niedziela, 27 grudnia 2015

5 mitów na temat ewolucji biologicznej

W powszechnej „świadomości społecznej” istnieją różne, często powielane błędy w odniesieniu do rozumienia procesu ewolucji biologicznej, jak i teorii naukowej, która owo zjawisko opisuje. We wpisie tym kilka z nich chciałbym w jasny, zrozumiały sposób zdementować i wyjaśnić na czym to właściwie polega.

ewolucja
Pixabay

Dobór grupowy nie istnieje

dobór grupowy
Pixabay
Błąd ten sam powieliłem w jednym z artykułów na blogu (jakiś czas temu – nie martwcie się – poprawiając go) i jeszcze niedawno trudno było mi pojąć, nawet pomimo tłumaczeń pewnego znajomego biologa, w czym on tkwi. Wciąż jeszcze zdarza się, że niektórzy biolodzy powtarzają niepoprawne twierdzenie, według którego istnieje dobór grupowy (ostatni raz słyszałem to w dokumentalnym filmie, gdzie wypowiadał się jeden z członków Human Genome Project). Ewolucja zachodzi na poziomie pojedynczego organizmu i jego genomu, którego istotną część dzieli jedynie z blisko spokrewnionymi osobnikami. Zarówno dedukcja, jak i eksperymenty oraz obserwacje m.in. na ptakach, owadach czy małpach oraz rybach wskazują na istnienie w związku z tym wyłącznie doboru krewniaczego. Nie istnieje żaden mechanizm wskazujący na zachodzenie zjawiska doboru grupowego i takowego nie można też znaleźć w ramach biologii teoretycznej. Stąd mówienie o np. „poświęceniu się dla dobra gatunku” jest twierdzeniem błędnym. Dobór grupowy istnieć może jedynie na płaszczyźnie ewolucji kulturowej.

Ewolucja jest całkowicie przypadkowa?

czy ewolucja jest przypadkowa?
Pixabay
Ewolucja zachodzi na bazie doboru naturalnego (składającego się na różne rodzaje, jak np. wspomniany wyżej dobór krewniaczy) co oznacza, że jeśli jakaś cecha w danym środowisku (którym jest wszystko: drapieżnicy, dostępność pokarmu, konkurencja, pasożyty, szata roślinna, klimat itd.) daje większe szanse na przetrwanie, to wzrasta też szansa, że cecha ta (bądź jakiś jej ilościowy wariant, np. wzrost) zostanie przekazana następnemu pokoleniu lub że zostanie przekazana większej liczbie potomstwa, gdyż osobnik ją posiadający będzie żył prawdopodobnie dłużej, niż taki, który jej nie posiada. Obok doboru naturalnego mamy też efekt wąskiego gardła (spadek różnorodności genetycznej na skutek np. epidemii czy pożaru) i dryf genetyczny (losowe zmiany proporcji alleli – dawek genów – nie wynikające z doboru naturalnego, mające znaczenie głównie w małych populacjach, np. podczas migracji w izolowane ekosystemy). Widzimy więc, że istnieją mechanizmy ewolucji, które kierują populację na przypadkowe tory, jak i  takie, które dążą do konkretnego celu.

Nie każda cecha wynika z adaptacji 

nogi szczątkowe węża
Dawson, Wikipedia
Z powyższego akapitu wiemy już, że powstające cechy nie zawsze są skutkiem przystosowania do środowiska. Wiele mutacji jest dla przeżywalności neutralnych, tak samo jak wynikające z nich potencjalne zmiany w cechach. Jeśli jakaś mutacja jest niekorzystna, to dobór naturalny szybko ją „zweryfikuje” – osobniki ją posiadające mają mniejsze szanse na rozmnożenie, zatem i mutacja ta ma niskie szanse na rozprzestrzenienie się, a sama jej ewentualna ekspansja (o ile nie jest to mutacja letalna tj. powodująca śmierć jeszcze przed osiągnięciem dojrzałości płciowej) może zajść jedynie dzięki losowym mechanizmom ewolucji: dryfowi genetycznemu i efektowi wąskiego gardła. Zdarzyć się też może tak, że sekwencja DNA zawierająca niekorzystną mutację znajduje się blisko sekwencji korzystnej dla przeżywalności danego osobnika, dzięki czemu mimo, iż mutacja ta negatywnie wpływa na przeżywalność, to i tak ma szansę na przejście do następnych pokoleń. Za inny przykład posłużyć może też transfer genów przez wirusy. Ponadto istnieją cechy, które powstały w wyniku przystosowania, ale z czasem przestały pełnić swoje pierwotne funkcje, a są nimi znane dobrze narządy szczątkowe.

Teoria, nie hipoteza.

Wikimedia, AA - homozygota dominująca,
Aa - heterozygota, aa - homozygota recesywna
Prawo równowagi Hardy'ego-Weinberga
To fundamentalna kwestia. W mowie potocznej często mając na myśli hipotezę używamy słowa „teoria”, co utarło się w kulturze naszego języka tak bardzo, że czasem trudno jest wytłumaczyć upartej osobie, że teoria ewolucji biologicznej nie jest hipotezą (przypuszczeniem). Teoria naukowa na podstawie obserwacji, eksperymentalnie uzyskanych wyników czy teoretycznej dedukcji (i matematycznych obliczeń) ma tłumaczyć jakieś zjawiska (w tym wypadku zjawisko ewolucji biologicznej). Teoria ewolucji biologicznej mówi nam o mechanizmach „kierujących” ewolucją oraz prawidłowościach z nich wynikających i nie są to przypuszczenia lecz naukowo dowiedzione twierdzenia. Teoria jest w istocie najlepszą praktyką.



Ewolucja się nie cofa

pchła - owad wtórnie bezskrzydły, CDC, Janice Haney Carr
Wynika to oczywiście ze strzałki czasu w rozumieniu wyłącznie biologii ewolucyjnej. Gdybyśmy chcieli zaobserwować cofanie się ewolucji, musielibyśmy zawrócić bieg teraźniejszości, co jest niemożliwe. W procesie ewolucji biologicznej mogą zachodzić przystosowania podobne do tych wcześniej utraconych, ale nie jest to cofanie się ewolucji lecz dalsze przystosowanie do panujących warunków (bądź też, jak już wiemy z wcześniejszych punktów, wynik losowych, nieukierunkowujących zmian). Dla łatwiejszego zrozumienia można porównać to do zrobienia kroku w przód i w tył w celu np. uniknięcia pocisku. Podejmując zwrot nie cofamy się w czasie. Mówienie o cofaniu się ewolucji jest zatem błędem logicznym i pomimo tego, że stosowanym zwykle jako skrót myślowy dla rewersji (czyli ponownego nabycia utraconych już cech – o czym wyżej wspomniałem) to warto zaniechać używania go na rzecz poprawnego określenia tego zjawiska. Chciałbym też wspomnieć tutaj (skoro nawiązuję do fizyki), że zgodnie z drugą zasadą termodynamiki entropia (chaos, stopień nieuporządkowania) wzrasta. Dotyczy to jednak układów izolowanych, podczas gdy ekosystemy ziemskie ściśle izolowane między sobą nie są, dlatego też zasada ta procesu ewolucji na naszej planecie nie dotyczy.

To zaledwie pięć i tak dosyć powierzchownie (ale w ramach ułatwienia ogólnego zrozumienia wystarczająco) wyjaśnionych błędnych rozumowań w związku z procesem ewolucji biologicznej i teorią go opisującą. Trochę więcej na ten temat, ale w kontekście kreacjonizmu pisałem o tym tutaj.

12 komentarzy:

  1. Najbardziej zdziwiło mnie to, że niektórzy uważają, że ewolucja może się cofać.

    OdpowiedzUsuń
  2. Mam takie pytanie.... Czy wiadomo jak dlugo ewoluje tzn. cecha ?

    OdpowiedzUsuń
    Odpowiedzi
    1. Nie rozumiem pytania. Chodzi o czas ewolucji jakiejś cechy? Jeśli tak to może być on różny.

      Usuń
  3. wszystko OK - tylko skąd autor czerpie wiedzę o "powszechnej świadomości społecznej" to tego akurat nie wyjaśnia...

    ps. w kwestii przypadkowości ewolucji - nie jestem pewien czy po odkryciu i opisaniu epigenetyki akurat tego dogmatu należy bronić do upadłego...

    OdpowiedzUsuń
  4. Powszechna świadomość społeczna to źródło wielu głupot xD
    W sumie to nie jest ze mną aż tak źle, bo nic jakoś szczególnie mojego światopoglądu nie zmieniło, czyli jakąś tam wiedzę mam xD

    OdpowiedzUsuń
  5. mwahahaha jakby było nam nudno na świecie gdyby nie te teorie :D

    OdpowiedzUsuń
  6. ewolucja dotąd kojarzyła mi sie z postępem a tu sie okazuje ze potrafi robić krok w przód i w tył

    OdpowiedzUsuń
  7. Niewiele mogę dodać do tego, co napisałeś. Właściwie nic, choć też często przychodzi mi prostować niektóre z opisanych przez Ciebie przekłamań na temat ewolucji.
    Dołączam życzenia szczęśliwego Nowego Roku.

    OdpowiedzUsuń
  8. Jak zwykle poruszasz ciekawą kwestię, kiedyś bardzo mnie zagadnienie ewolucji interesowało, może powrócę do tego tematu:) Wszystkiego dobrego w Nowym Roku:)

    OdpowiedzUsuń
  9. W pkt 1 warto by dodać o koncepcji sformułowanej przez Dowkinsa, o tym że jednostką doboru naturalnego jest gen a nie pojedyńczy organizm.
    W pkt 3 natomiast powinno się pojawić wzmianka o tym że głównym źródłem zmian jest crossingover i mieszania się genów rodziców - mutacja jako najczęściej niekorzystne rzadko są źródłem zmian adaptacyjnych. No i coś o egzaptacjach.
    Ale to w sumie czepianie się, bo blog super!

    OdpowiedzUsuń
    Odpowiedzi
    1. Celowo napisałem o całym genomie w punkcie 1, a nie pojedynczym genie, ponieważ za 'pojedyncze' cechy zazwyczaj odpowiada mnóstwo genów - to był główny zarzut do książki Dawkinsa "Samolubny gen" i słuszny, co zresztą Dawkins poprawia w przypisach do najnowszego wydania z bodaj 2006 roku :-).

      Usuń