Michał Ostrowski
Kambryjska eksplozja życia:
Biologiczny Big Bang
(cz. 1)
I. Wprowadzenie
Ewolucjonistyczna propaganda zapewnia wszem i wobec, że neodarwinowska teoria ewolucji jest doskonale potwierdzona, wielokrotnie sprawdzona, stanowi jedną z najlepiej dowiedzionych w nauce teorii itd., itp. Sprawia to wrażenie, że wątpliwości wobec teorii ewolucji zostały rozwiane już dawno temu, pozostało co najwyżej do uzupełnienia parę szczegółów w tym idyllicznym obrazie. „Żaden wykształcony człowiek – pisał w 2000 r. znany biolog ewolucyjny, Ernst Mayr – nie kwestionuje zasadności teorii ewolucji, o której wiemy dziś, że jest prawdziwa. Podobnie potwierdzono w pełni większość szczegółowych tez Darwina, takich jak wspólne pochodzenie, stopniowość (gradualizm) ewolucji, oraz jego wyjaśnienie teoretyczne dotyczące doboru naturalnego”. [1] Wtóruje mu inny znany ewolucjonista, Francisco Ayala:
"Największym dokonaniem Darwina było pokazanie, że organizacja życia może zostać wyjaśniona jako rezultat naturalnych procesów, doboru naturalnego, bez jakiejkolwiek potrzeby odwoływania się do Stwórcy lub innych zewnętrznych czynników”. [2]
Jednak najbardziej chyba spektakularnie wyraził się znany oksfordzki zoolog i apostoł ewolucjonizmu, Richard Dawkins, który w jednej ze swoich popisowych mądrości stwierdził:
"Śmiało możesz przyjąć, że gdy spotkasz kogoś, kto nie wierzy w ewolucję, to masz do czynienia z człowiekiem niewykształconym, tępym lub pomylonym (bądź też złośliwym, ale tego wolę nie brać pod uwagę)." [3]
Jednak poza kurtyną publicznych oświadczeń, wielu biologów pozwala sobie na znacznie większą szczerość. Niektórzy nawet na brutalną szczerość. Przykładowo Gerd Müller i Stuart Newman stwierdzili w 2003 r., że powstawanie nowych form organizmów wciąż pozostaje dla biologów nierozwiązanym problemem. Co więcej, widzą oni nieadekwatność neodarwinistycznego scenariusza zakładającego, że źródłem nowych biologicznych struktur pojawiających się w historii życia może być zmienność w genach. [4] Podkreślają oni, że neodarwinizmowi brakuje „teorii generującej” takie nowe struktury. [5]
Na neodarwinistyczny scenariusz sarka także ewolucyjny genetyk Wallace Arthur, który w 1997 r. ośmielił się stwierdzić, że „obecna ewolucyjna teoria, bazująca na doborze naturalnym i adaptacjach w obecnych liniach rodowych jest co najmniej niekompletna”, skutkiem czego pojawia się „uczucie niezadowolenia [dissatisfaction], jakie wielu rozwojowych biologów odczuwa w związku z neodarwinizmem”. [6] Z kolei znany paleontolog James Valentine w swojej wydanej w 2004 r. książce oceniał wartość (lub brak takowej) różnych teorii usiłujących wyjaśnić fenomen nagłego (w skali geologicznej) pojawienia się w kambrze nowych planów budowy ciała. Konkluduje on jednak, że żadna obecna hipoteza nie dostarcza satysfakcjonującego wyjaśnienia powstania kambryjskich typów i problem powstawania w historii życia nowych planów budowy ciała wciąż pozostaje nierozwiązany, lub używając jego słów „leżące u [jego] podstaw przyczyny pozostają nieokreślone”. [7]
Nawet zatwardziałemu ewolucjoniście Kevinowi Padianowi, zanim został on kierownikiem National Center for Science Education – czołowej amerykańskiej organizacji broniącej nauczania teorii ewolucji w publicznym szkolnictwie – wyrwała się uwaga, że problem powstawania nowych struktur pozostaje nierozwiązany. „Jak zaczynają się większe ewolucyjne zmiany?” – pytał on w 1989 r. „Chciałbym zobaczyć nową ewolucyjną syntezę przybliżającą odpowiedź na pytanie, jak morfogeneza [procesy rozwojowe organizmu – przyp. aut.] tworzy nowe cechy i jak robi to tak dobrze, tak często i tak szybko”. [8]
Cytowani autorzy nie są w swoich opiniach osamotnieni. W ciągu ostatnich kilkunastu lat część naukowych publikacji zaczęła kwestionować neodarwinistyczne mechanizmy oparte na przypadkowych mutacjach i doborze naturalnym, jako będące w stanie wyjaśnić problem powstawania nowych biologicznych struktur, funkcji i organów. Keith Thomson wyraził wątpliwości, by wieloskalowe ewolucyjne zmiany mogły powstawać przez kumulowanie się niewielkich zmian na poziomie genetyki populacyjnej. [9] George Miklos argumentował, że neodarwinizmowi nie udało się opisać mechanizmu, który byłby w stanie wytwarzać wielkoskalowe innowacje w biologicznej formie i złożoności. [10] Scott Gilbert ze współpracownikami usiłowali rozwinąć nową teorię opisującą ewolucyjne mechanizmy, jako uzupełnienie do klasycznego neodarwinizmu, który, jak argumentowali, nie jest w stanie adekwatnie wyjaśnić makroewolucji. W wartym zapamiętaniu podsumowaniu stwierdzili oni:
Od początku lat 70-tych ubiegłego wieku wielu biologów zaczęło kwestionować jego [neodarwinizmu] adekwatność w wyjaśnianiu ewolucji. Genetyka może być adekwatna do wyjaśniania mikroewolucji, ale mikroewolucyjne zmiany w częstości genów nie wydają się być w stanie zamienić gada w ssaka lub rybę w płaza. Mikroewolucja bada adaptacje, które dotyczą przetrwania najlepiej przystosowanego, a nie powstania najlepiej przystosowanego. Jak zauważył Goodwin: „Powstawanie gatunków – problem Darwina pozostaje nierozwiązany”. [11]
Także inni liczni biologowie kwestionują w fachowych publikacjach adekwatność neodarwinizmu w wyjaśnianiu powstawania nowych biologicznych struktur i funkcji. [12] Opinie te doskonale korespondują z przesłaniem historycznej konferencji poświęconej makroewolucji, która odbyła się w 1980 r. na Uniwersytecie Chicagowskim. Podsumowujący ją Roger Lewin stwierdził:
"Centralnym pytaniem konferencji w Chicago było to, czy mechanizmy leżące u podstaw mikroewolucji można ekstrapolować tak, by wyjaśnić zjawiska makroewolucji. Ryzykując gwałtowną reakcję na to stanowisko niektórych uczestników tego spotkania, można udzielić jasnej odpowiedzi: Nie." [13]
Oczywiście, większość ze wspomnianych autorów nie odrzuca ewolucji jako takiej. Kwestionują oni natomiast neodarwinistyczne mechanizmy, które – wbrew powszechnym zapewnieniom – wydają się niezdolne do wyjaśnienia problemu powstawania nowych funkcji, struktur i organów. Skąd taka fala sceptycyzmu wśród wielu biologów? Wymusił ją rozwój nauki i lawina odkryć z dziedziny genetyki, biochemii i biologii rozwoju. Odkrywanie kolejnych tajemnic na tych polach sprawiło, że problem naturalistycznego powstawania ewolucyjnych nowości staje się coraz bardziej zagadkowy. Łatwiej to zrozumieć, rozważając szczególnie uderzający przykład powstawania nowych form organizmów – kambryjską eksplozję życia. Przyjrzenie się temu, czym była ta eksplozja, pozwoli dostrzec zasadność opinii wyrażonej np. przez Müllera i Newmana o tym, że dobór naturalny i genetyczne mutacje nie są w stanie dostarczyć właściwego wyjaśnienia nagłego wyłonienia się wyższych taksonów.
W artykule tym dane paleontologiczne zostały zintegrowane z koncepcjami teorii informacji, genetyki i biologii rozwoju, co da znacznie pełniejszą odpowiedź na pytanie, dlaczego neodarwinizm staje się obiektem coraz ostrzejszej naukowej krytyki.
(c.d.n.)
[1] E. Mayr, „Wpływ Darwina na myśl współczesną”, Świat Nauki wrzesień 2000, nr 9 (109), s. 63 [59-63]. wrzesień 2000, nr 9 (109), s. 63 [59-63].
[2] F. Ayala, „Darwin’s Revolution”, [w:] J.H. Campbell and J.W. Schopf (eds.), Creative Evolution?!, Jones and Bartlett, Boston 1994, s. 5.
[3] R. Dawkins, „Put Your Money on Evolution”, The New York Times 9 April 1989, section VII, s. 35.
[4] G.B. Müller and S.A. Newman, „Origination of organismal form: the forgotten cause in evolutionary theory”, s. 3-12, [w:] G.B. Müller and S.A. Newman (eds.), Origination of organismal form: beyond the gene in developmental and evolutionary biology, The M.I.T. Press, Cambridge, Massachusetts 2003.
[5] Tamże, s. 7.
[6] W. Arthur, The Origin of Animal Body Plans: A Study in Evolutionary Developmental Biology, Cambridge University Press, Cambridge 1997, s. 3-10.
[7] 7. J. Valentine, On the Origin of the Phyla, University of Chicago Press, Chicago 2004, s. 189-195.
[8] K. Padian, „Thee Whole Real Guts of Evolution?”, Paleobiology 1989, vol. 15, s. 73-78. 1989, vol. 15, s. 73-78.
[9] K.S. Thomson, „Macroevolution: The morphological problem”, American Zoologist 1992, vol. 32, s. 106-112.
[10] G.L. Miklos, „Emergence of organizational complexities during metazoan evolution: perspectives from molecular biology, palaeontology and neo-Darwinism”, Mem. Ass. Australas. Palaeontols. 1993, vol. 15, s. 29 [7-41].
[11] S.F. Gilbert, J.M. Opitz, and R.A. Raff , „Resynthesizing evolutionary and developmental biology”, Developmental Biology 1996, vol. 173, s. 361 [357-372], podkreślenia dodane. Przywoływana opinia Briana Goodwina znajduje się w: B.C. Goodwin, How the leopard changed its spots: the evolution of complexity, Scribner’s, New York 1995.
[12] G. Webster and B. Goodwin, Form and transformation: generative and relational principles in biology, Cambridge University Press, Cambridge 1996; Neil H. Shubin, and Charles R. Marshall, „Fossils, genes, and the origin of novelty”, [w:] Deep Time: Paleobiology’s Perspective,Paleobiology 2000, vol. 26, No. sp4, s. 324-340; D.H. Erwin, „Macroevolution is more than repeated rounds of microevolution”, Evolution and Development 2000, vol. 2, s. 78-84; S. Conway Morris, „Evolution: bringing molecules into the fold”, Cell 2000, vol. 100, s. 1-11; S. Conway Morris, „The Cambrian «explosion» of metazoans”, [w:] Müller and Newman (eds.), Origination of organismal form…, s. 13-32; R.L. Carroll, „Towards a new evolutionary synthesis”, Trends in Ecology and Evolution 2000, vol. 15, s. 27-32; G.P. Wagner, „What is the promise of developmental evolution?” Part II: „A causal explanation of evolutionary innovations may be impossible”, Journal of Experimental Zoology (Mol. Dev. Evol.) 2001, vol. 291, s. 305-309; H. Becker and W.E. Lönnig, „Transposons: eukaryotic”, [w:] Nature encyclopedia of life sciences, vol. 18, Nature Publishing Group, London 2001, s. 529-539; B.M.R. Stadler, P.F. Stadler, G.P. Wagner, and W. Fontana, „The topology of the possible: formal spaces underlying patterns of evolutionary change”, Journal of Theoretical Biology 2001, vol. 213, s. 241-274; W.E. Lönnig and H. Saedler, „Chromosome rearrangements and transposable elements”, Annual Review of Genetics 2002, vol. 36, s. 389-410; G.P. Wagner and P.F. Stadler, „Quasi-independence, homology and the Unity-C of type: a topological theory of characters”, Journal of Theoretical Biology 2003, vol. 220, s. 505-527.
[13] R. Lewin, „Evolutionary Theory under Fire”, Science 21 November 1980, vol. 210, s. 883 [883-887]. Lewin cytuje także opinię Francisco Ayali: „Małe zmiany nie kumulują się” (tamże, s. 884).
Komentarze
Pokaż komentarze (32)