Ugrás a tartalomhoz Lépj a menübe
 


Az evolúcióbiológia története

Az evolúcióbiológia története

Az evolúciós gondolkodás gyökerei az ókori görög és római időkben filozófiai eszmékben fogalmazódtak meg.

A biológiai evolúcióról elsőként Anaximandrosz Anaximandroszelmélkedett az i.e. 6. században. Olyan elmélettel állt elő, amely az embert a vízből származónak tekintette.

Arisztotelész állt elő a „pángenezis elmélettel”. Arisztotelész (i.e.: 384-322) úgy gondolta, hogy a petében és a spermasejtben a test minden részéből gyűlnek össze anyagi részecskék. Ezeket a részecskéket "pángéneknek" nevezte el, és úgy gondolta, hogy ezek hordozzák a szülő tulajdonságait. Az ivarsejtek egyesülésekor ezek az anyagok összekeverednek, és különböző tulajdonságokat adnak át a generációknak. (Asimov, 1972)

250px-aristoteles_louvre.jpgCarl von Linné 1753-ban, Species plantarum című művében vezette be a kettős nevezéktant, de nem tudott az evolúciós elméletről, hiszen az idejében az nem merült fel a biológiában. A fajok változatlanságában hitt, vagyis abban, hogy a fajok olyanok, amilyen formában az Isten megteremtette azokat. Linné rendszerezési munkája azonban nagyban hozzájárult az evolúciós elmélet kialakulásához, hiszen a rendszertan segítségével meg lehetett vizsgálni a fajok közötti rokonságot.

250px-carl_linnaeus.jpg  A XVII. századig a pángenezis elmélet uralkodott, mígnem az 1800-as évek elején a természettudományok fejlődése új távlatokat nyitott az evolúció kutatásában. 200px-william_smith_-geologist-.jpgWilliam Smith (1800) felismerte, hogy a mélyebben fekvő geológiai rétegek idősebbek, mint a felső rétegek. Ez nagy kezdőlökést adott az első evolúciós gondolat megszületéséhez, amelyet Lamarck fogalmazott meg. Jean-Baptiste Lamarck (1809): „A fajok keletkezése természetes folyamatok eredménye. Az élet teremtése folyamatos, az egyszerűbb formákat belső hajtóerő egyre bonyolultabbá teszi. A fajok egymásba alakulása az egyedek szintjén bekövetkező fokozatos adaptív változásokkal történik”. Lamarck dolgozta ki az első tudományos szempontból fajsúlyos evolúciós elméletet. A tudós többekkel együtt állította, hogy a fajok mindig is léteztek, új volt azonban az az elképzelése, hogy a fajok az időben nem változatlanok, hanem fejlődnek. Négy törvényben foglalta össze az evolúciós változások feltételezett alapjait:

220px-jean-baptiste_lamarck2.jpg

  • Az életerő a test, és annak részeinek növekedésének irányába hat;
  • Az új igényeknek megfelelően új szervek keletkezhetnek a testben;
  • A szervek a használatukkal arányosan fejlődnek;
  • A szervekben bekövetkező változások átadódnak az állat utódaiba.

Lamarck rajzolta meg az első evolúciós diagramot is: egy függőleges létrát, mely az egysejtű szervezetektől az emberig vezet. Egyetlen korábbi tudós sem adott azonban meggyőző magyarázatot arra, hogyan is működik az evolúció. Lamarck úgy vélte, hogy az élőlények belső késztetést éreznek a tökéletesedésre, és a környezethez való alkalmazkodásuk során szerzett előnyös tulajdonságaik átadódnak az utódoknak.

charles_lyell_-_project_gutenberg_etext_16935.jpgCharles Lyell (1833) írta meg az első földtani szakkönyvet, a Geológia alapjait (Principles of Geology). A mai geológiai és élő formák megjelenését egyaránt fokozatos történeti változásokkal magyarázta. Meggyőzően kimutatja, hogy a Föld több százmillió éves. A könyve nagy hatással volt Darwinra is. (Nemere, 2006)

Darwin (1809-1882) és Wallace (1823-1913): „A fajokban váratlanul, időről időre megjelennek olyan egyedek, amelyek tulajdonságai eltérnek a szülőkétől. Ezek a véletlen eltérések öröklődnek”.

Az utódok száma sokszorosa a szülőkének, az utódokból csak nagyon kevés vesz részt a szaporodásban. darwin-and-wallace.jpg

Az egyedek között verseny folyik a túlélésért, amelyből az alkalmasabb egyedek kerülnek ki győztesen. Ezek képesek továbbörökíteni tulajdonságaikat a következő generációba. Mindezek következtében, a szervezetek fokozatosan alkalmazkodnak környezetükhöz. Új fajok jöhetnek létre, illetve az alkalmazkodásra nem képes fajok kihalhatnak. 

Darwin 1832-ben a Beagle nevű hajó fedélzetén vágott neki egy 5 éves útnak. Földkörüli utazása során rájött, hogy az élet és a fajok eredete a környezethez való alkalmazkodásában keresendő. Darwin szerint a fajok közös őstől származnak és a természeti hatások következtében különültek el egymástól.

Darwin 1859-ben evolúciós elméletét a „A fajok eredete” című könyvében írta le, ami nagy hatással volt korának tudományos és egyházi életére, és forradalmasította a biológiát is. Darwin geológiai vizsgálódásai során számos elhalt élőlény kövületeit is megtalálta, melyek gyakran már kihalt fajokhoz tartoztak. Érdeklődését felkeltette a kihalt és a ma létező fajok hasonlósága, s nem hagyta nyugodni a kérdés: vajon hogyan váltották fel új fajok a már kihalt fajokat?

Miután Darwin kiadta könyvét, és tapasztalta, hogy nagy port kavart, további kutatásokba kezdett, hogy alátámassza „A fajok eredetében” leírtakat. Vizsgálódásait titokban tartotta, csendben gyűjtötte a bizonyítékokat elmélete alátámasztására. Tudta jól, mi vár azokra a tudósokra, akik megelőzik saját korukat. Gondolatai nemcsak tudományos szempontból voltak radikálisak, hanem korának törvényei szerint istenkáromlás és lázítás címén büntethetőnek is számítottak.

Darwin az angol társadalom megbecsült tagja volt, s ezt a pozícióját féltve őrizte. Nem utolsósorban a kiközösítéstől való félelme miatt halogatta oly sokáig teóriájának közzétételét.

Georges Cuvier 1811-ben megjelentette leírását a Föld korával kapcsolatban, melyre a kőzetek rétegsorai alapján következtetett, de a változásokat katasztrófákkal (bibliai katasztrófákkal) magyarázta, s az evolúciót elvetette. figure3-cuvier.jpg

220px-gregor_mendel1.jpgGregor Mendel a XIX. században kísérletek révén bebizonyította, hogy a tulajdonságok öröklődése génekben történik. Munkáját akkoriban teljesen figyelmen kívül hagyta a biológus társadalom, mert abban az időben. Darwin evolúciós elmélete volt nagyobb hangsúlyban a tudósok között. 1900-ban újra felfedezték a vizsgálatait. Nemsokára a darwini evolúciós elmélettel egészítették ki a genetikát és létrehoztak egy új evolúciós modellt, az evolúciós szintézist R. A. Fisher biológus és statisztikus munkája nyomán, amikor 1941-ben az Amerikai Földrajzi Társulat által rendezett konferencián neves tudósok ültek össze (Stebbins, Dobzhansky, Mayr, Huxley, Simpson, Jepsen és Right). A darwinista evolúciót egészítették ki a mutációval és létrejött a modern szintézis, amivel bizonyítani próbálták, hogy az első élő szervezetek véletlenül jöttek létre, primitív földi körülmények között.150px-hux-oxon-72.jpg

Az 1940-es években, Griffith kísérletét követően Avery, MacLeod és McCarty bebizonyították, hogy a DNS a felelős a genetikai információ továbbadásáért. 1953-ban pedig megjelent Francis Crick és James Watson híres cikke a DNS szerkezetéről. Ezek az eredmények jelentették a molekuláris biológia korszakának kezdetét és terelték az evolúciókutatást molekuláris szintre. Ezzel világossá vált az is, hogy a populáción belüli változatosság alapját a DNS mutációi adják. 20030228watsoncri.jpg

Az 1970-es évek közepén Motoo Kimura, a molekuláris evolúció neutrális elméletét, a genetikai sodródást jelölve meg az evolúció legfőbb hajtóerejeként. Az 1970-es évek végén két paleontológus, N. Eldredge és S. J. Gould új evolúciós modellt fejlesztett ki – a „pontos egyensúlyt”. Ez az evolúciós modell azt állítja, hogy az evolúciós fejlődés nem fokozatos, apró eredményeként, hanem inkább hirtelen, hatalmas változások által ment végbe. Ennek az „ugrásszerű evolúciónak” is nevezett modellnek az volt a célja, hogy magyarázni tudják azt, hogy a régészek és paleontológusok miért nem találták meg az átmeneti formákat. (Jakya, 2006)

motoo-kimura.jpg

Az Egyesült Államokban a molekuláris biológia és a sejtbiológia gyors fejlődésnek indult a 70-es években, és több egyetem felosztotta vagy összevonta a biológiai tanszékeit molekuláris és sejtbiológiai, illetve ökológia és evolúcióbiológia tanszékekre. Így vált önálló tudománnyá az evolúcióbiológia, ami magában foglalta a paleontológiai tanokat is. A XXI. században már a mikrobiológia is evolúciós tudományággá nőtte ki magát. Napjainkban az evolúció kutatásában jelentős szerepet kaptak az egyre jobban feltárt mikrobiális élettani folyamatok. A mikrobák genetikájának egyszerűsége, valamint a gyors generációváltás lehetővé teszi az evolúciós folyamatok nyomon követését.

 

virus_multiple.jpg