Czym jest selekcja naturalna? (cz. 1)

Neil Broom *

Czym jest selekcja naturalna?

O konieczności wyjaśnienia

(cz. 1)

Ten tekst zrodził się z pragnienia jasności myśli.

Każda rozsądna teoria musi nieść ze sobą wyraźne odwołanie się do założeń, na których została zbudowana. Wiele ważnych teorii lub „wielkich idei” tak skutecznie zakorzeniło się w samym centrum systemu przekonań społeczeństwa, że coraz więcej ludzi traktuje je jako „mądrość z nieba daną”. Mało kto orientuje się, jak wielkim wysiłkiem intelektualnym zostały te pojęcia ukształtowane. Są one podobne do odziedziczonej fortuny. Jeżeli pojęcie prawdy ma posiadać jakąś wartość, to trzeba koniecznie zbadać ścieżkę, po której wędrowały owe teorie.

Nowoczesny darwinizm, czy neodarwinizm, należy do owych wielkich idei, które znajdują się w centrum naszej materialistycznej kultury. Zdaniem wielu to on dostarcza jedynego, spójnego w sensie naukowym i zadawalającego wyjaśnienia świata istot żywych. Na samym wstępie muszę się przyznać, że nie zamierzam bronić antyewolucjonistycznych poglądów na zjawiska biologiczne. Nie widzę trudności w przyjęciu wielkiej starożytności Ziemi. Nie widzę trudności w uznaniu, że organizmy stawały się coraz bardziej wyrafinowane w skali milionów lat, i w uznaniu oczywistych powiązań pomiędzy nimi. Nauki przyrodnicze na podstawie ogromnej liczby danych obserwacji doszły do wniosku, że życie pojawiło się w formie sinic około 3 miliardy lat temu, że zwierzęta tkankowe istnieją od około jednego miliarda lat, ssaki od 200 milionów, a człowiek od miliona do 100 tysięcy lat temu. Ewolucja, jak się wydaje, zachodziła – mówiąc po prostu – głównie nagłymi wybuchami na przestrzeni wielkiej skali czasu.

Jednak oczywisty fakt ewolucji życia powinien być wyraźnie oddzielony od problemu przyczyn ewolucji. Są to bowiem dwie różne kwestie. W moim przekonaniu pytanie o ewolucję w czasie to w zasadzie sprawa badań przyrodniczych. Nie zawiera ona żadnych filozoficzno-religijnych implikacji, chyba że ktoś jest przekonany, jakoby starożytne, święte pisma, takie jak pierwsze rozdziały Księgi Rodzaju, wypowiadały się w kwestiach natury czysto przyrodniczej. To przekonanie leży, jak sądzę, w samym sercu nie wygasającego sporu pomiędzy ewolucjonizmem i „creation science”, sporu który toczy się w wielu obszarach zachodniego świata. Nie chcę wdawać się w dyskusję na ten temat. Dodam, że w moim przekonaniu nie jest rzeczą rozsądną umieszczanie pełnych wyobraźni scen z 1 i 2 rozdziału Księgi Rodzaju w tym samym gatunku literackim, co teksty relacjonujące nowoczesny postęp wiedzy przyrodniczej.

Nowoczesny darwinizm lub neodarwinizm jest materialistyczną odpowiedzią na fundamentalne pytanie: jakim cudem ewolucja była w ogóle możliwa? Neodarwinizm jest w gruncie rzeczy syntezą kluczowych elementów rozwijanych, rozważanych i modyfikowanych od czasu, gdy Karol Darwin sformułował swoją własną teorię ewolucji. Główna teza Darwina głosi, że gatunki ulegają transformacji poprzez modyfikowane procesy dziedziczenia. Darwin w Anglii w roku 1859, a Alfred Russel Wallace prawie równocześnie na drugim końcu świata zasugerowali, że cały świat istot żywych powstał dzięki grze trzech mechanizmów:

[1] Wszystkie formy życia ulegały niewielkim zmianom,

[2] Jakiś tajemniczy mechanizm utrwalał i przekazywał charakterystyczne cechy z jednego pokolenia na drugie,

[3] Organizm żywy dopasowuje się do otoczenia w walce o przetrwanie. Te zmienione formy, którym udaje się najłatwiej przetrwać i rozmnażać, w konsekwencji podlegają modyfikacjom organów w linii kolejnych pokoleń – czyli ewoluują.

W ten sposób doszliśmy do pełnego tytułu monumentalnego dzieła Darwina – O powstawaniu gatunków drogą doboru naturalnego. Wallace, zupełnie niezależnie, doszedł do identycznych w zasadzie koncepcji co Darwin i wyłożył swoją teorię w eseju zatytułowanym „O prawie, które reguluje pojawieniem się nowego gatunku”.

Darwin był przekonany, że odkrył w selekcji naturalnej ten mechanizm, który wytłumaczy wydarzenia przypisywane dotąd przyczynie transcendentnej. Pisał tak:

"Można obrazowo powiedzieć, że dobór naturalny co dzień, co godzinę na całym świecie zwraca uwagę na wszelką, chociażby najdrobniejszą zmianę, odrzuca to, co złe, zachowuje i gromadzi wszystko, co dobre. Spokojnie i niepostrzeżenie pracuje on wszędzie i zawsze, skoro tylko nadarzy się sposobność, nad udoskonaleniem każdej istoty organicznej w odniesieniu do jej organicznych i nieorganicznych warunków życia." [1]

Darwin wyraźnie zdawał sobie sprawę z możliwości nieporozumień wynikających ze znaczenia słów „selekcja naturalna”. Starał się zapewnić swoich czytelników, że nie implikuje to jakiegoś świadomego wyboru lub działania mocy Bożej. Posunął się tak daleko, że uznał dosłowne rozumienie terminu „selekcja naturalna” za błędne:

"Niektórzy wyobrazili sobie nawet, że dobór naturalny wywołuje zmienność, gdy tymczasem zakłada on tylko zachowywanie tych zmian, które powstały same i które są korzystne dla organizmu w jego warunkach życiowych. (...) W literalnym znaczeniu tego słowa wyraz „dobór naturalny” jest bez wątpienia terminem niewłaściwym." [2]

Pewien kapłan z zakonu św. Augustyna, Grzegorz Mendel, o którym ani Darwin, ani świat nic nie wiedział, dotarł do najważniejszych zasad dziedziczenia. Jego niezwykłe eksperymenty pozostały zasadniczo nieznane, dopóki holenderski botanik Hugo de Vries nie ogłosił światu w roku 1900 głębokiego znaczenia tych badań. [3] Sam de Vries przeprowadził szeroko zakrojone i żmudne serie eksperymentów hodowlanych nad wiesiołkiem i ustalił jako niepodważalny fakt zachodzenie takich mutacji, które zachodząc w sposób nieciągły mogą spontanicznie doprowadzić do pojawienia się nowych i trwałych form biologicznych. [4]

Matematykom początków XX wieku pozostało odnalezienie sposobu zintegrowania w jedną spójną teorię naturalnej selekcji Darwina, praw genetycznych Mendla, matematycznego aspektu genetyki populacji (gene pool) oraz zjawiska mutacji stanowiących ostateczne źródło nowego materiału genetycznego. To była owa wielka synteza, znana dziś jako neodarwinizm lub nowoczesna teoria ewolucji.

Darwin odrzucił myśl, że selekcja naturalna może być czymś więcej niż czysto bezosobowym mechanizmem, dzięki któremu zmienność w ramach jakiegoś gatunku jest stale gromadzona, by prowadzić do stopniowego wzrostu, czyli ewolucji złożoności. Podobnie neodarwiniści twierdzą, że selekcja naturalna jest czysto materialnym procesem, dzięki któremu zachodzi ewolucja form żywych.

c.d.n.

tłum. Piotr Lenartowicz SI

* Associate Professor, Department of Chemical and Materials Engineering, University of Auckland, New Zealand.

[1] Karol Darwin, O powstawaniu gatunków drogą doboru naturalnego, Dzieła wybrane tom II, Państwowe Wydawnictwo Rolnicze i Leśne, Warszawa 1959, s. 88.

[2] Darwin, O powstawaniu gatunków..., s. 85.

[3] (Przyp. tłumacza) Prawa Mendla dotyczą bardzo powierzchownego aspektu dziedziczności – stosunkowo nielicznych cech organizmu, które mogą być dowolnie, losowo, chaotycznie kojarzone ze sobą. Ogromna większość cech żywego organizmu jest dziedziczona w niechaotycznych, niedowolnych, sprzężonych „pakietach” – inaczej doszłoby do katastrofy zwanej śmiercią, a w lżejszych wypadkach do oczywistej patologii. Wydaje się, że „prawo niezależnej segregacji”, czyli owa niezależność niektórych, wyabstrahowanych cech, sprawiły, że Prawa Mendla stały się dla zwolenników rzekomo losowej gry czynników życiodajnych czymś niesłychanie atrakcyjnym. Pozostaje tajemnicą, dlaczego te prawa, po przeszło stu latach, w obliczu wielkiego postępu biologii rozwoju i biologii molekularnej, dalej są nazywane „najważniejszymi prawami dziedziczenia”.

[4] (Przyp. tłumacza) Wiesiołek to roślina z rodzaju Oenothera (ang. evening primrose). H. de Vries eksperymentował głównie z Oenothera Lamarckiana. Rośliny te wykazywały ogromną zmienność w anatomii wielu organów, co było między innymi skorelowane z długością okresu wegetacyjnego. H. de Vries zapylał wiesiołki jego własnym pyłkiem i w ten sposób uzyskał nasiona, z których wyhodował pierwsze pokolenie wiesiołków. Około 15 tysięcy roślin było identycznych z wyjściowym O. Lamarckiana. Ale pojawiło się 10 okazów o odmiennym pokroju, które de Vries uznał za „gatunki drobne”. Były to nowe formy wiesiołka, nieznane dotąd nauce. Pięć z nich de Vries nazwał O. nanella (forma karłowata), a pozostałe pięć – O. lata (roślina jednopłciowa – miała normalne tylko słupki, a poza tym cechowała się bardzo szerokimi liśćmi na długich ogonkach). Potem z samozapylonej O. Lamarckiana de Vries wyhodował kolejne „drobne gatunki” – O. rubrinervis (miała szerokie, czerwone pasy na kielichu kwiatowym i owocach), O. gigas (miała wyjątkowo duże liście i kwiaty), O. albida (miała bardzo kruche łodygi oraz jasnozielone i wąskie liście), O. oblonga (miała wąskie liście na długich ogonkach i o szerokich, jasnych nerwach) i O. scintillans (charakteryzowała się ogromną zmiennością pokroju (por. m.in. E. Malinowski, Genetyka, PWN, Warszawa 1967, s. 56-61). Można się spierać o to, czy owe różnorodne formy wiesiołka były nowymi gatunkami, czy też wyrazem zawartej w normie reakcji (potencjale genetycznym) gatunku rasami, oraz czy te wszystkie te rasy były zjawiskiem naturalnym, czy też niektóre z nich były formami patologicznymi (np. bezpłodna O. lata lub rachityczna O. albida).