W jaki sposób warunki środowiska przyrodniczego wpływają na przebieg ewolucji

Przez miliony lat przyroda rządziła się własnymi prawami. Środowisko naturalne samo dbało o równowagę i porządek. Ziemia samoistnie pozbywała się nadmiaru wody, zwierzęta w walce o egzystencję zachowywały odpowiednią liczebność gatunków, rośliny dostosowywały się do warunków klimatycznych. Jedna z biegiem czasu naukowcy odkryli występowanie procesu ewolucji. Zauważyli oni, powolny, nieodwracalny i kierunkowy proces rozwoju organizmów, którego efektem jest coraz większa różnorodność, złożoność i organizacja świata żywego i któremu podlegają całe populacje.
Życie na ziemi powstało w warunkach, które dla dzisiejszych żywych form byłyby zabójcze. W atmosferze znajdowało się wiele trujących związków chemicznych. Tlen występował w małych ilościach albo nie było go wcale, a wody mórz przenikało silne słoneczne promieniowanie nadfioletowe. Zdaje się w takich warunkach powstało życie. Około 3800mln lat temu kilka substancji chemicznych połączyło się ze sobą tworząc związek, który był w stanie odtwarzać się samodzielnie. Pierwszymi żywymi formami organicznymi były bakterie, które pojawiły się na Ziemi przed około 3500mln lat.Taki był początek życia na naszej planecie.
Sposób powstania materii żywej z materii nieożywionej – biogeneza – nadal pozostaje dla nas zagadką. Jednak odkąd Charles Darwin jako pierwszy opisał proces ewolucji wśród roślin i zwierząt, naukowcy powszechnie zaakceptowali pogląd, że wszystkie żywe organizmy podlegają nieustannemu rozwojowi.
Prawdopodobnie pierwsze zwierzęta pojawiły się w tym samym czasie co pierwsze rośliny. Pierwszymi jednak zwierzętami, o których istnieniu wiemy na pewno są robaki, meduzy i inne podobne do nich organizmy żyjące na Ziemi przed ponad 700mln lat. Jest prawie pewne że najstarsze zwierzęta były organizmami jednokomórkowymi, czyli pierwotniakami. Dały one początek prostym, wielokomórkowym zwierzętom, choć tak naprawdę nie wiemy, jak wyglądały.
Ziemie zamieszkuje wielka liczba różnorodnych organizmów. Przez długie wieki sadzono ze ich wygląd był zawsze taki sam. Jednakże odkrycia kopalnych szczątków dawnych organizmów stały się podstawą poglądów, ze zwierzęta podlegające ewolucji, która jest nieustającym procesem prowadzącym do powstania i znikania gatunków.
Pierwsze kręgowce (zwierzęta posiadające kręgosłup) wyodrębniły się w bliżej nie znanym podokresie ordowiku. Były to ryby bez szczękowe, czyli ostrakodermy (pokryte „pancerzem z płyt”). Nie wiemy jak powstały pierwsze kręgowce. Możemy jednak przypuszczać, że wywiodły się od szkarłupni. Większość ostrakoderm miała mniej niż 50cm dł., a ich otworami gębowymi były jedynie szczeliny albo dziury, w których wciągały wodę i pokarm.
Pierwsze płazy pojawiły się w późnym dewonie. Przypuszcza się, że wywodzą się od ryb trzonopłetwych. W dewonie występowała grupa trzonopłetwych nazywanych Rhipidisti. Ryby te wymarły przed około 250mln lat, w permie. Zanim jednak zniknęły dały początek płazom. Rhipidisti tak jak inne ryby miały płetwy. Płetwy te wyrastały jednak z mięsistych wyrostków, które mogły również służyć do pełzania. Prawdopodobnie niektóre Rhipidisti uległy zatem pokusie wypełznięcia z wody na ląd. Dla młodych lekkich ryb zadanie to było łatwiejsze niż dal starszych ryb. Po pewnym czasie u ryb, które z powodzeniem zdobywały pokarm na lądzie wykształciły się silniejsze kończyny. W rezultacie zaczęły one spędzać więcej czasu poza wodą, dając w ten sposób początek prawdziwym płazom.
Pierwsze gady wyodrębniły się w późnym karbonie. Ziemią zawładnęły w permie przed (280-225mln lat). Najstarszym znanym gadem jest Hylonomus, którego skamieniałości odkryto w skałach z późnego karbonu. Osiągał dł. od 20cm do 1m i żywił się prawdopodobnie owadami. Przypuszcza się, że zamieszkiwał w pniach starych drzew. Hylonomus był reprezentantem grupy kotylozaurów, które najprawdopodobniej dały początek wszystkim późniejszym gadom. Wszystkie kotylozaury wymarły pod koniec permu. W triasie żyła grupa gadów nazywanych tekodontami. Niektóre z nich przeszły na chód dwunożny. Ich potomkami były dinozaury. Tekodonty dały początek wszystkim zaawansowanym, czyli archozaurom. Należały do nich nie tylko dinozaury, lecz także pterozaury i krokodyle.
Najstarszym znanym ptakiem jest Archaeopteryx, który żył pod koniec jury.
Ptaki wyodrębniły się prawdopodobnie z tekodontów, a początek piórom dały przypuszczalnie łuski gadów. Najprawdopodobniej funkcją piór mogła być pomoc w utrzymaniu ciepłoty ciała zwierzęcia. Istnieją pewne dane na to ze na początku kredy żyły nieliczne podobne do gęsi i perkoza ptaki. Ptaki zaczęły się częściej pojawiać dopiero u schyłku kredy. Należy do nich Ichthyornis – ptak podobny do rybitwy, i Hesperornis – duży, nie umiejący latać ptak nurkujący.
Pierwsze ssaki wyodrębniły się w triasie. Były maleńkie, a z wyglądu przypominały ryjówki. Żywiły się owadami i innymi drobnymi organizmami.
Ssaki rozwinęły się z grupy nazywanej Cynodonta – jednej z ostatnich grup gadów ssakokształtnych. Pojawiły się w triasie, a więc wówczas gdy żyły i rozwijały się dinozaury. Dinozaurom udało się opanować całą kulę ziemska, ssaki zaś nadal pozostawały małą, nieważną grupą. W jurze i kredzie pojawiło się kilka grup ssaków. Wśród ich skamieniałych szczątków znajdują się głównie zęby; różnice w kształcie stanowią podstawę systematyki ówczesnych ssaków. Do ssaków jurajskich należały dokodonty, trikodondy i symetrodonty. Najważniejsza grupą były pantoteria.
Ssaki zajęły miejsce dinozaurów pod koniec kredy (65mln lat temu) stanowi kres występowania dinozaurów.
Człowiek pierwotny korzystał z dóbr natury nie zmieniając ich, brał tyle ile musiał i nic ponadto; nie zmieniał środowiska, lecz starał się je szanować. Jednak coraz większy postęp cywilizacyjny poza korzyściami, wpływał również negatywnie na środowisko naturalne. W ciągu ostatnich dwóch stuleci człowiek zakłócił naturalny porządek i równowagę, gwarantujące istnienie życia na Ziemi. Zwiększony popyt na zasoby naturalne wywoływany rosnącą liczebnością populacji powoduje posuwającą się wciąż degradację środowiska. Proces ten wydaje się być nieuchronny i niemożliwy do zatrzymania. Nigdy jeszcze Ziemia nie była w takim niebezpieczeństwie, jak obecnie.
Ludzie budując miasta, fabryki, lotniska, autostrady, tamy, elektrownie atomowe i inne budowle, ludzie bezpośrednio niszczą naturalne ekosystemy. Szczególnie rozległe zniszczenia tego typu związane są z kopalniami odkrywkowymi. Mniej wyraźne, choć również bardzo znaczne zmiany mają miejsce przy zastępowaniu naturalnych ekosystemów ekosystemami sztucznymi. Odnosi się to zwłaszcza do karczowania olbrzymich obszarów leśnych i zamieniania ich w grunty orne. Odsłonięta gleba podlega silnym wpływom erozyjnym przez co zmywana lub zwiewana jest warstwa cennej próchnicy. Erozja gleby jest także zjawiskiem niszczącym biosferę. Około 25 miliardów ton gleby znika każdego roku na skutek erozji, którą znacznie przyspieszają wylesienia, nadmierne wypasanie i używanie nawozów sztucznych zamiast naturalnych.
Ujemne wpływy działalności ludzkiej na ekosystemy zaznaczają się szczególnie wyraźnie w żywych częściach ekosystemów, a więc w biocenozach. Z reguły działalność ludzi prowadzi do upraszczania złożonych i stabilnych zespołów. Zmiany takie początkowo powodowane były zbieractwem niektórych roślin lub polowaniem na zwierzęta. W ten sposób wyniszczony został zupełnie przodek naszego bydła domowego – tur. Częściej jednak i w znacznie większym stopniu zanik gatunków, lub zmniejszenie liczebności populacji, wynika ze zmiany warunków środowiskowych, mikroklimatycznych lub nawet klimatycznych. Z drugiej strony, ekosystemy sztuczne z jednogatunkowymi uprawami, stanowią niejako bogato zastawiony stół dla gatunków zaliczanych przez człowieka do szkodników. Sprzyja to nadmiernemu rozwojowi szkodników i prowadzi do braku zachowania równowagi
biologicznej.
Prawdopodobnie niemal wszystkie lądy na Ziemi były kiedyś w całości porośnięte lasem. Zależnie od szerokości geograficznej i wysokości nad poziomem morza rozwinęły się różne typy formacji leśnych. Niestety, działalność człowieka sprawiła, że wiele z tych formacji stanowi obecnie rzadkość. Niszczenie lasów to coraz bardziej rozpowszechniające się zjawisko w dzisiejszym świecie. Każdego roku karczuje się pod uprawy lub ścina na opał lasy tropikalne i innego rodzaju lasy na obszarze równym powierzchni Walii. Lasy produkują tlen, którym oddychamy, chronią glebę przed wymywaniem, magazynują wodę i są siedliskiem dla milionów stworzeń. Wyniszczenie lasów powoduje też obniżenie się poziomu wód podziemnych, które stają się trudniej dostępne dla roślin.
Coraz częściej napotykamy się na niszczenie środowiska naturalnego. Mokradła, torfowiska, bagna i inne tereny podmokłe są środowiskiem życia rzadkich gatunków roślin i zwierząt. Tysiące kilometrów kwadratowych torfowisk itp. wysusza się , aby uzyskać niezwykle żyzne tereny uprawne. Procesowi degradacji ulegają rafy koralowe na skutek coraz większego zanieczyszczenia mórz i nadmiernego połowu ryb. Nadmierne rybołówstwo także wyniszcza biosferę. Ryby dostarczają około 22% spożywanego na świecie białka. Zasoby większości głównych łowisk oceanicznych są już na wyczerpaniu. Do połowu tuńczyka używa się sięgających 30 km w głąb oceanu dryfujących sieci, w które wpadają również delfiny. Zwierzęta te topią się, ponieważ nie mogą wypłynąć i zaczerpnąć powietrza.
Zanieczyszczenie środowiska jest jednym z największych problemów całej ludzkości. Światowa produkcja pestycydów, czyli chemicznych środków ochrony roślin, sięga około 3 milionów ton i stale wzrasta. Pestycydy zwiększają co prawda produkcję żywności, ale mogą stać się główną przyczyną wymierania dziko żyjących roślin i zwierząt. Ścieki, wysypiska śmieci i odpady przemysłowe także niszczą trwale nasze środowisko. Miliony ton nie oczyszczonych ścieków trafiają do rzek, a wraz z nimi do mórz. Bakterie, które je rozkładają, zużywają dużo tlenu, utrudniając życie innym organizmom w środowisku wodnym. Większość ścieków poddawana jest obecnie przeróbce w oczyszczalniach, tak by mogła powrócić do rzek, nie stwarzając zagrożenia dla środowiska naturalnego. Jednak ilość zanieczyszczeń trafiających do mórz jest wciąż duża.
Działania na rzecz redukcji skażenia środowiska naturalnego mają kluczowe znaczenie dla dalszego istnienia życia na Ziemi. Są one bardzo kosztowne i muszą być podejmowane przez rządy i organizacje międzynarodowe. Oznacza to, że wszyscy ludzie będą musieli ponieść część niemałych kosztów utrzymania życia na naszej planecie. Tworzenie rezerwatów rzadkich i ginących zwierząt oraz ptaków, a także obejmowanie ochroną terenów zagrożonych ( lasy tropikalne, torfowiska , tereny bagienne, rafy koralowe, ruchome piaski itp.) to niektóre działania człowieka na rzecz ratowania przyrody . Musimy pamiętać, że przyroda sama potrafi o siebie zadbać, a nawet częściowo zregenerować się, pod warunkiem, że nie będziemy jej w tym przeszkadzać, ani bezsensownie jej niszczyć .