Kuidas leitakse evolutsiooni tõendeid?
Tänapäeval on bioloogidel palju tõendeid elusorganismide ajaloolise arengu ehk evolutsiooni kohta. Need kinnitavad, et Maal ei ole elanud kogu aeg ühed ja samad liigid ning et tänapäeval elavad liigid on põlvnenud varematest või nendega ühistest eellastest.
Selleks, et leida tõendeid evolutsiooni toimumise kohta, võrreldakse
- kivistisi,
- organismide ehitust,
- loodete arengut,
- organismide DNA-d ja kehavalke.
Kuidas säilisid kunagiste organismide jäänused tänapäevani?
Palju infot selle kohta, millised olid varem Maal elanud organismid, on saadud maakoore ülemiste kihtide uurimisel. Kivimitest on leitud kauges minevikus elanud organismide kivistunud jäänuseid või elutegevuse jälgi. Neid nimetatakse kivististeks ehk fossiilideks. Teadust, mis uurib ammustel aegadel elanud organismide kivistisi, arenemist ja elutegevuse jälgi, nimetatakse paleontoloogiaks.
Kivististena on säilinud vaid väike osa kunagi elanud organismidest, sest nende tekkeks on vaja erilisi tingimusi. Kui organism suri, pidi see kiiresti, enne kui lagunema hakkas, settekihi alla (nt liiva või mudasse) mattuma. Miljonite aastate jooksul asendusid surnud organismi koed mineraalainetega ning nii moodustusidki kivistised.
Enamik kivistisi tekkis vees, sest vesi kuhjab setteid. Maismaal võisid kivistised tekkida nt vulkaanipurske või mudavoolu tagajärjel.
Organism sureb
Surnud organism mattub kiiresti setete alla, kus hapnikuvaene keskkond takistab lagunemist
Pika aja jooksul kattub surnud loom aina uute settekihtidega, tema koed asenduvad mineraalainetega ja tekib kivistis, setetest aga moodustub kivim
Miljonite aastate pärast paljastab erosioon, maalihe vms kivistise
Kivististena on peamiselt säilinud loomade luustikud ja kojad, taimeseemned, tolmuterad ja organismide teised kõvemad osad. Selliseid säilmeid on leitud maapinna kaevamisel, neid on välja uhtunud vesi või on need paljastunud erosiooni või maakoore liikumise tagajärjel.
Peale kivimite on elusolendite jäänuseid leitud ka mujalt. Näiteks vulkaanilises tuhas on säilinud taimede rohelisi lehti. Siberi igikeltsast on leitud külmunud mammuteid ja nende kehaosi. Merevaigust võib leida putukaid ja teisi väikesi olendeid. Merevaik on ammustel aegadel kasvanud okaspuude praeguseks kivinenud läbipaistev vaik. Tähtsad merevaigu leiukohad on Leedus.
- Fossiili tekkeks on vaja veekogu.
- Kõik organismid ei kivistu sama hästi.
- Enamik elukeskkondi ei soosi fossiili teket.
- Fossiilid tekivad vaid luustikuga organismidest.
Mida saab kivististe põhjal teada?
Võrreldes kivistisi erineva vanusega kivimikihtides, näevad teadlased, kuidas organismid aja jooksul on muutunud. Paljudes varem elanud organismides võib ära tunda hilisemate vormide eellasi. Fossiilsed leiud viitavad liikide üksteisest põlvnemisele. Näiteks on teadlased nende põhjal kirjeldanud hobuse võimalikku evolutsiooni.
Mida sügavamalt on kivistised saadud, seda vanemad need on ja seda rohkem erinevad need tänapäevastest organismidest.
Madalamal arengutasemel loomade jäänuseid on leitud vanematest kivimitest, mis viitab nende varasemale tekkele.
Mida nooremad on uuritavad kihid, st mida lähemal maapinnale need paiknevad, seda sarnasemad on leitud kivistised tänapäevaste organismidega.
Mõtle
- Kuidas tõestavad fossiilid evolutsiooni toimumist?
- Kuidas on võimalik teada saada fossiilide vanust?
Organismide ehituse võrdlemine
Peale kivististe annab meile teadmisi evolutsiooni kulgemise kohta ka tänapäeva organismide ehituse võrdlemine. Eri liiki organismide elundid võivad olla põhijoontes sarnase ehitusega ja see tõendab nende organismide ühtset päritolu. Mida sarnasem on organismide ehitus, seda lähemalt on nad suguluses. Näiteks on praegu elavate selgroogsete loomade (konna, linnu, vaala, inimese jt) jäsemed sarnase põhiehitusega, vaatamata sellele et nende funktsioonid on väga erinevad. Tõenäoliselt on need organismid arenenud ühistest eellastest.
Mõtle
- Mille poolest on kõik jäsemed joonisel sarnased?
- Võrdle organismide sõrmeluid. Mis ülesannet need eri loomadel täidavad?
Mida näitavad mandunud elundid?
Organismide sugulust näitavad ka mandunud elundid. Need on niisugused elundid, mis pole mõnel liigil välja arenenud ja on kaotanud oma esialgse ülesande. Paljudel teistel loomadel on need elundid aga vajalikud ja talitlevad.
Näiteks inimesel on sellised umbsoole ussripik, õndraluu, tagapurihambad (nn tarkusehambad). Selliste elundite säilimine inimesel kinnitab tema sugulust nende imetajatega, kellel see elund on olemas.
Arengu algetapil on selgroogsete looted sarnased
Lootelise arengu võrdlemine näitab, et selgroogsete organismide looted on arengu varajastel etappidel väga sarnased. Näiteks on neil lõpusepilude algmed ja saba. See tõendab nende organismide sugulust ja viitab põlvnemisele lõpustega lähtevormist. Loodete hilisematel arenguetappidel ilmnevad üha enam kindlale liigile iseloomulikud tunnused.
- Kõik need organismid on suguluses, sest arengu algetappidel on nende looted üksteisega sarnased.
- Linnud on kaladega lähemas suguluses kui imetajatega.
- Linnud ja imetajad on omavahel lähemas suguluses, sest mõlemal on neli jäset.
Organismide DNA ja valkude võrdlemine
Teadlased uurivad pärilikkusainet (DNA) ja kehavalke, et teha kindlaks, milline on organismidevaheline sugulus. Kuna DNA määrab valkude sünteesi, siis annab ka valkude uurimine teavet organismide evolutsiooni kohta. Mida sarnasemad on eri liiki organismide DNA ja kehavalgud, seda lähemalt sugulased nad on. Näiteks verevalk hemoglobiin on ühesugune inimesel ja šimpansil, gorillal aga inimese omast mõnevõrra erinev.
Lisa. Eri rahvaste DNA võrdlemine aitab selgitada rahvaste kujunemislugu
Tänapäeval saab kindlaks teha organismi kõigis kromosoomides sisalduva DNA järjestuse ja selle põhjal teha järeldusi organismide suguluse kohta. Geeniuuringud aitavad saada uusi teadmisi eelajaloolise inimese evolutsioonist. Tartu Ülikooli evolutsioonilise bioloogia õppetooli teadlased püüavad eri rahvaste geenikombinatsioone võrreldes taastada inimkonna migratsiooniteid: kuhu ja millal rännati Aafrikast ja millal asustati teised kontinendid. Geeniuuringutega on ümber lükatud paljud varasemad uskumused erinevate rahvaste kujunemisloo kohta.
Olulised mõisted
- kivistis ehk fossiil – ammustel aegadel elanud organismi või selle elutegevuse kivistunud jäljend
