Charles Darwinin evoluutioteoria on maailman tunnetuin teoria lajien vaiheittaisesta kehittymisestä, johon nykyinen ymmärrys lajien kehittymisestä pohjautuu. Charles Darwinin evoluutioteoria on edelleen ajankohtainen, vaikka käsitys evoluutiosta on saanut uusia ulottuvuuksia. Darwin esittelee teoriansa kirjassaan “On the origin of species”, suomeksi “Lajien synty”. Teorian päällimäinen ajatus on, että lajit kehittyvät luonnon valinnan seurauksena.

Luonnon valinta ohjaa lajien kehitystä

Charles Darwinin evoluutioteoriassa luonnon valinta viittaa käsitteenä siihen, että lajit pyrkivät saavuttamaan mahdollisimman hyvän kelpoisuuden, joka tuo niille etua elossa säilymiseen. Nykykäsityksen mukaan Darwinin teoria painottaa likaa lajien keskeistä kilpailua ja olemassaolon taistelua, mutta se toimii edelleen hyvänä pohjana uudemmille evoluutioteorioille.

Teoriassa oli neljä teesiä

Darwinin teoria pohjaa neljään pääajatukseen, joiden perusteella voidaan lähteä etenemään päättelyssä pidemmälle. Nämä niin sanotut Darwinin teesit ovat:

1. Jokaisessa sukupolvessa syntyy enemmän jälkeläisiä kuin niitä selviää

2. Yksilöiden välillä esiintyy fenotyyppistä vaihtelua ja vaihtelu on periytyvää

3. Ne yksilöt, joilla on ympäristöön parhaiten sopivat fenotyyppiset ominaisuudet tulevat selviämään

4. Kun lisääntymisen suhteen vallitsee isolaatio, syntyy uusia lajeja

Näitä teesejä avaamalla päästään syvemmälle teoriaan. Ensimmäinen teesi viittaa siihen, että lajin säilymisen kannalta syntyvyyden on oltava suurempi kuin kuolevuuden. Toisaalta tällä viitataan siihen, että jälkeläisiä syntyy sen verran, että niistä heikoimmat karsiutuvat pois ja näin ollen laji pystyy kehittymään. Tämä kehitys perustuu puolestaan siihen, että vahvemmat säilyvät elossa ja näin ollen lisääntyvät tuottaen jälkeläisiä, joilla myös on näitä elinkelpoisuutta lisääviä ominaisuuksia.

Myös teesit kaksi ja kolme viittavaat juuri näihin periytyviin ominaisuuksiin, jotka parantavat yksilön selviytymistä luonnon valinnan ohjaamana. Fenotyyppi viittaa ominaisuuteen, joka on muovautunut ympäristön ja geenien yhteisvaikutuksen summana. Tämä tarkoittaa esimerkiksi sitä, että jos kasvit, joilla on täysin sama genotyyppi istutetaan kahdelle täysin erilaiselle paikalle, niiden ulkonäkö eli fenotyyppi on erilainen. Kasvi, joka saa runsaasti ravinteita ja valoa, on todennäköisesti fenotyypiltään rehevä ja hyvin kasvanut, kun taas ravinneköyhällä paikalla kasvanut kasvi on kitukasvuinen ja pienikokoinen. Tästä huolimatta näiden kahden kasvin DNA on täysin samanlainen, ainoastaan ulkoiset tekijät ovat vaikuttaneet siihen miten tietyt ominaisuudet ilmenevät.

Teorian neljäs teesi selittää lajiutumisen periaatteeita. Tällä voidaan selittää esimerkiksi se, miksi tietyillä saarilla elää lajeja, joita ei tavata misään muualla maailmassa. Lisääntymisen isolaatio tarkoittaa sitä, että tietyn lajin populaatio elää eristyksissä muista saman lajin populaatioista. Koska DNA:ssa tapahtuu vakionopeudella mutaatiota, syntyy ennen pitkää uusia ominaisuuksia. Charles Darwinin evoluutioteorian mukaan näistä ominaisuuksista hyödylliset periytyivät jälkeläisille. Koska isolaatiossa elävät populaatiot eivät pysty lisääntymään muiden saman lajin populaatioiden kanssa, nämä ominaisuudet periytyvät vain yhdessä populaatiossa. Kun tätä jatkuu riittävän pitkään, on eristyksissä elänyt populaatio perinyt toisiltaan jo niin paljon eriäviä ominaisuuksia, että niitä ei voi enää kutsua samaksi lajiksi muiden populaatioiden kanssa.

Darwinsirkut edustavat Charles Darwinin evoluutioteoriaa ja toimivat esimerkkinä

Kootessaan teoriaansa Darwin matkusti paljon keräsi havaintoja muun muassa Ecuadorin edustalla sijaitsevilta Galapagos-saarilta. Näille saarille on vakiutunut hyvin omanlaisensa lajisto, jota ei tavata muualla maailmassa. Darwin tarkkaili eri saarten eläimiä ja keräsi tietoa näiden ominaisuuksista. Nykyisen teorian esimerkkilajeista tunnetuimmaksi nousi varpuslintujen ryhmä, joita eli eri saarilla.

Näillä linnuilla on oletettavasti yhteinen kantamuoto ja tästä on syntynyt 14 eri lajia, joista 13 elää Galapagossaarilla ja yksi Kookossaarella. Vieraillessaan saarilla Darwin teki runsaasti muistiinpanoja lintujen käyttäytymisestä ja ulkonäöstä. Hän huomasi, miten eri saarilla linnut, jotka olivat selkeästi läheistä sukua toisilleen, poikkesivat kuitenkin ulkonäöltään. Darwin päätteli tästä, että linnuilla on ollut yhteinen kantamuoto, mutta jokaisella saarella linnut ovat muokkautuneet omiksi lajeikseen isolaation seurauksena. Erityisen hyvin tämä oli nähtävissä lintujen nokista. Niillä saarilla, joilla linnulla oli saatavilla runsaasti hedelmiä ja pähkinöitä ravinnoksi, lintujen nokka oli muokkautunut sopivaksi näiden murskaamista varten. Toisilla saarilla taas linnut söivät runsaasti hyönteisiä ja niiden nokka oli huomattavasti pienempi ja sopivampi hyönteisten nappaamiseen.

Koostessan muistinpanoja linnuista, Darwin oli aluksi melko huolimaton mutta sai myöhemmin tukea havaintoihinsa englantilaiselta lintutieteilijältä. Vasta sen jälkeen hän ymmärsi lajiutumisen todellisen merkityksen.

Darwin pohjasi teoriansa Lamarckin teoriaan

Darwin ei ollut ensimmäinen evoluutioteorian kehittäjä vaan hänen havaintonsa pohjautuvat Lamarckismiin eli Jean-Baptiste Lamarckin kehittämään teoriaan, jonka mukaan eliön hankitut ominaisuudet voivat periytyä jälkeläisille. Lamarck on historian surullisia hahmoja siinä mielessä, että häntä ei muisteta siitä missä hän oli oikeassa, vaan siitä missä hän erehtyi. Lamarck oivalsi aivan oikein, että edulliset ominaisuudet peritytyvät jälkeläisille. Nämä periytyvät ominaisuudet eivät kuitenkaan ole hankittuja vaan geeneissä periytyviä. Lisäksi nykyisessä perinnöllisyystieteessä puhutaan epigenetiikasta, jota tukee myös Lamarckin teoria. Epigenetiikka tutkii ominaisuuksia jotka voivat periytyä ilman, että ne ovat kopioituna DNA:han. Tämä perustuu esimerkiksi erilaisiin solunsisäisiin tekijöihin, jotka voivat aktivoida tai sammuttaa geenejä ja siten vaikuttaa näiden ominaisuuksien ilmenemiseen.