Dobór naturalny: rozczarowanie (cz. 2)

W latach 60. i 70. ubiegłego wieku japoński biolog Motoo Kimura argumentował, że na poziomie genetycznym - tam gdzie mają miejsce mutacje - zdecydowana większość zmian ma charakter neutralny, tzn. ani nie jest korzystna dla danego organizmu, ani mu nie szkodzi. Zmiany te (mutacje) są więc dla doboru naturalnego "niewidzialne". Propozycja ta stała się wkrótce znana jako "neutralna teoria ewolucji molekularnej". Kimura zdawał sobie doskonale sprawę, że teoria, którą rozwijał była potężnym argumentem przeciwko (neo)darwininowskiej wizji doboru naturalnego. "Teoria neutralnej ewolucji zapewnia" - pisał on we wprowadzeniu do swojego majstersztyku The Neutral Theory of Molecular Evolution - "że olbrzymia większość ewolucjyjnych zmian na poziomie molekularnym, jak to ukazują porównawcze studia sekwencji białek i DNA, są powodowane nie darwinowską selekcją, ale losowym dryftem selektywnie neutralnych lub prawie neutralnych mutacji". [1]

To była radykalna propozycja. Fale prawdopodobieństwa wznoszą się i opadają poprzez molekularną strukturę organizmu. Niewidzialne dla siły doboru naturalnego neutralne mutacje "tykają" w miarę upływu czasu. To, czy dana mutacja utrwali się w populacji jest kwestią czystego przypadku.

Teoria neutralnej ewolucji nie była przeznaczona by uzyskać poklask darwinistów. W istocie rzeczy została ona przyjęta przez nich bardzo chłodno, a to dlatego, że teoria ta tak bardzo degradowała znaczenie i kreatywne moce doboru naturalnego. Jeśli ewolucja najciekawszą robotę wykonuje bez współdziałania z doborem naturalnym, jest to dokładne przeciwieństwo tego, co postulował Darwin. W takim więc zakresie, w jakim teoria neutralnej ewolucji jest prawdziwa, dawinizm jest fałszywy. Jednak genetycy populacyjni wkrótce zrozumieli wartość teorii neutralnej ewolucji, nawet jeśli w niektórych szczegółach nie zgadzali się z Kimurą.

Nie wszystkim się to podobało. Ernst Mayr, jeden z architektów syntezy neodarwinowskiej, był bardzo sceptyczny wobec propozycji Kimury. W swojej książce Populations, Species, and Evolution wytoczył on szereg argumentów przeciw tej koncepcji. "Przypadkowe zamiany aminokwasów bez wątpienia zdarzają się sporadycznie w trakcie ewolucji, ale obecnie wygląda na to, że nie ma to jakiegokolwiek porównania z ważnością doboru jako czynnika ewolucji. Przypadek powoduje chaos, dobór skutkuje porządkiem". [2]

Jak twierdzi inny ewolucyjny biolog Mark Ridley, Ernst Mayr wciąż odrzucał teorię neutralnej ewolucji w swojej książce z 2002 roku What Evolution Is. Recenzujac książkę Mayra, Ridley pisał:

Chciałbym ocenić teorię neutralnej ewolucji Motoo Kimury jako jeden z największych, o ile nie największy, wkład do biologii ewolucyjnej w ciągu ostatnich 35 lat. Mayr odrzuca ją w krótkim akapicie, tak jakby była ona elementarną koncepcyjną pomyłką. Nie wyraża on jednak swoich obiekcji jasno, jakkolwiek sprzeciwia się definiowaniu ewolucji jako zmiany w częstości alleli. Dla Mayra neutralna ewolucja jest niemożliwa ponieważ rodzaj zmiany produkowanej przez neutralny dryft nie jest prawdziwą ewolucją. [3]

Na stulecie swoich urodzin Mayr podsumował znaczenie neutralnej teorii ewolucji przez jej kompletne zignorowanie: "Wydaje się uzasadnione założenie, że - jak dotąd - żadna rewizja darwinowskiego paradygmatu nie była konieczna w wyniku spektakularnych odkryć biologii molekularnej". [4]

"Neutraliści" nie pozostali dłużni. Pisząc w Proceedings of the National Academy of Sciences ewolucyjny biolog Michael Lynch ironicznie zaobserwował, że "agenda Dawkinsa rozgłosiła nowinę o przerażającej mocy doboru naturalnego". Tyle, że zdaniem Lyncha taka wizja doboru naturalnego jest niekompletna, a zatem "całkowicie myląca". Zeby nie było wątpliwości Lynch wyraził się jasno: "Pytanie jest następujące: czy dobór naturalny jest konieczną lub wystarczającą siłą, by wyjaśnić powstanie centralnych dla budowy złożonych organizmów cech genetycznych i komórkowych?". [5]

"Selekcjoniści" dla odmiany przytaczają wyniki badań nad muszkami owocowymi (Drosophila melanogaster), z których ich zdaniem wynika, że główny motyw neutralnej teorii ewolucji - że olbrzymia większość utrwalających się w populacjach zmian w nukleotydach jest selektywnie neutralna - jest fałszywy. [6]

Niezależnie kto w sporze "selekcjoniści" kontra "neutraliści" ma rację, jasne się staje, jak bardzo na wyrost jest zrównywanie darwinizmu z teoriami "twardej" nauki. Nawet w interpretacji tak oczywistego faktu, jak działanie doboru naturalnego, aż roi się od niekonswekwencji i wzajemnie sprzecznych propozycji. I to na ich własnym - ewolucyjnym - gruncie. Choć przyjmuje się, że dobór naturalny bezustannie oddziaływuje na organizmy, próby pomiaru z jaką siłą działa kończyły się albo klapą, albo dawały zaskakujące rezultaty, jak to opisałem w pierwszej części. Nie wspominając już o zdefiniowaniu jednostki działania doboru naturalnego.

Dobór naturalny może być potężną kreatywną siłą w ewolucji, lub też może nie mieć większego związku z ewolucyjną zmianą. Ewolucja "stwarza", posługując się doborem kumulatywnym, jak chcą "selekcjoniści", lub też ewolucja generuje nowe funkcje i systemy bez specjalnej pomocy doboru, jak twierdzą "neutralisci". Krótko mówiąc, dobór naturalny w ewolucyjnych procesach może być wszystkim lub niczym.

Podważanie przez "neutralną ewolucję" stwórczych mocy doboru naturalnego zamienia jednak jeden problem na inny: Jak na bazie chaotycznych zmian wyjaśnić zdumiewającą, uporządkowaną kompleksowość organizmów? Odpowiedź jest równie prosta jak pytanie: Nie mamy pojęcia. "Generalne podstawy ewolucji 'wyższych' organizmów z 'niższych' - uczciwie przyznał Emilie Zuckerkandl - jak dotąd w większości wymykają się analizie". [7]

Otóż to.

---------------------------------------------------

Przypisy:

1. Kimura, M. (1983) The Neutral Theory of Molecular Evolution. Cambridge University Press, Cambridge. Podkreslenie dodane.

2. Mayr, E. (1971) Populations, Species, and Evolution. Belknap Press. Cambridge, Massachusetts, s. 137.

3. Ridley, M. (2002) "A popular evolution", Nature, vol. 417, no. 6886, s. 223-224.

4. Mayr, E. (2004) 80 Years of Watching the Evolutionary Scenery. Science, vol. 305, no. 5680, s. 47.

5. Lynch, M. "The Frailty of Adaptive Hypotesis for the Origins of Organismal Complexity". [w:] Avise, J., Ayala, F. (2007) In the Light of Evolution: Adaptation and Complex Design. National Academies Press, s. 84.

6. Freeman, S., Herron, J. (2007) Evolutionary Analysis. Benjamin Cummings: San Francisco, s. 263-264.

7. Cyt za: Berlinski, D. (2008) The Devil's Delusion. Atheism and Its Scientific Pretensions. Random House, New York, s. 196.