Olelusvõitlus ja looduslik valik

Maakeral elab miljoneid kõikvõimaliku kuju ja suurusega organisme. Kuidas kõik need erinevad organismid tekkisid? Kuidas on nad omavahel suguluses? Sellele annab vastuse õpetus eluslooduse evolutsioonist.

Oletatakse, et elu tekkis Maal umbes 3,5 miljardi aasta eest. Esimesed elusorganismid olid väga väikesed ja lihtsa ehitusega (bakterid). Nendest lihtsa ehitusega organismidest ongi miljonite aastate jooksul arenenud järk-järgult üha keerukama ehitusega organismid. Vähestest liikidest on tänapäevaks kujunenud tohutu liikide mitmekesisus. Samal ajal on säilinud ka üsna lihtsa ehitusega organismide rühmad. Evolutsiooni käigus mitte ainult ei kujune uued liigid, vaid osa sureb ka välja.

Liikide järkjärgulist muutumist põlvkondade jooksul nimetatakse bioloogiliseks evolutsiooniks. Evolutsioonilised muutused toimuvad pika aja, paljude põlvkondade, jooksul.

Bioloogiline evolutsioon on aeglane ja lõppematu protsess. Kinnitust selle kohta võib leida igapäevaelust. Näiteks on arenenud antibiootikumide suhtes vastupidavad bakterid ning mürkide suhtes vastupidavad putukad.

Ka taimede ja koduloomade aretus ehk selektsioon on näide tänapäeval toimuvast evolutsioonist. Üks aretuse viise on kunstlik valik: valitakse välja ja paljundatakse vaid parimate tunnustega (saagikamaid vms) isendeid. Pideva valiku tulemusena soovitud tunnused aina paranevad ning saadakse uus taimesort või loomatõug. Uute tõugude ja sortide kujundamine erineb looduslikust evolutsioonist, sest seda suunab inimene vastavalt oma tahtele. Näiteks aretatakse soovitud omadustega loomatõugusid, kuid looduslikes tingimustes pole need enamasti eluvõimelised ega saa eksisteerida ilma inimese abita.

Evolutsiooni tulemusena

1. organismid kohastuvad muutuvate keskkonnatingimustega;
2. tekivad uued liigid, st suureneb organismide mitmekesisus;
3. osa liike sureb välja.

Organismide ellujäämine ja sigimine sõltub neid ümbritsevatest teistest organismidest ja looduse eluta osast. Sealjuures saavad mõned organismid paremini hakkama kui teised. Organismid kohastuvad, st omandavad antud keskkonnatingimustes kõige sobivamad pärilikud tunnused, mis soodustavad liigi isendite ellujäämist ja paljunemist. Ellu jäänud isendid annavad järglasi ja järgmistes põlvkondades muutuvad nende tunnustega isendid valdavaks ning nii võib kujuneda uus liik. Kohastumine toimub paljude põlvkondade jooksul. Vaatleme lähemalt, kuidas see looduses toimub.

Organismid annavad rohkem järglasi, kui neid ellu jääb

Tavaliselt on organismidel palju järglasi, kuid suur osa neist ei jää ellu, sest kõigile ei jätku toitu ega eluruumi või söövad teised organismid nad ära. Suur hulk neist hukkub enne, kui jõuab ise järglasi anda.

Me teame, et taimedel on palju seemneid ja et ainult vähestest neist arenevad uued taimed. Samuti ei jää ellu kõik loomade pojad. Seetõttu püsib organismirühmade arvukus looduses enam-vähem ühesugusena ja maakeral ei teki organismide üleküllust.

Sama liigi isendid on mõnevõrra erinevate tunnustega

Isegi samades tingimustes ühes rühmas (populatsioonis) elavad ühte liiki isendid pole täiesti sarnased, organis­midele on omane muutlikkus.

Evolutsioonis on tähtis pärilik muutlikkus. Eespool õpitust teame, et seda põhjustavad nii mutatsioonid kui ka geenide ja kromosoomide ümberpaiknemine (vt peatükk 7.3). Kui mutatsioon on selline, mis suurendab organismi ellujäämis­võimalust, siis antakse see edasi järgmistele põlvkondadele.

Organismid peavad pidevalt võitlema ellujäämise eest

Kui järglasi sünnib palju, ei jätku kõigile eluks vajalikke tingimusi, nt toitu ja eluruumi. Organismid peavad eluks vajalike tingimuste pärast omavahel pidevalt konkureerima, võitlema. Nende vahel toimub olelusvõitlus, võitlus ellujäämise eest. See võitlus pole enamasti mitte otseselt füüsiline, vaid kaudne.

Elutingimustega kõige paremini sobivad organismid jäävad ellu

Olelusvõitluses pole kõik sama liiki organismid individuaalsete erinevuste tõttu võrdsed. Osa organisme on oma elukeskkonnas kasulikumate tunnustega kui teised ja tulevad teistest paremini toime. Neil on suurem tõenäosus ellu jääda ja järglasi anda.

Eelisolukorras on need isendid, kellel on näiteks sobivam värvus, kes on tugevamad ja kiiremad või vastupidavamad, kes kiiremini õpivad ja kohanevad uute elutingimustega.

Edukaimad isendid pärandavad muutused järglastele

Peamine võit olelusvõitluses on järglaste andmine. Sellistel organismidel, kes elavad kauem, on rohkem elujõulisi järglasi kui teistel sama liigi isenditel. Sigides pärandavad nad kasulikku tunnust (muutust) määrava geeni oma järglastele. Enamik isendeid sureb aga järglasi andmata.

Seega on olelusvõitluse tagajärjeks looduslik valik: neid organisme, kes suudab antud elutingimustes edukamalt toime tulla, jääb teistest rohkem ellu ja annab rohkem järglasi.

Kui elutingimused jäävad samaks, on ka need kasuliku muutusega järglased elujõulisemad ja pärandavad kasulikke muutusi määravad geenid omakorda edasi. Nii kinnistuvad ja kogunevad sellised juhuslikult tekkinud muutused paljude sugupõlvede jooksul: loodusliku valiku tagajärjel toimub kohastumine. Isendite pärilikest muutustest kujunevad tervele populatsioonile või liigile kasulikud muutused.

Isendite ellujäämist ja paljunemist soodustavaid pärilikke tunnuseid, mis tagavad liigi säilimise, nimetatakse kohastu­musteks. Kohastumused on organismidele kasulikud ainult niisugustes oludes, kus need välja kujunesid. Kui aga elu­tingimused muutuvad, satuvad eelisolukorda teiste, uutes tingimustes kasulike tunnustega organismid. Loodusliku valiku tõttu kujunevad organismirühmades uued kohastumused ja ajapikku populatsioon muutub. Evolutsiooni käigus võivad liigi sees järk-järgult toimuvad väikesed muutused ja looduslik valik viia uue liigi tekkeni.

Kuna organismid on pidevalt kohastunud muutuvate keskkonna­tingimustega, on elu Maal püsima jäänud. Uute oludega mitte­kohastunud liigid on välja surnud ja asendunud sobivamatega.

Uued liigid võivad tekkida näiteks siis, kui mingi liigi levila jaguneb üksteisest eraldatud osadeks ning need osad ei puutu enam omavahel kokku. Populatsiooni osi võivad lahutada mitme­sugused geograafilised tõkked, näiteks veekogud, mäed, kanjonid jm, mis takistavad ristumist populatsiooni eri osade vahel.

Kui populatsiooni osad satuvad erinevatesse tingimustesse, soosib looduslik valik nende isendite erinevaid omadusi. Populatsiooni kummaski osas kujunevad sealsetele keskkonnaoludele vastavad kohastumused. Sobivaimad isendid jäävad uutes oludes ellu ja annavad järglasi. Kuna isoleeritud populatsioonide isendid enam ei kohtu ega ristu, muutuvad nad aja jooksul üha erinevamaks. Neil kujunevad niivõrd erinevad tunnused, et juhul, kui nad peaksidki kohtuma, pole nad enam võimelised omavahel viljakaid järglasi andma, st neil tekib ristumisbarjäär. Niisugustest erinevalt arenevatest populatsioonidest võivad tekkida uued liigid.