Ugrás a tartalomhoz

Állattan

dr. Bakonyi Gábor, dr. Juhász Lajos, dr. Kiss István, dr. Palotás Gábor

Mezőgazda Kiadó

Megközelítési szintek és vizsgálati lehetőségek

Megközelítési szintek és vizsgálati lehetőségek

Az evolúció szintjei

Az evolúciót különböző hierarchikus szinteken lehet értelmezni. A szintek elkülönítése nem egyszerű, mert részben úgy viselkednek, mint önálló egységek, részben pedig összefüggéseik miatt a határok gyakran nehezen húzhatók meg. Az evolúció folyamatának vizsgálata alapvetően három szinten valósulhat meg. Az első szint a mikroevolúció, amely a faj alatti egységekben, alapvetően a populációk szintjén bekövetkező, evolúciós változást eredményező folyamatokkal foglalkozik. A mikroevolúciós változások vezetnek el a fajok kialakulásához (speciáció). Ennek leírása is egy külön értelmezési szint lehet. A makroevolúció a faj feletti rendszertani csoportok és szerveződési egységek (cönózisok, bioszféra) evolúciójának jellegzetességeit tárja fel. Az élővilág nagy geológiai időszakokat felölelő törzsfejlődését próbálja meg áttekinteni. A makroevolúciós eseményeket leíró modellek azonban jórészt még kiforratlanok.

Az evolúció vizsgálatának főbb lehetőségei

Az evolúciós paleontológia tudománya a „kiásásra kerülő” múlt, azaz az őslénytani leletek (fosszília) vizsgálatával foglalkozik. Fosszíliának nevezik az egykori élet bármilyen nyomát, legyen az lenyomat, vázképződmény vagy akár ürülék. A fosszilizálódáshoz szerencse is kell, hiszen a legtöbb élőlény pusztulását követően nyomtalanul eltűnik. Ennek megfelelően a fosszíliák csak igen hiányos képet adnak az egykori életről. Az előkerült leletek nem tekinthetők reprezentatív mintának. Egyes fajok jobban, míg mások nem alkalmasak fosszilizációra. Fosszíliák elsősorban az egyedekben gazdag taxonokból maradtak fenn nagyobb számban, míg az alacsony egyedszámúak kövületei csak ritkán, vagy egyáltalán nem maradtak fenn. A fosszíliák keletkezését megnehezíti, ha az élőlénynek nincs szilárd váza, mert ilyenkor csak lenyomatai keletkezhetnek. A test egyes részeinek vagy egészének fennmaradására nagyobb esély van akkor, ha az oxigéntől elzárt helyre, erősen sós és vizes területre, fagyos vagy száraz, homokos közegbe kerül. Az ilyen helyeken a lebontó szervezetek nem vagy csak minimális mértékben működnek, ami elősegíti a jó konzerválódást. A fosszíliák alapján nem lehet az egykori élőlénynek minden testrészét vizsgálni és az életműködéseit feltárni. Az állatok vázelemei általában jól ellenállnak a fizikai hatásoknak. Az elpusztult élőlény teste feldarabolódhat, szállítódhat, ami megnehezíti azonosítását, élőhelyének feltárását. A fosszília morfológiai változásokat szenvedhet a kőzet átrendeződése, elmozdulása miatt. A leletek korának meghatározását korszerű módszerek (radiokarbon-, kálium-, argonmódszer) teszik lehetővé. Így az evolúció folyamatának időbeli lezajlását is nyomon lehet követni, le lehet írni az evolúció menetét.

A fosszília formájában fennmaradt egykori élőlények és környezetük kapcsolatával a paleoökológia tudománya foglalkozik. A földi evolúció menetét, az egyes taxonok megjelenését, eltűnését képes feltárni, de azok okaira, illetve az evolúció mozgatóerőire gyakran nem tud kielégítő választ adni.

A ma élő fajok összehasonlító (komparatív) elemzése a rokonsági kapcsolatokra deríthet fényt, támpontot adhat egyes taxonok evolúciójára. Az összehasonlítás különböző organizációs szinteken valósulhat meg. A legpontosabb eredményt a genetikai információhordozó DNS-molekulák teljes körű feltérképezése adná, azonban ez jelenleg szinte lehetetlen. Ehelyett bizonyos kiválasztott géneket, vagy az irányításukkal létrehozott molekulákat (fehérje, RNS) hasonlítanak össze. Figyelembe kell azonban venni azt, hogy egyes gének megváltozásának sebessége még a különböző fajoknál is közel egyforma, míg másoké jelentősen eltérhet. Egy fajon, sőt egy populáción belül is eltérő lehet egy adott gén változásának sebessége. Ez a populációk, fajok génállományának polimorfizmusát növeli.

A ma élő fajok összehasonlítására lehetőség van a sejtek (sejtorganellumok is), szövetek, szervek, szervrendszerek vagy az egész szervezet szintjén. A közös eredetű génkészlet igen hasonló anatómiai, élettani, viselkedésbeni tulajdonságokban jelenik meg. Ezek homológ bélyegek, amelyektől el kell különíteni a funkcionális analógiát.

A populációgenetikai és speciációbiológiai vizsgálatokkal az evolúciós változások kiindulási alapját, mozgatóerőit lehet feltárni. Ma már jórészt ismertek a populáció génállománya megváltozásának okai, típusai, hatásmechanizmusai és előfordulási gyakoriságuk (21.6. fejezet). Lehetőség van a természetes populációk genetikai állományának hosszú távon való megfigyelésére. A kísérletes populációgenetika eredményei az elméleti populációgenetika matematikai modelljeinek érvényességét támasztják alá, vagy kérdőjelezik meg. A speciációbiológia a génállomány feltérképezése révén az egymástól elkülönült populációk hasonlóságát, illetve eltérését állapítja meg. Az eltérés mértéke jelzi a fajképződés folyamatának adott állapotát, vagy a hibridizáció bekövetkeztét. A mikroevolúciós szint és a speciáció vizsgálati eredményei (a filogenetikai szemléletű rendszerezéssel párhuzamosan) az evolúciós szemléletű szisztematika kialakításához vezettek.