Trzecia droga ewolucji? Nie sądzę

Zwrócono mi niedawno uwagę na dość nową stronę internetową pod
hasłem “ewolucja potrzebuje nowego paradygmatu”. Strona, “The
Third Way of Evolution,” czynna jest już od pewnego czasu i
według zamieszczonej na niej informacji została stworzona w
maju ubiegłego roku przez dwóch biologów, Jamesa Shapiro (z
University of Chicago) i Dennisa Noble, znanego fizjologa,
który był uprzednio profesorem w Oxfordzie, jak również
przez Raju Pookottila, inżyniera, który stworzył stronę, i
który ma przygnębiająco
częstą wśród wielu inżynierów
skłonność do kwestionowania ewolucji, wykazując równocześnie
głęboką ignorancję w kwestii danych, które ją wspierają.
Poniższe zamieścił jako swój profil:
Choć [Pookottila] nigdy nie przekonywała idea, że wyższa
inteligencja mogła stworzyć całe życie na ziemi, życie
niewątpliwie nosi znamiona projektu. Dobór naturalny jako
instrument przesiewający ma pewną rolę do odegrania w
ewolucji. Nie może być jednak podstawowym mechanizmem i
twórczą siłą napędową ewolucji. Nawet po 150 latach istnieje
tylko garść przykładów doboru w działaniu; a i one nie są
specjalnie przekonujące.
Ewolucja jest, jego zdaniem, raczej procesem lamarckowskim. W
swojej książce Pookottil proponuje mechanizm, który mógłby
potencjalnie wyjaśnić, jak to wszystko mogłoby działać.
Organizmy nie muszą zależeć od przypadkowych mutacji i
doboru. Mają wbudowany potencjał, który pozwala im na
interakcję ze środowiskiem i na wypracowywanie sprytnych
rozwiązań. Jeśli panda jest w trakcie procesu tworzenia
nowego kciuka, wypracowała już dokładnie, gdzie go potrzebuje
i jak go zbudować.
Wyłaniająca się dziedzina epigenetyki stoi na czele powrotu
ewolucji lamarckowskiej. Istnieje obecnie szybko rosnąca
lista przykładów, które pokazują, że cechy nabyte mogą być
przekazywane przez wiele pokoleń. Jeśli lamarckizm jest
przyszłością, oto jak mógłby działać; od stworzenia się
pierwszej komórki do tworzenia nowych białek, i aż do
budowania całych, złożonych organizmów.
Mamy tutaj zarówno mylną krytykę ewolucji, która
charakteryzuje całą tę stronę internetową (naprawdę tylko
garść i to „niespecjalnie przekonujących” przykładów doboru w
działaniu?), jak również przywołanie „rewolucyjnych” nowych
procesów, dla których praktycznie nie ma żadnych dowodów – a
przynajmniej dowodów, że te procesy odgrywały ważną rolę w
ewolucji i adaptacji. (W wypadku Pookottila jest to mglista
postać dziedziczenia lamarckowskiego.) Scenariusz pandy jakoś
wypracowującej, gdzie potrzebuje nowego kciuka, a potem
budującej go, jest śmiechu wart, nawet jeśli nie obejmuje
lekko zdziwionej pandy, dumającej nad tym, co może zrobić,
żeby zedrzeć liście z bambusa.
Czym jednak jest “trzecia droga ewolucji”? Autorzy strony
wyjaśniają:
Olbrzymia większość ludzi wierzy, że są tylko dwa
alternatywne sposoby wyjaśnienia pochodzenia różnorodności
biologicznej. Jedną jest kreacjonizm, który polega na
interwencji boskiego Stwórcy. Jest to wyraźnie nienaukowe,
ponieważ arbitralnie wprowadza do procesu ewolucji siłę
nadnaturalną. Powszechnie zaakceptowaną alternatywą jest
neodarwinizm, który jest wyraźnie naturalistyczną nauką, ale
ignoruje wiele spośród współczesnych dowodów molekularnych i
przywołuje szereg niczym niepopartych założeń o przypadkowej
naturze dziedzicznych zróżnicowań.
Neodarwinizm ignoruje ważne i szybkie procesy ewolucyjne,
takie jak symbiogeneza, horyzontalny transfer DNA, działanie
mobilnego DNA i modyfikacje epigenetyczne. Ponadto, niektórzy
neodarwiniści wznieśli Dobór Naturalny na wyżyny unikatowej
siły twórczej, która rozwiązuje wszystkie trudne problemy
ewolucyjne, bez rzeczywistej podstawy empirycznej. Wielu
naukowców widzi potrzebę głębszego i pełniejszego badania
wszystkich aspektów procesu ewolucyjnego.
Jeśli chodzi o ostatnie zdanie, kto zaprzeczyłby, że musimy
badać bardziej dogłębnie, jak działa ewolucja? Nie wiemy o
niej wszystkiego. Tym jednak, co wiemy, jest, że zarysy
nowoczesnej teorii ewolucyjnej i znaczenie dobory naturalnego
wydają się obecnie bezdyskusyjnie poprawne i nie ma palącej
potrzeby obalenia tej teorii.
Biorąc pod uwagę wyraźne zaprzeczenie kreacjonizmowi na tej
stronie, dziwi nieco, że natarczywie zachwala ją Denyse
O’Leary, niezawodnie bezmyślna “reporterka” inteligentnego
projektu dla strony internetowej IP Uncommon Descent. Ale
oczywiście, orędownicy IP próbują ukryć swój kreacjonizm pod
korcem, zmieniając taktykę, żeby po prostu twierdzić, że
współczesna teoria ma fatalne wady. Kiedy zburzy się tę
teorię, mają nadzieję, że Jezus popędzi, by zapełnić powstałą
lukę.
Zbaczam jednak z tematu. Tym, co jest przygnębiające w sprawie
strony “The Third Way”, jest to, że około 50 biologów,
fizyków, matematyków, historyków nauki, a nawet ekspertów
semiotyki dołączyło do tego anty-darwinowskiego chóru.
Czytając tę listę, rozpoznałem całkiem sporo nazwisk,
szczególnie tych z mojej dziedziny i znam ich poglądy dość
dobrze. Oto kilkoro z nich (wszyscy zgodzili się na obecność
na stronie „The Third Way”); dodam linki do krytyki, jaką ja i
inni napisali o ich „rewolucyjnych” ideach. Na koniec
przedstawię w skrócie mój pogląd na tę „Trzecią Drogę”.
James A. Shapiro Shapiro od 1973 r. pracuje jako profesor na
University of Chicago. Jest ekspertem genetyki bakterii,
proponuje pojęcie Naturalnej Inżynierii Genetycznej, procesu,
który ma wyjaśniać nowość tworzoną w procesie ewolucji
biologicznej. Shapiro jest orędownikiem ewolucji niedarwinowskiej i krytykiem nowoczesnej syntezy.
Shapiro od dawna jest orędownikiem “mutacji adaptacyjnej”:
poglądu, że mutacje nie są „losowe” w tym sensie, w jakim
rozumieją
to
ewolucjoniści
(to
jest,
stosunkowe
prawdopodobieństwo zajścia mutacji jest niezależne od tego,
jak bardzo wzmocniłaby sukces reprodukcyjny jednostki, co
można także nazwać mutacją „obojętną”). Zamiast tego, powiada
Shapiro, kiedy zmienia się środowisko, mutacje adaptacyjne
zachodzą stosunkowo częściej niż mutacje szkodliwe.
Kilkakrotnie pisałem o braku dowodów na pogląd Shapiro i o
jego niezrozumieniu ewolucji: tutaj jest lista postów.
Denis Noble
Profesor Emeritus i współdyrektor Computational Physiology w
Oxford University. Jeden z pionierów Systems Biology,
wypracował pierwszy model komórki mięśnia sercowego w 1960 r.
Ponad 500 artykułów w pismach akademickich, włącznie z
„Nature”, „Science”, „PNAS”, „Journal of Physiology”.
Noble przedstawił wiele twierdzeń bez dowodów, które jego
zdaniem dają podstawy do obalenia neodarwinizmu. Jest wśród
nich teza, że mutacje nie są losowe (pogląd Shapiro), że cechy
adaptacyjne mogą być nabyte od środowiska, nie zaś tworzone
przez mutacje genów, że koncentrujący się na genie pogląd na
ewolucję jest błędny oraz że ważna zmiana ewolucyjna nie jest
stopniowa, ale natychmiastowa. Krytykowałem wszystkie te
twierdzenia tutaj.
Eva Jablonka
Jablonka jest genetykiem znanym z prac o dziedziczeniu
epigenetycznym i z poparcia dla lamarckowskich zasad ewolucji.
Opublikowała liczne książki i artykuły o epigenetycy, włącznie
z Evolution in Four Dimensions, wspólnie z Marion J. Lamb.
Jablonka, wraz ze swoją koleżanką Marion Lamb, są, być może,
najgłośniejszymi promotorkami tezy, że ewolucja adaptacyjna
nie pochodzi od losowych mutacji przesianych przez środowisko,
ale ze „zmian epigenetycznych” – modyfikacji DNA, takich jak
metylacja, które są tworzone przez samo środowisko, a
następnie dziedziczone przez kolejne pokolenia. Wystarczy
powiedzieć, że mimo całego hałasu tworzonego przez orędowników
epigenetyki, nie mamy jeszcze ani jednego przykładu ewolucji
działającej w ten sposób. Co najwyżej, modyfikacje DNA
wywołane przez środowisko są dziedziczone przez jedno tylko
lub kilka pokoleń i niemal nigdy nie są adaptacyjne. Nie ma
ani jednej adaptacji, na którą możemy wskazać, która
wyewoluowała w sposób proponowany przez orędowników tej
hipotezy. Nie powstrzymuje ich to jednak przez wielokrotnym
powtarzaniem, że ich teoria jest niesłusznie zaniedbywana i że
kiedy wreszcie zrozumiemy, jak jest wspaniała, całkowicie
obali to nasz pogląd na ewolucję. Moją krytykę poglądu
„epigenetyka jest ważna” dla ewolucji można znaleźć tutaj, a
krytykę Jabłonki tutaj.
Stuard
A.
Newman
Newman
dał
wkład
eksperymentalny
i
teoretyczny w zrozumienie morfogenezy i wzorów formowania się
układów kręgowców i bezkręgowców. Proponował wyjaśnienia
oparte na interakcjach fizyko-genetycznych dla układu
szkieletowego kończyn kręgowców, szybkiego wyłonienia się – z
zachowaniem genetycznego „zestawu narzędzi” rozwojowych –
planu ciał zwierząt podczas eksplozji edikariańskiej i
kambryjskiej, pochodzenia jaj zwierzęcych i „embrionalnej
klepsydry” porównawczej biologii rozwojowej.
Newman uważa, że dobór naturalny nie wystarcza dla wyjaśnienia
“makroewolucji” (dużych zmian między grupami, które występują,
na przykład, przy tworzeniu nowego typu) i że taka ewolucja
wymaga „saltacji (wielkich, natychmiastowych skoków)
obejmującej nie dobór naturalny na poziomie genów, ale zmiany
w „samoorganizacji” materii i szlaków biochemicznych, które
tworzą organizm. Krytykowałem ten pogląd obszernie tutaj i
pokazałem, że nic z tego – ponieważ nie jest poparte żadnymi
dowodami – nie wymaga radykalnej rewizji współczesnej teorii
ewolucji.
Evelyn Fox Keller
Keller jest fizykiem i autorką zainteresowaną fizyką, biologią
molekularną, historią i filozofią nowoczesnej biologii, gender
i nauką. Doktorat z fizyki otrzymała na Harvardzie (1963).
Keller nie praktykuje w rzeczywistości fizyki; jest
historykiem i filozofem nauki. Nieważne jednak, każdy może
krytykować ewolucję – jeśli jego czy jej krytyka ma zdrową
podstawę. Nie śledziłem zbyt dokładnie prac Keller, ale
recenzowałem jedną z jej książek, w której argumentowała, że
ewolucja nie tylko nie koncentruje się na genie, ale że sam
gen jest dosłownie bezużytecznym pojęciem. Moja recenzja jest
za „paywall”. Tutaj jest jej krótki fragment („Nature”; 2004):
Niestety, w książce jest dużo narzekań, ale mało konkretów i
w ostatecznym rachunku zawodzi w przedstawieniu argumentu
przeciwko pierwszoplanowej roli genu. Mimo wiele razy
powtarzanych twierdzeń, że niedawna historia genetyki pełna
jest „wielkich zwrotów”, „poważnych prowokacji” i
„radykalnych modyfikacji”, gen wyłania się nienaruszony.
Wiele z tych rzekomych problemów naświetlonych przez Keller
okazuje się być kwestiami semantycznymi, niemającymi
znaczenia dla pracujących biologów ani poważnych filozofów
nauki. Co więcej, poziom analizy jest niepokojąco
powierzchowny: Keller wydaje się najbardziej zainteresowana
wciśnięciem genetyki w łoże prokrustowe jej tezy.
Adrian Bejan
Życie i ewolucja (strzała czasu zmiany przepływu-projektu)
stanowią jednoczące zjawisko w całej fizyce. W 1996 r. Bejan
odkrył prawo konstruktalne – prawo fizyki, które wyjaśnia
ogólnie zjawisko ewolucji, od geofizyki do biologii i
organizacji społecznej i od rzek i zwierząt do gatunków ludzi
i maszyn.
Nie znam zbyt dobrze prac Bejana, ponieważ nie publikuje on w
pismach o ewolucji, ale Joe Felsenstein rozprawił się z
niektórymi pomysłami ewolucyjnymi (szczególnie z “prawem
konstruktalnym”) jego i jego współpracowników w Panda’s Thumb.
John Odling-Smee
(Prace trwają) Przed przejściem na emeryturę wykładał biologię
antropologiczną w Oxfordzie. Opublikował ponad 100 artykułów w
znanych pismach naukowych na tematy uczenia się zwierząt, jego
roli w ewolucji, a niedawno na temat konstrukcji nisz.
Stypendium Leverhulme’a doprowadziło do jego trwającej nadal
współpracy z Kevinem Lalandem i Markiem Feldmanem i do
obecnego projektu o konstrukcji nisz.
Odling-Smee jest (wraz z promotorem mojej pracy doktorskiej
Dickiem Lewontinem) propagatorem idei “konstrukcji nisz”. Jest
to koncepcja, że zachowanie samych organizmów, ponieważ ma
wpływ na środowisko („nisze”), musi wpływać na ich następującą
potem ewolucję. Klasycznym przykładem jest bóbr: przez
ewolucję, która zaadaptowała go do stylu życia, w którym
tworzy nowy habitat (budowa stawów przez powalanie drzew,
które stanowią tamę na strumieniach, jak również budowanie
żeremi na swój dom) bóbr tworzy nowe naciski selekcyjne, które
mogą wpłynąć na jego ewolucję.
No cóż, ta teza jest intrygująca i w zasadzie solidna, i ten
proces musiał działać podczas ewolucji niektórych gatunków.
Czy jednak wymaga to rewizji standardowej teorii ewolucji
(SET)? W tym poście (punkt #4), twierdzę, że nie. Jak pisałem
w listopadzie zeszłego roku:
Choć ta teza zdobywa dużo uwagi – i słusznie – nie wymaga ona
rewolucji w SET. Przede wszystkim, nie jest szczególnie nowa.
Teza o ko-ewolucji „gen-kultura” istnieje już od długiego
czasu. Jednym przykładem jest pastoralizm, gdzie ludzie
zmienili środowisko przez trzymanie udomowionych zwierząt,
które dają mleko. A to zmieniło naszą ewolucję, ponieważ
kultury pasterskie przeszły ewolucję w kwestii przyswajania
laktozy. Geny, które rozkładają laktozę na dające się strawić
składniki są zazwyczaj unieczynnione po odstawieniu od
piersi, bo przez większość naszej historii nie mieliśmy
źródła mleka po okresie niemowlęcym.
Dlatego wielu z nas nie toleruje laktozy. Kiedy nagle
otrzymaliśmy bogate źródło odżywcze od owiec i krów, kultury
pasterskie wyewoluowały tak, że geny metabolizujące laktozę
pozostawały czynne przez całe życie. (Osoby z genami
pozwalającymi im na trawienie mleka miały do 10% więcej
potomstwa niż przeciętna osoba nietolerująca laktozy!) Tak
więc nasza kultura wpłynęła na ewolucję. Nie jest to powód do
demontażu SET; raczej jest to interesujące naświetlenie tego,
jak sama kultura spowodowała zmianę genetyczną.
Po drugie, nie wiemy jak wszechobecny jest ten proces. To
jest, podczas gdy wiele organizmów rzeczywiście wpływa na
swoje środowiska, nie wiemy jak często zmiana środowiskowa
działa na zasadzie sprzężenia zwrotnego, by spowodować
dodatkową ewolucję. W niektórych wypadkach prawdopodobnie
tego nie robi: ryby adaptują się do niezmiennego, płynnego
podłoża, kolor futra niedźwiedzi polarnych nie może wpłynąć
na ich środowisko lodu i śniegu, a kopyta kozic nie wpływają
na granitową budowę Alp Szwajcarskich. Pozostaje więc
pytaniem otwartym, jak często „konstrukcja niszy” jest ważna.
Nie widzę jednak, by obalało to SET, bo jest to po prostu
nowy sposób powiedzenia, że środowisko może zmienić i wpłynąć
na ewolucję organizmów.
Czym więc jest “Trzecia Droga” ewolucji? Z tego, co widzę,
jest to w zasadzie mieszanka krytycznych poglądów na ewolucję,
które są bezpodstawne, jak również propozycji nowych
mechanizmów, których znaczenie musi dopiero zostać wykazane
(lub w przypadku mutacji adaptacyjnych, bezpodstawność została
pokazana eksperymentalnie), oraz procesów, takich jak
konstrukcja nisz, które wygodnie mieszczą się w ramach
nowoczesnej teorii ewolucyjnej.
Wspólnym wątkiem niemal każdego członka „Trzeciej Drogi”,
którego prace znam, jest: „Nowoczesna teoria ewolucyjna jest
niedostateczna, bo zignorowała mój pogląd na to, co ważne”.
Innymi słowy, cała strona internetowa jest solipsystyczna.
Ewolucja „Trzeciej Drogi” sprowadza się do tego, co powiedział
mi kolega: „Wszystkie te poglądy są całkowicie i
nieporównywalnie różne, a niektóre należą do kategorii ‘nawet
nie są błędne’”.
Kolega dodał:
W jednej sprawie wielu [członków “The Third Way”] zgadza się:
“Nikt nie zwraca na mnie wystarczającej uwagi!”
Czysta
prawda!
A third way of evolution? I think not
Why Evolution Is True, 30 stycznia 2015
Tłumaczenie: Małgorzata Koraszewska
Tekst w polskim tłumaczeniu ukazał się pierwotnie w Listach z
naszego sadu