Φυσική επιλογή

Η Φυσική επιλογή είναι η διαδικασία εξέλιξης των ειδών μέσω της οποίας οι οργανισμοί που είναι καλύτερα προσαρμοσμένοι στο περιβάλλον αφήνουν περισσότερους απογόνους από εκείνους που είναι λιγότερο προσαρμοσμένοι. Η θεωρία της φυσικής επιλογής διατυπώθηκε επίσημα το 1858, από τον Κάρολο Δαρβίνο. Στηρίζεται στην παρατήρηση πως ορισμένες διαφορές μεταξύ των ατόμων σε έναν πληθυσμό είναι κληρονομήσιμες.

Η διαδικασία με την οποία οι οργανισμοί που είναι περισσότερο προσαρμοσμένοι στο περιβάλλον τους επιβιώνουν και αναπαράγονται περισσότερο από τους λιγότερο προσαρμοσμένους ονομάστηκε από τον Κάρολο Δαρβίνο φυσική επιλογή. Η θεωρία του Δαρβίνου προσέφερε μια απλή αλλά πειστική εξήγηση για την ποικιλία των ειδών στη Γη. Επειδή οι διάφορες περιοχές έχουν διαφορετικές συνθήκες και διαφορετικές ευκαιρίες επιβίωσης, διαφορετικοί οργανισμοί επιλέγονται από τη φυσική επιλογή ως οι πιο προσαρμοσμένοι στο συγκεκριμένο περιβάλλον.

Πως Προκύπτει η Φυσική Επιλογή;

Αναλυτικότερα η θεωρία της φυσικής επιλογής μπορεί να συνοψιστεί σε 4 βασικές παρατηρήσεις και σε 3 συμπεράσματα που απορρέουν από αυτές.

  • Παρατήρηση 1: Οι πληθυσμοί των διάφορων ειδών τείνουν να αυξάνονται από γενιά σε γενιά με ρυθμό γεωμετρικής προόδου.
  • Παρατήρηση 2: Αν εξαιρεθούν οι εποχικές διακυμάνσεις, τα μεγέθη των πληθυσμών παραμένουν σχετικά σταθερά.
    • Συμπέρασμα 1: Για να παραμείνει σταθερό το μέγεθος ενός πληθυσμού, παρά την τάση για αύξηση, μερικά άτομα δεν επιβιώνουν ή δεν αναπαράγονται. Συνεπώς μεταξύ των οργανισμών ενός πληθυσμού διεξάγεται ένας αγώνας επιβίωσης.
  • Παρατήρηση 3: Τα άτομα ενός είδους δεν είναι όμοια. Στους πληθυσμούς υπάρχει μια τεράστια ποικιλομορφία όσον αφορά τα φυσικά χαρακτηριστικά των μελών τους.
    • Συμπέρασμα 2: Η επιτυχία στον αγώνα για την επιβίωση δεν είναι τυχαία. Αντιθέτως, εξαρτάται από το είδος των χαρακτηριστικών που έχει κληρονομήσει ένας οργανισμός από τους προγόνους του. Οι οργανισμοί οι οποίοι έχουν κληρονομήσει χαρακτηριστικά που τους βοηθούν να προσαρμόζονται καλύτερα στο περιβάλλον τους επιβιώνουν περισσότερο ή/και αφήνουν μεγαλύτερο αριθμό απογόνων από τους οργανισμούς οι οποίοι έχουν κληρονομήσει λιγότερο ευνοϊκά για την επιβίωσή τους χαρακτηριστικά.
  • Παρατήρηση 4: Τα περισσότερα από τα χαρακτηριστικά των γονέων κληροδοτούνται στους απογόνους τους.
    • Συμπέρασμα 3: Τα ευνοϊκά για την επιβίωση χαρακτηριστικά μεταβιβάζονται στην επόμενη γενιά με μεγαλύτερη συχνότητα από τα λιγότερο ευνοϊκά, καθώς οι φορείς τους επιβιώνουν και αφήνουν μεγαλύτερο αριθμό απογόνων από τους φορείς των λιγότερο ευνοϊκών χαρακτηριστικών. Έτσι, με την πάροδο του χρόνου, η συσσώρευση όλο και περισσότερων ευνοϊκών χαρακτηριστικών σε έναν πληθυσμό μπορεί να οδηγήσει στην εμφάνιση ενός νέου είδους.

Μερικές χρήσιμες αποσαφηνίσεις στη θεωρία της φυσικής επιλογής

Ένα από τα σημεία που χρειάζονται αποσαφήνιση στη θεωρία που διατύπωσε ο Δαρβίνος είναι το πού τελικά δρα η φυσική επιλογή. Για την εξελικτική λοιπόν θεωρία η φυσική επιλογή δρα στον πληθυσμό και συνεπώς ο πληθυσμός αντιπροσωπεύει τη μικρότερη δυνατή μονάδα που μπορεί να εξελιχθεί.

Αυτό φαίνεται παράδοξο, καθώς η φυσική επιλογή περιλαμβάνει αλληλεπιδράσεις ανάμεσα στα μεμονωμένα άτομα και το περιβάλλον τους, οπότε θα ήταν λογικότερο τα μεμονωμένα άτομα να αποτελούν τη μονάδα της εξέλιξης και όχι οι πληθυσμοί. Όμως ένα μεμονωμένο άτομο μπορεί να παρουσιάσει ένα, το πολύ, νέο χαρακτηριστικό είτε λόγω μεταβολής του γενετικού υλικού του (μετάλλαξη) είτε λόγω της επίδρασης του περιβάλλοντός του (επίκτητο γνώρισμα). Αντιθέτως η εξέλιξη απαιτεί συσσώρευση πολλών νέων κληρονομήσιμων χαρακτηριστικών που έχουν εδραιωθεί στους πληθυσμούς διαδοχικών γενεών με τη δράση της φυσικής επιλογής.

Πρέπει επίσης να τονιστεί ότι η δράση της φυσικής επιλογής είναι τοπικά και χρονικά προσδιορισμένη. Οι συνθήκες του περιβάλλοντος διαφέρουν από περιοχή σε περιοχή και από χρονική στιγμή σε χρονική στιγμή. Έτσι είναι δυνατόν ένα χαρακτηριστικό που αποδεικνύεται προσαρμοστικό σε μια περιοχή μια καθορισμένη χρονική στιγμή να είναι άχρηστο ή και δυσμενές σε μια άλλη περιοχή ή σε μια άλλη χρονική στιγμή.

Η φυσική επιλογή είναι ένας από τους διάφορους μηχανισμούς που μπορούν να προκαλέσουν γενετικές μεταλλάξεις στους φυσικούς πληθυσμούς. Είναι όμως ο κύριος μηχανισμός μέσω του οποίου οι οργανισμοί ανταποκρίνονται στις αλλαγές του περιβάλλοντος. Ούτε η φυσική επιλογή, ούτε κανένας άλλος εξελικτικός μηχανισμός έχουν κάποιο απώτερο σκοπό. Η φυσική επιλογή ειδικότερα, υποδηλώνει απλώς την υπεροχή για επιβίωση ή αναπαραγωγή μιας γενετικής μορφής έναντι μιας άλλης κάτω από ένα συγκεκριμένο περιβάλλον και σε μια συγκεκριμένη χρονική στιγμή.[1]

Δράση Φυσικής Επιλογής

Ένα πολύ γνωστό παράδειγμα δράσης της φυσικής επιλογής είναι αυτό της πεταλούδας Biston betularia, ενός εντόμου που είναι πολύ διαδεδομένο στην Αγγλία και στη Σκωτία. Η πεταλούδα αυτή συναντιέται σε δύο παραλλαγές που διαφέρουν ως προς το χρωματισμό τους. Η μία είναι ανοιχτόχρωμη και φέρει σκούρες κηλίδες στις πτέρυγές της, ενώ η άλλη είναι εξ ολοκλήρου μαύρη.

Πριν από τη Βιομηχανική Επανάσταση πολυπληθέστερες ήταν οι ανοιχτόχρωμες πεταλούδες, ενώ οι μαύρες ήταν ελάχιστες. Μετά όμως τη Βιομηχανική Επανάσταση τα πράγματα άλλαξαν ριζικά: βαθμιαία άρχισαν να επικρατούν οι μαύρες πεταλούδες, έτσι ώστε στις αρχές του 20ού αιώνα να αποτελούν αυτές τη μοναδική σχεδόν παραλλαγή πεταλούδας σε πολλές βιομηχανικές περιοχές (όπως το Μάντσεστερ).Το φαινόμενο αυτό, το οποίο συσχετίστηκε με τη βιομηχανική ρύπανση, ονομάστηκε βιομηχανικός μελανισμός και έκτοτε έχει παρατηρηθεί σε δεκάδες είδη εντόμων που ζουν σε βιομηχανικές περιοχές.

Η εξήγηση του φαινομένου βρίσκεται στη δράση της φυσικής επιλογής. Πριν από τη Βιομηχανική Επανάσταση οι κορμοί των δέντρων είχαν το φυσικό ανοιχτό χρώμα τους. Οι ανοιχτόχρωμες πεταλούδες που αναπαύονταν επάνω τους (γιατί η πεταλούδα αυτή τρέφεται τη νύχτα και αναπαύεται την ημέρα) διακρίνονταν δυσκολότερα από τους θηρευτές τους, τα εντομοφάγα πτηνά, σε σχέση με τις μαύρες. Για το λόγο αυτό επικράτησαν στους τοπικούς πληθυσμούς της πεταλούδας, αφού είχαν μεγαλύτερες πιθανότητες επιβίωσης — και μεταβίβασης του χαρακτηριστικού τους (ανοιχτό χρώμα πτερύγων) στις επόμενες γενιές — από τις μαύρες.

Όταν μαύρισαν οι κορμοί των δέντρων εξαιτίας της βιομηχανικής ρύπανσης, η δράση της φυσικής επιλογής αντιστράφηκε. Το προσαρμοστικό πλεονέκτημα το είχαν πλέον οι μαύρες πεταλούδες, που ήταν περισσότερο δυσδιάκριτες στους κορμούς από τις ανοιχτόχρωμες. Έτσι βαθμιαία άρχισαν να επικρατούν αριθμητικά, καθώς επιβίωναν περισσότερο και μεταβίβαζαν με μεγαλύτερη συχνότητα το χρωματισμό τους στις επόμενες γενιές από τις ανοιχτόχρωμες.

Πρέπει όμως στο σημείο αυτό να γίνει μια επισήμανση προκειμένου να αποφευχθούν πιθανές παρανοήσεις για το μηχανισμό με τον οποίο προχωρεί η εξέλιξη. Οι πεταλούδες δεν ανταποκρίθηκαν στη μεταβολή του περιβάλλοντος (μαύρισμα των κορμών των δέντρων) αναπτύσσοντας ένα γνώρισμα που δεν υπήρχε προηγουμένως (όπως θα μπορούσε να ισχυριστεί ένας οπαδός της θεωρίας του Λαμάρκ), καθώς η μαύρη παραλλαγή τους προϋπήρχε της Βιομηχανικής Επανάστασης. Απλώς η φυσική επιλογή έδρασε ευνοώντας από τα υπάρχοντα κληρονομήσιμα χαρακτηριστικά εκείνο που προσέδιδε μεγαλύτερες πιθανότητες επιβίωσης στο φορέα του (ανοιχτός χρωματισμός όταν οι κορμοί ήταν ανοιχτόχρωμοι, μαύρος χρωματισμός όταν οι κορμοί έγιναν σκούροι).

Αρχαίοι Έλληνες φιλόσοφοι και Φυσική Επιλογή

Η ιδέα της Φυσικής Επιλογής, δεν είναι μια επινόηση του Κάρολου Δαρβίνου.Ήδη από την αρχαιότητα είχαν διατυπωθεί τέτοιου είδους θεωρίες, οι κυριότεροι εκπρόσωποι των οποίων είναι:

Αναξίμανδρος (610 – 547/6 π.Χ.)

Προσωκρατικός φιλόσοφος από τη Μίλητο. Σύμφωνα με τη θεωρία του Αναξίμανδρου «περί της γενέσεως των οργανικών όντων», όταν η γη ήταν ακόμα σκεπασμένη από νερά, μέσα στη θάλασσα διαμορφωνόταν η ζωή. Μετά όμως από την αποχώρηση του υγρού στοιχείου εξαιτίας της θερμότητας του ήλιου, όσα από τα θαλάσσια όντα βρέθηκαν στην ξηρά έπρεπε να προσαρμοστούν στο νέο περιβάλλον.Ανάμεσα σ' αυτά ήταν και οι άνθρωποι που ζούσαν προγουμένως ιχθυόμορφη επίσης ζωή.[2]

Εμπεδοκλής (495 – 435 π.Χ.)

Προσωκρατικός φιλόσοφος από τον Ακράγαντα της Σικελίας. Στη" ζωογονία" προσπάθησε να εξηγήσει την προέλευση και την εξέλιξη των ζωντανών οργανισμών.Μέσω της δράσης της δύναμης της ¨"Φιλότητας" (αγάπης ή έλξης) πρώτα δημιουργήθηκαν τα οργανικά μέλη του σώματος των ζώων διαχωρισμένα, αλλά πλανιούνταν εδώ και εκεί γιατί ασκούσε πάνω τους επιρροή το "Νείκος". Καθώς όμως η Φιλότητα κέρδιζε δύναμη, τα μεμονωμένα μέλη έτειναν να βρουν τα κατάλληλα αντίστοιχα μέλη για να συντεθούν σε πιο ολοκληρωμένες μορφές. Η ένωση αυτή των μελών έγινε συμπτωματικά και το αποτέλεσμα ήταν η δημιουργία τεράτων και παραμορφωμένων υπάρξεων.Όσα μέλη συνταιριάστηκαν έτσι σε πιο σύνθετα οργανικά όντα επέζησαν, ενώ τα άλλα που δεν έτυχε συμπέσουν κάπου και να συνταιριαστούν εξαφανίστηκαν. Ο Εμπεδοκλής συνέλαβε κατά κάποιο τρόπο την ιδέα της φυσικής επιλογής. [2]

Παραπομπές

  1. Futuyma, Douglas (1995). Εξελικτική Βιολογία. Αθήνα: Πανεπιστημιακές Εκδόσεις Κρήτης. σελ. 740. ISBN 960- 7309- 20- 0.
  2. 2,0 2,1 Βέϊκος, Θεόφιλος (1985). Οι Προσωκρατικοί. ΕΚΠΑ: ΟΑΔΒ. σελ. 54,177-178.

Εξωτερικοί σύνδεσμοι

Ανατομική και φυσιολογία πτηνών

Η ανατομική και η φυσιολογία πτηνών είναι οι κλάδοι της ζωολογίας/ορνιθολογίας που μελετούν, αφ’ ενός την μορφή (sensu lato), την κατασκευή, και την συγγένεια των διαφόρων μερών και οργάνων του σώματος των πτηνών, αφ’ ετέρου την –από δυναμική άποψη– λειτουργία τους.

Είναι σαφές ότι υπάρχει στενή σχέση μεταξύ των δύο αυτών κλάδων, αλλά πρέπει να τονιστεί η –επίσης– στενή σχέση της ανατομικής με την οικολογία, αν και η πρώτη ασχολείται με τις δομές του σώματος και τις συγγένειες που εμφανίζουν αυτές με το εσωτερικό περιβάλλον, ενώ η δεύτερη εξετάζει κατά κύριο λόγο τη σχέση του εκάστοτε οργανισμού με το άμεσο εξωτερικό περιβάλλον. Ωστόσο, μερικές φορές, αυτές οι σχέσεις δεν είναι τόσο σαφείς, όπως και η διάκριση μεταξύ ανατομικής και φυσιολογίας, οπότε είναι αρκετά δύσκολο –ή και αδύνατο– να καθοριστεί το σημείο μετάβασης από τον έναν όρο στον άλλο.

Βιολογία

Η βιολογία είναι η φυσική επιστήμη που μελετά τη ζωή και τους ζωντανούς οργανισμούς, δηλαδή τις φυσικές δομές, χημικές διεργασίες, μοριακές αλληλεπιδράσεις, φυσιολογικούς μηχανισμούς, την ανάπτυξη και την εξέλιξη. H Βιολογία αναγνωρίζει το κύτταρο ως δομική μονάδα της ζωής, τα γονίδια ως βασικούς φορείς της κληρονομικότητας και την εξέλιξη ως μηχανισμό που επηρρεάζει την δημιουργία και εξαφάνιση των ειδών. Οι ζωντανοί οργανισμοί είναι ανοικτά συστήματα που καταναλώνουν ενέργεια για να ζήσουν και περιορίζουν την εντροπία του περιβάλλοντος για να εξασφαλίσουν ομοιόσταση σε ένα σταθερό περιβάλλον. Η διεθνής σήμερα ονομασία της, ως όρος, είναι ελληνογενής και προέρχεται από τις ελληνικές λέξεις ''βίος'' (= ζωή) + ''λογία'' (= διήγηση, έρευνα, ερμηνεία). Πρώτος που χρησιμοποίησε αυτόν τον όρο ήταν ο Γερμανός φυσιοδίφης Γκότφριντ Ράινχολντ στο ομώνυμο έργο του Biologie το 1802. Στη σύγχρονη ελληνική γραμματεία πρωτοαναφέρθηκε από τον Δημήτριο Μαυροκορδάτο το 1836.Οι κλάδοι της βιολογίας ορίζονται από τις ερευνητικές μεθόδους που χρησιμοποιήθηκαν και το είδος του συστήματος που μελετήθηκε: η θεωρητική βιολογία χρησιμοποιεί μαθηματικές μεθόδους για να διατυπώσει ποσοτικά πρότυπα, ενώ η πειραματική βιολογία διεξάγει πειραματικές δοκιμασίες για να εξετάσει την εγκυρότητα των προτεινόμενων θεωριών και να διερευνήσει τους υποκείμενους μηχανισμούς της ζωής όπως εμφανίστηκε και εξελίχθηκε από άβια ύλη προ 4 δισεκατομμυρίων χρόνων μέσω σταδιακής αύξησης στην πολυπλοκότητα του συστήματος.

Γενετική

Ως γενετική ορίζεται η μελέτη των γονιδίων, της κληρονομικότητας και της βιοποικιλότητας στους ζωντανούς οργανισμούς. Γενικά, η γενετική θεωρείται κλάδος της Βιολογίας. Ως εκ τούτου συμβάλλει στην κατανόηση της κληρονομικότητας σε πολλές εφαρμοσμένες επιστήμες της ζωής, ενώ παράλληλα συνδέεται στενά με την μελέτη των συστημάτων πληροφοριών.

Αν και ο όρος γενετική χρησιμοποιήθηκε για πρώτη φορά από τον Άγγλο επιστήμονα Γουίλλιαμ Μπέιτσον (William Bateson), σε ένα γράμμα του προς τον Άνταμ Σέντζγουϊκ, με ημερομηνία 18 Απριλίου 1905, ο πατέρας της γενετικής θεωρείται ο Γκρέγκορ Μέντελ, ένας επιστήμονας και Αυγουστίνος μοναχός. Ο Μέντελ μελέτησε την «κληρονομικότητα των χαρακτηριστικών», τον τρόπο δηλαδή με τον οποίο τα χαρακτηριστικά κληρονομήθηκαν από τους γονείς στους απογόνους τους. Παρατήρησε ότι οι οργανισμοί (και συγκεκριμένα το φυτό lathyrus odoratus (μοσχομπίζελο)) κληρονομούν τα γνωρίσματα τους μέσω διακριτών «μονάδων κληρονομικότητας». Αυτός ο όρος, ο οποίος χρησιμοποιείται μέχρι και σήμερα, αποτελεί έναν διφορούμενο ορισμό του τι αναφέρεται ως γονίδιο.

Οι γονιδιακοί μηχανισμοί της κληρονομικότητας γνωρισμάτων καθώς και της μοριακής κληρονομικότητας αποτελούν ακόμα μια βασική αρχή της γενετικής του 21ου αιώνα,αλλά η σύγχρονη γενετική έχει επεκταθεί πέρα από την κληρονομικότητα για την μελέτη της συμπεριφοράς και της λειτουργίας των γονιδίων. Η δομή, η λειτουργία, η ποικιλομορφία και η διανομή των γονιδίων έχουν μελετηθεί τόσο στο πλαίσιο του κυττάρου όσο και του οργανισμού, αλλά και του ευρύτερου πληθυσμού. Η γενετική έχει οδηγήσει στην ανάπτυξη μιας σειράς από επιμέρους επιστημονικούς τομείς, όπως για παράδειγμα της επιγενετικής και της πληθυσμιακής γενετικής. Οι οργανισμοί, οι οποίοι έχουν μελετηθεί, καλύπτουν όλους τους ζωντανούς οργανισμούς, συμπεριλαμβανομένων των βακτηρίων,των φυτών, των ζώων και των ανθρώπων.

Οι γενετικές διαδικασίες λειτουργούν σε συνεργασία με το περιβάλλον ενός οργανισμού και επιχειρούν να επηρεάσουν την ανάπτυξη και την συμπεριφορά, διαδικασία που συχνά αναφέρεται ως «η φύση εναντίον της ανατροφής». Το ενδο -ή το έξω- κυτταρικό περιβάλλον ενός κυττάρου ή οργανισμού μπορεί να μεταπέσει από την κατάσταση ενεργούς στην κατάσταση ανενεργούς μεταγραφής γονιδίων και αντίστροφα. Ένα κλασσικό παράδειγμα αυτής της συνεργασίας της γενετικής με τις περιβαλλοντικές συνθήκες αποτελούν δύο σπόροι από γενετικά πανομοιότυπο καλαμπόκι, οι οποίοι τοποθετήθηκαν ο ένας σε εύκρατο και ο άλλος σε ξηρό κλίμα. Το αποτέλεσμα του συγκεκριμένου πειράματος, παρόλο που το φυσιολογικό ύψος, το οποίο επρόκειτο να αποκτήσουν τα κοτσάνια από τα δυο καλαμπόκια, ήταν γενετικά καθορισμένο να είναι ίσο, το κοτσάνι του σπόρου που τοποθετήθηκε στο ξηρό κλίμα, εξαιτίας έλλειψης νερού και θρεπτικών συστατικών στο περιβάλλον του, τελικά έφτασε μόνο στο μισό του ύψους του κοτσανιού του δεύτερου σπόρου, ο οποίος είχε τοποθετηθεί στο εύκρατο κλίμα.

Γενετική παρέκκλιση

Στη γενετική και την εξελικτική βιολογία, ως γενετική παρέκκλιση ορίζεται η τυχαία σχετική αλλαγή της γονιδιακής συχνότητας, δηλαδή της συχνότητας με την οποία εμφανίζεται ένα αλληλόμορφο σε έναν πληθυσμό. Με τον όρο τυχαία, εννοείται η αλλαγή που δεν οφείλεται σε φυσική επιλογή.

Αποτελεί σημαντική εξελικτική διαδικασία που οδηγεί σε τυχαία αύξηση ή ελάττωση των αλληλομόρφων από γενιά σε γενιά, στην τυχαία εγκαθίδρυση ή και απώλειά τους. Είναι εντονότερη όσο μικρότεροι είναι οι πληθυσμοί, ωστόσο η σημασία της γενετικής παρέκκλισης δεν περιορίζεται στους μικρούς πληθυσμούς.

Γενετική των πληθυσμών

Η Γενετική των πληθυσμών, ή Πληθυσμιακή Γενετική είναι ιδιαίτερος κλάδος της Γενετικής και της εφαρμοσμένης Βιολογίας. Ασχολείται με την γενετική δομή των πληθυσμών και την επίλυση πληθυσμιακών προβλημάτων που ερευνώνται με βάση των μεθόδων της σύγχρονης Βιομετρίας. Δηλαδή με τους τύπους και τις συχνότητες των γονιδίων και των γονότυπων που τους αντιπροσωπεύουν καθώς και με τους μηχανισμούς (φυσική επιλογή, γενετική μετάλλαξη, γενετική παρέκκλιση, γονιδιακή ροή) οι οποίοι μεταβάλλουν την γενετική δομή των πληθυσμών. Αποτελεί βασική επιστήμη για την γενετική βελτίωση οργανισμών, ενώ συμμετέχει στην (και συμπληρώνεται από την) σύγχρονη εξελικτική σύνθεση, μια ενοποιημένη θεωρία για την προέλευση και συμπεριφορά όλων των μορφών ζωής στον πλανήτη (πρώην εξελικτική θεωρία). Όπως προδίδει το όνομά της, έχει μια προοπτική με κέντρο τον πληθυσμό, παρά το άτομο.

Ενδημισμός

Στη βιολογία, ενδημικό ονομάζεται ένα είδος, είτε του ζωικού βασιλείου είτε του φυτικού, που ζει σε έναν οριοθετημένο (ή και απομονωμένο) γεωγραφικό χώρο. Για να είναι ενδημικό ένα είδος πρέπει να έχει δημιουργηθεί και να έχει εξελιχθεί σε εκείνον τον χώρο.

Με μεταφορική έννοια, η λέξη χρησιμοποιείται επίσης για να περιγράψει ένα κοινωνικό φαινόμενο που επαναλαμβάνεται / αναπαράγεται συνεχώς σε μια συγκεκριμένη περιοχή ή ένα συγκεκριμένο τομέα.

Εξέλιξη

Στην επιστήμη της βιολογίας, με τον όρο εξέλιξη εννοείται η αλλαγή στις ιδιότητες ενός πληθυσμού οργανισμών στο πέρασμα του χρόνου, μεταξύ διαφορετικών γενεών. Αν και τέτοιου τύπου μεταβολές παρατηρούνται σε μικρή κλίμακα σε κάθε γενιά, μακροπρόθεσμα και αθροιστικά μπορούν να οδηγήσουν σε σημαντικές διαφοροποιήσεις στις ιδιότητες ενός οργανισμού, ώστε να οδηγήσουν τελικά στη δημιουργία νέων διακριτών ειδών (βλ. ειδογένεση). Εξελικτικές θεωρούνται ειδικά οι αλλαγές που μεταβιβάζονται μέσω του γενετικού υλικού από γενιά σε γενιά, συνεπώς συνιστούν μια πληθυσμιακή διαδικασία και διακρίνονται από άλλες, όπως η οντογένεση, ή γενικά η ανάπτυξη ενός οργανισμού ατομικά. Η εξέλιξη αποτελεί φαινόμενο που υλοποιείται σταδιακά και σε μεγάλο βάθος χρόνου. Με λίγες εξαιρέσεις, απαιτείται το πέρασμα αρκετών γενεών για εξελικτικές αλλαγές μεγάλης κλίμακας, όπως για παράδειγμα η εξέλιξη των πτηνών από τα ερπετά. Λαμβάνει επίσης χώρα με διαφορετικούς ρυθμούς ανάλογα με το είδος και το περιβάλλον του.Μορφολογικές και άλλες ομοιότητες μεταξύ των ειδών του έμβιου κόσμου υποδεικνύουν ότι όλα διαθέτουν κοινή καταγωγή, προέρχονται δηλαδή από ένα κοινό προγονικό είδος. Πολυάριθμες διαδικασίες, όπως οι μεταλλαγές, η γονιδιακή ροή με μεταφορά γονιδίων ανάμεσα στους πληθυσμούς, και ο γενετικός ανασυνδυασμός, συμβάλλουν σε γενετικές αλλαγές και παρέχουν την παρατηρούμενη φαινοτυπική ποικιλότητα. Οι κληρονομούμενες διαφοροποιήσεις θα είναι περισσότερο κοινές ή σπάνιες σε ένα πληθυσμό, γεγονός που εξαρτάται από δύο κύριους μηχανισμούς. Ο πρώτος περιλαμβάνει τη φυσική επιλογή, μια διαδικασία σύμφωνα με την οποία οι οργανισμοί με ιδιότητες που οδηγούν σε μεγαλύτερη προσαρμοστικότητα αφήνουν περισσότερους απογόνους, συνεπώς οι ιδιότητες αυτές θα είναι περισσότερο κοινές. Σημαντικό ρόλο διαδραματίζει επιπλέον η διαδικασία της γενετικής παρέκκλισης, δηλαδή της τυχαίας αλλαγής των γονιδιακών συχνοτήτων από μια γενιά στην επόμενη.

Η εξέλιξη, θεμέλιος λίθος της σύγχρονης βιολογίας, αποτελεί αντικείμενο μελέτης του κλάδου της εξελικτικής βιολογίας και τεκμηριώνεται από πληθώρα στοιχείων που προέρχονται από τη συλλογή πληθώρας απολιθωμάτων, τη βιογεωγραφία, την εμβρυολογία, τη συγκριτική ανατομία, τη μοριακή βιολογία και άλλους επιστημονικούς τομείς. Η γνώση του μηχανισμού που διέπει τη διαδικασία της εξέλιξης οφείλεται, σε μεγάλο βαθμό, στο έργο του Κάρολου Δαρβίνου και του Άλφρεντ Ράσελ Γουάλας. Αν και ο Δαρβίνος δεν ήταν ο πρώτος που συνέλαβε την ιδέα της εξέλιξης, με αφετηρία την περίφημη μελέτη Περί της καταγωγής των ειδών (1859), πρόσφερε μια ολοκληρωμένη σύνθεση της θεωρίας της φυσικής επιλογής, με ισχυρά επιχειρήματα. Κατά την περίοδο 1936-47 και τη συνένωση δαρβινισμού και στοιχείων γενετικής, οικολογίας, συστηματικής και παλαιοντολογίας, ωρίμασε η σύγχρονη θεωρία της εξέλιξης, γνωστή και ως εξελικτική σύνθεση, η οποία ερευνά και εξηγεί τη βιοποικιλότητα της Γης.

Η καταγωγή των ειδών

Η καταγωγή των ειδών (αγγλ.: On the Origin of Species, πλήρης τίτλος: On the Origin of Species by Means of Natural Selection, or The Preservation of Favoured Races in the Struggle for Life) είναι έργο του Άγγλου επιστήμονα, Κάρολου Δαρβίνου, που εκδόθηκε στις 24 Νοεμβρίου 1859. Είναι επιστημονικό σύγγραμμα που θεωρείται ότι έθεσε τις βάσεις της εξελικτικής βιολογίας. Το έργο αυτό του Δαρβίνου εισήγαγε τη θεωρία ότι οι πληθυσμοί εξελίσσονται από γενιά σε γενιά με τη διαδικασία της φυσικής επιλογής. Παρουσίαζε μία σειρά από στοιχεία και αποδείξεις ως συμπέρασμα παρατηρήσεων, πειραμάτων και επιστημονικών συζητήσεων. Πιο συγκεκριμένα Η Καταγωγή των Ειδών εμπεριέχει δύο βασικές θέσεις: α) ότι όλα τα είδη προήλθαν, μέσω τροποποιήσεων, από κοινά προγονικά είδη και β) ότι οι τροποποιήσεις αυτές οφείλονται στη φυσική επιλογή που δρα πάνω στις διαφορές που υπάρχουν μεταξύ των ατόμων ενός είδους. Εκείνη την εποχή, οι θεωρίες «περί Εξέλιξης» υπονοούσαν δημιουργία χωρίς θεϊκή παρέμβαση, και ο Δαρβίνος απέφυγε τη χρήση των λέξεων «εξέλιξη» και «εξελίσσομαι». Το βιβλίο έκανε μόνο έναν σύντομο υπαινιγμό στην ιδέα ότι και ο άνθρωπος μπορούσε να εξελιχθεί με τον ίδιο τρόπο όπως και οι άλλοι οργανισμοί.

Το έργο, παρά τις αρχικές αντιδράσεις, ιδιαίτερα από κύκλους της Εκκλησίας της Αγγλίας, προσέλκυσε το γενικό ενδιαφέρον της κοινής γνώμης της εποχής, καθώς είχε γραφτεί σε ύφος κατανοητό στον απλό αναγνώστη. Εντός είκοσι ετών από τη δημοσίευση η θεωρία της εξέλιξης έγινε γενικά αποδεκτή στον επιστημονικό κόσμο, όμως με την πάροδο του χρόνου κυριάρχησαν διάφορα μοντέλα αυτής της επιστημονικής προσέγγισης, βασισμένα στις απόψεις του Δαρβίνου.

Θάνατος

Θάνατος είναι η οριστική παύση όλων των βιολογικών λειτουργιών που υποστηρίζουν τη διαβίωση ενός οργανισμού. Φαινόμενα που συνήθως επιφέρουν το θάνατο περιλαμβάνουν τα γηρατειά, τον υποσιτισμό, την αφυδάτωση, την ασθένεια, και το τραύμα, το οποίο περιλαμβάνει την αυτοκτονία, τη δολοφονία και το ατύχημα. Όλοι οι γνωστοί οργανισμοί κάποια στιγμή αντιμετωπίζουν αναπόφευκτα το θάνατο. Τα σώματα των ζωντανών οργανισμών αρχίζουν να αποσυντίθενται λίγο μετά το θάνατο.

Ο θάνατος διακρίνεται στον φυσιολογικό, ο οποίος έρχεται με τα βαθιά γεράματα και τον ξαφνικό που οφείλεται σε ασθένεια, φόνο ή δυστύχημα. Με το θάνατο, η θερμοκρασία του σώματος πέφτει στους 20 °C, η αναπνοή μαζί με τους χτύπους της καρδιάς σταματά και το πρόσωπο κιτρινίζει. Ορισμένα κύτταρα του ατόμου ζουν και δυο μέρες μετά το θάνατό του. Τα αίτια του θανάτου, στην περίπτωση που δεν προϋπήρξε σοβαρό πρόβλημα υγείας, εξακριβώνει ο ιατροδικαστής.

Ιστορία της βιολογίας

Η ιστορία της βιολογίας αποτυπώνει τη μελέτη του έμβιου κόσμου από τα αρχαία έως τα σύγχρονα χρόνια. Παρόλο που η έννοια της βιολογίας ως ένα ενιαίο συνεκτικό πεδίο αναπτύχθηκε το 19ο αιώνα, οι βιολογικές επιστήμες προέκυψαν από τις ιατρικές παραδόσεις και τη φυσική ιστορία που φτάνουν έως την αρχαία αιγυπτιακή ιατρική και τα έργα του Αριστοτέλη και του Γαληνού στον αρχαίο ελληνορωμαϊκό κόσμο. Περαιτέρω ανάπτυξη ήρθε στο μεσαίωνα από μουσουλμάνους γιατρούς και λόγιους όπως ο Αλ Γιασίζ, ο Αβικέννας, ο Ιμπν Ζουχρ, ο Ιμπν αλ Μπαϊτάρ και ο Ιμπν αλ Νάφις. Κατά τη διάρκεια της ευρωπαϊκής αναγέννησης και της πρώιμης σύγχρονης εποχής επήλθε επανάσταση στη βιολογική σκέψη από το ανανεωμένο ενδιαφέρον για τον εμπειρισμό και την ανακάλυψη πολλών νέων οργανισμών. Εξέχουσες μορφές ήταν ο Βεσάλιος και ο Ουίλιαμ Χάρβεϊ, οι οποίοι χρησιμοποίησαν τον πειραματισμό και την προσεκτική παρατήρηση στην φυσιολογία, καθώς και φυσιοδίφες όπως ο Κάρολος Λινναίος και ο Ζωρζ Λουί Λεκλέρκ οι οποίοι ξεκίνησαν τη συστηματική ταξινόμηση της ζωής και του αρχείου απολιθωμάτων, καθώς και της ανάπτυξης και συμπεριφοράς των οργανισμών. Η μικροσκοπία αποκάλυψε τον προηγουμένως άγνωστο κόσμο των μικροοργανισμών και έθεσε το υπόβαθρο για την κυτταρική θεωρία. Η αυξανόμενη σημασία της φυσικής θεολογίας, εν μέρει απήχηση του μηχανιστικού υλισμού, προήγαγε την ανάπτυξη της φυσικής ιστορίας (παρόλο που παραβίαζε το τελεολογικό επιχείρημα).

Το 18ο και 19ο αιώνα, οι βιολογικές επιστήμες, όπως η βοτανική και η ζωολογία κατέστησαν αυξανόμενα επαγγελματικοί επιστημονικοί κλάδοι. Ο Λαβουαζιέ και άλλοι φυσικοί επιστήμονες άρχισαν να συνδέουν τον έμψυχο με του άψυχο κόσμο, μέσω της φυσικής και της χημείας. Εξερευνητές φυσιοδίφες όπως ο Αλεξάντερ φον Χούμπολντ ερεύνησαν την αλληλεπίδραση των οργανισμών με το περιβάλλον τους και τους τρόπους με τους οποίους αυτή η σχέση εξαρτάται από την γεωγραφία, θέτοντας τα θεμέλια της βιογεωγραφίας, της οικολογίας και της ηθολογίας. Οι φυσιοδίφες άρχισαν να απορρίπτουν την ουσιοκρατία και να εξετάζουν τη σημασία της εξαφάνισης και της μεταλλαξιμότητας των ειδών. Η κυτταρική θεωρία παρείχε νέα προοπτική στην θεμελιώδη βάση της ζωής. Αυτές οι εξελίξεις, καθώς και αποτελέσματα από την εμβρυολογία και την παλαιοντολογία συντέθηκαν στη θεωρία της Εξέλιξης δια της φυσικής επιλογής του Κάρολου Δαρβίνου. Το τέλος του 19ου αιώνα σήμανε το τέλος της θεωρίας της αυτόματης γένεσης και την ανάπτυξη της μικροβιακής θεωρίας, παρόλο που ο μηχανισμός της κληρονομικότητας παρέμενε άγνωστος.

Στις αρχές του 20ού αιώνα, η επανανακάλυψη του έργου του Γκρέγκορ Μέντελ οδήγησε στη ραγδαία ανάπτυξη της γενετικής από τον Τόμας Χαντ Μόργκαν (Thomas Hunt Morgan) και τους φοιτητές του, και από τη δεκαετία του 1930 στο συνδυασμό της γενετικής των πληθυσμών και της φυσικής επιλογής στη «νεοδαρβινική σύνθεση». Εξελίχθηκαν ραγδαία νέοι τομείς, ιδιαίτερα μετά την ανακάλυψη της δομής του DNA από τους Τζέιμς Γουότσον και Φράνσις Κρικ. Μετά την καθιέρωση του κεντρικού δόγματος και την ανάγνωση του γενετικού κώδικα, η βιολογία χωρίστηκε σε δύο κύριες ομάδες πεδίων, την οργανική βιολογία — τα πεδία που μελετούν ολόκληρους οργανισμούς και ομάδες οργανισμών — και τα πεδία που σχετίζονται με την κυτταρική και μοριακή βιολογία. Στα τέλη του 20ού αιώνα, νέα πεδία, όπως η πρωτεωμική και η γενωμική, ανέστρεψαν αυτό το κλίμα, καθώς οι οργανικοί βιολόγοι άρχισαν να χρησιμοποιούν τεχνικές της μοριακής βιολογίας, και μοριακοί και κυτταρικοί βιολόγοι να μελετούν την αλληλεπίδραση μεταξύ γονιδίων και περιβάλλοντος, καθώς τη γενετική φυσικών πληθυσμών οργανισμών.

Ιστορία της εξελικτικής σκέψης

Η εξελικτική σκέψη, η αντίληψη ότι τα είδη αλλάζουν με την πάροδο του χρόνου έχει τις ρίζες της στην αρχαιότητα, στις ιδέες των αρχαίων Ελλήνων, των Ρωμαίων, και των Κινέζων καθώς και στη μεσαιωνική ισλαμική επιστήμη. Εντούτοις, μέχρι το 18ο αιώνα, η Δυτική βιολογική σκέψη κυριαρχείτο από την ουσιοκρατία, την πεποίθηση ότι κάθε είδος έχει ουσιώδη χαρακτηριστικά που δεν αλλάζουν. Η αντίληψη αυτή άρχισε να αμφισβητείται κατά το Διαφωτισμό, όταν η εξελικτική κοσμολογία και η μηχανική φιλοσοφία επεκτάθηκαν από τις φυσικές επιστήμες στη φυσική ιστορία. Οι φυσιοδίφες άρχισαν να εστιάζουν την προσοχή τους στην ποικιλότητα των ειδών. Η εμφάνιση της παλαιοντολογίας και της έννοιας της εξαφάνισης υπονόμευσαν περαιτέρω την στατική αντίληψη της φύσης. Στις αρχές του 19ου αιώνα, ο Ζαν Μπατίστ Λαμάρκ πρότεινε τη θεωρία της μεταλλαγής των ειδών, την πρώτη πλήρως μορφοποιημένη επιστημονική θεωρία για την εξέλιξη.

Το 1858, ο Κάρολος Δαρβίνος και ο Άλφρεντ Ράσελ Γουάλας δημοσίευσαν μια νέα εξελικτική θεωρία, η οποία εξηγείτο λεπτομερώς στο έργο του Δαρβίνου, Καταγωγή των Ειδών (On the Origin of Species) (1859). Εν αντιθέσει με τον Λαμάρκ, ο Δαρβίνος πρότεινε κοινή καταγωγή και διακλαδιζόμενο δέντρο της ζωής. Η θεωρία βασιζόταν στην ιδέα της φυσικής επιλογής, και συνέθετε ένα ευρύ φάσμα στοιχείων από την κτηνοτροφία, τη βιογεωγραφία, τη γεωλογία, τη μορφολογία και την εμβρυολογία.

Η αντιπαράθεση πάνω στο έργο του Δαρβίνου οδήγησε στη ραγδαία αποδοχή της γενικής έννοιας της εξέλιξης, όμως ο ειδικός μηχανισμός τον οποίο πρότεινε, η φυσική επιλογή, δεν έγινε ευρέως αποδεκτός μέχρι να αναγεννηθεί από εξελίξεις στη βιολογία μεταξύ των δεκαετιών του 1920 και 1940. Πριν από αυτό οι περισσότεροι βιολόγοι υποστήριζαν ότι άλλοι παράγοντες ήταν υπεύθυνοι για την εξέλιξη. Μερικές από τις εναλλακτικές υποθέσεις στην φυσική επιλογή που προτάθηκαν κατά τη διάρκεια της έκλειψης του Δαρβινισμού περιλάμβαναν την κληρονομικότητα των επίκτητων χαρακτηριστικών (νεολαμαρκισμός), μια εγγενή παρόρμηση για αλλαγή (ορθογένεση), και τις ξαφνικές μεγάλες μεταλλάξεις (saltationism). Με τη σύνθεση της φυσικής επιλογής και της Μεντελικής γενετικής, κατά τη διάρκεια των δεκαετιών του 1920 και 1930, προέκυψε ο νέος κλάδος την γενετικής των πληθυσμών. Καθ' όλη τη διάρκεια των δεκαετιών του 1930 και του 1940, η γενετική των πληθυσμών εντάχθηκε σε άλλα βιολογικά πεδία και διαμορφώθηκε μια ευρέως εφαρμόσιμη θεωρία της εξέλιξης, η οποία περιέλαβε το μεγαλύτερο μέρος της βιολογίας, η σύγχρονη εξελικτική σύνθεση.

Με τη θεμελίωση της εξελικτικής βιολογίας, οι μελέτες της μετάλλαξης και της ποικιλίας στους φυσικούς πληθυσμούς, σε συνδυασμό με τη βιογεωγραφία και τη συστηματική, οδήγησε σε εκλεπτυσμένα μαθηματικά και αιτιολογικά μοντέλα της εξέλιξης. Η παλαιοντολογία και η συγκριτική ανατομία επέτρεψαν πιο λεπτομερείς ανασκευές της ιστορίας της ζωής. Μετά την εμφάνιση της μοριακής γενετικής τη δεκαετία του 1950, αναπτύχθηκε το πεδίο της μοριακής εξέλιξης, βασισμένο σε αλληλουχίες πρωτεϊνών και ανοσολογικά πειράματα, ενσωματώνοντας αργότερα τη μελέτη του RNA και του DNA. Η γονιδιοκεντρική αντίληψη της εξέλιξης ήρθε στο προσκήνιο τη δεκαετία του 1960, ακολουθούμενη από την ουδέτερη θεωρία της μοριακής εξέλιξης, πυροδοτώντας την αντιπαράθεση πάνω στην προσαρμοστικότητα (adaptationism), τις μονάδες επιλογής, και τη σχετική σημασία της γενετικής παρέκκλισης σε σχέση με τη φυσική επιλογή. Στα τέλη του 20ου αιώνα, η αλληλούχιση του DNA οδήγησε στη μοριακή φυλογενετική και την αναδιοργάνωση του δέντρου της ζωής στο σύστημα των τριών επικρατειών. Επιπροσθέτως, οι πρόσφατα αναγνωρισμένοι παράγοντες της συμβιογένεσης και της οριζόντιας μεταφοράς γονιδίων εισήγαγαν περαιτέρω πολυπλοκότητα στην εξελικτική ιστορία.

Κάρολος Δαρβίνος

Ο Κάρολος Ροβέρτος Δαρβίνος (αγγλικά: Charles Robert Darwin, 12 Φεβρουαρίου 1809 – 19 Απριλίου 1882) ήταν Άγγλος φυσιοδίφης και γεωλόγος, ο οποίος έμεινε στην ιστορία ως ο θεμελιωτής της θεωρίας της εξέλιξης, μια σύλληψη που -σύμφωνα με τα λόγια του Τζούλιαν Χάξλεϋ- υπήρξε «αδιαμφισβήτητα η πιο σημαντική ανακάλυψη στον τομέα της βιολογίας». Έχει χαρακτηριστεί ως μία από τις σπουδαιότερες μορφές της ανθρώπινης ιστορίας. Υπήρξε ο εισηγητής του μηχανισμού της φυσικής επιλογής, και υποστηρικτής της κοινή καταγωγής των ειδών, σύμφωνα με την οποία όλα τα είδη μοιράζονται εξελικτικά έναν κοινό πρόγονο. Σε κοινή δημοσίευση με τον Άλφρεντ Ράσελ Γουάλας εισήγαγε τη θεωρία της φυσικής επιλογής, στην οποία η πάλη για επιβίωση δημιουργεί τη διακλάδωση των ειδών και έχει παρόμοια αποτελέσματα με την πρακτική της τεχνητής επιλογής.

Ο Δαρβίνος ανέπτυξε μεγάλο ενδιαφέρον για τη φύση, όταν σπούδαζε ιατρική στο πανεπιστήμιο του Εδιμβούργου, που τον οδήγησε στη μελέτη των θαλάσσιων ασπόνδυλων. Στη διάρκεια της πενταετούς εξερεύνησής του με το πλοίο HMS Beagle (Ιχνηλάτης) διαμόρφωσε θεωρίες που υποστήριζαν την ιδέα του ομοιομορφισμού του Τσαρλς Λάιελ και απέκτησε ιδιαίτερη φήμη ως γεωλόγος. Η έκδοση του ημερολογίου του για το ταξίδι τον κατέστησε επίσης δημοφιλή συγγραφέα. Οι λεπτομερείς παρατηρήσεις του στη βιολογία και τα δείγματα άγριας ζωής και απολιθωμάτων που συνέλεξε τον οδήγησαν να μελετήσει την ποικιλομορφία των ειδών και να αναπτύξει τη θεωρία του για τον μηχανισμό της φυσικής επιλογής το 1838. Είχε πολύ καλή επίγνωση του γεγονότος ότι πολλοί άλλοι είχαν τιμωρηθεί αυστηρά για τέτοιες αιρετικές ιδέες, όμως, συνέχισε τις έρευνές του, μιλώντας μόνο στους πιο στενούς του φίλους αφού χρειαζόταν χρόνο για τις γεωλογικές του έρευνες ώστε να συγκεντρώσει τις αποδείξεις που χρειαζόταν. Παράλληλα με τον Δαρβίνο, μια παρόμοια θεωρία περί της εξέλιξης των ειδών ανέπτυξε και ο Άλφρεντ Ράσελ Γουάλας, γεγονός που οδήγησε τελικά σε μία κοινή παρουσίαση δύο δημοσιεύσεων τους στη «Λινναία Εταιρία του Λονδίνου», την 1η Ιουλίου 1858. Το βιβλίο του On the Origin of Species by Means of Natural Selection, or The Preservation of Favoured Races in the Struggle for Life, που αναφέρεται ως Η καταγωγή των ειδών, εκδόθηκε το 1859 και καθιέρωσε τα επόμενα χρόνια την εξέλιξη μέσω φυσικής επιλογής ως την πρωταρχική επιστημονική εξήγηση για την ποικιλότητα στη φύση. Κατά την περίοδο της λεγόμενης «έκλειψης του Δαρβινισμού» (περ. 1880 - 1920), αναπτύχθηκαν, χωρίς επιτυχία, διάφορες εναλλακτικές θεωρίες, ωστόσο στις επόμενες δεκαετίες είχε γίνει πλέον γενικά αποδεκτή η φυσική επιλογή ως ο κύριος μηχανισμός πίσω από τη θεωρία της εξέλιξης. Κατά την περίοδο 1936-47 και τη συνένωση δαρβινισμού και στοιχείων γενετικής, οικολογίας, συστηματικής και παλαιοντολογίας, ωρίμασε η σύγχρονη θεωρία της εξέλιξης, γνωστή και ως εξελικτική σύνθεση, η οποία ερευνά και εξηγεί τη βιοποικιλότητα της Γης. Σε μεταγενέστερα βιβλία του το 1871, ο Δαρβίνος εξέτασε την ανθρώπινη εξέλιξη και τη σεξουαλική επιλογή, στο The Descent of Man, and Selection in Relation to Sex και το The Expression of the Emotions in Man and Animals. Επίσης, έγραψε μια σειρά από βιβλία που αναφέρονται στις έρευνες του για τα φυτά. Το τελευταίο βιβλίο του Δαρβίνου ασχολείται με τους γεωσκώληκες και την επίδρασή τους στο έδαφος. Σε αναγνώριση της σπουδαιότητας του ως επιστήμονα, ο Δαρβίνος τάφηκε στο Αββαείο του Γουέστμινστερ, κοντά στον Ουίλιαμ Χέρσελ και τον Ισαάκ Νεύτωνα.

Μετάλλαξη

Στη Βιολογία με τον όρο μετάλλαξη ή μεταλλαγή (mutation), χαρακτηρίζεται οποιαδήποτε μεταβολή που μπορεί να συμβεί στο γενετικό υλικό ενός οργανισμού.

Στους πολυκύτταρους ευκαρυωτικούς οργανισμούς, αν η μεταβολή προσβάλλει κύτταρα γαμετών, χαρακτηρίζεται γενετική μεταλλαγή και μπορεί να κληρονομηθεί. Αντίθετα, αν προσβληθούν σωματικά κύτταρα (μη φυλετικά), η μεταλλαγή αυτή ονομάζεται σωματική μεταλλαγή η οποία δεν κληρονομείται. Οι μεταλλάξεις που έχουν ως αποτέλεσμα αλλαγές γονιδίων (γονιδιακές μεταλλάξεις), είναι αλλαγές στην αλληλουχία βάσεων μόνο σε ένα γονίδιο παράγοντας ένα διαφορετικό αλληλόμορφο.

Η μετάλλαξη μπορεί επίσης να προσβάλλει τον αριθμό των χρωμοσωμάτων, οπότε και παρατηρείται η χρωμοσωμική μετάλλαξη. Αλλαγές στο μονοπάτι από το DNA του γονιδίου μέχρι τα αμινοξέα ή τα πολυπεπτίδια του φαινοτύπου περιλαμβάνονται επίσης στις μεταλλάξεις.

Οι μεταλλάξεις συμβαίνουν με τυχαίο τρόπο, χωρίς αυτό να σημαίνει ότι δεν υπόκεινται και στην επίδραση του περιβάλλοντος. Ειδικότερα, είναι τυχαίες με την έννοια ότι η πιθανότητα να εμφανιστεί μια μεταλλαγή δε σχετίζεται με το βαθμό χρησιμότητάς της. Ανάλογα με τη σημασία τους στην εξέλιξη, διακρίνονται σε ευνοϊκές, επιβλαβείς ή ουδέτερες. Οι ευνοϊκές μεταλλάξεις στο γονότυπο ενός οργανισμού είναι σπανιότερες και ευνοούνται από τη φυσική επιλογή. Συχνότερες είναι οι ουδέτερες, οι οποίες δεν επηρεάζουν τον φαινότυπο. Οι επιβλαβείς μεταλλάξεις εξαλείφονται με το πέρασμα του χρόνου, μπορούν όμως να επιζήσουν αν είναι υπολειπόμενες.

Μετανάστευση (ζωολογία)

Γενικά στη Βιολογία και ειδικότερα στη Ζωολογία με τον όρο μετανάστευση χαρακτηρίζεται μια ουσιώδη βιολογική λειτουργία κυκλικής μετακίνησης σταθερής περιοδικότητας, που πραγματοποιούν ορισμένα είδη ζώων (ασπόνδυλα, έντομα, ψάρια, θηλαστικά, αμφίβια και πτηνά), δηλαδή μετακινήσεις σε ετήσιο ρυθμό μεταξύ εποχικών περιόδων.

Κύριο χαρακτηριστικό της μετανάστευσης των ζώων είναι η σταθερή περιοδικότητά της όπου η κυκλική μετακίνηση γίνεται ακολουθώντας είτε ίδιο δρομολόγιο είτε διαφορετικό από το σημείο εκκίνησης.

Συχνά η μετανάστευση προσφέρει στους ζωικούς πληθυσμούς αποφυγή αντίξοων κλιματικών συνθηκών, ανταγωνισμού ή θήρευσης. Όμως μπορεί και να οδηγήσει στην έκλειψη.

Πιστεύεται ότι όλα τα ζώα είναι λίγο ως πολύ μεταναστευτικά, καθώς τριγυρίζουν με σκοπό να εγκαθιδρύσουν μια οικεία περιοχή. Αν οι περιπλανήσεις αποκαλύψουν διαφορά ως προς την αναπαραγωγική επιτυχία στις διάφορες βιοκατοικίες, η μετακίνηση λαμβάνει μόνιμο περιοδικό χαρακτήρα καθώς δρα η φυσική επιλογή. Η μετανάστευση μεταβάλλει τη γενετική δεξαμενή των πληθυσμών. Παρ' όλα αυτά σύμφωνα με τη θεωρία Good, η μετανάστευση φυτών λόγω κλιματικών μεταβολών δεν προκαλεί αναγκαστικά εξελικτικές αλλαγές αλλά το εύρος ανοχής του είδους μπορεί να μετατοπίζεται χωρίς να αλλάζει η διαφορά μεταξύ των ακραίων τιμών.

Στα φυτά η ταχύτητα και το εύρος της μετανάστευσης εξαρτάται από τους εξής παράγοντες:

ρυθμός φύτρωσης

μέθοδος και ταχύτητα αναπαραγωγής (για παράδειγμα η αναπαραγωγή με ελαφριά φαγώσιμα σπέρματα προσφέρει μεγάλη δυνατότητα διασποράς)

εύρος ανοχής

ανταγωνισμός

ανθρώπινη δραστηριότηταΤα είδη με συνεχείς κατανομές (που δε παρουσιάζουν σημαντικά διάκενα) χωρίζονται σε:

Κοσμοπολίτικα: απαντώνται σε όλη την υφήλιο και έχουν μεγάλα εύρη ανοχής.

Παντροπικά: κατανέμονται ανάμεσα στους τροπικούς όπως ο φοίνικας

Περιπολικά

ΠεριαρκτικάΟι ασυνεχείς κατανομές χωρίζονται σε:

διάχυτες: πολλές μικρές διασκορπισμένες κατανομές

αμφιμερείς: δυο ξεχωριστές κατανομές στο ίδιο ημισφαίριο

αμφιπολικές: δυο ξεχωριστές κατανομές σε διαφορετικά ημισφαίρια

υψομετρικές

Περιβάλλον

Ο όρος περιβάλλον αναφέρεται σε οτιδήποτε περιβάλλει κάποιο αντικείμενο. Έτσι το περιβάλλον ενός έμβιου οργανισμού είναι η κοντινή ή μακρινή σε αυτόν περιοχή, που ασκεί άμεσα επιρροή στον ίδιο και στις συνθήκες διαβίωσής του. Στις θετικές και φυσικές επιστήμες, καθώς και στις επιστήμες μηχανικών, ένα σύστημα είναι το τμήμα του κόσμου που μελετάται και περιβάλλον είναι οτιδήποτε έξω από τα όρια αυτού. Μεταξύ του συστήματος και του περιβάλλοντος μπορούν να υπάρχουν αλληλεπιδράσεις και ανταλλαγές ύλης, ενέργειας ή πληροφορίας.

Σε σχέση με τον άνθρωπο, μπορεί να διακρίνει κανείς μεταξύ άλλων:

το κοινωνικό περιβάλλον

το φυσικό περιβάλλον

το περιβάλλον, με οικολογική σημασία

το ψηφιακό περιβάλλον

Πλανητική κατοικησιμότητα

Πλανητική κατοικησιμότητα ή κατοικησιμότητα πλανητών, ονομάζεται ο βαθμός υποστήριξης ενός πλανήτη ή φυσικού δορυφόρου για την ανάπτυξη και διατήρηση της ζωής. Η ζωή μπορεί να αναπτυχθεί απευθείας στον πλανήτη ή στον δορυφόρο του, ή να μεταδοθεί εκεί από ένα άλλο ουράνιο σώμα, σύμφωνα με τη θεωρία της πανσπερμίας. Καθώς δεν είναι γνωστή μέχρι στιγμής η ύπαρξη ζωής εκτός του πλανήτη Γη, η πλανητική κατοικησιμότητα είναι κυρίως μια παρέκταση των συνθηκών της ζωής στη Γη και των χαρακτηριστικών του Ήλιου και του Ηλιακού συστήματος με τον τρόπο που ευνοούν την ανάπτυξη ζωής, και συγκεκριμένα των χαρακτηριστικών που ευνοούν την διατήρηση σύνθετης, πολυκύτταρης ζωής και όχι απλά την ανάπτυξη μονοκύτταρων οργανισμών. Η έρευνα και θεωρία σχετικά με το θέμα αυτό, αποτελεί συστατικό στοιχείο της πλανητικής επιστήμης και του αναδυόμενου κλάδου της αστροβιολογίας.

Η ύπαρξη μιας πηγής ενέργειας για την διατήρηση και τροφοδότηση της ζωής αποτελεί μια απόλυτη προϋπόθεση, και η έννοια της κατοικησιμότητας συνεπάγεται και την ύπαρξη των κατάλληλων γεωφυσικών, γεωχημικών, και αστροφυσικών συνθηκών έτσι ώστε ένα πλανητικό σώμα να μπορεί να υποστηρίξει τη ζωή. Σύμφωνα με τα κριτήρια που έχει ορίσει η ΝΑΣΑ, τα κύρια χαρακτηριστικά κατοικησιμότητας είναι, η παρουσία εκτεταμένων περιοχών με νερό σε υγρή μορφή, η ύπαρξη κατάλληλων συνθηκών για τον σχηματισμό σύνθετων οργανικών μορίων, και η διαθεσιμότητα πηγών ενέργειας οι οποίες θα συντηρούν τον μεταβολισμό των οργανισμών.Για την εξακρίβωση της υποστήριξης ζωής σε ένα πλανητικό σώμα, οι μελέτες επικεντρώνονται στη συνολική σύνθεση του, τις ιδιότητες της τροχιάς του, την ατμόσφαιρα του, και πιθανές χημικές αλληλεπιδράσεις. Τα σημαντικά αστρικά χαρακτηριστικά περιλαμβάνουν τη μάζα και τη φωτεινότητα, σταθερή μεταβλητότητα, και υψηλή μεταλλικότητα. Οι βραχώδεις πλανήτες με στερεό έδαφος και οι φυσικοί δορυφόροι με πιθανή υποστήριξη χημείας εφάμιλλης της γήινης, είναι το επίκεντρο της αστροβιολογικής έρευνας, αν και υπάρχουν και εναλλακτικές θεωρίες κατοικησιμότητας οι οποίες ασχολούνται με υποθέσεις που βασίζονται σε εναλλακτικές βιοχημείες και άλλους τύπους αστρονομικών σωμάτων.

Συμπεριφορισμός

Ο συμπεριφορισμός είναι ένα από τα κύρια ρεύματα της ψυχολογίας. Υπάρχουν διαφορετικές μορφές συμπεριφορισμού, οι πιο γνωστές εκ των οποίων είναι ο μεθοδολογικός και ο θεμελιώδης συμπεριφορισμός.

Φώκια της Χαβάης

Η φώκια μοναχός της Χαβάης (Monachus schauinslandi - Μοναχός του Σάουινσλαντ) ζει στις ατόλλες και στα νησιά του αρχιπελάγους της Χαβάης και, όπως και ο στενός συγγενής της, η μεσογειακή φώκια, απειλείται άμεσα με αφανισμό.

Χειρόγραφο Βόινιτς

Το χειρόγραφο Βόινιτς είναι εικονογραφημένο βιβλίο με ακατανόητο περιεχόμενο. Θεωρείται ότι γράφτηκε πριν από αιώνες (400 έως 800 χρόνια περίπου) από κάποιον άγνωστο συγγραφέα, που χρησιμοποίησε ένα άγνωστο σύστημα γραφής και ακατανόητη γλώσσα.Κατά τη διάρκεια της ιστορίας του το χειρόγραφο αποτέλεσε αντικείμενο εντατικής μελέτης από πολλούς επαγγελματίες και ερασιτέχνες κρυπταναλυτές, μεταξύ των οποίων μερικοί από τους κορυφαίους Αμερικανούς και Βρετανούς αποκρυπτογράφους του Β΄ Παγκοσμίου Πολέμου, κανείς τους όμως δεν κατάφερε να αποκρυπτογραφήσει έστω και μια λέξη. Αυτές οι επανειλημμένες αποτυχίες έχουν κάνει το χειρόγραφο Βόινιτς ξακουστό στην ιστορία της κρυπτογραφίας, έδωσαν όμως βάση και στην άποψη ότι το βιβλίο δεν είναι τίποτε περισσότερο από μια περίτεχνη απάτη, μια δίχως νόημα εναλλαγή τυχαίων χαρακτήρων. Το μυστήριο του νοήματος και της προέλευσης του χειρογράφου κέντρισε τη λαϊκή φαντασία, κάνοντας το χειρόγραφο θέμα μυθιστορημάτων και εικασιών. Καμία από τις υποθέσεις των τελευταίων εκατό ετών δεν επαληθεύτηκε.Το βιβλίο είναι γνωστό με το όνομα του Πολωνοαμερικανού παλαιοβιβλιοπώλη Βίλφριντ Βόινιτς (Wilfrid Voynich), ο οποίος το αγόρασε το 1912. Η πρώτη αναπαραγωγή του κυκλοφόρησε το 2005. Το χειρόγραφο δώρισε ο Χανς Π.Κράους στη βιβλιοθήκη σπανίων βιβλίων και χειρογράφων Μπέινεκε του πανεπιστημίου του Γέιλ το 1969, όπου καταλογογραφήθηκε ως MS 408. Ψηφιοποιημένο αντίγραφο υψηλής ανάλυσης είναι ελεύθερα διαθέσιμο στον ιστότοπο της βιβλιοθήκης.

Άλλες γλώσσες

This page is based on a Wikipedia article written by authors (here).
Text is available under the CC BY-SA 3.0 license; additional terms may apply.
Images, videos and audio are available under their respective licenses.