Csökevényes szervek
A csökevényes szervek a test olyan szervei, amelyek kisebbek és egyszerűbbek, mint a rokon fajokéi. Eredeti jellegzetességüket elvesztették, vagy csaknem elvesztették.
A csökevényesség az evolúció bizonyítéka, mivel csak akkor van értelme, ha az evolúció megtörtént. Ezek voltak a darwinista természettudomány előtti természetrajz egyik rejtélye. A rejtély akkor szűnt meg, amikor a biológusok rájöttek, hogy a mai állatok őseinél egykor működőképes alkalmazkodási formák voltak.
Olyan állatoknál (és növényeknél) fordulnak elő, amelyek életmódjukat megváltoztatták őseikhez képest. Így a kígyók elvesztették lábaikat, mivel megváltozott a mozgásrendszerük. Egy kígyófajnak - a boáknak - azonban csökevényes hátsó lábai és medencéje van. Az emberi féregnyúlvány egy másik példa erre. Ez sokkal nagyobb volt, és olyan mikrobákat tárolt, amelyek cellulázt termeltek a növényi sejtfalak lebontásához. A majmok fő tápláléka a levelek, de az ember étrendjének nem a fő részét képezik. A cellulózt a mi fajunk nem tudja megemészteni.
Egy használaton kívüli szerv általában elfajul, és kisebb lesz, vagy teljesen eltűnik. Így a sötét barlangokban élő kétéltűek elveszítik látásukat és testük színét. A mutációk halmozódnak. Minden szerkezetnek energiára van szüksége a fejlődéséhez, fenntartásához és súlyához. Ez, valamint az adott rész megbetegedésének kockázata (pl. fertőzés, rák) némi szelekciót biztosít az olyan részek eltávolítására, amelyek már nem segítik az organizmus fittségét.
Az emberi vakbél ellen a vakbélgyulladás okozta halálesetek miatt szelektálódott. A vakbélgyulladás egészen a modern időkig kezelhetetlen volt. A szelekciós nyomás valószínűleg gyenge volt, mivel a legtöbb eset a termékenységi csúcskor után következett be.
A barlanglakó kétéltűek (Gammarus minus) megfigyelései aktív szelekciót mutattak ki a csökevényes szemek ellen. Párzáskor a hímek a megtermékenyítés után még körülbelül egy hétig a nőstényen maradnak, és őrzik azt a többi hímmel szemben. A párosított hímek szemméretét összehasonlították a nem párosított hímekével. A párosított hímek szeme kisebb volt, mint a nem párosítottaké. Nyilvánvaló, hogy a párosított hímek átlagosan nagyobb termékenységgel rendelkeznek, mint a nem párosított hímek. A szelekciós gradiens becsült értéke -0,30 volt, ami azt jelenti, hogy a kis szemek szelekciója meglehetősen erős volt. A kutatók feltételezték, hogy a látás elvesztésével az idegrendszerből több szabadult fel más érzékszervi bemenetek feldolgozására. p310
Előfordul, hogy a szelekció a csökevényes szerveket új funkcióra alakítja át. Így az emlősök fülkagylói egykor a korai ősemlősök, a Therapsidák állkapcsának csontjai voltak. A legyek csápja tökéletes példa erre. Az exaptáció szót erre a jelenségre találták ki.
Fitness
Minden funkció és struktúra azért fejlődik és változik, mert befolyásolja a szervezet biológiai alkalmasságát. Ezek teszik valószínűbbé vagy kevésbé valószínűvé, hogy az egyedek szaporodnak és géneket adnak a következő generációhoz. Így például egy béka azon képessége, hogy túléli a helyi mérges kígyó harapását, növeli a fitneszét. Ha azonban olyan területen él, ahol a kígyó nem él, akkor ez csökkenti a fitneszét. Ez azért van, mert viseli egy bonyolult mechanizmus "költségeit" anélkül, hogy bármilyen előnyhöz jutna a túlélésben és a szaporodásban. Ez fordítva is működik. Azoknak a kígyóknak, amelyek mérgező zsákmányt esznek, olyan módszereket kell alkalmazniuk, amelyekkel túlélhetik a zsákmány toxinjait. A kígyók emésztése és anyagcseréje lassabb, és lassabban mozognak. Lásd durva bőrű gőte és harisnyakígyó.
Mindennek ára van: vagy energiát fogyaszt, vagy a szerkezete olyan helyet foglal el, amelyet másképp is lehetne használni.
Kérdések és válaszok
K: Mik azok a csökevényes szervek?
V: A csökevényes szervek a test olyan szervei, amelyek kisebbek és egyszerűbbek, mint a rokon fajokéi. Eredeti tulajdonságukat elvesztették, vagy majdnem elvesztették, és bizonyítékul szolgálnak az evolúcióra.
K: Hogyan fordulnak elő a csökevényes szervek?
V: A csökevényes szervek olyan állatokban (és növényekben) fordulnak elő, amelyek életmódjukat megváltoztatták őseikhez képest. Például a kígyók elvesztették lábaikat, amikor megváltozott a mozgásrendszerük.
K: Mi a példa a csökevényes szervre az embernél?
V: Az emberi vakbél egy példa az emberben található csökevényes szervre. Sokkal nagyobb volt, és olyan mikrobákat tárolt, amelyek cellulázt termeltek a növényi sejtfalak lebontásához, de már nem használják, mivel a levelek nem képezik az emberek fő táplálékának részét.
K: Miért degenerálódnak általában a használaton kívüli szervek?
V: A nem használt szervek általában azért degenerálódnak, mert energiát igényelnek a fejlődéshez, a fenntartáshoz és a súlyukhoz, de nem nyújtanak semmilyen előnyt a szervezet fittségéhez, így szelekciós nyomás van ellenük. Ezen túlmenően, ha nem használják őket, hajlamosabbak lehetnek az olyan betegségekre, mint a fertőzés vagy a rák.
K: A szelekció képes-e egy csökevényes szervet valami hasznossá változtatni?
V: Igen, időnként a szelekció képes egy csökevényes szervet valami hasznossá tenni - ezt a jelenséget exaptációnak nevezik. Erre példa az emlősök fülkagylói, amelyek egykor a Therapsida nevű korai ősemlősök állkapocscsontjai voltak.
K: Mit figyeltek meg a kutatók a barlangban élő kétéltűeknél, a Gammarus minusnál?
V: A kutatók aktív szelekciót figyeltek meg a barlanglakó kétéltű Gammarus minus csökevényes szemei ellen a párzás során - a párosodott hímek szemei átlagosan kisebbek voltak, mint a nem párosodott hímeké, mivel a kisebb szemek nagyobb termékenységi arányához kapcsolódóan több idegrendszeri erőforrás szabadult fel, hogy más érzékszervi inputokat dolgozzon fel.
