Ewolucja i genetyka
Nauki biologiczne opierają się o TEORIĘ EWOLUCJI Karola Darwina. Jego teorie spowodowały przełom, a wcześniej wielkie kontrowersje, szczególnie te, na gruncie religijnym. Przed Darwinem było jakoś spokojniej. Znacznie wcześniej namieszał Kopernik, ale to kościół jakoś przełknął, udomowił. A nagle „wyskoczył” Darwin…
Jakże obrazoburczo brzmiało: człowiek pochodzi od małpy. W kościołach zapewniano, że pochodzi od samego Boga. Długo trwały dyskusje, ale po ponad 100 latach jakoś absorbowano teorie ewolucji. Chociaż wielu jest jeszcze kreacjonistów, którzy wierzą w biblijne stworzenie, które nastąpiło 6 tysięcy lat temu.
Teoria ewolucji dobrze spaja różne hipotezy, fakty i systematyki. Na przestrzeni dziesiątków lat pojawiło się wiele uproszczeń i mitów. Popularyzowanie nauki i teorii ewolucji posiada pewną ambiwalencję. Z jednej strony, to dobrze, że się popularyzuje wielkie osiągniecia naukowe zwiększające rozumienie świata, ale z drugiej strony, podczas popularyzowania, stosuje się UPROSZCZENIA, które wypaczają sens teorii.
Darwin przyjął ambitne cele. Chciał jednocześnie wyjaśnić:
Dlaczego jest ZMIENNOŚĆ w świecie fauny i flory?
Czy organizmy pochodzą od WSPÓLNEGO PRZODKA?
Jak powstają NOWE GATUNKI?
Jak funkcjonują MECHANIZMY, które sterują ewolucją?
Jak postawał CZŁOWIEK?
To 5 zasadniczych zagadnień. W dużej mierze udało się to wyjaśnić, a może precyzyjniej, to otwierało szeroko drogę do wyjaśnienia. Teoria ewolucji także sama … EWOLUOWAŁA.
Ewolucja jest procesem, który wykorzystuje ZMIENNOŚĆ. Dotyczy ona życia biologicznego, ale można ja także zastosować do rozwoju techniki, na przykład motoryzacji. Archaiczny automobil to ewolucyjny protoplasta współczesnych, wypasionych limuzyn. Ewolucja sprowadza się zatem do zmienności. Darwin wyszedł zatem od prostej konstatacji o zmienności w świecie roślin i zwierząt, ale zadał także pytanie: dlaczego ta zmienność zachodzi? Intuicyjnie rzecz biorąc, to ewolucja musi zachodzić, jeżeli pojawią się odpowiednie warunki. Warunki się zmieniają i ewolucja jest NIEUCHRONNA.
Bez teorii ewolucji Darwina trudno byłoby powstać GENETYCE. Niemożliwe byłoby PODEJŚCIE POPULACYJNE. Niemożliwe byłoby rozróżnienie pomiędzy GENOTYPEM i FENOTYPEM. To bardzo ważne zagadnienie…
Genotyp to jest wyposażenie, ZESTAW GENÓW danego organizmu. Fenotyp zaś, to są cechy, które można OBSERWOWAĆ – fizyczne, psychiczne i osobowościowe. Kluczowe jest to PRZEJŚCIE: od interakcji genotypu ze środowiskiem, do fenotypu, czyli do konkretnego osobnika, także każdego człowieka. To dwie strony medalu, jedna to ZMIENNE ucieleśnienia, a z drugiej strony podobieństwa w ramach danego gatunku. Ludzie są różni, ale podobni…
Podstawowa kwestia ewolucji to DOBÓR NATURALNY i DOBÓR PŁCIOWY. To są zresztą kwestie splecione i podobne. Ten dobór jest nielosowy. Dobór nastawiony jest na przetrwanie i przystosowanie w oparciu o kryterium nielosowości. Dobór naturalny odbywa się na poziomie genu. Druga kwestia, to RYTM GENETYCZNY i to jest siła całkowicie losowa. Mutacje są przypadkowe.
Czym jest GEN? Trudne pytanie, wieloznaczne. Krótko: gen jest REPLIKATOREM o dużej zdolności KOPIOWANIA, czyli wolno się zużywa podczas kopiowania. Jest to informacja, która jest kopiowana. Co ciekawe, nie musi być tylko związana z biologią. Ewolucja KULTUROWA twierdzi, że zwyczaje, religie także podlegają kopiowaniu.
Współcześnie teoria ewolucji to ewolucyjne nauki BEHAWIORALNE, takie jak: socjobiologia, psychologia ewolucyjna, kwestie kulturowe.
Druga dziedzina powstała dzięki teorii ewolucji, to ewolucyjne teorie ŚRODKOWEGO POZIOMU. To rozwinięcie teorii doboru płciowego Darwina. W ramach tych teorii wyjaśniane jest RODZICIELSTWO, jego motywy, takie jak: konkurencja wewnątrzpłciowa, strategie, altruizm, konflikty.
Ewolucja kojarzy się z BIOLOGIĄ, z tego względu wyłoniła się dyscyplina BIOLOGIA EWOLUCYJNA. Obecnie to ważny nurt naukowy. Trudno bowiem zajmować się poważnie biologią bez podejścia ewolucyjnego. Owszem, biologia molekularna może obejść się bez podejścia ewolucyjnego, ale coraz częściej i małe cząstki, molekuły ulegają ewolucji i trzeba to uwzględnić w badaniach.
Biologia ewolucyjna zajmuje się głównie zmiennością gatunków w zmieniającym się środowisku. Szczególnie teraz, gdy widoczne jest przyspieszenie zmian środowiska. Dzikie populacje nie tylko się zmieniają, ale także wymierają, kończąc swój żywot na ziemi.
Inny trend badań biologii ewolucyjnej, to badanie zmian środowiska i jego wpływu nie tylko na genetykę, ale także na zmiany chemiczne DNA. To jest nowy kierunek, ale dynamicznie się rozwija. DNA to cząsteczki ułożone z atomów pierwiastków, więc analiza chemiczna jest odpowiednim narzędziem badań nad zmianą struktury DNA. Podobno zmiany klimatu wpływają na zmiany chemicznej struktury DNA organizmów żywych.
Bardzo popularnym kierunkiem badań biologii ewolucyjnej od 30 lat było badanie GENU MHC. To taki sprytny gen odpowiedzialny za wzajemne napędzanie ewolucji organizmów, aby udoskonalić atak i obronę, na przykład w układzie organizm-pasożyt. Pojawia się cykl rozwoju, od lepszego ataku, do lepszej obrony. Taki swoisty „wyścig zbrojeń” ma swoją badawczą urodę i magnes.
Geny MHC to taki kompleks białkowy, pierwsza linia rozpoznająca obce antygeny wnikające do organizmu. Trzeba się bronić i temu służy właśnie gen MHC. Bardziej nośne dla dyletantów jest to, że te geny MHC są odpowiedzialne za dobór partnerów, tak aby ich potomstwo było docelowo bardziej odporne na zagrożenia. Istnienie genu MHC wyjaśnia dobór naturalny i płciowy. Może zatem gen MHC to składnik miłości?
Inny ważny kontekst biologii ewolucyjnej to badania nad genami starzenia się, tak zwanymi TELOMERAMI. Podobno te geny dzielą się na coraz mniejsze, aż wreszcie zanikają, umierają. Poznanie przyczyn i mechanizmów tego podziału mogłoby doprowadzić do opóźnienia starzenia się. Niestety nie jest łatwo dojść do jakichś konstruktywnych wniosków, ponieważ te geny skracają się w różnych częściach organizmów zupełnie asynchronicznie. Nie dojdzie zatem rychło do rozwiązania zagadki nieśmiertelności…
Czy teoria ewolucji wyjaśniła już wszystko? Wielu biologów tak uważa, ale nie wszyscy. Pewna ich część sądzi, że synteza darwinizmu z genetyką populacyjną nie jest wystarczająca, aby opisać ewolucje biologiczną. Podobno potrzebne jest ROZSZERZENIE.
Uzupełnić należy wiedzę o cechach nabytych i dziedziczeniu. Ważnym problemem w ramach owego rozszerzenia jest ASYMILIACJA GENETYCZNA. Chodzi tutaj o to, że populacje mogą się zmieniać, a te zmiany wyjaśniać można na dwa sposoby. One stoją do siebie w pewnej sprzeczności.
Pierwszy, to klasyczne podejście darwinistyczne. Wszystko się zmienia zgodnie z „zegarem” ewolucji, adaptacji genetycznej, czyli: dochodzi do doboru naturalnego i populacja zmienia cechy, usuwa jedne osobniki, albo faworyzuje inne. Zmienia się genotyp, czyli średni zestaw genów danego gatunku. To jest trwała zmiana.
Drugi sposób wyjaśniania zmiany polega na tym, że cechuje się PLASTYCZNOŚCIĄ FENOTYPOWĄ, czyli: ma możliwość zareagowania na zmianę środowiska i zmienienia tych cech, które musi zmienić, aby dostosować się do zmieniającego się otoczenia. Ale ten proces zmiany jest odwracalny, gdy środowisko wraca do pierwotnych cech. Plastyczność fenotypowa nie wywołuje zatem trwałych zmian genotypowych.
Na tym polega zasadnicza różnica w tych dwóch podejściach, na trwałości zmian pierwszego, klasycznego podejścia i plastyczności drugiego wyjaśnienia. Podobno istnieją dowody eksperymentalne, że istnieje plastyczność i zmienność, odwracalność. Zmiana zachodzi w takim kierunku, w którym plastyczność jest największa. To jest powtarzalne, co czyni hipotezę – plastyczności fenotypowej - wielce prawdopodobną.
Chodzi o zmiany w wielowymiarowej przestrzeni cech danego gatunku. Niestety, biolodzy nie znają mechanizmu zmiany. Widzą skutki, ale nie rozumieją przyczyny. One tkwią w środowisku i to różni się od wyjaśnień darwinowskich, bo tam jest tylko dobór naturalny bez uwzględniania wpływu środowiska. Można próbować uzgodnić i pogodzić te dwa stanowiska, ale nie wiadomo jeszcze w jaki sposób. Biolodzy ewolucyjni ostro pracują. Jest jeszcze wiele do zrobienia.
Gdyby dzisiaj Darwin zobaczył, jak jego teoria wykwitła wieloma kontekstami, gałęziami nauki, to byłby szczerze wzruszony. Można go nazwać, bez wątpliwości, ojcem biologii i genetyki. A podobno zaczynał od badań nad bezkręgowcami morskimi. Ale aby osiągnąć wielkie rzeczy trzeba postawić PIERWSZY KROK.
W szkołach niestety nie uczą właściwie teorii ewolucji, również biologii. Archaicznie uczy się dowodów na działanie teorii ewolucji, tak jakby ciągle należało przekonywać, że ewolucja w biologii zachodzi. Uczy się także o analogiach i homologiach gatunków, jakby to było najważniejsze, dlaczego różne gatunki posiadają płetwy czy ogon. Uczy się namiętnie podziałów i klasyfikacji.
Nie uczy się o ewolucji zachodzącej tu i teraz. Podobno nauczanie biologii w szkole cechuje się największą dysproporcją ze współczesnymi osiągnieciami w nauce biologii ze wszystkich przedmiotów szkolonego nauczania. To przykre i niesprawiedliwe, wszak biologia styka się z życiem. Nie dość, że człowiek mało wie, to jeszcze nie umie tego uczyć młodych pokoleń.
