Biologia

Dokładne badania tak bardzo różnych zwierząt, jak pierścienice, mięczaki i stawonogi sugerują, że wszystkie one pochodzą od wspólnego przodka, którym jak się zdaje jest pierścienica, pochodząca z kolei od prymitywnych płazińców. Złożone z segmentów ciało zdaje się dawać znaczne korzyści ewolucyjne. Segmentacja jest czynnikiem dodatkowo zwiększającym rozmiary ciała, bez konieczności jednoczesnego wzrostu wielkości czy też wydajności poszczególnych narządów, które tylko powtarzają się w każdym segmencie. Wzrost rozmiarów z kolei daje pewne korzyści — większe organizmy mogą sobie skuteczniej poradzić ze zbyt dużymi cząstkami pokarmu, które nie mogą być zjedzone przez konkurujące z nimi mniejsze formy. Poza segmentacją, dawne pierścienice charakteryzowały się występowaniem celomy, czyli jamy ciała całkowicie wysłanej mezodermą. Umieszczenie narządów wewnętrznych w wypełnionej płynami celomie pozwala na ich łatwe przesuwanie się wobec siebie, co z kolei ułatwia swobodne ruchy ciała. Tworzenie celomy u pierwotnych pierścienic jest procesem ciekawym. Wcześnie w procesie bruzdko-wania powstają w zarodku specjalne komórki mezodermalne, a przebiegający w nich proces mitozy wytwarza masę tkanki mezodermalnej. Wewnątrz tej tkanki pojawia się wolna, powiększająca się przestrzeń, dająca celomę. Wśród zwierząt pochodzących od dawnych pierścienic, tylko pierścienice współczesne zachowały dużą celomę. U mięczaków i stawonogów rozmiary jej znacznie zmalały, a główną jamą ciała jest hemocel (pochodzący z embrionalnego blastocelu).

Zoolog Ernst Mayr

Zoolog Ernst Mayr określa gatunek jako grupę rzeczywiście lub potencjalnie krzyżujących się naturalnych populacji, która nie krzyżuje się z innymi takimi grupami nawet, gdy istnieje po temu możliwość. Musimy to nieco ograniczyć przez dodanie, że jeżeli w rzadkich przypadkach następuje krzyżowanie między gatunkami, wytworzone potomstwo nie jest tak płodne i wydajne (lub tylko nie tak płodne albo nie tak wydajne), jak którykolwiek z osobników rodzicielskich. Chociaż koń i osioł mogą się krzyżować, zrodzony w wyniku tej krzyżówki muł nie jest płodny. (U roślin nawet to zastrzeżenie czasami okazuje się niesłuszne, gdy warunki środowiska ulegną zmianie. Jak widzieliśmy,  potomstwo z takiego krzyżowania roślin może na takich obszarach okazać się lepsze, niż którykolwiek z osobników rodzicielskich). Wydaje się zupełnie jasne, że procesy stopniowej ewolucyjnej zmiany populacji i procesy powstawania gatunków są ze sobą powiązane. Po pewnym czasie akumulacja zmian w puli genów populacji osiąga punkt, kiedy możemy powiedzieć, że powstał nowy gatunek. To jednakże zależy od czysto arbitralnej oceny — kto bowiem ma zawyrokować, kiedy nastąpiło przejście z jednego gatunku w drugi? Nawet gdybyśmy mogli wskrzesić którąś z form przodków, by zobaczyć, czy może się pomyślnie krzyżować ze swoimi współczesnymi potomkami, pytanie nasze pozostaje bez odpowiedzi.

Ewolucja gatunków

Zauważyliśmy, że istnieją gatunki (np. ptak i nietoperz, wieloryb i ryba, świstak amerykański i wombat), które powierzchownie są do siebie podobne, jednak brak im homologii, wskazujących na ścisłe pokrewieństwo. Ewolucja, w której wyniku dwa gatunki o różnym pochodzeniu zaczynają ściśle przypominać się wzajemnie, nazywa się ewolucją konwergencyjną, czyli zbieżną. Można ją wytłumaczyć podobnym działaniem tych samych sił doboru naturalnego na dwa początkowo różne fenotypy. Bez spełnienia pewnych wymagań strukturalnych i fizjologicznych żaden organizm, bez względu na swe pochodzenie, nie może latać czy pływać. W żadnym przypadku konwergencja nie jest przeciwieństwem specjacji. Dwa niespokrewnione gatunki mogą stawać się do siebie podobne pod wpływem działania zbliżonych sił selekcji, jednakże w tym samym czasie każdy gatunek różnicuje się ze swego typu rodzicielskiego. Wiele australijskich torbaczy, przypominających ssaki łożyskowe zarówno pod względem wyglądu zewnętrznego jak i obyczajów, stanowi przykład zbieżności z łożyskowymi. Biorąc jednak pod uwagę przodków torbaczy stanowi to najbardziej dramatyczny przykład promieniowania adaptacyjnego, innymi słowy pomnożenia gatunków.

Geothlypistrichas

Pierwszym warunkiem specjacji jest zmniejszona presja selekcyjna i wywołana tym zmienność wewnątrzgatunkowa. To jednak jest tylko pierwszy etap. Nawet przy zwiększonej zmienności w gatunku istnieje ciągłe, stopniowe przechodzenie cech od jednej wartości krańcowej do drugiej. Tworzenie dwóch lub większej liczby gatunków z jednego wymaga przerw w populacji przy braku form przejściowych. By to zaistniało, powinna wystąpić jakaś forma izolacji geograficznej różnych populacji lokalnych. Tylko wtedy dobór naturalny lub być może dryf genetyczny może wytworzyć określoną zmianę w porównaniu z częstością genów w typie rodzicielskim. Nie jest przypadkiem fakt, że różne rasy lub podgatunki organizmów żywych prawie nigdy nie zamieszkują tego samego terytorium. Siedem różnych fenotypów (a więc i genotypów), związanych z siedmioma amerykańskimi podgatunkami pokrzewki Geothlypistrichas , szybko zlałoby się w jeden, gdyby podgatunki te zajmowały ten sam obszar i krzyżowały się. Tylko w przypadku izolacji mogą powstać wyraźne różnice genetyczne. Dobrym przykładem tego są łuszczaki Darwina. Nie tylko brak konkurencji i drapieżników na Wyspach Galapagos warunkował znaczne obniżenie presji selekcyjnej w populacji przodków owych ptaków, które tam się dostały, ale względna izolacja różnych wysp pozwoliła na utworzenie unikalnych ras wyspowych czy też podgatunków, z których powstało trzynaście gatunków, zamieszkujących dzisiaj te wyspy.

Euglenophytd

Zawierające chlorofil organizmy, pochodzące od najwcześniejszych zielonych wiciowców, zdają się rozwijać przynajmniej w dwóch głównych kierunkach — jedna grupa zawiera okrzemki i inne chryzofity (Chrysophyta) oraz brunatnieć (Phaeophytd). Chociaż oba te typy zdają się bardzo różnić między sobą, łączy je występowanie form mających wici i wiele wspólnych cech biochemicznych, z których jedną jest obecność oprócz chlorofilu a zmodyfikowanej formy chlorofilu, tak zwanego chlorofilu c. W skład drugiej, dużej grupy wchodzą eugleniny (Euglenophytd) i zielenice (Chlorophyta). Oba te typy glonów mają takie same dwa chlorofile, które znajdujemy u roślin, chlorofil a i b. Wszystkie współczesne eugleniny (np. euglena) mają wić taką, jaka była charakterystyczna dla ich przodków. Również niektóre zielenice mają wić (np. zawłotnia — Chlamydomonas), a te, u których ona nie występuje (np. Ulva) wytwarzają opatrzone wicią gamety lub zoospory, bądź też obie te formy jednocześnie. Sposób rozwoju kolonijnych i wielokomórkowych glonów z jednokomórkowych przodków ukazuje seria opatrzonych wiciami form (Chlamydomonas, Gonium, Pandorina, Eudorina, Pleodorina i Volvox), które poznaliśmy. Widać z niej, że formy kolonijne powstały, gdy komórki potomne form jednokomórkowych po mitozie pozostały ze sobą połączone. W miarę wzrostu wielkości i stopnia złożoności kolonii, specjalizacja wchodzących w ich skład komórek wytworzyła prawdziwe organizmy wielokomórkowe, a ostatecznie formy tak wielkie, jak Ulva.