

komunikowania się. Trudni się myślistwem i

komunikowania się. Trudni się myślistwem i

zbieractwem.

zbieractwem.

Filogeneza gatunków

Filogeneza gatunków

Filogeneza

Filogeneza



Filogeneza

Filogeneza

to przebieg rozwoju rodowego

to przebieg rozwoju rodowego

organizmów obejmujący przemiany form żywych

organizmów obejmujący przemiany form żywych

i rozdzielanie linii ewolucyjnych. Obejmuje

i rozdzielanie linii ewolucyjnych. Obejmuje

całokształt ewolucyjnego przekształcania się

całokształt ewolucyjnego przekształcania się

budowy i funkcji następujących po sobie

budowy i funkcji następujących po sobie

generacji różnych jednostek systematycznych w

generacji różnych jednostek systematycznych w

różnych erach geologicznych.

różnych erach geologicznych.

Graficznym przedstawieniem filogenezy jest

Graficznym przedstawieniem filogenezy jest

drzewo filogenetyczne

drzewo filogenetyczne

Drzewo filogenetyczne

Drzewo filogenetyczne



Istotą drzewa filogenetycznego jest to, że pokazuje

Istotą drzewa filogenetycznego jest to, że pokazuje

pokrewieństwo ewolucyjne umieszczonych na nim

pokrewieństwo ewolucyjne umieszczonych na nim

taksonów.

taksonów.



Początkowo jedynym wyznacznikiem pokrewieństwa

Początkowo jedynym wyznacznikiem pokrewieństwa

było podobieństwo morfologiczne. Później zaczęto

było podobieństwo morfologiczne. Później zaczęto

uwzględniać embriologię, jeszcze później genetykę i

uwzględniać embriologię, jeszcze później genetykę i

immunologię. Ostatnio, zwłaszcza porównywanie

immunologię. Ostatnio, zwłaszcza porównywanie

sekwencji kwasów nukleinowych np. z

sekwencji kwasów nukleinowych np. z

mitochondriów jest uznawane za bardzo precyzyjny

mitochondriów jest uznawane za bardzo precyzyjny

i wiarygodny wyznacznik stopnia pokrewieństwa

i wiarygodny wyznacznik stopnia pokrewieństwa

pozwalający dodatkowo wyznaczyć w przeszłości

pozwalający dodatkowo wyznaczyć w przeszłości

czas powstania mutacji/specjacji.

czas powstania mutacji/specjacji.



Problemy z budową drzewa wynikają z

Problemy z budową drzewa wynikają z

przyjętej metodyki badań. Kladystyka

przyjętej metodyki badań. Kladystyka

umożliwia dokładne ustalenie

umożliwia dokładne ustalenie

pokrewieństwa ewolucyjnego, jednak

pokrewieństwa ewolucyjnego, jednak

wymaga wielu danych, z różnych

wymaga wielu danych, z różnych

powodów, często niedostępnych. Dlatego

powodów, często niedostępnych. Dlatego

mimo gwałtownego rozwoju w ostatnich

mimo gwałtownego rozwoju w ostatnich

latach taksonomii filogenetycznej układ

latach taksonomii filogenetycznej układ

gałęzi (kladów) drzewa filogenetycznego

gałęzi (kladów) drzewa filogenetycznego

wszystkich organizmów żywych w wielu

wszystkich organizmów żywych w wielu

miejscach jest wciąż wątpliwy i wciąż

miejscach jest wciąż wątpliwy i wciąż

trzeba spodziewać się wielu zmian, także

trzeba spodziewać się wielu zmian, także

tych radykalnych.

tych radykalnych.

Gatunek

Gatunek

Gatunek

Gatunek

– termin stosowany w biologii w różnych

– termin stosowany w biologii w różnych

znaczeniach, zależnie od kontekstu, w jakim

znaczeniach, zależnie od kontekstu, w jakim

występuje. Najczęściej pod pojęciem gatunku

występuje. Najczęściej pod pojęciem gatunku

rozumie się:

rozumie się:



w znaczeniu ogólnym – zbiór osobników

w znaczeniu ogólnym – zbiór osobników

posiadających podobne cechy, zdolnych do

posiadających podobne cechy, zdolnych do

swobodnego krzyżowania w warunkach naturalnych,

swobodnego krzyżowania w warunkach naturalnych,



w systematyce organizmów – podstawową

w systematyce organizmów – podstawową

jednostkę formalną organizacji świata ożywionego i

jednostkę formalną organizacji świata ożywionego i

jednocześnie najniższą z podstawowych kategorii

jednocześnie najniższą z podstawowych kategorii

systematycznych stosowanych w hierarchicznej

systematycznych stosowanych w hierarchicznej

strukturze klasyfikacji biologicznej.

strukturze klasyfikacji biologicznej.

Dotychczas nie opracowano całkowicie uniwersalnej

Dotychczas nie opracowano całkowicie uniwersalnej

definicji gatunku. Pierwsza z wymienionych definicji,

definicji gatunku. Pierwsza z wymienionych definicji,

choć powszechnie stosowana, nie jest ścisła – zawiera

choć powszechnie stosowana, nie jest ścisła – zawiera

liczne wyjątki i rodzi trudności odzwierciedlające skalę

liczne wyjątki i rodzi trudności odzwierciedlające skalę

złożoności zagadnienia. Do podstawowych problemów w

złożoności zagadnienia. Do podstawowych problemów w

zdefiniowaniu uniwersalnego pojęcia gatunku należą:

zdefiniowaniu uniwersalnego pojęcia gatunku należą:



trudności w określeniu jednoznacznych kryteriów

trudności w określeniu jednoznacznych kryteriów

zaliczenia danego organizmu do konkretnego gatunku,

zaliczenia danego organizmu do konkretnego gatunku,



ustalenie kiedy należy wyodrębnić nowy gatunek,

ustalenie kiedy należy wyodrębnić nowy gatunek,



zmienność cech populacji w czasie i przestrzeni

zmienność cech populacji w czasie i przestrzeni



trudności z wprowadzeniem przyjętych kryteriów

trudności z wprowadzeniem przyjętych kryteriów

oznaczania w praktyce, co czasami okazuje się

oznaczania w praktyce, co czasami okazuje się

niemożliwe do zrealizowania.

niemożliwe do zrealizowania.

Problem definicji gatunku ma również aspekt

Problem definicji gatunku ma również aspekt

filozoficzny dyskutowany w płaszczyznach realizmu i

filozoficzny dyskutowany w płaszczyznach realizmu i

nominalizmu pojęciowego. Wielu biologów uznało

nominalizmu pojęciowego. Wielu biologów uznało

definicję gatunku za najbardziej kontrowersyjne pojęcie

definicję gatunku za najbardziej kontrowersyjne pojęcie

biologiczne.

biologiczne.



Pojęcie gatunku było rozpowszechnione już od

Pojęcie gatunku było rozpowszechnione już od

czasów

czasów

Arystotelesa

Arystotelesa

(IV w p.n.e.), który terminu

(IV w p.n.e.), który terminu

tego używał w znaczeniu potocznym w celu

tego używał w znaczeniu potocznym w celu

wyodrębnienia grupy zwierząt określanych tym

wyodrębnienia grupy zwierząt określanych tym

samym wyrazem.

samym wyrazem.



W XVII wieku

W XVII wieku

Linneusz

Linneusz

zastosował termin gatunek

zastosował termin gatunek

na określenie zbioru osobników podobnych do

na określenie zbioru osobników podobnych do

siebie w taki sposób, w jaki potomstwo podobne

siebie w taki sposób, w jaki potomstwo podobne

jest do rodziców. Linneusz wprowadził również

jest do rodziców. Linneusz wprowadził również

stosowane do dzisiaj nazewnictwo binominalne.

stosowane do dzisiaj nazewnictwo binominalne.

Gatunek typologiczny

Gatunek typologiczny



Pojęcie typologiczne wynika z naturalnej, ludzkiej

Pojęcie typologiczne wynika z naturalnej, ludzkiej

skłonności do rozdzielania istot żywych na grupy

skłonności do rozdzielania istot żywych na grupy

osobników podobnych i nadawania im wspólnej nazwy.

osobników podobnych i nadawania im wspólnej nazwy.

W ujęciu historycznym nie uwzględniano zmienności

W ujęciu historycznym nie uwzględniano zmienności

gatunku w przestrzeni i w czasie. W filozofii platońskiej

gatunku w przestrzeni i w czasie. W filozofii platońskiej

funkcjonowało pojęcie

funkcjonowało pojęcie

eidos

eidos

(forma, istota) odnoszące

(forma, istota) odnoszące

się do takiego sposobu klasyfikowania. W praktyce życia

się do takiego sposobu klasyfikowania. W praktyce życia

codziennego odzwierciedlało się nadawaniem grupom

codziennego odzwierciedlało się nadawaniem grupom

nazw np. pies, wilk, koza, kobra, ziemniak itd.

nazw np. pies, wilk, koza, kobra, ziemniak itd.

Typologiczne nazewnictwo zależne jest od liczby i

Typologiczne nazewnictwo zależne jest od liczby i

stałości cech rozpoznawanych przez obserwatora.

stałości cech rozpoznawanych przez obserwatora.



Typologiczna koncepcja gatunku oparta była wyłącznie

Typologiczna koncepcja gatunku oparta była wyłącznie

na cechach morfologicznych i postulowanym braku

na cechach morfologicznych i postulowanym braku

osobników o budowie pośredniej – zakładano istnienie

osobników o budowie pośredniej – zakładano istnienie

nieciągłości w naturze.

nieciągłości w naturze.

Gatunek morfologiczny

Gatunek morfologiczny



Rozwinięcie pojęcia typologicznego

Rozwinięcie pojęcia typologicznego

określanego wyłącznie na podstawie

określanego wyłącznie na podstawie

morfologii. Zdobyte przez człowieka

morfologii. Zdobyte przez człowieka

doświadczenie oraz rozwój nauki umożliwiły

doświadczenie oraz rozwój nauki umożliwiły

dokładniejsze analizowanie specyficznych

dokładniejsze analizowanie specyficznych

cech poszczególnych osobników. Nadal

cech poszczególnych osobników. Nadal

jednak ocena, czy dany osobnik należy do

jednak ocena, czy dany osobnik należy do

tego lub innego gatunku, zależy od

tego lub innego gatunku, zależy od

subiektywnego oszacowania badacza.

subiektywnego oszacowania badacza.

Gatunek biologiczny

Gatunek biologiczny



Według biologicznej koncepcji gatunku (BSC) gatunek to

Według biologicznej koncepcji gatunku (BSC) gatunek to

wszystkie populacje, których osobniki potencjalnie mogą

wszystkie populacje, których osobniki potencjalnie mogą

się ze sobą krzyżować w warunkach naturalnych i

się ze sobą krzyżować w warunkach naturalnych i

wydawać płodne potomstwo. Grupa ta jest izolowana od

wydawać płodne potomstwo. Grupa ta jest izolowana od

innych grup populacji, a geny poszczególnych osobników

innych grup populacji, a geny poszczególnych osobników

przekazywane są wyłącznie w obrębie tej grupy populacji.

przekazywane są wyłącznie w obrębie tej grupy populacji.

Jedna z nowszych definicji gatunku (Mayr, 1982) mówi, że

Jedna z nowszych definicji gatunku (Mayr, 1982) mówi, że

gatunek to wspólnota rozrodcza populacji, izolowana

gatunek to wspólnota rozrodcza populacji, izolowana

rozrodczo od innych wspólnot, która zajmuje określoną

rozrodczo od innych wspólnot, która zajmuje określoną

niszę ekologiczną

niszę ekologiczną

.

.

Wadą tej definicji jest niemożność jej stosowania w

Wadą tej definicji jest niemożność jej stosowania w

odniesieniu do organizmów:

odniesieniu do organizmów:



wymarłych, o których nie wiadomo, czy mogły się

wymarłych, o których nie wiadomo, czy mogły się

krzyżować;

krzyżować;



rozmnażających się bezpłciowo.

rozmnażających się bezpłciowo.

Gatunek ewolucyjny

Gatunek ewolucyjny



Gatunek ewolucyjny (nazywany również gatunkiem

Gatunek ewolucyjny (nazywany również gatunkiem

chronologicznym) to klasyfikacja naukowa

chronologicznym) to klasyfikacja naukowa

zaproponowana równolegle przez Simpsona i przez

zaproponowana równolegle przez Simpsona i przez

Henniga.

Henniga.



Simpson definiuje gatunek ewolucyjny jako

Simpson definiuje gatunek ewolucyjny jako

linię

linię

(sekwencję populacji od przodków do potomków),

(sekwencję populacji od przodków do potomków),

która ewoluuje w oddzieleniu od innych, mając swą

która ewoluuje w oddzieleniu od innych, mając swą

własną funkcję i tendencje ewolucyjne

własną funkcję i tendencje ewolucyjne

.

.



Henning uważa, że gatunek ewolucyjny jest

Henning uważa, że gatunek ewolucyjny jest

ograniczony przez dwa procesy specjacji

ograniczony przez dwa procesy specjacji

(sympatryczna i allopatryczna).

(sympatryczna i allopatryczna).

Powstawanie gatunków

Powstawanie gatunków



Powstawanie gatunków

Powstawanie gatunków

albo

albo

specjacja

specjacja

to proces

to proces

biologiczny, w wyniku którego powstają nowe gatunki

biologiczny, w wyniku którego powstają nowe gatunki

organizmów. Zachodzi na skutek wytworzenia się

organizmów. Zachodzi na skutek wytworzenia się

bariery rozrodczej pomiędzy wyjściowymi

bariery rozrodczej pomiędzy wyjściowymi

populacjami, czyli zaistnieniu zjawiska, które

populacjami, czyli zaistnieniu zjawiska, które

uniemożliwia między nimi wymianę genów.

uniemożliwia między nimi wymianę genów.



Bariera taka powoduje, że nowo powstałe gatunki,

Bariera taka powoduje, że nowo powstałe gatunki,

mając teraz odrębne historie i brak wymiany genów,

mając teraz odrębne historie i brak wymiany genów,

nagromadzają niezależnie swoiste zmiany w puli

nagromadzają niezależnie swoiste zmiany w puli

genowej, które w konsekwencji prowadzą do różnic

genowej, które w konsekwencji prowadzą do różnic

morfologicznych, fizjologicznych i behawioralnych.

morfologicznych, fizjologicznych i behawioralnych.

Specjacja allopatryczna

Specjacja allopatryczna

Specjacja allopatryczna

Specjacja allopatryczna

– typ specjacji, czyli

– typ specjacji, czyli

powstawania nowych gatunków, w której decydującą rolę

powstawania nowych gatunków, w której decydującą rolę

odgrywa powstanie bariery geograficznej,

odgrywa powstanie bariery geograficznej,

uniemożliwiającej fizyczny kontakt pomiędzy

uniemożliwiającej fizyczny kontakt pomiędzy

rozdzielonymi populacjami. Przykładem takiej bariery

rozdzielonymi populacjami. Przykładem takiej bariery

może być powstanie rzeki lub krateru bądź też rozsunięcie

może być powstanie rzeki lub krateru bądź też rozsunięcie

się płyt kontynentalnych. Ponieważ nowo powstałe

się płyt kontynentalnych. Ponieważ nowo powstałe

populacje nie mogą się ze sobą krzyżować, nie zachodzi

populacje nie mogą się ze sobą krzyżować, nie zachodzi

między nimi wymiana genów, a ewolucja każdej populacji

między nimi wymiana genów, a ewolucja każdej populacji

odbywa się niezależnie, nawet jeśli warunki środowiskowe

odbywa się niezależnie, nawet jeśli warunki środowiskowe

w obu miejscach pozostają identyczne. Po pewnym czasie

w obu miejscach pozostają identyczne. Po pewnym czasie

zmiany w obu populacjach mogą okazać się tak duże, że

zmiany w obu populacjach mogą okazać się tak duże, że

krzyżowanie się pomiędzy nimi jest niemożliwe (izolacja

krzyżowanie się pomiędzy nimi jest niemożliwe (izolacja

rozrodcza), co oznacza, że powstały nowe gatunki.

rozrodcza), co oznacza, że powstały nowe gatunki.

Udokumentowano proces specjacji allopatrycznej w

Udokumentowano proces specjacji allopatrycznej w

populacjach wójcika w Azji Zachodniej. Dwie

populacjach wójcika w Azji Zachodniej. Dwie

populacje wójcika w Syberii Centralnej nie krzyżują

populacje wójcika w Syberii Centralnej nie krzyżują

się, połączone są jednak wąskim pasem mieszańców

się, połączone są jednak wąskim pasem mieszańców

poprzez Wyżynę Tybetańską. Tworzą więc tzw.

poprzez Wyżynę Tybetańską. Tworzą więc tzw.

gatunek pierścieniowy. Udokumentowano

gatunek pierścieniowy. Udokumentowano

zachodzący proces wzmocnienia bariery

zachodzący proces wzmocnienia bariery

reprodukcyjnej pomiędzy formami modraszków,

reprodukcyjnej pomiędzy formami modraszków,

które powstały w wyniku procesu specjacji

które powstały w wyniku procesu specjacji

allopatrycznej.

allopatrycznej.

Specjacja sympatryczna

Specjacja sympatryczna

Specjacja sympatryczna -

Specjacja sympatryczna -

typ specjacji, w

typ specjacji, w

której populacje nie są rozdzielone geograficznie i

której populacje nie są rozdzielone geograficznie i

dzielą ten sam obszar występowania. Różnica

dzielą ten sam obszar występowania. Różnica

powstaje na skutek mutacji np. zwiększenia liczby

powstaje na skutek mutacji np. zwiększenia liczby

chromosomów, która utrudnia krzyżowanie się

chromosomów, która utrudnia krzyżowanie się

organizmów. Przez jakiś czas krzyżowanie z

organizmów. Przez jakiś czas krzyżowanie z

istniejącą już populacją jest możliwe, ale z

istniejącą już populacją jest możliwe, ale z

czasem staje się coraz trudniejsze prowadząc do

czasem staje się coraz trudniejsze prowadząc do

powstania nowego gatunku.

powstania nowego gatunku.



W roku 1983 pojawiły się pierwsze badania empiryczne

W roku 1983 pojawiły się pierwsze badania empiryczne

potwierdzające teorię specjacji sympatrycznej.

potwierdzające teorię specjacji sympatrycznej.

Udokumentowano powstanie bariery reprodukcyjnej u

Udokumentowano powstanie bariery reprodukcyjnej u

kroplika żółtego pod wpływem naturalnej selekcji na

kroplika żółtego pod wpływem naturalnej selekcji na

tolerancję wysokiego stężenia jonów miedzi w glebie.

tolerancję wysokiego stężenia jonów miedzi w glebie.



W roku 1988 opublikowane zostały artykuły opisujące

W roku 1988 opublikowane zostały artykuły opisujące

specjację sympatryczną nasionnicy jabłoniowej.

specjację sympatryczną nasionnicy jabłoniowej.

Nasionnica naturalnie występuje na terenie Ameryki

Nasionnica naturalnie występuje na terenie Ameryki

Północnej jako pasożyt głogu. Po wprowadzeniu upraw

Północnej jako pasożyt głogu. Po wprowadzeniu upraw

drzew owocowych przez osadników, niektóre

drzew owocowych przez osadników, niektóre

nasionnice zaczęły atakować najpierw jabłonie, a z

nasionnice zaczęły atakować najpierw jabłonie, a z

czasem również grusze, wiśnie i róże. Obecnie

czasem również grusze, wiśnie i róże. Obecnie

specjalizacja ta jest na tyle posunięta, że występuje

specjalizacja ta jest na tyle posunięta, że występuje

częściowa bariera reprodukcyjna pomiędzy tymi

częściowa bariera reprodukcyjna pomiędzy tymi

formami.

formami.

Szczególnym przypadkiem specjacji

Szczególnym przypadkiem specjacji

sympatrycznej jest

sympatrycznej jest

specjacja przez

specjacja przez

hybrydyzację

hybrydyzację

. Jeśli u hybrydy międzygatunkowej

. Jeśli u hybrydy międzygatunkowej

nastąpi spontaniczne podwojenie liczby

nastąpi spontaniczne podwojenie liczby

chromosomów, to może ono uzyskać zdolność do

chromosomów, to może ono uzyskać zdolność do

rozmnażania oraz natychmiastową izolację

rozmnażania oraz natychmiastową izolację

postgamiczną od gatunków wyjściowych. Ponieważ

postgamiczną od gatunków wyjściowych. Ponieważ

przebieg takiej specjacji jest szczególnie

przebieg takiej specjacji jest szczególnie

dramatyczny i powtarzalny eksperymentalnie, jest

dramatyczny i powtarzalny eksperymentalnie, jest

to najczęściej obserwowany typ specjacji.

to najczęściej obserwowany typ specjacji.



Klasycznym przykładem jest powstanie nowego

Klasycznym przykładem jest powstanie nowego

gatunku pierwiosnka w wyniku eksperymentalnej

gatunku pierwiosnka w wyniku eksperymentalnej

hybrydyzacji w ogrodzie botanicznym pod

hybrydyzacji w ogrodzie botanicznym pod

Londynem.

Londynem.

Specjacja parapatryczna

Specjacja parapatryczna

Specjacja parapatryczna

Specjacja parapatryczna

- jest procesem,

- jest procesem,

który zachodzi, gdy nowo powstające gatunki

który zachodzi, gdy nowo powstające gatunki

są jedynie częściowo izolowane geograficznie

są jedynie częściowo izolowane geograficznie

(stanowią części ciągłej populacji), czyli

(stanowią części ciągłej populacji), czyli

osobniki są w stanie przekraczać bariery

osobniki są w stanie przekraczać bariery

rozdzielające części populacji. Barierą

rozdzielające części populacji. Barierą

izolującą w takim przypadku jest klimat lub

izolującą w takim przypadku jest klimat lub

duże odległości pomiędzy poszczególnymi

duże odległości pomiędzy poszczególnymi

częściami populacji. Specjacja parapatryczna

częściami populacji. Specjacja parapatryczna

zachodzi więc wśród gatunków

zachodzi więc wśród gatunków

odznaczających się znacznym

odznaczających się znacznym

rozprzestrzenieniem.

rozprzestrzenieniem.

Gradualizm

Gradualizm

Gradualizm

Gradualizm

to koncepcja w biologii ewolucyjnej

to koncepcja w biologii ewolucyjnej

dotycząca sposobu, w jaki zmiany mutacyjne genów

dotycząca sposobu, w jaki zmiany mutacyjne genów

wpływają na właściwości fenotypowe gatunku. Zakłada

wpływają na właściwości fenotypowe gatunku. Zakłada

on, że ewolucja zachodzi poprzez akumulację drobnych

on, że ewolucja zachodzi poprzez akumulację drobnych

zmian na przestrzeni wielu generacji, uważając przy

zmian na przestrzeni wielu generacji, uważając przy

tym, że każdy organizm jest tego samego gatunku, co

tym, że każdy organizm jest tego samego gatunku, co

jego rodzice. Nie można zatem wyznaczyć naturalnej

jego rodzice. Nie można zatem wyznaczyć naturalnej

granicy między gatunkami w jednej linii rozwojowej

granicy między gatunkami w jednej linii rozwojowej

(np. kolejnymi przodkami człowieka). Granice takie są

(np. kolejnymi przodkami człowieka). Granice takie są

zawsze arbitralne - wynikają z niekompletności zapisu

zawsze arbitralne - wynikają z niekompletności zapisu

kopalnego oraz naturalnej skłonności ludzkiego umysłu

kopalnego oraz naturalnej skłonności ludzkiego umysłu

do wyodrębniania klas w zbiorach naturalnych

do wyodrębniania klas w zbiorach naturalnych

obiektów. Gradualizm jest ściśle związany z

obiektów. Gradualizm jest ściśle związany z

populacyjną koncepcją gatunku. Do jego zwolenników

populacyjną koncepcją gatunku. Do jego zwolenników

zaliczał się Darwin.

zaliczał się Darwin.

Punktualizm

Punktualizm

Przeciwieństwem gradualizmu jest

Przeciwieństwem gradualizmu jest

punktualizm zakładający, że pojedyncza

punktualizm zakładający, że pojedyncza

mutacja może spowodować tak znaczne

mutacja może spowodować tak znaczne

zmiany w fenotypie, że powstały organizm

zmiany w fenotypie, że powstały organizm

potomny trzeba zaliczyć do gatunku

potomny trzeba zaliczyć do gatunku

innego niż organizmy macierzyste.

innego niż organizmy macierzyste.

Najprawdopodobniej w rzeczywistości zdarzają się

Najprawdopodobniej w rzeczywistości zdarzają się

oba zjawiska – zazwyczaj działają mechanizmy

oba zjawiska – zazwyczaj działają mechanizmy

gradualistyczne, ale niektóre mutacje,

gradualistyczne, ale niektóre mutacje,

szczególnie chromosomowa, lub dotyczące

szczególnie chromosomowa, lub dotyczące

morfogenów mogą powodować bardzo silne

morfogenów mogą powodować bardzo silne

efekty i szybko prowadzić do powstania nowych

efekty i szybko prowadzić do powstania nowych

gatunków.

gatunków.