Wersja z 2024-05-14

Podstawy teorii ewolucji

Część poprzednia Spis treści Część następna

Badania pokazują, że ponad połowa Polaków wierzy w pseudonaukowe bzdury, tylko 37% naszego społeczeństwa akceptuję pochodzenie człowieka od innych ssaków naczelnych, a niemal 45% wierzy, że Bóg stworzył człowieka w postaci, w której żyje dzisiaj. Poziom wykształcenia Polaków jest więc zatrważająco niski i czyni z nas pod tym względem ostatni kraj Unii Europejskiej.

Gdy rozmawia się z ludźmi na temat ewolucji, okazuje się ponadto, że większość z nich nie ma pojęcia, czego tak naprawdę dotyczy to pojęcie. I mimo że przeciętny dyskutant często nie ma pojęcia, na czym polega ewolucja, i tak usiłuje wykpić osiągnięcia nauki w tej dziedzinie. Tymczasem jeśli ktoś nie dostrzega słuszności teorii ewolucji, dowodzi jedynie braku zdolności logicznego rozumowania.

Czym zatem jest ewolucja i co takiego głosi teoria ewolucji? Jest to często przedmiotem kompletnych nieporozumień, wielu niewykształconych ludzi wmawia biologom, że ewolucja jest czymś zupełnie innym niż naprawdę.

Na pewno teoria ewolucji nie zajmuje się rozwojem życia z materii nieorganicznej, choć taka właśnie panuje obiegowa opinia. Jest to oczywiście prawda, ale niebędąca w obszarze zainteresowań ewolucjonizmu. Ten bowiem zajmuje się jedynie życiem, a nie jego pochodzeniem.

Teoria ewolucji nie zajmuje się również kwestią pochodzenia człowieka ani nawet nie usiłuje rozwiązywać żadnych innych podobnych problemów. Są one domeną filogenetyki, a nie ewolucjonizmu.

Nie jest też prawdą, że głoszeniem nauki o ewolucji zajmują się niewielka grupa ludzi, określanych mianem ewolucjonistów. Jest zupełnie inaczej. Ewolucja jest nadrzędną ideą obecną od lat w biologii, bez której ta nauka nie byłaby się w stanie rozwijać. Ewolucjonistą jest więc każdy biolog, nie tylko ten, kto zgłębia mechanizmy ewolucji.

Wreszcie współczesna teoria ewolucji nie jest tożsama z darwinizmem, a choć opiera się ona na ideach tego wielkiego uczonego, to jednak wychodzi daleko poza nie. Ewolucjonizm to nie darwinizm, choć zapoznanie się ze spostrzeżeniami Darwina zwykle rozpoczyna naukę ewolucjonizmu. Trzeba je jednak koniecznie uzupełnić o wnioski z nowszych badań.

Spostrzeżenia dotyczące ewolucji i jej działania przedstawia się często w formie tez. Oryginalne tezy Darwina zostały tu ponumerowane od 1 do 6. Zwykle pod daną tezą dopisano komentarz, w oparciu o współczesny stan wiedzy.

Tezy Darwina

1. W przyrodzie istnieje zmienność

Pierwszym spostrzeżeniem stojącym u podstaw teorii ewolucji jest fakt, że w przyrodzie istnieje zmienność. Należy przez to rozumieć, że nie ma dwóch identycznych ludzi, nie ma dwóch identycznych kotów, a nawet identycznych pszczół. Osobniki jednego gatunku różnią się od siebie i tę właściwość nazywamy zmiennością genetyczną gatunku. Powstaje ona w wyniku rekombinacji genetycznej oraz mutacji.

2. Organizmy żywe produkują więcej potomstwa niż potrzeba, by ich gatunek nie wymarł

Drugie spostrzeżenie jest takie, że organizmy żywe produkują więcej potomstwa niż potrzeba, by ich gatunek nie wymarł. Między innymi dlatego na Ziemi jest już teraz co najmniej 10 razy za dużo ludzi – rozmnażamy się jak króliki, a przy tym usuwamy wszystko to, co ograniczałoby naszą liczebność, jak choroby czy wojny. Malthus mówił w czasach Darwina, że populacja (ludzka) rośnie w postępie geometrycznym (podwaja się co stałą ilość lat), podczas gdy ilość dostępnych zasobów (np. żywności) rośnie jedynie w postępie arytmetycznym (zwiększa się o stałą wartość co ileś lat). Darwin zauważył, że w przyrodzie również występuje duża nadprodukcja potomstwa, niewspółmierna do ilości dostępnych zasobów środowiska.

3. W warunkach nadprodukcji potomstwa nie każdy osobnik ma jednakową szansę przeżyć

Trzecie spostrzeżenie jest takie, że w warunkach nadprodukcji potomstwa nie każdy osobnik ma jednakową szansę przeżyć i wydać na świat własne potomstwo. Gdyby było inaczej, przyrost osobników każdego gatunku następowałby w postępie geometrycznym. Tymczasem na ogół ilość osobników pozostaje na podobnym poziomie, a przynajmniej wzrost, o ile w ogóle następuje, jest daleki od teoretycznego. Zresztą wiele żywych organizmów może przetrwać tylko wówczas, gdy inne organizmy zginą. Tak między innymi odżywiają się ludzie, i to rzecz jasna nie tylko ci „normalni”, jedzący mięso, ale także i ci „roślinożerni”, weganie, frutarianie itd. Przecież jeśli zjedzą ziarno w postaci chleba, to z tego ziarna nie wyrośnie roślina, która w przeciwnym wypadku mogłaby wyrosnąć…

4. Przeżywają osobniki lepiej przystosowane

Czwarte spostrzeżenie wydaje się równie oczywiste. Organizmy muszą konkurować o te same, ograniczone zasoby środowiska; konkurencję tę nazywamy walką o byt. Dlatego wykształcają różne cechy, które w danych warunkach mogą ułatwić im przeżycie.

Gdy na sawannie poluje stado głodnych lwów, to ich ofiarą z większym prawdopodobieństwem padnie ta antylopa, która nie jest tak ostrożna i spostrzegawcza, jak inne, albo też nie jest dostatecznie szybka, by lwu uciec. Darwin (a może bardziej jego komentatorzy) sformułował tę tezę w postaci hasła: przystosowani pożyją dłużej, a siłę podtrzymującą taki stan rzeczy nazwał doborem naturalnym. Działanie zaś czynników eliminujących jednostki gorzej przystosowane nazwał selekcją naturalną.

Dobór naturalny sprawia, że przeżywają głównie osobniki najlepiej dostosowane, które w danych warunkach potrafią zdobyć ograniczone zasoby konieczne do życia. Trzeba przy tym pamiętać, że nie jest tak, że ofiarą lwa zawsze pada antylopa wolniejsza czy ogólnie gorzej przystosowana. Teza ma bowiem charakter statystyczny. W dostatecznie dużej populacji antylop zjadane będą w większym stopniu te wolniejsze niż te szybsze. Życiem rządzi jednak przypadek. Nawet najsprytniejsza i najszybsza antylopa może bowiem ulec nieszczęśliwemu zbiegowi okoliczności. Stąd lekcja, że ewolucjonizm nie jest prawdą natchnioną, ale jedynie statystyczną. Mówi nie o tym, co się na pewno stało czy na pewno stanie, ale o tym, co ma większą szansę się wydarzyć. Życie nie jest prymitywnym programem i rządzi nim przypadek, mimo to słabsza antylopa ma mniejszą szansę pożyć dłużej niż ta zdrowsza i szybsza. Oczywiście reguła ta odnosi się nie tylko do antylop.

Wiadomo na przykład, że palacze żyją krócej niż niepalący. Ale jest to też prawda statystyczna. Niejeden wydający swoją krwawicę na produkty przemysłu tytoniowego argumentuje, że jego wujek (dziadek, kuzyn, znajomy…) dożył stu lat, mimo że kopcił jak smok i codziennie wypalał dwie paczki. Niestety, ci sami ludzie nie raczą zauważyć, że tysiąc innych palaczy w tym samym czasie zmarło, podczas gdy ich niepalący sąsiedzi, krewni, powinowaci żyją do dziś i cieszą się dobrym zdrowiem. Aby stwierdzić, jak jest naprawdę, trzeba po prostu policzyć tych, co umierają, i tych, co przeżywają, i to nie w obrębie jednej rodziny, ale w próbie liczącej setki lub tysiące członków. Dopiero wtedy możemy przekonać się, czym jest prawda statystyczna. Teoria ewolucji opiera się także na takich właśnie prawdach statystycznych. I jedną z nich jest to, że przystosowani żyją dłużej.

5. Osobniki, które przeżyły, mają większą szansę zostawić po sobie potomstwo

Piąte spostrzeżenie jest takie, że ci, którzy przeżyli, mają większą szansę zostawić po sobie potomstwo. Można je rozumieć dosłownie: umarłeś w młodym wieku, nie zostawiasz po sobie dzieci. Twoje geny giną wraz z tobą. Dożyłeś do okresu rodzicielstwa – masz szansę, by twoje geny powędrowały dalej, by przeżyły ciebie. Najlepiej przystosowane organizmy przekazują swoje geny potomstwu.

Podobnie jest z działaniami człowieka, hodowcy, który dobiera do rozrodu osobniki o pożądanych cechach. Działanie takie nazywa się doborem sztucznym. W wyniku doboru sztucznego rozmnażają się tylko osobniki o przydatnych cechach, selekcja sztuczna utrwala te cechy i doprowadza do powstania nowych ras.

Nie zawsze dobór naturalny lub dobór sztuczny decyduje, który osobnik przeżyje i wyda potomstwo. Życiem często rządzi przypadek. Dlatego do mechanizmów ewolucji zalicza się także dryf genetyczny, efekt założyciela, efekt wąskiego gardła.

6. Z biegiem czasu skład populacji się zmienia

Szóste spostrzeżenie jest wnioskiem poprzednich, i to wnioskiem niezbitym. Mianowicie z biegiem czasu skład populacji się zmienia, ponieważ tylko niektóre osobniki mają szansę pozostawić po sobie potomstwo. Zmienia się zatem zakres zmienności osobników danego gatunku, gdyż osobniki mniej dostosowane do warunków życia są eliminowane. Organizmy przy tym powoli różnicują się, przystosowując do różnych odmiennych warunków życia.

Upraszczając sprawę i operując podanym przykładem można by rzec, że w stadzie antylop z czasem będzie coraz więcej osobników szybkich i spostrzegawczych. Nie dość, że populacje składają się z różnorodnych osobników, to jeszcze w czasie ta różnorodność ulega zmianom. Skład stada się zmieni – i to właśnie nazywamy ewolucją!

Ewolucja to zmiana składu populacji wywołana działaniem doboru naturalnego lub innych mechanizmów

Tezy dodane później

Sześć tez Darwina, prowadzących do wniosku, że skład populacji zmienia się w czasie, to nie wszystko, co stworzyli teoretycy ewolucjonizmu. Ale jest to zawsze podstawa i punkt wyjścia do dalszych rozważań. Kolejne tezy stanowiły osnowę syntetycznej teorii ewolucji.

7. Przyczyną zmienności są mutacje, czyli błędy przy powielaniu materiału genetycznego

Siódme spostrzeżenie mówi, co jest pierwotnym źródłem różnic między organizmami. Są to mianowicie błędy w przepisywaniu informacji genetycznej, zwane mutacjami.

Mutacje są często demonizowane przez ludzi, którzy dostrzegają w nich tylko wynik złego kopiowania, który nie może przynieść organizmowi żadnych korzyści. Mutacje ich zdaniem są zawsze niekorzystne. Tymczasem twierdzenie takie jest zupełnie absurdalne. Przecież choćby my, ludzie, znacząco różnimy się jedni od drugich, i przyczyną tych różnic są właśnie mutacje! Mimo to, że jesteśmy mutantami, co do zasady nie ogranicza to naszych możliwości. Jeden człowiek bardziej nadaje się do pracy fizycznej, inny będzie świetnym inżynierem, jeszcze inny będzie rozwijać teorię ewolucji. Jesteśmy różni, a pierwotną przyczyną naszego zróżnicowania są błędy w kopiowaniu. A przecież jednak nie wymieramy jako gatunek.

To właśnie mutacja sprawiła, że wielu ludzi zachowuje do późnej starości zdolność do syntezy laktazy, enzymu zdolnego rozłożyć cukier zawarty w mleku, laktozę. Mutanci dzięki temu błędowi zyskali dostęp do nowego źródła pokarmu, niedostępnego dla innych.

Istnieje wiele innych znanych przykładów korzystnych mutacji. Koronawirus właśnie w wyniku korzystnych mutacji uzyskuje nowe rodzaje kolców, dzięki którym staje się odporny na dotychczas stosowane szczepionki i może się skuteczniej namnażać. Bakterie dzięki mutacjom stają się odporne na działanie antybiotyków. Nam coraz trudniej z nimi walczyć, ale im daje to zwiększone szanse przetrwania. W odległej przeszłości żyły jednokomórkowe organizmy żywiące się bakteriami, które wniknęły do ich komórki. Jeden z takich organizmów uległ jednak mutacji, i zamiast trawić złapaną bakterię, zaczął z nią współżyć. W ten sposób narodziły się mitochondria, organelle komórkowe, dzięki którym możemy żyć w obecności tlenu, szkodliwego dla wielu drobnoustrojów, a nawet możemy wykorzystywać jego obecność do uzyskiwania wielkich ilości biologicznie użytecznej energii, potrzebnej do pracy naszego mózgu, który pozwala nam poznawać tajniki procesu ewolucji.

Omawiana teza ta nie wskazuje mutacji jedynego źródła zmienności. Innym jej źródłem jest bowiem rekombinacja genetyczna. Mutacje są tworzywem zmian, ale nie stanowią istoty procesu ewolucji. O zmianach nie decydują bowiem bezpośrednio mutacje, ale dobór i zmienność, której zakres zmienia się w czasie.

Niektórzy utożsamiają mutacje z ewolucją, co także jest zupełnie niesłuszne. U podstaw ewolucjonizmu tkwią takie pojęcia, jak przystosowanie, selekcja, dobór naturalny (zastępowany sztucznym, gdy zamiast sił natury pojawia się hodowca decydujący, które osobniki dopuścić do rozpłodu, a które nie), natomiast inne, jak mutacje, to już elementy wprowadzone w dalszej kolejności. Można zatem rozmawiać o ewolucji, zupełnie zapominając o mutacjach!

8. Izolacja geograficzna lub inne bariery środowiskowe doprowadzają do powstania nowego gatunku

Ósma teza głosi, że nowe gatunki powstają na ogół wtedy, gdy stary gatunek próbuje zasiedlić zróżnicowane środowiska. W zróżnicowanych warunkach dobór naturalny działa w różnych kierunkach. Jeśli przy tym ograniczony zostaje przepływ genów między populacjami zamieszkującymi różniące się siedliska, różnice między nimi będą się zwiększać, co w końcu doprowadzi do powstania nowych, odrębnych gatunków. Gatunki mogą jednak także powstawać w inny sposób.

9. Na przełomowe zmiany pomiędzy gatunkami składają się serie różnic

Zgodnie z dziewiątą tezą duże zmiany ewolucyjne są rozciągnięte na wiele pokoleń, a różnice między rodzicami a ich dziećmi nie są nigdy znaczne. Ewolucja nie polega więc na tym, że szympans urodzi człowieka, to tylko bałamutne twierdzenie ironizujących wrogów myśli ewolucyjnej i zwolenników ciemnoty.

10. Wszystkie gatunki wywodzą się od wspólnego przodka

Dziesiąta teza stoi na granicy ewolucjonizmu i filogenetyki. Głosi ona, że w dziejach Ziemi był moment, gdy pojawił się pierwszy organizm, który już uznalibyśmy za żywy. Teoria ewolucji nie wyjaśnia, jak do tego doszło, stwierdza jednak, że to od jednego z potomków tego pierwszego żywego organizmu, nazywanego LUCA (Last Universal Common Ancestor, ostatni uniwersalny wspólny przodek), pochodzą wszystkie dziś żyjące organizmy. Być może jego potomkami są także przynajmniej niektóre wirusy, których zasadniczo za organizmy się nie uważa, a które mimo to podlegają procesowi ewolucji.



Zobacz też:


Część poprzednia Spis treści Część następna

WsteczInne artykuły z dziedziny biologiiKoniec świata i wielkie katastrofy w historii ZiemiKontynuuj