Błąd Darwina. Отсутствует

Чтение книги онлайн.

СКАЧАТЬ skłania nas do przyjęcia, że ewolucja nie daje się sprowadzić do oddziaływań czynników ekologicznych na fenotypy. W istocie idzie ona jeszcze dalej i uznaje, że nie są one nawet najważniejszym elementem ewolucji. Za chwilę przekonamy się w skrócie, jak i dlaczego współczesna biologia zmieniła nie do poznania klasyczny, neodarwinistyczny adaptacjonizm. Dokonano wielu ważnych odkryć, liczne zaś cytaty ich autorów świadczą wyraźnie o głębokiej przemianie. Trzeba zaznaczyć, że nasza książka jako całość prezentuje stanowisko odmienne od tego, które zajmuje wielu znakomitych biologów. Parafrazując słynny slogan Karola Marksa (którego poglądów nie uważamy poza tym za szczególnie relewantne dla naszych rozważań), możemy powiedzieć: biologowie dotychczas zmienili neodarwinizm; nadszedł czas, by go podważyć.

      oczywiście (poprawnie rozumiany) dobór naturalny naprawdę istnieje

      Nie ulega wątpliwości, że ze zjawiskiem zmiennej równowagi32 (wariacjami częstości występowania typów fenotypowych wewnątrz populacji i między populacjami) mamy do czynienia cały czas, na lądzie, w morzach, jeziorach, w rzekach i strumieniach naszej planety. Doświadczamy go również w naszych ciałach. Zmiany komórek nabłonkowych (skóry), komórek trzustki, limfocytów (białych krwinek), neuronów i synaps zachodzą w nas nawet w trakcie pisania bądź czytania tego tekstu. Są one nieuchronne i zachodzą na Ziemi od setek milionów lat. Sieci powiązań, takich jak drapieżnictwo, komensalizm (współbiesiadnictwo), migracje czy konkurencja mieszają się z owymi wariacjami i w dłuższej perspektywie zmieniają strukturę zarówno naszych organizmów, jak i ekosystemów, w których żyjemy. Rozkład biologicznych i behawioralnych cech w żyjących obecnie populacjach stanowi rezultat działania opisanych tu mechanizmów – choć nie jest to jedyny, a najprawdopodobniej nawet nie najważniejszy powód takiego a nie innego kształtu tego rozkładu (zakładając, że istnieje jakaś rozsądna miara [a co za tym idzie – wiarygodna metryka] dla analiz probabilistycznych – wrócimy jeszcze do tego tematu).

      Powszechnie przyjmuje się, że rozkłady cech fenotypowych zmieniają się w danej populacji wraz z upływem czasu nieznacznie, choć nieubłaganie. Należy mimo to zaznaczyć, że tego rodzaju zmienność równowagi nie tłumaczy rozkładu fenotypów. Należy ona raczej do zjawisk, które mają zostać wyjaśnione przez teorię ewolucji. Biolodzy mają obecnie dobre powody, by sądzić, że selekcja między przypadkowo wygenerowanymi drobnymi wariantami cech fenotypowych zupełnie nie radzi sobie z wyjaśnieniem pojawiania się nowych form życia. Założenie, że ewolucja zachodzi na bardzo, bardzo długich odcinkach czasu, nic tu nie zmieni, jeśli – zgodnie z naszym przekonaniem – czynniki endogenne i wielopoziomowe regulacje genetyczne odgrywają ważną rolę w określaniu opcji fenotypowych, spośród których zmienne środowiskowe mogą dokonywać wyboru. Należy podkreślić, że wbrew tradycyjnemu przekonaniu dobór naturalny spośród losowo generowanych cech nie może stanowić podstawowej zasady ewolucji. Muszą istnieć silne, niekiedy decydujące ograniczenia endogenne i zestawy regulacji opcji fenotypowych, na których działać będzie dobór egzogeniczny. Naszym zdaniem selekcja naturalna przypomina raczej strojenie pianina niż komponowanie melodii. Taką wizję chcielibyśmy tu przedstawić. Uważamy też, że taki właśnie obraz wyłania się z osiągnięć współczesnej biologii, jeśli poprawnie rozumieć jej wyniki. Tego kursu zamierzamy się trzymać w dalszej części tekstu.

      Uważamy, że na rzecz tej tezy istnieją przekonujące argumenty a priori i będziemy jej w dalszej części książki bronić. Na razie jednak prosimy o przyznanie, że przewidywanie skutków zastosowania procesu selekcji do losowo generowanej populacji cech będzie często bardzo trudne. Nawet niewielkie wariacje w wyjściowych częstościach, współczynnikach losowych mutacji i wyborze współczynników mogą prowadzić do radykalnie odmiennych równowag33. W rozdziale tym chcemy przedstawić panoramę mechanizmów, których odkrycie wskazuje, że gradualistyczno-adaptacjonistyczna teoria doboru naturalnego jest przynajmniej w niektórych wypadkach jawnie błędna – czy to dlatego, że nowe cechy fenotypowe nie są generowane w sposób losowy (a tak byłoby, gdyby wyrażane przez nie mutacje były niezależne), czy ze względu na fakt, iż adaptacja do warunków ekologicznych odgrywa jedynie wtórną rolę w ustaleniu fenotypów. Czasami zresztą oba wątki pojawiają się łącznie.

      jednowymiarowość

      Tradycyjna doktryna doboru naturalnego (DN) ma charakter jednowymiarowy. Zakłada, że struktura ekologiczna jest par excellence wyjaśnieniem struktury fenotypowej, wpływ wewnętrznych (endogennych) źródeł wariacji zaś oraz wpływ ograniczeń wewnętrznych jest uznawany za co najwyżej marginalny. To zaś wskazuje, że na potrzeby wyjaśnienia ewolucyjnego można abstrahować od charakteru powiązań między genami a tym, jak się one wyrażają na poziomie fenotypowym, jak również od charakteru samego genomu. Przyjmuje się tu, że cała ta struktura wewnętrzna pozostaje zasadniczo bez znaczenia dla wyjaśniania przebiegu ewolucji: DN znajdzie rozwiązania niezależnie od szczegółów genetycznych. Najbardziej jaskrawy i autorytatywny przykład tego rodzaju tez odnajdziemy u Ernsta Mayra, jednego z głównych architektów „nowoczesnej syntezy” (sięgającego początków XX wieku połączenia klasycznego darwinizmu z genetyką). Przywołamy tu cytat, który z dzisiejszej perspektywy i na tle rewolucji evo-devo (omówionej w dalszej części rozdziału) wydaje się naprawdę zaskakujący:

      Wiele dowiedzieliśmy się o fizjologii genów. Jasne obecnie jest, że poszukiwanie homologicznych genów jest zajęciem bezproduktywnym, poza przypadkiem bardzo bliskiego pokrewieństwa. Jeśli dla pewnego wymogu funkcjonalnego istnieje tylko jedno skuteczne rozwiązanie, to będzie ono wygenerowane przez bardzo różne zestawy genów. Fakt, że cel zostanie osiągnięty bardzo różnymi środkami, nie ma tu nic do rzeczy. Przysłowie „wszystkie drogi prowadzą do Rzymu” stosuje się nie tylko do spraw codziennych: można go też użyć w stosunku do ewolucji (Mayr 1963, s. 609).

      Jak się wkrótce przekonamy, zarówno fakt częstego występowania przypadków zachowania tych konserwowanych genów nadrzędnych, które przetrwały w niezmienionej formie setki milionów lat, jak i całość badań evo-devo skłania do wręcz przeciwnych wniosków. Rewolucja evo-devo pokazuje nam, że ewolucja ma sens jedynie w kontekście biologii rozwojowej. Powyższa teza Mayra jest świetnym świadectwem tego, że dobór naturalny miał mieć niemal nieograniczone moce. Przypadek paradygmatyczny to pojawienie się oka wśród różnych gatunków. Proces ten miał przebiegać analogicznie, niezależnie i powtórzyć się kilkukrotnie (przynajmniej pięć, a może i więcej razy) w czasie ewolucji. Później jednak odkryto, że za zjawisko to odpowiadają wśród wielu różnych gatunków te same geny nadrzędne (m.in. Pax₃, Pax₂, Pax₆ oraz Dach) – odnajdziemy je w bardzo odległych od siebie rodzinach i gatunkach (jeżowców, u których pozostają w formie wyciszonej, jak i meduz, muszek owocówek i wreszcie kręgowców). Odkrycie to spowodowało znaczne zmiany na scenie ewolucyjnej (zaskakujące dane i analizy odnaleźć można w pracy Michaela Shermana [2007]).

      Ilustracja 2.1 Standardowy obraz darwinowski

      Schematyczna ilustracja typowego Darwinowskiego modelu ewolucji kierowanego przez selekcję naturalną. Kwadrat po lewej stronie obrazuje losowe mutacje genetyczne, strzałka – wyrażanie się owych mutacji jako cech organizmów (fenotypów), wreszcie filtr odzwierciedla działanie doboru naturalnego.

      W kolejnych rozdziałach przekonamy się, że obraz, jaki wyłania się z nowoczesnej syntezy, jest uderzająco podobny do behawiorystycznego ujęcia nauczania w psychologii: losowy generator różnorodności przekłada się na fenotypy, które z kolei mają sprostać wymaganiom nałożonym przez środowisko. СКАЧАТЬ