Teorii ale evolutiei

Despre evolutie

Intrebarea „Cine suntem, de unde venim, incotro ne indreptam ?”este probabil veche de cand omul. Teoria evolutionista a lui Darwin, lansata in 1859 prin cartea               Originea speciilor  are unul dintre cele mai acceptate raspunsuri la intrebarea populara               cum a aparut omul pe pamant . Conform acesteia, umanizarea este un proces evolutiv, asa cum este aparitia oricarei specii de pe aceasta planeta. Fiintele vii evolueaza, se schimba, speciile dispar sau se transforma in alte specii, care sunt la randul lor supuse mecanismelor evolutiei. Care sunt aceste mecanisme ale evolutiei? Ce spunea Darwin?

Teoria lui Darwin

Charles Darwin (1809-1882) porneste de la idea variatiei caracterelor individuale in cadrul unei populatii, prin aceasta avand meritul extraordinar de a face tranzitia de la gandirea tipologica, dominanta in biologie in epoca sa, la cea populationala. Adica exista o populatie de porumbei, de oi etc., nu un tip de individ care reprezinta o anumita specie, de porumbel sau oaie, sa zicem. Aceste variatii apar spontan, Darwin nu stia prin ce mecanisme, dar venea cu cateva ipoteze. Erau variatiile individuale suficiente pentru evolutie? Nu. Darwin, ca si codescoperitorul teoriei evolutioniste, Alfred Wallace, avanseaza actiunea selectiei naturale ca mecanism al evolutiei.

Efectele spectaculoase ale selectiei artificiale, prin care se creaza diverse soiuri de plante si rase de animale, uneori atat de diferite de original, incat par a apartine altor specii (exemplu rasele de caini), l-au inspirat pe Darwin. De asemenea, observase ca toate speciile au mai multi urmasi decat au sanse de a supravietui in mediul respectiv. Teoria lui Thomas Malthus, conform careia populatia creste in progresie geometrica, dar resursele in progresie aritmetica, razboaiele fiind in acest caz modalitati naturale de reglare a efectivelor populatiei, l-ar fi influentat de asemenea. Selectia naturala, care apare la interactiunea organismului cu mediului, ar fi consecinta luptei pentru existenta intr-un mediu care detine resurse limitate. Supravietuirea celui mai apt (  survival of the fittest  sintagma care nu apartine totusi lui Darwin, ci unui lamarckist) ar conduce la fixarea caracterelor utile in acel mediu si la inlaturarea celor mai putin utile sau dezavantajoase. De fapt, in natura nu supravietuieste doar cel mai apt, ci un mic avantaj datorat unor caractere care se transmit ereditar ii confera purtatorului sansa unui fitness superior (mai multi urmasi viabili).

In ce priveste evolutia umana, Darwin o trateaza separat intr-o carte „The descent of man ” (1871), in care expune cateva idei despre actiunea selectiei naturale in evolutia umana. Mai mult, Darwin vorbeste despre selectia sexuala la om, adica despre modul cum preferintele sexuale ale femeilor ar fi influentat evolutia caracterelor masculine. Barbatii cu anumite calitati ar fi fost avantajati fata de altii, fiind preferati de femei, astfel avand mai multi urmasi. Ca in cazul oricarui animal, si la om, femelele realizeaza selectia, obiectul selectiei fiind masculii. Acum totul pare simplu pentru un evolutionist din secolul XXI, dar Darwin a facut aceste afirmatii in secolul al XIX-lea, intr-o societate dominata de traditie, in care sexul masculin era dominant.

Genetica si mutatiile

Teoria lui Darwin era foarte simpla, logica, dar, desi contemporanii sai admiteau ideea evolutiei, problema selectiei naturale nu li s-a parut foarte convingatoare. Pentru ca nu stiau, cum nu stia nici Darwin, cum apar acele variatii individuale. Daca atunci ar fi fost internetul, lucrurile ar fi stat altfel, dar stiinta informaticii era abia la inceput. Pentru ca un calugar din Cehia de azi, Gregor Mendel (1822-1884), descoperise si publicase legile ereditatii (1866), desi nici el nu stia inca nimic despre substratul material al ereditatii, adica despre acizii nucleici. Darwin observase transmiterea unor caractere ereditare chiar la oameni, dar erau numai observatii empirice.

Descoperirile lui Mendel au fost uitate, dar legile ereditatii au fost redescoperite independent de alti cercetatori la inceputul secolului al XX-lea. O noua stiinta, genetica, se nastea o data cu noul secol. Se descopera genele, dar si modificarile acestora, numite mutatii. Aceste mutatii, care apar sub influenta unor anumiti factori de mediu (fizici, chimici, biologici.), dar si spontan cu o anumita rata, ofereau in fine obiectul variabilitatii caracterelor si prin urmare, al selectiei. Descoperirea mutatiilor a oferit adevarata glorie teoriei lui Darwin. In secolul XX, ca urmare a noilor descoperiri, dar pe baza teoriei evolutioniste a lui Darwin, apare teoria sintetica a evolutiei sau sinteza moderna. Aceasta este de fapt teoria evolutionista   « oficiala   » la ora actuala.

Conform acesteia, mutatiile mici, intamplatoare, atunci cand sunt transmise ereditar (cand afecteaza celulele reproductive) creaza variabilitate genetica, noile variatii fiind supuse selectiei naturale. Prin acumularea (cresterea incidentei intr-o populatie) sau inlaturarea acestora (scaderea incidentei intr-o populatie) are loc evolutia. Individul este obiectul selectiei, dar populatia (specia) evolueaza.

Pe langa selectie exista si alte fenomene care apar la nivelul populatiei, cum ar fi deriva genetica (fixarea prin pura intamplare a unor caractere intr-o populatie, fara sa fie legate de vreun avantaj), efectul fondatorului (impunerea intr-un mediu nou, unde a migrat o subpopulatie, a compozitiei statistice a caracterelor acesteia, desi aceasta este usor diferita de cea din populatia mama) etc.

Alte teorii evolutioniste

Lamarckismul

Ideea selectiei, dezvoltata de Darwin nu era insa noua, desi se pare ca Darwin, dar nici Wallace nu aveau cunostinta de asta. Britanicii Wells si Mattew o avansasera in scrieri cu popularitate foarte redusa. Dar ideea selectiei insoteste prima teorie evolutionista moderna, cea a lui Jean Baptiste, cavaler de Lamark (cunoscut apoi ca Lamarck, din motive de evitare a consecintelor originii nobiliare in perioada Revolutiei franceze). Lamarck nu a fost primul evolutionist, ci primul care a inchegat ideile evolutioniste intr-o teorie. Cunoscuta prin sintagma simplista   « funtia creaza organul   », care nu apartine autorului, teoria evolutionista a lui Lamarck, expusa in   « Philosophie zoologique  », era mult mai sofisticata. Lamarck observase, printre altele, organismele din pesteri, care devin oarbe, isi pierd culoarea etc. Aceste observatii l-au inspirat in avansarea principiilor sale evolutioniste. Conform acestora, mediul actioneaza direct asupra organismelor, determinand modificari comportamentale, care conduc la utilizarea mai precara a unor organe, ceea ce are drept consecinta degenerarea acestora. De exemplu in cazul organismelor din pesteri, ochii nu mai sunt utilizati o perioada, apoi isi pierd din functionalitate, si dispar. Al doilea principiu enuntat de Lamarck este ca aceste modificari, rezultate in urma interactiunii cu mediul, sunt transmise ereditar. El a mentionat selectia in cadrul teoriei sale, dar a considerat-o de importanta secundara in evolutie. Datorita unor incidente stiintifice, teoria lui Lamarck a cazut in desuetudine la inceputul secolului al XIX-lea, si in prezent este considerata nestiintifica, deoarece n-ar exista dovezi ca mediul influenteaza direct organismul, prin modificari ale materialului genetic care pot fi transmise ereditar. Motivul este ca nu s-a descoperit un ARN care sa fie vehiculul schimbarilor determinate de mediu si transmise ereditar. Dar aceste idei au fost reluate de Darwin in editiile ulterioare ale  Originii.. (pangeneza), presupusele modificari ereditare ale organismelor devenind suportul variabilitatii.

Teoria echilibrelor intermitente

Dintre teoriile evolutioniste moderne, este de mentionat cea a echilibrelor intermitente (punctuated equilibria), emisa de Eldredge si Gould in 1972. Ea vine in completarea celei a lui Darwin, cu care are putine lucruri in contradictie. Pornind de la niste studii, publicate in 1954, ale lui Ernst Mayr, unul dintre cei mai mari biologi ai secolului XX, referitoare la speciatia allopatica (aparitia mai multor specii dintr-una singura), dar mai ales peripatica (din populatii marginale), ei au incercat prin aceasta teorie sa explice, printre altele, absenta verigilor lipsa, a formelor intermediare in evolutie, dar si alte aspecte legate de materialul fosil. Aceasta teorie considera ca se opune gradualismului filetic, de la care presupune ca porneste teoria lui Darwin. Termenul este inventat de ei, si este destul de criticat. Richard Dawkins, un celebru evolutionist contemporan, in   «The blind watchmaker  » dedica un capitol criticii teoriei lui Gould si Eldredge. Autorii acesteia considera ca Darwin ar fi considerat ca evolutia merge cu pasi mici, cu o viteza aproximativ constanta (gradualismul filetic). Ceea ce este adevarat este ca Darwin intr-adevar a presupus ca evolutia are loc in general cu modificari foarte mici, pe parcursul a unor perioade foarte indelungate de timp. Aceasta viziune este preluata din geologie. Daca anterior epocii lui Darwin, formele de relief erau considerate ca fiind produsul unor catastrofe, la inceputul secolului al XIX-lea, au aparut geologi care au avansat o alta origine pentru formele de relief, anume modificarile extreme de mici pe parcursul a milioane de ani (exemplul formarii pesterilor prin eroziunea calcarului este concludent). Darwin considera la fel, ca modificarile organismelor vii sunt mici, pe parcursul a milioane de ani, evolutia pe perioade scurte fiind imperceptibila.

Dar pasii acestia nu sunt neaparat egali. Cu citate din Darwin, Dawkins arata ca parintele evolutiei explica faptul ca uneori evolutia merge extrem de incet, alteori apar adevarate explozii de specii noi. Mai mult, el arata si mecanismele propuse de Gould si Eldredge pentru a explica astfel de fenomene. Acestia considera ca populatia marginala, aflata la marginea arealului populatiei-mama, are sanse sa sufere mai multe schimbari in timpul evolutiei decat populatia mare, unde se desfasoara un schimb de gene mai puternic. Fenomenul este similar izolarii geografice, de exemplu pe o insula, unde speciatia are loc mai rapid. Populatia marginala are si efectul fondatorului, unde compozitia statistica a genelor este usor diferita de media populatiei-mama. In aceste conditii, aceste populatii marginale evolueaza mai repede (prin mecanismele selectiei naturale), acumuleaza mai multe schimbari, ceea ce le face fenotipic diferite de populatia din care provin, apoi au sanse sa se raspandeasca si sa ocupe arealul acesteia destul de rapid, daca au avantaje selective, inlocuind-o in cele din urma.

Ce vor dezvalui, in acest caz, fosilele? Rapid, a aparut ca din senin o specie noua. De fapt, nu in milioane de ani, ci in 70000, ceea ce la nivel geologic inseamna putin, apare o fosila care arata altfel, e considerata deci o specie noua, in locul celei vechi, care a disparut.

Ce e diferit la Gould si Eldredge fata de Darwin ? Darwin considera ca izolarea nu e absolut necesara pentru speciatie, ca de fapt populatiile mari au mai multe sanse sa evolueze. De asemenea, Gould si Eldredge accepta selectia in evolutie pana la nivelul speciatiei, dar in speciatie un rol important l-ar avea deriva genetica, mai precis intamplarea. Populatiile marginale au o anumita compozitie a genelor din intamplare.

Impasurile teoriei lui Darwin si teoriile creationiste

Oamenii ar accepta poate evolutia, dar faptul ca stramosul (stramosii) omului au fost niste primate, adica maimute, nu e deloc usor de digerat, mai ales de catre persoanele cu o educatie religioasa (crestina) solida. E greu de gasit un animal mai patetic decat maimuta in viziunea multor oameni. Un zeu maimuta dupa chipul si asemanarea caruia am fost creati e hidos.

Ca orice teorie stiintifica, teoria evolutionista are problemele ei. Oamenii de stiinta nu sunt profeti, nu au viziuni, ei compara fapte, o multitudine de fapte, trag concluzii, creaza modele si fac predictii. Darwin, desi absolvise facultatea de teologie, ca majoritatea biologilor epocii, era om de stiinta si era si el supus erorilor si lipsurilor umane. La fel si urmasii sai.

Teoriile creationiste numite stiintifice care au aparut ulterior speculeaza fiecare opintire a teoriei evolutioniste, fiecare descoperire care vine sau pare a veni in contradictie cu aceasta, pentru a-i aplica o lovitura. Dar creationistii nu aduc dovezi in sprijinul creatiei, ci dovezi contra evolutiei. Adica pornesc de la prezumtia de creatie, orice fapt care infirma evolutia asa cum o vedea Darwin transformandu-se in acceptiunea lor in argument in favoarea creatiei.

Creationismul stiintific a evoluat intre timp, ultima specie aparuta recent fiind designul inteligent (intelligent design). Aceasta este o noua teorie evolutionista, dar camuflat creationista, care admite implicarea mecanismelor evolutiei pana la un anumit nivel, dar unele structuri sunt prea complicate pentru a fi rezultatul intamplarii din teoria lui Darwin. Pe scurt, evolutia e admisa cel mult in aparitia altor specii, dar nu a omului, in care ar fi intervenit si un plan inteligent, nu se stie al cui. Se evita mentionarea  creatorului        in acest fenomen.

E clar ca omul are o inteligenta mult superioara oricarui alt animal, are constiinta de sine, alte caractere care nu se mai intalnesc la alte animale, si care nu puteau, considera adeptii designului intelligent, sa apara numai prin intamplare, asa cum presupune evolutionismul.

Designul inteligent are multi adepti in special in Statele Unite, unde recent a avut loc un proces legat de predarea acestei teorii in scoli. Interesant e ca acest proces a fost pierdut de aceste scoli pentru ca in State, scoala este laica, religia nu se preda in scoli (separarea statului de biserica, prevazuta de primul amendament al Constitutiei Americane), iar aceasta teorie nu e stiinta, ci religie, pentru ca nu intruneste conditiile obiective pentru a fi stiinta. De asemenea, in unele state din sud, se insista ca in scoli, chiar daca se preda darwinismul, sa se mentioneze ca acesta este o teorie, nu un fapt.

Intr-adevar, e foarte greu sa creezi experimente prin care sa demonstrezi direct actiunea evolutiei. Desi astfel de demersuri au existat si au avut rezultate foarte convingatoare. Prin selectie s-au obtinut obtinut populatii de musculite de otet Drosophila melanogaster foarte mari sau foarte longevive. Aparitia bacteriilor rezistente la antibioticelor este o dovada directa a evolutiei in actiune. De asemenea, la plantele de cultura se vorbeste de specii incipiente. Dar de cele mai multe ori, evolutia lucreaza cu dovezi indirecte, deoarece evolutia, mai ales la speciile cu durata mare de viata si ciclu reproductiv lung, este un proces foarte lent.

Problemele mari ale teoriei evolutioniste actuale sunt lipsa speciatiei in laborator (crearea de specii artificiale, populatii izolate reproductiv de altele inrudite) si experientele concludente care sa arate cum a aparut viata din materia nevie. Modelele noi teoretice, ipoteze noi legate de aceste fenomene, vor putea duce la noi experimente care sa rezolve si aceste probleme.

Dar atacurile creationistilor si ale adeptilor designului intelligent, daca sunt la obiect, sunt benefice stiintei evolutiei, care e supusa astfel unei puternice presiuni selective a ideilor, deci e obligata sa evolueze in continuare. Personal am citit carti creationiste, pentru ca ma inspira sa vad dinafara problemele teoriei evolutioniste.

              Civilizatia foametei       

Ce aduce nou cartea de fata? Asa cum apare si in titlu, prezinta o abordare noua, dar foarte documentata, a umanizarii. Ea aduce in discutie aspecte inedite ale metabolismului si fiziologiei umane (amanunte care uneori pot fi esentiale). Pornind de la aceste aspecte, s-a construit o noua ipoteza a umanizarii, in care   « drumul   » adaptarii la mediu este altul decat cel presupus pana acum. Desigur, aceasta beneficiaza de noile descoperiri din biologie moleculara, biochimie, genetica, neurologie etc. Daca ar fi sa aiba un nume, aceasta s-ar numi   « teoria sistemelor biologice deschise   », dar poate fi incadrata in neolamarckism, adica ar fi un fel de   « sinteza moderna   » lamarckista. Aceasta se refera la faptul ca mediul poate influenta direct organismele vii, determinand modificari care pot fi transmise ereditar. Exista numeroase date in acest sens, aceste fenomene avand loc si la specia umana. Nu numai ca s-au descoperit tipuri de ARN care ar fi implicate in astfel de procese, dar nu sunt singurele mecanisme (v. mai sus). Nu are nimic cu ideea cresterii gatului la girafa pentru ca s-a intins dupa frunzele din arborii inalti, care l-a compromis pe Lamarck. Modificarile sunt mult mai subtile, la nivel de gene, a caror expresie se blocheaza sau se deblocheaza pe termen lung.

Pe scurt, aceasta carte lanseaza ipoteza ca unele caractere specific umane, printre care cresterea creierului, pierderea blanii etc., s-ar datora adaptarii la un consum redus de resurse, impus de conditiile de mediu. De fapt alternanta dintre perioadele de foamete si de abundenta relativa de resurse ar fi determinat unele modificari ale materialului genetic in perioadele de penurie, care au persistat in perioadele de abundenta. Printr-un fel de decalaj intre adaptarea la foamete si aparitia abundentei, a avut loc dezvoltarea extraordinara a unor structuri, disparitia altora. Aceasta ipoteza indica o cale biochimica a umanizarii, adica un grup de enzime cu functionare in cascada, cu functii importante in dezvoltare si in aparitia unor caractere tipic umane.

Desi in principal e vorba de evolutia omului, de acea etapa care desparte omul de alte primate inrudite, sunt tratate si mecanismele evolutiei in general. Nu se leaga de selectie si de fenomenele la nivel populational, puse in evidenta si explicate de altii cu mult timp inainte. Desi autoarea este mai degraba adepta teoriei echilibrului intermitent (punctuated equilibria) a lui Gould si Eldredge, nu discuta decat tangential aceste mecanisme. Dar trateaza sursa modificarilor, a variabilitatii, pe care actioneaza apoi selectia sau alte fenomene populationale, cum ar fi deriva genetica. Cum ar zice Basescu, selectia e treaba altora, dar obiectul variabilitatii e si treaba autorului. Pentru ca e o treaba plicticoasa, de biochemist.

Urmatoarea carte, acum in curs de scriere, va trata si alte subiecte legate de evolutie. Dar speram ca aceasta, deja aparuta, raspunde unor intrebari importante legate de evolutia umana, dar va si imputina criticile aduse evolutionismului de catre cei care gandesc. Aceasta ipoteza nu contrazice darwinismul, este o completare a acestuia. Probabil, daca Darwin ar trai, ar accepta-o, desi i-ar aduce unele corecturi si critici, dar cred ca acestea nu ar fi ale ideilor importante. Criticile si corecturile sunt destinate oricarei ipoteze sau teorii stiintifice, care de la nastere trebuie sa stie ce-o asteapta.

 

Please follow and like us:
0

Be the first to comment

Leave a Reply

Your email address will not be published.


*