Evoluution todisteet käsittävät suuren määrän erilaisia havaintoja eliöiden perimästä, anatomiasta ja varhaisten eliöiden fossiileista. Evoluutiota on mahdollista seurata reaaliajassa ja vaikuttaa siihen aktiivisesti, mutta historiallisten evoluutiotapahtumien havaitsemiseksi täytyy tutustua prosesseista jääneeseen todistusaineistoon.

Yleistä

Evoluutioteoria on falsifioitavissa oleva luonnontieteellinen malli, joka pyrkii selittämään evoluutiota ja sen mekanismeja mahdollisimman tarkasti ja antaa sen menneestä tai tulevasta toiminnasta ennusteita. Biologiassa, johon evoluution ala kuuluu, ei ole täysin varmaksi todistettavia asioita, kuten ei muissakaan kokemusperäisissä tieteissä.

Evoluutio on historiallinen tapahtumasarja, eikä sitä voida todistaa perinteisillä väitteillä tai menetelmillä, joilla todistetaan puhtaasti fysikaaliset tai funktionaaliset ilmiöt. Tietyt evolutiiviset tapahtumat – ja evoluutio kokonaisuudessaan – on pääteltävä havaintojen perusteella. Näitä päätelmiä on testattava yhä uudestaan uusia havaintoja vastaan, jolloin alkuperäiset havainnot saavat vahvistusta tai ne kumoutuvat.Ernst Mayr - Evoluutio, sivu 37, WSOY, 2003, Menneisyyden evoluutiota ei voida tutkia kokeellisesti, mutta nykyistä voidaan, ja epäsuorien todisteiden avulla evoluutiota voidaan historiallisena ilmiönä testata.

Evoluution todistavia asioita ovat muun muassa sukupolvesta toiseen tapahtuva muuntelu, uuden geneettisen materiaalin kehittyminen, lajiutumishavainnot, hyödyllisten alleelien yleistyminen, bakteeripopulaatioiden nopea vastustuskyvyn kehittyminen, fossiiliaineiston johdonmukainen geologinen kerroksellisuus ja sen johdonmukainen rakenteellinen kehitys, ja monia muita evoluution puolesta todistavia asioita, jotka muodostavat koko biologian perustan.

Havaittu uusien lajien synty Lajiutuminen tarkoittaa eliöiden evoluutiota uusiksi lajeiksi. Lajiutumista voi tapahtua monista syistä. Tieteilijät ovat havainneet monia esimerkkejä lajiutumisesta laboratorioissa ja luonnossa. Evoluutio on kuitenkin tuottanut paljon enemmän lajeja kuin luulisi olevan tarpeen, esimerkiksi kovakuoriaisia on yli 350 000 tunnettua lajia.James K. Liebherr and Joseph V. McHugh in Resh, V. H. & R. T. Cardé (Editors) 2003. Encyclopedia of Insects. Academic Press. Eräitä esimerkkejä ovat tuottaneet saarten eliöstöt ja sopeutumislevittäytyminen (adaptiivinen radiaatio). Alla esitetyt esimerkit ovat vain pieni murto-osa tunnetuista tapauksista.

Eliöryhmien rakenteiden ja muiden ominaisuuksien vertailu tukee evoluutioteoriaa osoittaessaan samasyntyisiä elimiä ja toimintoja. Evoluutioteorian mukaan kaikki lajit polveutuvat toisista, aiemmin eläneistä lajeista. Mitä etäisempi yhteinen kantamuoto on ajallisesti, sitä kauemmaksi lajit ovat ehtineet kehittyä toisistaan.Hakusana evoluutio teoksessa

Esimerkkejä uusien kasvilajien synnystä Stephanomeria malheurensis Stephanomeria malheurensis -kasvin lajiutuminen todettiin Oregonissa.Gottlieb, L. D. 1973. Genetic differentiation, sympatric speciation, and the origin of a diploid species of Stephanomeria. American Journal of Botany 60(6):545-553 Kantalaji Stephanomeria exigua (alalaji coronaria) on täysin ristipölytteinen, mutta malheurensis on lähinnä itsepölytteinen ilmeisesti itsepölytteisyyteen johtaneen geenimutaation seurauksena, mikä on johtanut lajien eriytymiseen, vaikka ne kasvavat samalla alueella.Phylogeny of Stephanomeria and related genera (compositae–lactuceae) based on analysis of 18S–26S nuclear rDNA ITS and ETS sequences, Joongku Lee, Bruce G. Baldwin and L. D. Gottlieb, doi: 10.3732/ajb.89.1.160, Am. J. Bot. January 2002 vol. 89 no. 1 160-168Genetic differentiation, sympatric speciation, and the origin of a diploid species of Stephanomeria, Gottlieb, L. D., American Journal of Botany © 1973 Botanical Society of America Risteytymien hedelmällisyys on alentunut kromosomien rakenteellisten erojen vuoksi niin paljon, että geenit eivät voi siirtyä lajien välillä.Oregon's Rare & Endangered Plants, Native Plant Society of Oregon

Retiisikaali Ihminenkin on tuottanut uusia kasvilajeja kuten retiisikaali 1920-luvulla ja karhea pillike (Galeopsis Tetrahit).Otavan Suuri Ensyklopedia, osa 5, Helsinki Otava 1978, s. 3507-3509 Retiisikaalit lisääntyvät vain keskenään, ja retiisikaaleilla on aina kaalin juuret retiisin lehdin, vaikka tavoite oli päinvastainen.

Pukinparrat Ihminen toi 1920-luvulla Pohjois-Amerikkaan kolme pukinparta-kasvilajia (Tragopogon).Genetic analysis of hybrid plants may have far-reaching evolutionary consequences, Danielle Torrent, Science Stories, January 1st, 2012 Näiden risteytyminä syntyi vuoteen 1949 mennessä kaksi uutta lajia, Tragopogon mirus ja Tragopogon miscellus. Erot kromosomimäärissä estävät lisääntymisen kantalajien kanssa.

Esimerkkejä uusien eläinlajien synnystä Madeiran kotihiiri Madeiran hiiret ovat Madeiran saaren 1400-luvulla tapahtuneen asutuksen jälkeen kotihiirestä kehittyneitä hiirilajeja. Nyt saarella on peräti kuusi eri lajia, ja niillä on Robertsonin translokaatioita (eri kromosomien fuusioita). Madeiran hiirien kromosomimäärä (2N) vaihtelee välillä 22–40. Hiirilajien nopean lajiutumisen aiheuttaneita syitä ovat todennäköisesti topografian (vuorten) aiheuttama osapopulaatioiden eristäytyminen toisistaan (divergenttinen evoluutio) sekä geneettinen ajautuminen. Färsaarten kotihiiren katsotaan kehittyneen omaksi lajikseen 250 vuodessa siitä, kun hiiri tuotiin saarille.Stanley, S., 1979. Macroevolution: Pattern and Process, San Francisco, W.H. Freeman and Company. p. 41

Drosophila paulistorum Drosophila paulistorum -hyönteislajin kaksi ryhmää kehittyivät vuosien 1958 ja 1963 välillä niin, että ristisiitoksista syntyvät urokset eivät enää ole lisääntymiskykyisiä.Dobzhansky, Th., and O. Pavlovsky, 1971. "An experimentally created incipient species of Drosophila", Nature 23:289-292.

Lontoon metron hyttynen Lontoon metron hyttynen eli viemärihyttynen kehittyi lintuhyttysestä mahdollisesti 1900-luvulta alkaen, ellei ole sen vain etelämmässä maan päällä selviytyvä lähisukulainen.

Lajit käyttäytyvät hyvin eri tavoin, niitä on äärimmäisen vaikeaa saada parittelemaan keskenään, ja niillä on erilaiset alleelifrekvenssit, mikä tukee oletusta perustajavaikutuksesta. Lontoon metron hyttynen lisääntyy ympäri vuoden, ei kestä kylmää ja pistää rottia, hiiriä ja ihmisiä, kun taas lintuhyttynen horrostaa talvella, kestää kylmää ja pistää vain lintuja. Kun lajeja risteytettiin, munat olivat hedelmättömiä.

Geneettisen datan perusteella kaikkien metroasemien hyttysillä on yhteinen alkuperä, joten Byrne and Nichols olettavat sopeutumisen maanalaiseen ympäristöön tapahtuneen Lontoossa vain kerran.

Hyvin erillään elävillä metrohyttysillä on hyvän vähän geneettisiä eroja, mikä viittaa omaan lajiin: sama mtDNA-ero löytyy kymmenen Venäjän kaupungin metropopulaatioista; sama mikrosatelliitti löytyy Euroopan, Japanin, Australian, Lähi-idän ja Atlantin saarten populaatioista.

Mustapääkerttu Lintulaji Sylvia atricapilla eli mustapääkerttu (josta Sylvian joululaulun arvellaan kertovan) on tieteilijöiden mukaan jakaantumassa. Freiburgin yliopiston Gregor Rolshausen totesi, että Englannissa ja Välimeren alueella talvehtivien populaatioiden geneettinen eriytyminen toisistaan on jo niin pitkällä, että DNA-sekvensoinnilla voi tunnistaa populaation jo 85 %:n varmuudella. Tämä ero on syntynyt noin 30 sukupolvessa. Exeterin yliopiston Stuart Bearhop raportoi, että nämä kaksi populaatiota eivät yleensä parittele keskenään. Supporting Online Material Tutkijoiden mukaan populaatioista on tulossa kaksi täysin eri lajia geneettisen ja maantieteellisen eriytymisen vuoksi.

Hedelmäkärpänen Orapihlajakärpänen (hedelmäkärpänen) eli Rhagoletis pomonella näyttää olevan eriytymässä kahdeksi lajiksi ilman alueellista eriytymistä (sympatrinen lajiutuminen). 1800-luvulla Pohjois-Amerikkaan istutettiin omenapuita, ja pian sen jälkeen laji jakautui omenia syöviin ja orapihlajan hedelmiä syöviin populaatioihin. Omenia syövän populaation 13 allotsyymistä jo 6 poikkeaa orapihlajapopulaation vastaavista ja omenansyöjäyksilöt kypsyvät nuorempina ja lähempänä kauden alkua. Ristiinlisääntyminen on enää 5 %.

Hedelmäkärpänen laboratoriossa William Rice ja G.W. Salt jalostivat lajin Drosophila melanogaster hedelmäkärpäset 35 sukupolvessa kahdeksi populaatioksi, jotka suosivat erilaisia olosuhteita ja suostuivat lisääntymään vain näillä eivätkä näin ollen enää lisääntyneet keskenään. The history of such attempts is described in Rice and Hostert (1993).

Diane Dodd osoitti vastaavan Drosophila pseudoobscura -lajin hedelmäkärpäsillä 8 sukupolvessa ruokkimalla toista populaatiota tärkkelyksellä ja toista maltoosilla.

Doddin koe on toistettu monilla muilla hedelmäkärpäsillä ja ruoilla.

Wallabit Havaijissa Oahun eläintarhasta karkasi vuonna 1916 vallabikengurupari. Niiden jälkeläisistä on syntynyt Havaijin nykyinen noin 100 yksilön vallabikanta.Petrogale penicillata, in Introduced Species in Hawaii, Ryan Welch, Earlham College, 2002, from Lazell Jr., J.D. 1981. Strange rock wallabies of oahu. Explorers Journal 52:66-67. Oahun vallabit ovat aivan erivärisiä ja paljon pienempiä kuin kantalaji. Uutta vallabilajia tutkinut James Lazell Jr. kertoo Science Digestin artikkelissa, että Oahun populaatio on yllättävän nopeasti kehittynyt erillinen laji, joka on kehittänyt uuden maksaentsyymin ja pystyy siten syömään paikallisia myrkkykasveja toisin kuin australialaiset sukulaisensa."Instant Evolution", Science Digest (July 1982), 90(7), p. 18. Myös biologian professori Kenneth Saladinin mukaan Oahun laji ei ole lisääntymiskykyinen australialaisen kantalajin kanssa vaan erillinen laji.Response to Feedback (1996), Kenneth S. Saladin, professor of biology at Georgia College and State University in Milledgeville, Georgia, USA. Kysymys onko Havaijin vallabikanta uusi vallabilaji on kuitenkin kiistanalainen. Mark D. B. Eldridge and Teena L. Browning, Journal of Mammalogy, Vol. 83, No. 2 (May, 2002), pp. 437-444

Karpit Meksikonmolli eli Poecilia mexicana on pieni karppikala, joka elää Meksikon Rikkiluolissa. Pintavesissä elävä vaalea muoto ja syvällä elävä tumma muoto ovat eriytymässä geneettisesti yhä enemmän.Tobler, Micheal (2009). Does a predatory insect contribute to the divergence between cave- and surface-adapted fish populations? Biology Letters Kokeessa todettiin, että niitä metsästävä suuri vesikirppu (Belostoma spp) sai valoisissa oloissa saalistettua 80-prosenttisesti tummia ja pimeissä vaaleita muotoja. Mollien aistit havaitsevat saalistajansa vain normaalissa ympäristössään. Michael Tobler Texasin yliopistosta pitää tätä hyvänä esimerkkinä uuden lajin synnystä.

Lampaat Lammas on luotu risteyttämällä ja vähitellen jalostettu niin, että se ei pysty enää risteytymään esi-isänsä villilampaan (mufloni) kanssa, joskaan tästä risteyttämisestä ei ole tiedossa suoraa havaintoa vaan molekyylitodisteet.

Koivumittari Koivumittari-niminen perhoslaji on Englannin teollisuusalueilla muuttanut väriään sadan vuoden aikana harmaasta mustaksi. Siinä paljastuvat evoluution selittämiseksi vaadittavat oleellisen tärkeät yksityiskohdat. Kahden vanhan perhoslajin on nähty risteytyvän ja siitä on syntynyt täysin uusi perhoslaji.Tiede.fi Uutiset: Kahdesta perhosesta tuli yksi uusi (18.06.2006)

Darwininsirkut