Evoluutiotiede

Evoluutiotiede on biologian ala, joka tutkii evoluution ilmiöitä: miten ja miksi periytyvät ominaisuudet muuttuvat populaatioissa sukupolvesta toiseen, ja miten näistä muutoksista syntyy uudenlaista monimuotoisuutta sekä lopulta uusia lajeja. Se pyrkii kuvaamaan sekä mekanismeja että ajallista rakennetta elämän historiassa.

Keskeisiä mekanismeja ovat luonnonvalinta, mutaatiot, geneettinen ajautuminen sekä geenivirta; näiden vuorovaikutuksesta seuraa sopeutuminen, variaation muuntuminen ja lajirajojen erkaantuminen.

Todisteita evoluutiosta kertovat fossiililöydöt, vertaileva anatomia ja embryologia, biogeografia sekä molekyyligenetiikka ja genomitutkimukset. Yhdessä nämä aineistot tukevat yhteistä alkuperää, muutosnopeuksia sekä monimuotoisuuden kehittymistä ajan myötä.

Historiassa Darwinin ja Alfred Russel Wallasen esittämä luonnonvalintaan perustuva kehityskuva oli kivijalka. 1900-luvulla syntyi moderni synteesi, joka yhdisti genetiikan perushavainnot evoluutio-teoreettiseen kehykseen. Myöhemmin on laajennettu ymmärrystä esimerkiksi kokonaisgenetiikan, evo-devon ja neutraliteettiteorian suuntaan.

Tutkimuksen alueita ovat paleontologia, populaatiogenetiikka, fylogeneettinen analyysi sekä vertaileva genomikka ja kokeellinen evoluutio. Aineistoa analysoidaan sekä empiirisesti että matemaattisten mallien avulla, lisäksi käytetään tietojenkäsittelyä suurissa genomisissa tietokannoissa.

Nykyinen evoluutiotiede on vahvasti konsensukseen perustuva ala, joka jatkaa kehitystään uusien teknologioiden, kuten geneettisen seurannan ja kehittyneiden laboratorio- ja kenttätutkimusten avulla. Se havainnoi sekä lyhytaikaisia muutoksia että pitkän aikavälin prosesseja.