Ovo je drugo poglavlje brošure Nauka, evolucija i kreacionizam, koju je 2008. godine objavio Institut za medicinu Nacionalne akademije nauka SAD, privatne, neprofitne, samopodstičuće institucije koja bira istaknute učenjake zbog njihovih doprinosa u istraživanju, a posvećena je napretku nauke i tehnologije i njihovom korišćenju za opštu dobrobit. Nacionalna akademija je osnovana 1863. godine poveljom Kongresa SAD, sa obavezom da savetuje federalnu vladu po pitanjima nauke i tehnologije.
Mnoge naučne oblasti su pružile potporu biološkoj evoluciji
Mnoge vrste dokaza su doprinele naučnom razumevanju biološke evolucije. Neki od tih dokaza – kakvi su fosili davno izumrlih životinja, kao i geografska rasporela vrsta – bili su poznati naučnicima u XIX veku ili pre. Drugi oblici dokaza – kakvi su poređenja DNK nizova– postali su dostupni u XX i XXI veku.
Dokazi za evoluciju ne dolaze tek iz bioloških nauka, već isto tako iz klasičnih i modernih istraživanja u antropologiji, astrofizici, hemiji, geologiji, fizici, matematici i drugim naučnim disciplinama, uključujući društvene nauke. Astrofizika i geologija su pokazale da je Zemlja dovoljno stara da bi biološka evolucija dovela do vrsta koje danas vidimo. Fizika i hemija su stvorile metode datiranja koji su ustanovili doba ključnih evolucionih događaja. Proučavanja drugih vrsta su otkrila ne samo kontinuitet fizičkog izgleda već i kontinuitet ponašanja među vrstama. Antropologija je omogućila nove uvide u ljudsko poreklo i međuodnose biologije i kulturalnih faktora pri oblikovanju ljudskog ponašanja i društvenih sistema.
Kao u svakoj aktivnoj oblasti nauke, mnoga pitanja ostaju neodgovorena. Biolozi nastavljaju da proučavaju evolucione odnose među organizmima, genetsko promene koje utiču na oblik i funkcije organizama, efelte organizama na fizičko okruženje Zemlje, evoluciju inteligencije i društvena ponašanja i mnoge druge očaravajuće teme. Ali u svakom slučaju oni postavljaju konkretna pitanja da bi bolje razumeli kako se, ne da li se, evolucija dogodila i nastavlja da se događa. Oni ispituju i detaljnije razjašnjavaju načina koji stvaraju evolucione promene i posledice tih promena.
Biološka evolucija je deo ubedljivog istorijske povesti koji su naučnici sagradili tokom par prethodnih stoleća. Povest počinje oblikovanjem svemira, Sunčevog sistema i Zemlje, koji u doveli do uslova potrebnih da život evoluira. Iako mnoga pitanja o početku života na ovoj planeti ostaju otvorena, pojava života pokreće proces biološke evolucije koji se nastavlja do danas. Nova poglavlja ove povesti i danas bivaju otkrivena pročavanjem genetičkih procesa odgovornih za evolucione promene.
Nastanak svemira, naše galaksije i našeg Solarnog sistema je stvorio uslove neophodne za evoluciju žiivota na Zemlji.
Slika Zemljinog mesta u svemiru se u velikoj meri promenila u XX veku kao što se to desilo u XVI i XVII veku posle Kopernikove, tada kontroverzne, zamisli da je Sunce, ne Zemlja, centar poznatog kosmosa. Tokom treće decenije XX veka novi teleskop na planini Vilson (Mount Wilson) pored Los Anđelesa otkrio je da mnoge blede mrlje svetlosti, raštrkane po noćnom nebu, nisu magline u našoj galaksiji Mlečni put. Naprotiv, one su posebne galaksije, od kojih svaka sadrži mnogo milijardi zvezda. Proučavajući svetlost koju te zvezde emituju, astrofizičari su došli do sledećeg zapanjujućeg zaključka. Galaksije se međusobno udaljavaju u svim pravcima, što sugeriše da se svemir širi.
Ovo opažanje je vodilo ka pretpostavci koju je prvi predložio beglijski stronom i katolički sveštenik Žorž Lemetr (Georges Lemaître), da se svemir rodio u događaju poznatom kao Veliki prasak. Po toj ideji, sva energija i materija svemira je bila sabijena u beskonačno mali, beskonačnu gust i beskonačno vruć objekat poznat kao singularitet, o kome naučnici i dalje znaju jako malo. Svemir je zatim počeo da se širi. Dok se širio, svemir se hladio do trenutka kada su elementarne čestice, koje danas oblikuju materiju svemira, postale stabilne. Pojava Velikog praska, kao i vreme koje je od tada prošlo, sugerišu da bi materija u dubokom svemiru trebalo da ima određenu temperaturu – što je predviđanje koje je potvrđeno zemaljskim mikrotalasnim radio teleskopima. Kasnija satelistska posmatranja su pokazala da pozadinsko zračenje svemira ima upravo one osobine koje bismo mogli da očekujemo od Velikog praska.
Kako se svemir širio, njegova materija se grupisala, pod uticajem gravitacije i ostalih procesa koje još uvek ne razumemo u potpunosti, u ogromne strukture koje su postale galaksije. Unutar tih struktura, mnogo manji grumenovi materije su se urušili u vrtložne oblake gasa i prašine. Kada je gravitacija dovoljno sabila materiju u centru određenog oblaka, atomi vodonika u tom oblaku su počeli da se spajaju u atome helijuma, stvarajući vidljivu svetlost i drugo zračenje – stvorena je zvezda.
Astrofizičari su takođe ustanovili da se neke zvezde rađaju u sredini spljeskanog obrćućeg diska materije. Gas i prašina unutar takvih diskova mogu da se grupišu u manje grumenove, a ti manji gumenovi oblikuju tela zvana protoplanete. Kompjuterske simulacije su nagovestile da protoplanete mogu da dovedu do planeta i ostalih objekata (kakvi su meseci i asteoridi) koji se obrću oko zvezde. Naš zvezdani sistem je verovatno stvoren na ovaj način, a pžljiva merenja su otkrila velike plenete koje se obrću oko zvezda u Mleščnom putu. Ovi nalazi govore da se milijarde planeta obrću oko mnogo milijardi zvezda u našoj galaksiji.
Astrofizičari i geolozi su došli do širikog spektra načina da izmere starost svemira, naše galaksije, Sunčevog sistema i Zemlje. Mereći udaljenosti između galaksija i brzine kojima se razdvajaju, astronomi mogu da izračunaju koliko je vremena prošlo od Velikog praska. Sve precizniji načini merenja ovih veličina ukazuju da je svemir star nekih 14 milijardi godina. Drugi nači procene starosti svemira, korišćenjem merenja pozadinskog zračenja ostalog od Velikog praska, daju slične rezultate. Ostala osmatranja i računice ukazuju da je naša galaksija počela da se obikuje par stotina miliona godina nakon Velikog praska, tako d aje Mlečni put pratično star koliko i svemir.
Naš zvezdani sistem je unutar Mlečnog puta formiran kasnije. Merenja radioaktivnih elemenata iz meteorita, koji su zaostaci materijala koji je oblikovao Sunčev sistem, ukazuju da je naša planeta formirana pre 4,5 do 4,6 milijardi godina. Asteoridi i komete su bombardovale Zemlju nakon njenog oblikovanja, ponovo topeći njenu površinu. Skorašnje računice pokazuju da je jedan od objekaa koji je pogodio Zemlju bio tako veliki – otprilike veličine Marsa – da je u Zemljinu orbitu prosuo materijal koji je formirao Mesec. Najstarije stene donete sa Meseca su starosti od 4,4 do 4,5 milijardi godina. Najstariji čvrsti materijal na Zemlji su kristali cirkona koji su oblikovani pre 4,4 milijarde godina. Stene starije od 3,5 milijardi godina su rasute po svim Zemljnim kontinentima.
Živa bića su se pojavila u prvih milijardu godina istorije Zemlje
Dokazi iz najstarijih fosila otkrivaju da je na Zemlji život postojao tokom najvećeg dela istorije planete. Paleontolozi koji su radili u zapadnoj Australiji otkrili su slojevite stene zvane stromatoliti (stromatolites) koje izgledaju kao rezultat delovanja bakterija od pre bar 3,4 milijardi godina, kao i fosile cijanobakterija (takođe poznatih i kao plavozelene alge) čija je starost određena na 3,5 milijardi godina. Ostali hemijski dokazi ukazuju da je život mogao da nastane znatno ranije, unutar par stotina miliona godina od trenutka kada se Zemljina površina konačno ohladila.
Odgonetnuti kako je život nastao je u isto vreme i uzbudljiv i zahtevan naučni problem. Jo uvek nisu pronađeni fosilni dokazi životnih oblika starijih od 3,5 milijardi godina. Ponovno stvaranje uslova koji su vodili ka tim najstarijim organizmima je teško pošto puno toga ostaje nepoznato u hemijskim i fizičkim karakteristikama rane Zemlje. Ipak, istraživači su ponudili ideje o načinima na koje su se samokopirajući organizmi mogli oblikovati i početi da evoluiraju i testirali su uverljivost tih ideja u laboratorijama. Iako nijedna od tih teorija nije dosegla opštu saglasnost, postoji određeni napredak o tim suštinskim pitanjima.
Od polovine XX veka stotine laboratorijskih eksperimenata da su pokazali da su najjednostavnije hemijske komponente, kakve su voda i vulkanski gasovi, mogli da reaguju i stvore mnoge molekularne gradivne blokove života, uključujući molekule koji glade proteine, DNK i membrane ćelija. Meteoriti takođe sadrže neke hemijske gradivne blokove, a astronomi su, koristeći radio teleskope, našli puno ovakvih molekula u međuzvezdanom prostoru.
Da bi život započeo, neophodno je da se steknu tri uslova. Prvo, moraju da se sakupe grupe molekula koji mogli da kopiraju sebe. Drugo, kopije ovakvih mokularnih skupova moraju da ispolje varijabilnost, tako da bi neki bili sposobniji da iskoriste resurse i izdrže izazove okruženja. Treće, varijacije moraju da budu nasledne, tako da bi se brojnost neke varijacije uvećala pod povoljnih uslovima u okruženju.
Niko još uvek ne zna koja kombinacija molekula je ispunila ove uslove, ali su istraživači pokazali kako je oovaj proces mogao da izgleda proučavajući molekul poznat kao RNK.
RNK je robonukleidna kiselina. Molekul srodan sa DNK koji se saastoji od nukleotida međusobno uvezanih u lance. RNK opslužuje brojne funkcije želije, uključujući šablon za sintezu proteina i katalizujući određene biohemijske reakcije.
Istraživači su otkrili da neki molekuli RNK mogu da u velukoj meri uvećaju brzinu nekih biohemijskih reakcija uključujući deljenje delova drugih RNK molekula. Ako je molekul sličan RNK mogao da se samoreprodukuje (možda uz pomoć drugih molekula), on je mogao da stvori osnovu veoma jednostavnih živih organizama. Ako su takvi samoreplikatori bio zapakovan unutar hemijskih mehurića ili membrana, oni su mogli da oblikuju protoćelije – rane verzije veoma jednostavnih ćelija. Promene u tim molekulima su mogle da vode ka varijacijama, recimo boljem repliciranju u konkretnom okruženju. Na ovaj način, prirodna selekcija bi počela da stvara mogućnosti za povećanje složenosti proćelija koje su imale napredne molekularne inovacije.
Građenje verodostojne hipoteze o počecima života će zahtevati odgovore na mnoga pitanja. Naučnici koji proučavaju početak života još uvek ne znaju koje su grupe hemikalija mogle da počnu da se samorepliciraju. Čak i ako bi bilo moguće u laboratoriji stvoriti živu ćeliju od jednostavnijih hemikalija, to ne bi dokazalo da je priroda pratila isti put pre nekoliko milijardi godina, na ranoj Zemlji. Ali fundamentalni principi hemijskog porekla života, kao i verodostojni hemijski detalji ovog procesa, jesu predmet naučnog istraživanja na isti način kao i svi ostale prirodne pojave. Istorija nauke pokazuje da čak i veoma teška pitanja kakvo je način nastaka života mogu biti rešena zbog napredaka u teoriji, napretku u oruđima i otkriću novih činjenica.
Fosili pružaju opsežne dokaze koji dokumentuju događanje evolucije
Početkom XIX veka prirodnjaci su primetili da se fosili pojavljuju u posebnom poretku u slojevima sedimentnog kamena. Stariji materijali su dublje položeni pa su stoga bliže dnu sedinementne stene nego kasnije položeni sedimenti, iako starije stene mogu ponekad, tamo gde je dolazilo do velikih potresa u Zemljinoj kori, da budu iznad mlađih stena.
Fosili koji više liče na moderne organizme su se pojavljivali u relativno mladim sedimentima, dok se fosili koji tek u naznakama liče na moderne odganizme pojavljuju u starijim sedimentima. Na osnovu ovih zapažanja predloženo je da se organizmi menjaju tokom vremena. Ali Darvi i Alfred Rasel Volas su prvi odredili prirodnu selekciju za usmerujuću silu iza evolucije, ili kako je Darvin rekao izmenjeni predak.
Kada je Darvin objavio Poreklo vrsta 1859. godine, paleontologija je još uvek bila gruba nauka. Sedimentne stene iz mnogih vremenskih perioda su bile nepoznate ili proučavane na neodgovarajući način. Darvin je proveo skoro 20 godina sakupljući dokaze koji su podržavali njegovu ideju pre nego što ju je otkrio javnosti, ali je takođe veoma pažljivo razmatrao moguće probleme u svom viđenju, kakvi su bili tadašnji nedostatak fosilnih zapisa i retkost međuformi između nekih glavnih grupa organizama.
Za sledećih vek i po paleontolozi su pronašli mnogo međuformi koje nisu bile poznate u Darvinovo vreme. Na velikom broju lokacija, sedimentne stene starosti od 540 do 635 miliona godina sadrže tragove mekih tkiva višećelijskih organizama, a fosilizovani tragovi u ranijim sedimentima ukazuju na postojanje crvolikih bića od pre milijardu godina. Neki od ovih organizama su verovatno međuforme između jednoćelijskih organizama, koji su bili jedini stanovnici Zemlje u prvih dve ili više milijardi godina istorije života, i organizama za čvrstim telom kojisu se pojavili u obilju fosilnih zapisa koji počinju pre oko 540 miliona godina. Na sličan način, puno ovih organizama koji se pojavljuju tokom ovog perioda su bili prelazni oblici između ranijih organizama mekog tkiva i glavnih evolucionih nizova kakvi su ribe, zglavkari i mekušci koji su preživeli do današnjih dana.
Tiktaalik je bitna međuforma između ribe i ranih tetrapoda koji su živeli na kopnu. Fosili od pre nekih 330 miliona godina ukazuju na evoluciju velikih vodozemaca iz ranih tetrapoda. Dobro očuvani skeleti stari 230 miliona godina prikazuju dinosauruse koji su evoluirali iz reptilskog niza. Poznati primer prelaznog oblika je Archaeopteryx, fosil star 155 miliona godina koji je imao skelet malog dinosaurusa, ali i perje i krila. Pticolikiji fosili iz Kine, starosti oko 110 miliona godina, imaju manje repove i kandžaste dodatke. Kod novijih fosila su otkriveni evolucioni putevi mnogih današnjih organizama, kao što su kitovi, slonovi, oklopnici, konji i ljudi.
Svaka vrsta koja danas živi na Zemlji je posledica nekog evolucionog niza – odnosno, proistekla je iz ranije vrste koja je proistekla iz ranije vrste, i tako dalje kroz vreme. Za bilo koje dve vrste koje danas postoje mogu se kroz vreme pratiti njihovi evolucioni nizovi, sve dok se ti nizovi ne preseku. U preseku je vrsta koja je bila poslednja zajednička predačka vrsta te dve današnje vrste. (Ponekad, ova zajednička predačka vrsta se naziva zajednički predak, ali se ovaj termin odnosi na grupu organizama, a ne na jednog pretka). Na primer, zajednički predak ljudi i šimpanzi je bila vrsta koja je živela pre otprilike 6 do 7 miliona godina, dok je zajednički predak ljudi i naduvane ribe (puffer fish) bila stara riba koja je živela u okeanima Zemlje per više od 400 miliona godina.
Zato ljudi ne vode poreklo od šimpanzi ili bilo kog današnjeg majmuna, već od vrste koja više ne postoji. Baš kao što ljudi ne vode poreklo od današnjih riba, već od vrste ribe od koja su nastali rani teterapodi.
Ako je zajednički predak dve vrste živeo relativno skoro, onda je verovatno da će te dve vrste imati više zajedničkih fizičkih odlika i načina ponašanja nego dve vrste sa udaljenijim zajedničkim pretkom. Ljudi su stoga sličniji šimpanzama nego ribama. Ipak, svi organizmi dele neke slične osobine pošto svi dele iste zajedničke pretke u nekoj tački u prošlosti. Na primer, na osnovu nagomilanih fosilnih i molekularnih dokaza, zajednički predak ljudi, krava, kitova i slepih miševa je najverovatnije sisar koji je živeo pre oko 100 miliona godina. Naslednici tog zajedničkog pretka su doživeli velike promene, ali njihov skelet je ostao strahovito sličan. Osoba piše, krava šeta, kit pliva a slepi miš leti uz pomoć struktura koje su izgrađene kostima koje su različite po finesama ali su slučne u opštoj strukturi i međusobnim odnosima.
Evolucioni biolozi terminom homologe označavaju slične strukture koje nastaju od zajedničkog pretka. Komparativni anatomi istražuju takve homologe, ne samo u strukturama kostiju već i kod drugih delova tela, čime iz nivoa sličnosti određuju evolucione odnose. Koristeći istu logiku, ostali biolozi istražuju sličnosti u funkcionisanju različitih organa, tokom razvoja embriona, ili u ponašanju različitih vrsta organizama. Ova istraživanja pružaju dokaze o evolucionim putevima koji povezuju današnje organizme sa njihovim zajedničkim precima. Hipoteze zasnovane na ovim dokazima mogu biti testirane pomoću fosila.
Ponekada različiti nizovi nezavisno evoluiraju slične odlike, poznate kao analoge strukture, koje izgledaju kao homologe ali nisu posledica zajedničkih predaka već zajedničkog okruženja. Recimo, delfini su vodeni sisari koji su evoluirali od kopnenih sisara pre više od 50 miliona godina. U evolucionom smislu, delfini su od riba udaljeni koliko i miševi ili ljudi. Ali oni jesu evoluirali earodinamična tela koja veoma liče na tela riba, ajkula, pa čak i izumrlih dinosaurusa poznatih pod imenom ihtiosaurusi (ichthyosaur). Ove vrste dokaza iz velikog broja polja biologije omogućavaju evolucionim biolozima da uoče da li su razlike u ponašanju i fizičkom izgledu posledica zajedničkog pretka ili su nezavisni odgovori na slične izazove okruženja.
Evolucija uzima u obzir geografasku raspoređenost mnogih biljaka i životinja
Raznolikost života je praktično nezaamisliva. Milioni svrsta žive na, u i nad Zemljom; svaka zauzima svoju ekološku nišu. Neke vrste, kakvi su ljudi, psi ili pacovi, mogu da žive u širokom pojasu okruženja. Druge su izuzetno specijalizovane. Jena vrsta gljiva raste isključivo u na zadnjem delu pokrivača krila jedne vrste buba koje postoji samo u nekim pećinama u južnoj Francuskoj. Larva muve Drosophila carcinophila može da se razvija isključivo u specijalizovanim žlebovima ispod klješta trećeg para usnih dodataka kopnene krabe koja postoji samo na nekim ostrvima u Karibima.
Postojanje biološke evolucije u isto vreme objašnjava ovu raznovrsnost i uzima u obzir njenu raspoređenost. Recimo, pogledajmo muve drozofile sa havajskih ostrva. Samo na Havajima postoji više od 500 vrsta muva koje pripadaju rodu Drosophila i njemu bliskom Scaptomyza. Ove havajske vrste su otprilike četrvtina svih vrsta ovog roda širom sveta, a ima ih mnogo više nego na lokacijama slične veličine bilo gde u svetu. Zašto toliko mnogo različitih vrsta muva živi na Havajima?
Odgovor nam pruža geološka i biološka istorija Havaja. Havajska ostva se sastoje od vrhova okeanksih vulkana koja nikada nisu bila povezana za glavnim kopnom. Ova ostva su formirana kada se pacifička tektonska ploča pomerala preko vrućih tačaka gde izviruća lava iz Zemljine unutrašnjosti zagreva Zemljinu koru. Najnovija ostrva su najviša, dok su starija ostrva vremenom erodirala i na kraju potonula u vodu. Stoga se najstarija kopnenma masa lanca, atol Kure (Kure Atoll), uzdigao iz Pacifika pre otprilike 30 miliona godina, dok je najmlađe, Veliko ostrvo, staro tek 500 hiljada godina i još uvek iskazuje značajnu vulkansku aktivnost.
Sve domorodačke biljke i životinje na Havajima – odnosno one koje su postojale na ostrvima pre dolaska ljudi pre 1200 do 1600 godina – su naslednici organizama koji su na prvobitno gola ostva stigli vazduhom ili vodom sa okolnih kontinenata i sa udaljenih ostrva. U slučaju havajanskih drozofila, nekoliko vrsta dokaza, a posebno DNK, pokazuju da su sve domorodačke Drosophile i Scaptomyze naslednici jedne stare vrste koja je naselila ostrva pre nekoliko miliona godina.
Ovi početni kolonizatori su se susreli sa uslovima koji su bili veoma povoljni za brzu specijaciju. Pojedine vrste su stalnu služile kao preci mnogih drugih vrsta kao grupa muva koje su zauzimale okruženja s arazličitim nadmorskim visinama, vlažnošću, tlom i biljkama. Na sve ovo, male grupe muva – ili u nekim slučajevima možda jedna oplođena ženka – su letele ili bivale odnete na druga ostrva, gde su rađale nove vrste. Mnoge nove vrste su uspevale da zauzmu ekološke niše koje bi na kontinentima druge vrste već zauzele. Na primer, mnoge havajske drozofile ležu jaja na raspadajućem lišću na tlu, ekološkoj niši koja je na kontinentima napunjena insektima i drugim organizmima, ali je na Havajima bila praktično prazna.
Sisari koji su živeli u Severnoj i Južnoj Americi pružaju još jedan dobar primer načina nakoji evolucija vodi računa o rasporedu vrsta. Ova dva kontitenta su bila povezana u veću kopnenu masu tokom ane evolucije sisara. No, raspadanje te mase je dovelo do razdvajanja Severne i Južne Amerike, posle čega su njihovi sisari počeli da evoluiraju u različitim pravcima. Sisari koji su evoluirali u Južnoj Americi su današnje grupe mravojeda, lenjivaca, oposuma i oklopnika, sudeći po fosilima. U Severnoj Americi, konji, slepi miševi, vukovi i mačke sabljarke su bile među mnogim vrstama koje su evoluirale. Zatim, pre tri miliona godina, Severna i Južna Amerika su se sponovo spojile zbog pomeranja Zemljinih tektonskih ploča. Sisari Južne Amerike, kao što su oklopnici, oposumi i mravojedi, migrirali su na sever. Za to vreme, mnoge vrste severnoameričkih sisara, kao što su jelen, rakuni, planinski lavovi, medvedi i psi, krenuli su kroz tesnac na jug.
Molekularna biologija je potvrdila i proširila zaključke o evoluciji izvučene iz drugih oblika dokaza
Čarls Darvin i ostali biolozi XIX veka stigli su do svojih zaključaka iako praktično ništa nisu znali o molekularnim osnovama života. Od tada je mogućnost detaljnog istraživanja bioloških molekula omogućila sasvim nove oblike dokaza o mehanizmima i istorijskih putevima evolucije. Novi dokazi su u potpunosti potvrdili opšti zaključak dobijen iz fosila, geografskog rasporeda vrsta i ostalih opažanja. Takođe, ovo je omogućilo mnogo novih informacija o evolucionim odnosima među vrstama i o načinu kako se evolucija odvija.
DNK se prenosi od jedne generaciji drugoj direktno od roditelja do potomaka (kod aseksualno reprodukujućih organizama) ili kroz spajanje sperme i jajeta koji nose DNK (kod seksualno reprodukujućih organizama). Raspored nukleotida u DNK se zbog mutacija može promeniti od jedne do druge generacije; ako ove promene donose prednost, nova DNK će se verovatnije raširiti kroz populaciju tokom mnogih generacija. Neutralne mutacije koje nemaju posledice na osobine organizama mogu se, razmenom DNK, zadržati unutar populacije. Rezultat svega ovoga je da DNK sadrži podatke o prošlim genetskim promenama, koje uključuju pormene zaslužne za evoluciona prilagođavanja.
Poredeći DNK lance dva organizma biolozi mogu da otkriju genetske promene koje su se dogodile od kada su ti organizmi delili zajedničkog pretka. Ako dve vrste imaju relativno bliskog zajedničkog pretka, DNK nizovi će biti sličniji nego DNK nizovi dve vrste koje dele udaljenijeg zajedničkog pretka. Na primer, DNK nizovi ljudi, koji veoma malo variraju među pojedincima i populacijama ljudi, u srednjem se razlikuju tek par procenata od šimpanzi, ukazujući na relativno blisko zajedničko poreklo. Ali ljudski DNK nizovi se pojačano razlikuju od babuna, miša, kokoške i naduvane ribe, ukazujući na povećanje evolucione razlike svih nabrojanih organizama. Čak i veće razlike u DNK nizovima se mogu naći pri poređenju ljudi i muva, crva ili biljaka. Ali sličnosti u DNK nizovima postoje kod svih živih bića, bez obzira na vreme koje prošlo od kada su imala zajedničkog pretka. Čak i ljudi i bakterije dele sličnosti u DNK nizovima određenih gena, a te sličnosti odgovaraju molakularnim sistemima sa sličnim funkcijama. Biološka evolucija tako objašnjava zašto je moguće proučavati druge organizme zarad razumevanja bioloških procesa važnih za ljudski život. Zaista, puno biomedicinskih istraživanja koja se danas sprovode su zasnovana na biološkim sličnostima svih živih bića.
Pručavanje bioloških molekula je učinilo više od dokumentovanja evolucionih odnosa među organizmima. Ono takođe može da otkrije kako su genetske promene proizvele nove osobine kod organizama tokom istorije evolucije. Na primer, molekularni biolozi su istraživali funkciju regulatornih proteina koji uključuju ili isključuju gene tokom razvoja organizma iz oplođenog jajeta. Male promene u ovim proteinima, u delovima DNK za koje se ovi proteini kače, ili čak, kako je nedavno otkriveno, u malim RNK molekulima, mogu imati dramatične posledice na anatomiju i funkcionisanje organizma. Takve promene mogu biti odgovorne za neke od glavnih evolucionih inovacija koje su se tokom vremena događale, kakve su razvoj udova od peraja kod ranih tetrapoda. Takođe, biolozi su otkrili da veoma slični kompleti regulišućih proteina postoje u veoma različitim organizmima kakvi su muve, miševi i ljudi, uprkos mnogim milionima godina koji razdvajaju ove organizme od njihovih zajedničkih predaka. SNK dokazi ukazuju da su osnovni mehanizmi koji kontrilišu biološke forme razvijeni pre ili tokom evolucije višećelijskih organizama i od tada sačuvani uz sasvim male razlike.
Biološka evolucija objašnjava poreklo i istoriju naše vrste
Istraživanje svih oblika dokaza koje smo prikazali u ovoj brošuri dovelo je do zaključka da su ljudi evoluirali od predaka sisara. U XIX veku je ideja da ljudi i majmuni imaju zajedničkog pretka bila nova, te je bila predmet rasprava između naučnika u Darvinovo vreme i u kasnijim godinama.
Ali dana nema naučne sumnje o bliskim evolucionim vezama između čoveka i ostalih primata. Koristeći isti naučni metod i alate koji je korišćen za proučavanje evolucije drugih vrsta, istraživači su sakupili veliki i rastući broj fosila i izuzetnih novih molekularnih dokaza koji jasno ukazuju da su iste sile odgovorne za evoluciju svih drugih živih biža na Zemlji igrale ulogu tokom biološke evolucije ljudskih karakteristika.
Na osnovu snage dokaza poređenja DNK, zajednički predak čoveka i šimpanze je živeo pre otprilike 6 do 7 miliona godina. Evoluciono drvo koje vodi od ove predačke vrste do modernih ljudi sadrži nekoliko pobočnih grana, koje predstavljaju populacije i vrste koje su na kraju izumrle. Tokom prošlosti, planeta su nekoliko puta naseljavale humanoidne vrste.
Pre otkprilike 4,1 miliona godina, u Africi se pojavila vrsta koju paleontolozi svrstavaju u rod Australopithecus što znači južni majmun. (Član roda je prvi put otkriven u južnoj Africi, iako su drugi fosili, uključujući i gotovo potpun skelet trogodišnje ženke, nađeni u istočnoj Africi). Mozak odraslih ovog roda je bio gotovo iste veličine kao i modernih majmuna (što je dokumentovano u veličini fosila lobanje), te izgleda da su deo života provodili penjući se na drveće, na šta ukazuju kratke noge i osobine gornjih udova. Ali Australopitekus je takođe hodao uspravno, kao što to čine ljudi. Otkriveni su tragovi stopala jedne od najstarijih vrsta australopitekusa, izuzetno jasno sačuvani u vulkanskom pepelu.
Pre oko 1,8 miliona godina pojavija se napredna vrsta Homo erectus (uspravni čovek). Ova vrsta se raširila od Afrike do Evroazije. Fosili uključuju ostatke skeleta nekih vrsta unutar roda Homo. Skorije vrste su imale veće mozgove nego prethodne.
Dokazi pokazuju da su moderni ljudi (Homo sapiens) sa telima i mozgovima poput naših evoluirali u Africi iz ranijih obilka ljudi. Najstariji poznati fosil modernog čoveka je star manje od 200 hiljada godina. Članovi ove grupe su se raširili po Africi i kasnije do Azije, Evrope i Amerika, zamenjujući ranike populacije ljudi koji su tada živeli u nekim delovima sveta.