Makroevolutsioonilised protsessid

Kas olete mõelnud:

Miks veeimetajad nagu delfiin ja vaal meenutavad väliselt pigem kalu kui hunte?

 

Sissejuhatus

Paleontoloogid orienteeruvad geoloogilises ajaskaalas ning uurivad suuremastaabilisi sündmusi nagu evolutsiooniline progress, divergents, adaptiivne radiatsioon, konvergents ja massilised väljasuremised, mis toimuvad suurtes taksonites pika aja vältel.

 

Õpieesmärgid

Selle peatüki lõpuks:

• teate, milliseid makroevolutsioonilisi protsesse looduses esineb;

• oskate analüüsida evolutsioonilise mitmekesistumise, täiustumise ja väljasuremise tekkemehhanisme ning avaldumisvorme.

 

Mikro- ja makroevolutsioon

Mikroevolutsioon tähendab evolutsioonilisi muutuseid populatsiooni/liigi sees ja viib uute liikide tekkele. Makroevolutsioon on liigist kõrgemate organismirühmade (perekond, selts, klass) teke ja evolutsioon.

Makroevolutsioon toimub pika aja vältel ning selle toimumist on võimalik uurida fossiilsete leidude, võrdleva anatoomia ja molekulaarbioloogiliste meetodite abil.

Makroevolutsiooni vormideks on progress ehk täiustumine, divergents ehk mitmekesistumine ja konvergents ehk sarnastumine.

 

Progress

Evolutsiooniline progress tähendab uute, senisest keerukama ja täiuslikuma ehitusega organismitüüpide teket. Uute kudede, elundkondade, organismirühmade kujunemine. Iga uus organismitüüp võimaldab paremini kasutada keskkonda, asustada uusi elupaiku ja vähendada sõltuvust keskkonnamõjudest. Eeltuumsetest prokarüootidest kujunesid tuumaga eukarüoodid. Ainuraksetest organismidest kujunesid hulkraksed (joonis 4.1.8.1.).

Joonis 4.1.8.1. Evolutsiooniline progress

 

Divergents

Erinevate elupaikade asustamisega kaasnes uute organismitüüpide mitmekesistumine ehk divergents. Eukarüoodid lahknesid taimedeks, seenteks ja loomadeks. Divergents sõltub organismitüübi arenguvõimest ja elupaikade mitmekesisusest. Näiteks peetakse kiililaadset lennuvõimelist putukat kõikide lennuvõimeliste putukate esivanemaks. Imetajad lahknesid vastavalt elupaigale, liikumisviisile või toitumisele. Divergents väljendub imetajate hammaste või jäsemete mitmekesisuses.

Võrdlev anatoomia vaatleb selgroogsete loomade põhiehitust. Selliseid organeid, mis on ühise päritoluga ja sarnase üldehitusplaaniga ning väliselt muutunud vastavalt funktsioonile keskkonnas nimetatakse homoloogilisteks organiteks. Nahkhiire tiib on kujunenud lendamiseks ja inimese käsi töö tegemiseks, aga nende põhiehitus on sarnane viidates viievarbalisele esivanemale (joonis 4.1.8.2.)

Joonis 4.1.8.2. Nahkhiire tiiva ja inimse käe põhiehitus on ühesugune

 

Konvergents

Konvergents ehk sarnastumine tähendab, et erineva päritoluga organismid sarnastuvad sarnastes elutingimustes. Näitena võib tuua veekeskkonna, kus loomade keha on muutunud voolujooneliseks. Näiteks hai, pingviin ja vaal on kõik voolujoonelise kehaga, aga erinevat päritolu. Kõrbetingimustes on Lõuna-Aafrika piimalillelised ja Põhja-Ameerika kaktuselised sarnase välisehitusega, kuid päritolult erinevad (joonis 4.1.8.3.).

Joonis 4.1.8.3. Piimalilled Aafrika mandril ja kaktused Ameerika mandril on sarnastunud

 

Konvergentsi tulemusel kujunevad analoogilised organid, mis on erinevat päritolu, kuid väliselt sarnased. Nii nahkhiire tiib kui ka liblika tiib on kujunenud lendamiseks, aga nende päritolu ja põhiehitus on erinevad.

 

Väljasuremine

Väljasuremine toimub pidevalt. Enamik Maal tekkinud liikidest on välja surnud. Väljasuremisi võivad põhjustada erinevad tegurid nagu kliimamuutused, mandrite triiv, vulkaaniline aktiivsus, kokkupõrked taevakehadega, vee happelisus või hapnikusisaldus, elukeskkonna muutumine või konkurents teiste organismidega. Massilised liikide väljasuremised on tingitud peamiselt kliimamuutustest. Üks Maa suuremaid väljasuremisi toimus 65 miljonit aastat tagasi ja sellega lõppes dinosauruste ajastu. Hiidroomajate kadumise põhjusteks peetakse nii aktiivseid vulkaane kui Maa kokkupõrget asteroidiga, mis mõjutasid oluliselt kliimat. Tänapäeval räägitakse samuti liikide massilisest väljasuremisest, mille peamiseks põhjustajaks on inimene. Kukkurhunt hävines Austraalias tõenäoliselt seoses massilise küttimisega, kuna kardeti tema poolt tekitatavat kahju kariloomadele. Eestis on väljasuremisohus näiteks kõre ehk juttselg-kärnkonn ja naarits.

Igale massilisele väljasuremisele järgneb tavaliselt kiire uute liikide teke. Tänu mõne valitseva liigi või organismirühma kadumisele saavad teised organismid võimaluse hõivata uusi elupaiku. Ilmselt sai imetajate kiire areng toimuda tänu hiidroomajate hukkumisele.

 

Kokkuvõte

Mikroevolutsioon tähendab evolutsioonilisi muutuseid populatsiooni sees, mis viib uute liikide tekkele. Makroevolutsioon toimub pika aja vältel ning selle vormideks on progress ehk täiustumine, divergents ehk mitmekesistumine ja konvergents ehk sarnastumine. Makroevolutsioon on liigist kõrgemate organismirühmade teke, evolutsioon ja väljasuremine. Massilised väljasuremised Maa ajaloos on loonud võimaluse uute liikide domineerimiseks ja evolutsiooniks.

 

Mõisted

mikroevolutsioon

makroevolutsioon

progress

konvergents

divergents

väljasuremine

 

Lisamaterjalid

Novaator - Liikide kuues väljasuremine - kas ka Eestis? novaator.err.ee/637228/liikide-kuues-valjasuremine-kas-ka-eestis

 

1. ülesanne*

Kas väide on tõene või väär?

Makroevolutsioon hõlmab populatsioonisiseseid evolutsioonilisi muutusi, näiteks uute geenialleelide teket.

Õige

Vale

2. ülesanne* 

Võrrelge erinevaid makroevolutsiooni vorme.

Lohistatav 1 koguarvust 9.

täiustumine

Lohistatav 2 koguarvust 9.

mitmekesistumine

Lohistatav 3 koguarvust 9.

sarnastumine

Lohistatav 4 koguarvust 9.

keerukamate organismitüüpide teke

Lohistatav 5 koguarvust 9.

algtüüpide lahknemine uuteks organismitüüpideks

Lohistatav 6 koguarvust 9.

eri päritolu organismide sarnastumine

Lohistatav 7 koguarvust 9.

kohastumine uute elupaikadega

Lohistatav 8 koguarvust 9.

elukeskkonna tõhusam kasutamine

Lohistatav 9 koguarvust 9.

juhuslik

Lohistav asukoht 1 koguarvust 3.

progress

Lohistav asukoht 2 koguarvust 3.

divergents

Lohistav asukoht 3 koguarvust 3.

konvergents

3. ülesanne*

Kas näide kirjeldab progressi, divergentsi või konvergentsi?

Pingviinil ja hülgel on voolujooneline keha - 

Prokarüootidest kujunesid eukarüoodid - 

Imetajate seas on kiskjaid, närilisi ja rohusööjaid, kelle hambad on eristunud vastavalt nende toitumisele ja eluviisile - 

konvergents

progress

divergents

4. ülesanne**

Joonisel kujutatakse kukkurloomade fülogeneesipuud ehk põlvnemist. Kukkurloomad põlvnevad 160 miljonit aastat tagasi eksisteerinud juuraajastu imetajatest ja lahknesid seoses mandrite triiviga. Nendest on kujunenud tänapäeva Ameerika ja Austraalia mandril elavad kukkurloomad. Millist makroevolutsioonivormi kukkurloomade fülogeneesipuu kirjeldab?

• konvergents.
• divergents.
• progress.
• ei kirjelda ühtegi makroevolutsioonivormi.

5. ülesanne**

Ligi 70 aasta eest Austraalia mandrilt väljasurnud kukkurhundi välimus, elupaik, eluviis ja toitumine sarnanes oluliselt hundile, häälitsus oli koerlastele sarnane haukumine. Viimane isend suri Tasmaanias Hobarti loomaaias 1936. aastal. Selline erinevatel mandritel esinevate liikide sarnanemine on näide ...

• divergentsist.
• konvergentsist.
• progressist.

6. ülesanne**

Mida näitab võrdlev jäsemete anatoomia nende loomade kohta?

• Loomade jäsemed on sarnases elukeskkonas sarnastunud..
• Loomad kuuluvad samasse liiki..
• Loomadel on tõenäoliselt ühine esivanem..
• Ehituslik erinevus näitab, et loomad ei põlvne ühisest esivanemast..

7. ülesanne***

Paljud liigid on inimtegevusest tulenevalt väljasuremisohus. Kõre arvukus väheneb mitte ainult Eestis, vaid enamikes riikides. Praeguseks on kõre paljudelt endistelt levialadelt kadunud. Kõre hääbumisel on mitmeid põhjuseid. Milliseid alljärgnevatest võib seostada inimesega? 

• siilide arvukuse tõus.
• pikem põuaperiood.
• rannaniitude hävimine.
• väetiste kasutamine.

8. ülesanne***

Massilised väljasuremised Maa ajaloos. Millised organismirühmad milliste massiliste väljasuremiste käigus hukkusid?

a) Maa suurim väljasuremine, mis tappis umbes 96% meres elavatest liikidest ja 70% maismaa liikidest. Enamik imetajasarnaseid roomajaid suri välja. Peale massilist väljasuremist said levima hakata uued taimerühmad nagu paljasseemnetaimed - 

b) Enamik elustikust paiknes vees ja ligi 85% liikidest suri välja. Välja surid paljud korallid ja trilobiidid - 

c) Umbes 75% liikidest hävis. Enamik hiidsisalikest suri välja. Peal väljasuremist said Maal domineerima hakata imetajad ja linnud - 

d) Kahekümne miljoni aasta jooksul toimus palju väiksemaid väljasuremisi. Välja surid paljud väikesed vee-selgrootud - 

e) Välja suri suurem osa suuri kahepaikseid. Peale massilist väljasuremist said konkurentsitult levima hakata dinosaurused - 

Triiase-Juura väljasuremine (205 miljonit aastat tagasi)

Hilis-Devoni väljasuremine (360-375 miljonit aastat tagasi)

Kriidi-Tertsiaari väljasuremine (65,5 miljonit aastat tagasi)

Ordoviitsiumi-Siluri väljasuremine (440-450 miljonit aastat tagasi)

Permi-Triiase väljasuremine (251 miljonit aastat tagasi)

9. ülesanne***

Spekuleerige, milline võiks olla Maa juhul, kui üks Maa ajaloo suurtest väljasuremistest, mille käigus hukkusid hiidsisalikud, poleks toimunud?

•