Rudiment
Vestigiaalorganid on kehaorganid, mis on väiksemad ja lihtsamad kui sugulasliikidel. Nad on kaotanud või peaaegu kaotanud oma algse funktsiooni.
Vestigiaalsus on tõend evolutsiooni kohta, sest need on mõistlikud ainult siis, kui evolutsioon on toimunud. Need olid üks darvinismieelse loodusloo mõistatusi. See mõistatus kadus, kui bioloogid mõistsid, et need olid kunagi praeguste loomade esivanemate juures toimivad kohanemised.
Need esinevad loomadel (ja taimedel), kes on muutnud oma eluviisi võrreldes oma esivanematega. Nii kaotasid maod oma jalad, kui nende liikumissüsteem muutus. Kuid ühel maduliigil - boadel - on tagajalad ja vaagnaluu rikutud. Teine näide on inimese vermiformne pimesool on teine näide. See oli palju suurem ja sisaldas mikroobe, mis tootsid tsellulaasi, et lõhkuda taimede rakuseinu. Lehed on inimahvide põhitoit, kuid inimese toitumise põhiosaks ei ole need. Tselluloosi ei suuda meie liik seedida.
Kasutamata organ tavaliselt degenereerub ja muutub väiksemaks või kaob üldse. Nii kaotavad pimedates koobastes elavad kahepaiksed oma nägemise ja kehavärvi. Mutatsioonid kuhjuvad. Kõik struktuurid vajavad oma arenguks, säilitamiseks ja kaalumiseks energiat. See ja osa haigestumise oht (nt nakkus, vähk) annavad mõningase valiku selliste osade eemaldamiseks, mis ei aita enam organismi sobivust.
Inimese pimesoolega oli pimesoolepõletiku põhjustatud surmajuhtumite tõttu valiku vastu. Umpilisäkkeeniit oli tänapäevani ravimata. Valimissurve oli tõenäoliselt nõrk, sest enamik juhtumeid esines pärast viljakuse tippvanust.
Vaatlused koopas elavate kahejalgsete Gammarus minus'e kohta näitasid aktiivset valikut nende silmade vastu. Paaritumise ajal jäävad isased pärast viljastumist umbes nädalaks emasloomade külge, kaitstes neid teiste isaste eest. Paaritud isasloomade silmade suurust võrreldi paaritamata isasloomade silmade suurusega. Paaritud isaste silmade suurus oli väiksem kui paaritamata isastel. On ilmne, et paaritatud isaste viljakus on keskmiselt suurem kui paaritamata isastel. Valikugradient oli hinnanguliselt -0,30, mis tähendab, et valik väikeste silmade suhtes oli üsna tugev. Teadlased oletasid, et nägemise kadumine vabastas rohkem närvisüsteemi teiste sensoorsete sisendite töötlemiseks. p310
Vahetevahel muudab valik rikutud elundid uueks funktsiooniks. Nii olid imetajate kõrvaklappid kunagi varajaste proto-imetajate (Therapsida) lõualuude luud. Täiuslikuks näiteks on kärbeste halterid. Selle nähtuse kohta on loodud sõna eksapteerimine.
Fitness
Kõik funktsioonid ja struktuurid arenevad ja muutuvad, sest need mõjutavad organismi bioloogilist sobivust. Need muudavad tõenäolisemaks või ebatõenäolisemaks, et indiviidid paljunevad ja annavad geenid järgmisele põlvkonnale. Nii näiteks suurendab konna võime elada üle kohaliku mürgise madu hammustust, mis suurendab tema sobivust. Kui ta aga elab piirkonnas, kus madu ei ela, siis vähendab see tema sobivust. Seda seetõttu, et ta kannab keerulise mehhanismi "kulu", saamata mingit eelist ellujäämisel ja paljunemisel. See toimib ka vastupidi. Maod, kes söövad mürgiseid saakloomi, peavad kasutama viise, kuidas saagi mürkaineid üle elada. Madu seedimine ja ainevahetus on aeglasem ja nad liiguvad aeglasemalt. Vt karusnahkne mutt ja sukamadu.
Kõigel on oma hind: kas see kulutab energiat või selle struktuur hõivab ruumi, mida võiks kasutada teisiti.
Küsimused ja vastused
K: Mis on vestigiaalsed organid?
V: Vestigiaalorganid on kehaorganid, mis on väiksemad ja lihtsamad kui sugulasliikidel. Nad on kaotanud või peaaegu kaotanud oma algse funktsiooni ja annavad tunnistust evolutsioonist.
K: Kuidas tekivad vestigiaalsed organid?
V: Vestigiaalorganid esinevad loomadel (ja taimedel), kes on oma eluviisi võrreldes esivanematega muutnud. Näiteks kaotasid maod oma jalad, kui nende liikumissüsteem muutus.
K: Milline on näide vestigiaalsest elundist inimesel?
V: Inimese vermiformne pimesool on näide inimesel esinevast vestigiaalsest elundist. See oli palju suurem ja säilitas mikroobe, mis tootsid tsellulaasi taimede rakuseinte lagundamiseks, kuid seda ei kasutata enam, kuna lehed ei kuulu inimese põhitoidule.
K: Miks kasutamata elundid tavaliselt degenereeruvad?
V: Kasutamata elundid degenereeruvad tavaliselt seetõttu, et nad vajavad arenguks, hoolduseks ja kaaluks energiat, kuid ei paku organismi fitnessile mingit kasu, nii et nende vastu on valikusurve. Lisaks sellele võivad nad kasutamata jättes olla altimad sellistele haigustele nagu nakkus või vähk.
K: Kas valik võib muuta rikutud organi millekski kasulikuks?
V: Jah, aeg-ajalt võib valik muuta rikutud organi millekski kasulikuks - seda nähtust nimetatakse eksapteerimiseks. Näitena võib tuua imetajate kõrvakõrvad, mis olid kunagi lõualuu luud varajastel proto-imetajatel, keda kutsuti Therapsidaks.
K: Mida täheldasid teadlased koopas elava kahejalgse Gammarus minus kohta?
V: Teadlased täheldasid aktiivset valikut koopas elava kahejalgse Gammarus minus varesilmade vastu paaritumisel - paaritatud isastel olid silmad keskmiselt väiksemad kui paaritamata isastel, kuna väiksemate silmadega seotud suurem viljakusmäär vabastas rohkem närvisüsteemi ressursse muude sensoorsete sisendite töötlemiseks.
