Dowody ewolucji i drzewa filogenetyczne

Pierwiastki biogenne C, H, O, N, P i S tworzą większość związków organicznych. Węgiel buduje szkielety cząsteczek, azot występuje w aminokwasach i zasadach azotowych, fosfor w ATP, kwasach nukleinowych i fosfolipidach, a siarka stabilizuje część białek przez mostki disiarczkowe.

Polarna budowa cząsteczki wody i możliwość tworzenia wiązań wodorowych wyjaśniają jej dużą pojemność cieplną, wysokie ciepło parowania, kohezję, adhezję i dobre właściwości rozpuszczające wobec substancji jonowych oraz polarnych.

Lód ma mniejszą gęstość niż ciekła woda, ponieważ wiązania wodorowe tworzą uporządkowaną, luźniejszą sieć. Dzięki temu zamarzanie zbiorników zaczyna się od powierzchni, a warstwa lodu ogranicza dalszą utratę ciepła.

Serce działa jak dwie pompy: prawa tłoczy krew do płuc, lewa do krążenia dużego. Zastawki zapewniają jednokierunkowy przepływ, a cykl serca wynika z naprzemiennych skurczów i rozkurczów przedsionków oraz komór.

Tętnice odprowadzają krew od serca i mają grube, sprężyste ściany; żyły doprowadzają krew i często mają zastawki; naczynia włosowate mają cienki śródbłonek umożliwiający wymianę.

Tlen dyfunduje zgodnie z gradientem ciśnienia parcjalnego i wiąże się z hemoglobiną. Większość CO₂ jest transportowana jako HCO₃⁻, a wentylacja jest regulowana głównie w odpowiedzi na zmiany CO₂ i pH.

PCR wielokrotnie kopiuje wybrany fragment DNA przez cykle denaturacji, przyłączania starterów i elongacji. Startery określają granice amplifikowanego fragmentu, a termostabilna polimeraza działa po ogrzewaniu.

Elektroforeza rozdziela fragmenty DNA według długości, ponieważ ujemnie naładowane DNA migruje do anody, a krótsze fragmenty przemieszczają się szybciej w żelu.

Enzymy restrykcyjne tną DNA w określonych sekwencjach, ligaza łączy fragmenty, a wektory wprowadzają konstrukt do komórki. GMO zawiera celową zmianę genomu; organizm transgeniczny ma gen pochodzący z innego źródła.

Ewolucja populacji oznacza zmianę częstości alleli. Mutacje tworzą nowe allele, rekombinacja nowe kombinacje, dobór różnicuje sukces rozrodczy, dryf zmienia częstości losowo, a migracja przenosi allele między populacjami.

Dobór działa na fenotyp osobnika, ale skutkiem w kolejnych pokoleniach jest zmiana struktury genetycznej populacji. Dostosowanie jest względne i zależy od środowiska.

Specjacja wymaga ograniczenia przepływu genów i narastania izolacji rozrodczej. Drzewa filogenetyczne pokazują hipotezę wspólnego pochodzenia; grupę monofiletyczną tworzy przodek i wszyscy potomkowie.