Ewolucja Darwina

Czy da się zatrzymać ewolucję?

Za dużo czytania? Odsłuchaj audio! 🙂

Historia ewolucji Darwina

Historia ewolucji człowieka rozumnego sięga około 300 tys. lat. Badacze ustalili, że Homo sapiens po raz pierwszy pojawił się na terenie Afryki (Richter i wsp. 2017!). Początek powstania człekokształtnych miał miejsce 18 mln lat temu, a obecność pierwszych człowiekowatych (hominidów) datuje się już blisko 7 milionów lat (Jura i wsp. 2007).

Droga ewolucji współczesnego człowieka była i jest jednak bardzo zawiła. Znamy z lekcji biologii Australopiteka, Homo erectus, Homo habilis, etc. Za istotne cechy morfologiczne wyróżniające naszych przodków spośród innych organizmów badacze zaliczają: pionową postawę ciała, dwunożny chód czy sporych rozmiarów czaszkę z puszką mózgową i charakterystycznym uzębieniem. Każdy z tych organizmów stał się początkiem naszego istnienia – istnienia Homo sapiens, na dowód czego możemy dostrzec silne podobieństwo. Część cech została utrzymana do dzisiaj, a spora część uległa modyfikacji.

Nie raz mogliśmy usłyszeć o terminie narząd szczątkowy, które z definicji jest narządem uwstecznionym w rozwoju ewolucyjnym danego szczepu, w związku z częściowym lub całkowitym ograniczeniem jego funkcji i znaczenia (wg PWN). Spora część badaczy błędnie klasyfikuje pewne narządy jako szczątkowe, mimo że nadal pełnią funkcję w organizmie.

Artykuł ten będzie poświęcony zmianom jakie zaszły u człekokształtnych na przestrzeni lat oraz pozwoli „obalić” pewne ewolucyjne mity.

Czy zastanawialiście się kiedyś skąd tak powszechne są przypadłości związane z bólem kręgosłupa?

Ludzie są częściej dotknięci chorobami kręgosłupa niż inni naczelni z łukowato wyrzeźbionym kręgosłupem.

Badania opublikowane w ogólnodostępnym czasopiśmie BMC Evolutionary Biology sugerują, że stosunkowo szybka ewolucja umiejętności chodzenia na dwóch nogach (przejście z czworonożności) oraz różnica w budowie kręgów mogła mieć znaczący wpływ na zdrowie współczesnego człowieka. Esowaty kształt kręgosłupa ułatwia utrzymanie pionowej postawy ciała, ale niesie ze sobą konsekwencje. Obciążenie wywierane na kończyny dolne są powodem licznych patologicznych kifoz czy lordoz (scienge.org).

Wyrostek robaczkowy, od dawna uważany za bezużyteczny artefakt ewolucyjny, zyskał uznanie kilka lat temu, kiedy naukowcy z Duke University Medical Center zasugerowali, że faktycznie pełni on istotną funkcję (sciencedaily.com).

Według nowych badań struktura w kształcie robaka obecna na styku połączenia jelita cienkiego i grubego ewoluowała 32 razy wśród ssaków!

Karol Darwin był jednym z pierwszych naukowców, którzy teoretyzowali na temat funkcji wyrostka robaczkowego. Postawił hipotezę, że odlegli przodkowie człekokształtnych przetrwali na diecie złożonej z liści, a więc wymagali dużej kątnicy, w której znajdują się bakterie umożliwiające rozkład pokarmu roślinnego. Później spekulował, że kolejne pokolenia przeszły na dietę opartą o owoce, która była łatwiejsza do strawienia. „Duża kątnica” nie była już potrzebna i zaczęła się kurczyć. W związku z tym myślał, że nie pełni żadnej funkcji.

Od około wieku było jasne, że struktura zawiera szczególny rodzaj komórek układu limfatycznego. System ten przenosi białe krwinki, które pomagają zwalczać potencjalne infekcje. W ciągu ostatniej dekady badania wykazały, że komórki te sprzyjają rozwojowi niektórych rodzajów pożytecznych bakterii jelitowych, a zatem wyrostek stanowi dla nich bezpieczną przystań.

Ludzki wyrostek robaczkowy nie może być nazwany narządem szczątkowym, chyba że zostanie udowodniona jego nieczynność! Zdarza się przypadkowa nieobecność w ludzkim ciele, ale to nie oznacza, że ​​w przyszłości ewolucja się go pozbędzie (Sarkar i wsp. 2015).

Przejdźmy teraz do tematu czaszki, a konkretnie zębów i dlaczego nasi wcześni przodkowie potrzebowali zębów mądrości. Naukowcy od lat dyskutują o ewolucji trzecich zębów trzonowych. U około 30 procent ludzi w ogóle się nie rozwijają się, a u innych gatunków naczelnych były lub są ogromne. Ich powierzchnie do żucia mogły być do czterech razy większe niż u przeciętnego, współczesnego człowieka.

W jaskiniowych czasach nie posiadano widelców i noży, a nawet nie gotowano mięsa. Pierwsi ludzie musieli żuć obfite pokarmy, a zatem potrzebowali szerszej szczęki. Zęby mądrości wyrosły, aby dać im w tym celu większą siłę żucia. Ponieważ szczęka była szersza, zęby mądrości mogły bez problemu tam wzrastać (Bharathi i wsp. 2018).

Z biegiem czasu zmieniły się nawyki żywieniowe. W dzisiejszym świecie większość spożywanego przez nas jedzenia jest krojona i gotowana, co ułatwia żucie. Zgodnie z czasem nasze kości szczęki stały się znacznie mniejsze, co oznacza, że ​​wszystkie 32 zęby nie mieszczą się już w naszej jamie ustnej. Z tego powodu zęby mądrości należy we wielu przypadkach usuwać. Okres ich wyrzynania zwykle mieści się między 17 a 21 rokiem życia. Zęby te mogą zostać zaklinowane i powodować wiele bolesnych problemów, zwłaszcza że znajdują się tak daleko w jamie ustnej, stając się schronieniem dla bakterii powodujących próchnicę (Evans i wsp. 2016).

Nasi przodkowie z rzędu naczelnych używali ogonów dla zachowania równowagi podczas wspinaczek, ale około 25 milionów lat temu zaczęły pojawiać się małpy bezogonowe. Utrata ogona jest jedną z głównych modyfikacji ewolucyjnych, jaką zaszła w linii rodowej prowadzącej do ludzi i „antropomorficznych małp”. Brak ogona podwyższał prawdopodobieństwo wypadków, bo osobnikom było trudniej utrzymać równowagę.

Dlaczego zatem niektóre naczelne, w tym ludzie stracili ogony, jest w dużej mierze tajemnicą, ale najświeższe badania sugerują, że być może odpowiada za to mutacja genowa. Mutacja genu TBXT nie tylko skraca ogony, ale także czasami powoduje wady rdzenia kręgowego. Naukowcy dowiedli, że mutacja TBXT nie jest jedynym powodem, dla którego zamiast ogona posiadamy kilka kości w ostatnim odcinku kręgosłupa. Mięśnie, które u innych organizmów odpowiadały za poruszanie ogonem, przekształciły się w rodzaj sieci na miednicy. Ta mięśniowa „konstrukcja” stanowi podstawę, która utrzymuje ciężar ciała u istot poruszających się w pozycji spionizowanej. Bez tego najprawdopodobniej nasi przodkowie nigdy nie byliby w stanie pokonywać długich dystansów na dwóch nogach (Xia i wsp. 2021).

To tylko część zmian morfologicznych jakie zaszły na przestrzeni lat. Nie możemy zapomnieć również o redukcji owłosienia czy zaniku guzka Darwina. Każda z tych przemian była w pewien sposób przystosowaniem do środowiska, gdyż każdy z nas jest poddawany doborowi naturalnemu. To czy zmiany idą w dobrym kierunku będziemy mogli dopiero przeanalizować to za kilkanaście pokoleń.

Autor: Katarzyna Kowalska, ELEMENTUM

Bibliografia:

kenilworthdentalassociates.com/the-evolutionary-reason-for-wisdom-teeth

nytimes.com/2021/09/21/science/how-humans-lost-their-tails.html

sciencedaily.com/releases/2009/08/090820175901.html

science.org/content/article/appendix-evolved-more-30-times

Bharathi i wsp. (2018) Vestigiality of wisdom teeth in relation to human evolution and lifestyle modification: A cross-sectional studyDrug Invention Today 10(10):1899-1902

Evans i wsp. (2016) A simple rule governs the evolution and development of hominin tooth size. Nature 530, 477–480

Richter i wsp. (2017) The age of the hominin fossils from Jebel Irhoud, Morocco, and the origins of the Middle Stone Age Nature volume 546: 293–296.

Sarkar i wsp. (2015) A Glimpse Towards the Vestigiality and Fate of Human Vermiform Appendix-A Histomorphometric Study, J Clin Diagn Res. 9(2): AC11–AC15.

Xia i wsp. (2021) The genetic basis of tail-loss evolution in humans and apes, Research Square [https://doi.org/10.21203/rs.3.rs-907475/v1]