Co to jest ewolucja?

Z okazji dnia Darwina, krótka notka uściślająca pojęcia.

W przypadku ewolucji, ewolucjonizmu, doboru naturalnego panuje czasem niezłe pomieszanie pojęć. Czy ewolucja jest prawdziwa? Czy to tylko teoria? Czy ewolucja kroczy statecznie, skacze czy może tańczy? Czy ewolucją zajmuje się tylko ewolucjonizm? Czy człowiek pochodzi od Darwina?

Darwin ani nie wymyślił, ani nie odkrył ewolucji. Ewolucja, mówiąc w skrócie, to zmiana gatunków w czasie istnienia Ziemi. Zaobserwowano to zjawisko najpóźniej w siedemnastym wieku, kiedy odkryto, że pewne organizmy występują tylko w pewnych warstwach geologicznych, nigdy ze sobą razem. Okazało się, że warstwy te można łatwo rozpoznać na podstawie występujących gatunków i że mają ustaloną kolejność, którą można odtworzyć, a która jest taka sama na całym świecie (początki stratygrafii stworzył Nicolas Steno, skądinąd katolicki biskup). Szybko też zorientowano się, że wiek tych warstw jest olbrzymi – już w osiemnastym wieku wiedziano, że nie chodzi o tysiące, ale setki tysięcy, a może nawet setki milionów lat. Co więcej, szeregując warstwy od najstarszej do najmłodszej, najpierw pojawiają się w nich rośliny, a potem zwierzęta; najpierw organizmy najbardziej „prymitywne”, a na końcu – te najbliższe człowiekowi.

Równolegle zorientowano się, że wszystkie organizmy na świecie mogą być ze sobą spokrewnione – już w dziewiętnastym wieku naukowcy dość dobrze zdawali sobie z tego sprawę. Pierwsze „drzewa życia” sprowadzające wszystkie organizmy do jednego, no, góra dwóch-trzech drzew filogenetycznych powstawały na przełomie XVIII i XIX wieku. Pomysł ten został wyrażony już przez Buffona w XVIII w., który uważał, że np. różne gatunki kotów są odmianami powstałymi z jednego gatunku wyjściowego. Nie będę tutaj wnikać w szczegóły, dość że najpóźniej z rozwojem biologii rozwoju i genetyki molekularnej mogliśmy się naocznie przekonać, że tak naprawdę jest. Nie jest to w każdym razie pomysł Darwina.

Przy okazji: kto twierdzi, że Ziemia ma kilka tysięcy lat, tyranozaury koegzystowały z ludźmi, że organizmy nie ewoluują, ptaki nie są dinozaurami a człowiek nie jest spokrewniony z małpami naczelnymi) ten neguje geologię, geochemię, biologię (zwłaszcza molekularną) i parę innych dziedzin nauki, aż po fizykę (z jej rozpadami radioaktywnymi) i astronomię, ale nie teorię ewolucji. Na tym etapie bowiem zaobserwowaliśmy ewolucję, ale jeszcze nie mamy teorii.

Drzewo filogenetyczne roślin narysowane przez Augustyna Augiera w 1801.

Kłopot polegał właśnie na wyjaśnieniu, skąd się ewolucja bierze i co jest jej główną siłą napędową. Było kilka pomysłów, ale na kluczowy wpadli niezależnie od siebie Darwin i Wallace, oraz dwóch innych, których historia prawie zapomniała: William Charles Welles i Patrick Matthew.

Pomysłem był dobór naturalny. Dobór naturalny sam w sobie nie jest ani teorią, ani nawet hipotezą, lecz właściwie matematycznym mechanizmem: jeśli spełnione zostaną pewne warunki, to dobór naturalny będzie działał, bez żadnych ale. Dotyczy w równym stopniu żywych organizmów, co wirusów komputerowych albo limfocytów B. Natomiast teoria doboru naturalnego, którą w pełni jako pierwszy sformułował Darwin, przypisuje doborowi rolę głównego mechanizmu napędowego ewolucji.

Zasługą Darwina jest to, że w przeciwieństwie do pozostałych trzech naukowców, którzy dostrzegli dobór naturalny, zastanowił się chwilę, konkretnie prawie dwadzieścia lat, i napisał dobrze udokumentowaną pracę naukową, opublikowaną pod tytułem „O powstawaniu gatunków drogą doboru naturalnego”.

Praca Darwina pod wieloma względami wyprzedzała swoją epokę. Po pierwsze, Darwin był zdumiewająco nowoczesnym naukowcem: krytykował rozpowszechnione wówczas indukcyjne podejście do nauki (czyli zbieranie faktów, z których ma się wyłonić teoria), zamiast tego postawił hipotezę, a następnie badał jej konsekwencje konfrontując je z obserwacjami.

Darwin miał wiele trafnych spostrzeżeń, o których prawdziwości przekonano się po dekadach rozwoju biologii, zwłaszcza molekularnej. Dostrzegł możliwość dryfu genetycznego i neutralnej ewolucji, oraz przestrzegał przed naiwnym adaptacjonizmem1. Był bardzo ostrożny w formułowaniu swoich wniosków, zdawał sobie sprawę ze swojej ignorancji w wielu kwestiach, na przykład odziedziczalności2; podejrzewał, że nigdy się nie dowiemy o tym, skąd się wzięło życie, więc nie tracił czasu na niesprawdzalne spekulacje. Ba, nawet nie wierzył w „jednostajne” tempo ewolucji, jak mu to później próbowano imputować, lecz sądził, że krótkie okresy, gdy gatunek ewoluuje, rozdzielają długie okresy stazy3. Właściwie ciężko znaleźć w jego głównych książkach o ewolucji („O powstawaniu…” i „O pochodzeniu człowieka…”) fragmenty z gruntu błędne, więcej będzie nieścisłości albo miejsc, w których Darwin jawnie stwierdzał swoją niewiedzę.

Teoria Darwina była pierwszym spójnym i zdatnym do użytku – tj. generującym nowe hipotezy badawcze – programem naukowym ewolucjonizmu, a może nawet całej biologii. Biologia była wtedy w powijakach, nikt nie wiedział jak działa dziedziczenie, nie istniało pojęcie mutacji, genotypu, niewiele wiedziano o biologii rozwoju, co dopiero mówić o jakiejś teorii genetyki populacyjnej! Kiedy zaczęto odkrywać te wszystkie rzeczy, okazało się że teoria doboru naturalnego znakomicie się sprawdza, nie tylko jako wyjaśnienie historyczne z pogranicza biologii i geologii, ale jako podstawa do modelowania procesów, które nadal zachodzą w populacjach wszelkich organizmów, albo których ślady nadal możemy zaobserwować w naszym DNA. Teoria Darwina stała się głównym elementem syntetycznej teorii ewolucji, połączona z nowo poznanymi mechanizmami mutacji, neutralnej ewolucji i dryfu genetycznego, wraz z całym dobrem genetyki molekularnej i biologii rozwoju. Kiedy więc mówimy o „teorii ewolucji”, mamy na myśli ową zjednoczoną teorię, której podstawą i najważniejszym, ale nie jedynym elementem jest darwinowska teoria doboru naturalnego.

Geniusz Darwina możemy docenić właśnie z perspektywy tych wszystkich odkryć współczesnej nauki – które miast wysłać teorię doboru naturalnego do lamusa uczyniły z niej fundament całej biologii.


  1. Oba spostrzeżenia ilustrują fragmenty z „O powstawaniu gatunków…”, 1872: „I am inclined to suspect that we see, at least in some [cases], variations which are of no service to the species, and which consequently have not been seized on and rendered definite by natural selection” (p. 35). „Variations neither useful nor injurious would not be affected by natural selection, and would be left either a fluctuating element, as perhaps we see in certain polymorphic species, or would ultimately become fixed” (p. 63). „We may easily err in attributing importance to characters, and in believing that they have been developed through natural selection” (p. 157); „many structures are now of no direct use to their possessors, and may never have been of any use to their progenitors … [On the other hand,] we are much too ignorant in regard to the whole economy of any organic being to say what slight modifications would be of importance or not” (p. 160/163). 
  2. Fun fact: nie, Darwin nie posiadał kopii pracy Mendla. 
  3. Cytat: „[T]he periods, during which species have undergone modification, though long as measured by years, have probably been short in comparison with the periods during which they have retained the same form.” Origin of Species, 1869, 551

7 myśli nt. „Co to jest ewolucja?

  1. „(…) kto twierdzi, że Ziemia ma kilka tysięcy lat, dinozaury koegzystowały z ludźmi, że organizmy nie ewoluują, ptaki nie są dinozaurami a człowiek nie jest spokrewniony z małpami naczelnymi) ten neguje geologię, geochemię, biologię (zwłaszcza molekularną) i parę innych dziedzin nauki, aż po fizykę (z jej rozpadami radioaktywnymi) i astronomię (…)”
    Hola hola
    Jeśli ktoś twierdzi, że dinozaury nie koegzystowały z ludźmi, ptaki to dinozaury oraz że dzisiaj można spotkać ptaka i człowieka, ten popełnia błąd logiczny.
    Rozumiem oczywiście „co autor miał na myśli”, ale jednak ująłbym to inaczej żeby zaznaczyć, że dzisiaj ludzie koegzystują z dinozaurami (bo ptaki się do nich zaliczają).
    I tak, wiem że zazwyczaj jak ktoś tak mówi, to ma na myśli triceratopsy czy inne tyranozaury, tym niemniej…

  2. Bardzo dziękuję za uczczenie Dnia. To mówiłem ja, szary byproduct ewolucji. No bo wbrew temu, że niby bez celu, to jednak chcę wierzyć, że hej, hej na końcu, za kilka milionow (?) lat będzie Ideał. I wszystko rozpocznie się od nowa. Pozdrowienia od wielbiciela (ulubieńca? och, nie, to Młynarski slip…)

  3. Co do nieznajomości praw odziedziczalnosci. Podobno (sam nie byłem, ale wiem że muszę) w Muzeum Darwina znajduje się praca Grzegorza Mendla, tylko że wciąż ma nierozcięte kartki. To koronny dowód, że Darwin tej pracy nie znał. Mówiła mi to osoba z belwederskim tytułem prof. przed nazwiskiem, więc chyba wiarygodne. Ciekawe, jak bardzo by się różniły prace Darwina, gdyby znał pracę Mendla.

    • To chyba urban legend (o tej nierozciętej pracy). Opieram się na wypowiedzi Andrew Slatera (Charles Darwin Manuscripts Room
      University Library Cambridge, niestety oryginalny link wygasł, ale jest w wayback machine: https://web.archive.org/web/20090314080252/http://members.shaw.ca/mcfetridge/darwin.html)

      „In view of the lack of that evidence, and the circumstances described above, we do not believe that Charles Darwin had a copy of Mendel’s original paper”

      W artykule, który cytuje poniżej kwik, jest jednak taka wskazówka:

      „A student of his, George Romanes, was preparing an article for the Encyclopedia Britannica on plant hybridization. He enlisted Darwin’s help to suggest names of eminent botanists who should be included. Darwin replied by sending Romanes a copy of a recently received book by Wilhelm Focke on the topic, published in 1881. Mendel’s work was summarized on three pages (108–111) and the section ended stating that: ‘Mendel thought he had found constant numerical relationships between the different types of crosses’. But these pages were uncut in Darwin’s copy and Romanes left them so. Mendel’s name was included by Romanes in his article for the Encyclopedia, but he never read what Mendel had done.”

  4. To jest naprawdę świetny pomysł: powracać do elementarnych zagadnień i zacząć uściślać pojęcia, przypominać definicje, wyjaśniać w sposób zrozumiały rzeczy tak podstawowe, że – przekonai o swojej wiedzy – nieczęsto do nich wracamy aby sobie uporządkować fundament.

Skomentuj

Wprowadź swoje dane lub kliknij jedną z tych ikon, aby się zalogować:

Logo WordPress.com

Komentujesz korzystając z konta WordPress.com. Wyloguj /  Zmień )

Zdjęcie na Google

Komentujesz korzystając z konta Google. Wyloguj /  Zmień )

Zdjęcie z Twittera

Komentujesz korzystając z konta Twitter. Wyloguj /  Zmień )

Zdjęcie na Facebooku

Komentujesz korzystając z konta Facebook. Wyloguj /  Zmień )

Połączenie z %s