Cyfroteka.pl

klikaj i czytaj online

Cyfro
Czytomierz
00296 006926 20265548 na godz. na dobę w sumie
Granica ewolucji. W poszukiwaniu ograniczeń darwinizmu - ebook/pdf
Granica ewolucji. W poszukiwaniu ograniczeń darwinizmu - ebook/pdf
Autor: Liczba stron:
Wydawca: Fundacja En Arche Język publikacji: polski
ISBN: 978-83-66233-24-9 Data wydania:
Lektor:
Kategoria: ebooki >> popularnonaukowe
Porównaj ceny (książka, ebook, audiobook).

Autorem książki Granica ewolucji. W poszukiwaniu ograniczeń darwinizmu jest Michael J. Behe, amerykański biochemik i autor koncepcji nieredukowalnej złożoności.

Pierwsze, anglojęzyczne wydanie publikacji ukazało się w 2007 roku nakładem wydawnictwa Free Press.

Autor zastanawiał się, czy darwinowski proces ewolucji może stanowić wyjaśnienie dla powstania i rozwoju życia na Ziemi? Już w książce Czarna skrzynka Darwina uczony opowiedział się za poglądem, że podobieństwa w budowie morfologicznej i genetycznej organizmów wyraźnie przemawiają na rzecz idei wspólnoty pochodzenia. W tym sensie jest on ewolucjonistą, tyle że niedarwinowskim. W prezentowanej publikacji Behe podtrzymuje ten pogląd i podkreśla, że życie na Ziemi rozwijało się drogą powolnych przekształceń, a w procesie powstawania nowych gatunków kluczową rolę odgrywał darwinowski dobór naturalny.

We współczesnej biologii ewolucyjnej funkcjonuje twierdzenie, że różnorodność form organicznych jest rezultatem działania przypadkowych mutacji i doboru naturalnego. Pogląd ten zwie się neodarwinizmem. Behe natomiast utrzymuje – i na tym polega jego odejście od darwinizmu – że wraz z rozwojem biochemii i genetyki stało się jasne, że różne formy życia i wiele struktur biologicznych nie mogły powstać drogą przypadkowych mutacji. Uczony argumentuje, że większość mutacji, które decydują o obecnym stanie przyrody ożywionej, nie miało charakteru losowego, jak przypuszczają darwiniści, ale było wynikiem inteligentnego projektu. Twierdzi on między innymi, że teoria ewolucji nie jest w stanie wyjaśnić pochodzenia względnie prostych struktur biologicznych, które wymagają niezależnego powstania więcej niż dwóch rodzajów białek. Zdaniem Behe’ego prawdopodobieństwo takiego wydarzenia jest zbyt małe na gruncie procesów przyrodniczych i dlatego wyjaśnienia przedstawiane przez biologów ewolucyjnych są mało wiarygodne.

Amerykański biochemik twierdzi, że argumenty na rzecz teorii inteligentnego projektu można znaleźć nie tylko w biologii, ale także w chemii oraz kosmologii. Behe nawiązuje do mocniejszej interpretacji zasady antropicznej, zgodnie z którą warunki panujące we wszechświecie zostały celowo dostrojone, aby na Ziemi mogło zaistnieć złożone życie.

Michael J. Behe jest jednym z głównych przedstawicieli teorii ID. Prezentowana książka zainteresuje z pewnością nie tylko krytyków darwinizmu, ale także zwolenników naturalistycznych idei powstania i rozwoju życia na Ziemi.

 

Znajdź podobne książki Ostatnio czytane w tej kategorii

Darmowy fragment publikacji:

D B A Granica ewolucji przedstawia wyważoną, Granica ewolucji przedstawia wyważoną, rzetelną i miażdżącą argumentację. rzetelną i miażdżącą argumentację. To niesłychanie ważna książka. To niesłychanie ważna książka. – Philip Skell – Philip Skell En Arche En Arche Granica ewolucji W poszukiwaniu ograniczeń darwinizmu En Arche SERIA INTELIGENTNY PROJEKT Seria Inteligentny Projekt to pierwsza tak ambitna i bogata propozy­ cja na polskim rynku wydawniczym, w ramach której ukazują się książki dotyczące teorii inteligentnego projektu –Intelligent Design (ID). Autorzy zastanawiają się: Czy różnorodność życia na Ziemi może być wyjaśniona wyłącznie przez procesy czysto przyrodnicze? Czy złożone struktury biologiczne mogły powstać drogą przypadku i  konieczności, bez udziału inteligencji? Czy Ziemia jest tylko jedną z wielu niczym nie­ wyróżniających się planet? Teoria inteligentnego projektu jest ogólną teorią rozpoznawania projektu i  ma szerokie zastosowanie w  takich dziedzinach nauki, jak kryminalistyka, historia, kryptografia, astronomia i  inżynieria. Seria Inteligentny Projekt pokazuje, że koncepcja ID powinna być stosowana również w  zagadnieniach pochodzenia i  rozwoju różnych form życia, a także w próbie zrozumienia nas samych. Przez kilkadziesiąt lat zajmowałem się budową molekularnych pojazdów wyposażonych w funkcjonalne silniki, koła, osie i podwozia […] Biologiczne mechanizmy odpowiadające za takie przekształcenia stanowią dla nas wielką zagadkę. James M. Tour, https://www.jmtour.com/personal­topics/evolution­creation/ En Arche Granica ewolucji W poszukiwaniu ograniczeń darwinizmu Michael J. Behe Warszawa 2020 En Arche Tytuł oryginału The Edge of Evolution The Search for the Limits of Darwinism Copyright © 2007 by Michael J. Behe c/o Writers’ Representatives LLC, New York. All rights reserved Copyright © for the Polish edition by Fundacja En Arche, Warszawa 2020 Przekład Zbigniew Kościuk Redaktor naukowy serii prof. dr hab. Kazimierz Jodkowski Redaktor prowadzący Barbara Giża Redakcja merytoryczna prof. dr hab. Marian Wnuk Konsultacja merytoryczna Katarzyna Górska-Golon Redakcja językowa Alicja Kaszyńska Korekta Monika Marczyk Projekt okładki Jadwiga Topolowska Projekt graficzny i skład Maria Rosłoniec Ilustracja na okładce Wellcome Images Wydanie I  ISBN 978­83­66233­22­5 (PDF) ISBN 978­83­66233­23­2 (EPUB) ISBN 978­83­66233­24­9 (MOBI) Fundacja En Arche al. Jana Pawła II 80 lok. 15 00­175 Warszawa biuro@enarche.pl Księgarnia internetowa enarche.pl/ksiegarnia/ En Arche Moim rodzicom Josephowi i Helen Behe En Arche En Arche Spis treści Rozdział 1. Elementy darwinizmu Rozdział 2. Wyścig zbrojeń czy wojna pozycyjna? Rozdział 3. Matematyczna granica darwinizmu Rozdział 4. Co może wyjaśnić darwinizm Rozdział 5. Czego nie może wyjaśnić darwinizm Rozdział 6. Punkty odniesienia Rozdział 7. Zasada dwóch miejsc wiążących Rozdział 8. Zarzuty pod adresem koncepcji granicy Rozdział 9. Bazylika i pachwiny łuku Rozdział 10. Cały świat to scena Dodatek A Ja, Nanorobot Dodatek B Lekooporność zarodźca malarii 9 25 55 77 99 119 141 169 193 229 267 287 En Arche Granica ewolucji. W poszukiwaniu ograniczeń darwinizmu Dodatek C Montaż wici bakterii Dodatek D Szuler Podziękowania Bibliografia Indeks osobowy Indeks rzeczowy 289 297 307 309 327 329 8 En Arche Rozdział 1 Elementy darwinizmu Życie na Ziemi rozwijało się miliardy lat w sposób przypadkowy, ukierunkowany przez zasadę doboru naturalnego. Tak głosi darwinizm, najbardziej wpływowa idea naszych czasów. Przypadkowe mutacje DNA organizmów istniejących w zamierzchłej przeszłości pozwoliły szczęśliwemu mutantowi wydać więcej potomstwa niż innym przedstawicielom gatunku, co w kolejnych pokoleniach doprowadziło do zmiany całego gatunku. Nieprze- rwane powtarzanie tego prostego procesu w ciągu eonów doprowadziło do powstania cudów życia, od złożonych mechanizmów molekularnego funk- cjonowania komórki po ludzki umysł. Tak przynajmniej uważają zwolennicy teorii darwinowskiej. Czy twierdze- nie to jest jednak prawdziwe? Żeby udzielić odpowiedzi na to pytanie, trzeba skrupulatnie zbadać teorię Darwina, bo nie sprowadza się ona do jednej kon- cepcji, ale stanowi połączenie kilku niezależnych, zupełnie odrębnych pojęć. Trzy najważniejsze, które należałoby odróżniać już na samym początku, to: przypadkowa mutacja, dobór naturalny i wspólny przodek. Słysząc o pochodzeniu od wspólnego przodka, większość ludzi myśli o „ewolucji”. Z pojęciem tym łączy się pogląd, że różne rodzaje dzisiejszych gatunków można wywieść od ich wspólnego przodka. Na przykład myszo- skoczki i żyrafy – dwa ssaki – uważa się za potomków jednego gatunku istnie- jącego w zamierzchłej przeszłości. Podobnie jest z organizmami zaliczanymi do znacznie bardziej odległych grup, choćby bawołami i myszołowami, świ- niami i petuniami, jakami i drożdżami. Pogląd ten może się wydać zdumiewający, nic więc dziwnego, że niektó- rzy uznają koncepcję wspólnego przodka za tak niesłychaną, iż zaprzestają dalszych badań. Jednocześnie wyjaśnienie oparte na koncepcji wspólnego przodka jest w oczywisty sposób banalne. Koncepcja wspólnego przodka bierze pod uwagę wyłącznie podobieństwa pomiędzy organizmami. Stwierdza, że pewne cechy wspólne występowały od początku – że posiadał je przodek. 9 En Arche Granica ewolucji. W poszukiwaniu ograniczeń darwinizmu Sama w sobie nie próbuje jednak wytłumaczyć, skąd się wzięły owe cechy lub przodek, ograniczając się do odpowiedzi na pytanie, dlaczego jego potomko- wie różnią się od siebie. Na przykład króliki i niedźwiedzie mają futro, więc koncepcja wspólnego przodka powiada, że miał je także ich przodek. Rośliny i zwierzęta są zbudowane ze złożonych komórek posiadających jądro, więc musiały je odziedziczyć po wspólnym przodku. Jednak pytania o to, jak i dla- czego do tego doszło, pozostają bez odpowiedzi. W przeciwieństwie do tego mechanizm ewolucji postulowany przez Darwina – koncepcja stanowiąca połączenie przypadkowych zmian z zasadą doboru naturalnego – jest zdecydowanie bardziej ambitny. Dzięki połączeniu mechanizmu przypadkowych zmian i doboru naturalnego próbuje się wyja- śnić różnice pomiędzy organizmami oraz udzielić odpowiedzi na zasadnicze pytanie: Co mogło spowodować tak zdumiewające przemiany? W jaki sposób organizm pełniący funkcję przodka z upływem czasu przekształcił się w or- ganizmy tak różne, jak na przykład nietoperze i wieloryby? Podzielmy tę złożoną koncepcję na elementy składowe. Najpierw zbadaj- my pojęcie doboru naturalnego. Podobnie jak pojęcie wspólnego przodka, zasada doboru naturalnego wydaje się interesująca, ale po bliższej analizie okazuje się stosunkowo skromną konstrukcją. Mówi ona, że lepiej przysto- sowani przedstawiciele danego gatunku wydadzą więcej potomków, którzy przetrwają, w odróżnieniu od osobników gorzej przystosowanych. Gdyby całkowita liczba gatunków pozostała bez zmian, z upływem czasu potomstwo lepiej przystosowanych zajęłoby miejsce potomstwa gorzej przystosowanych osobników. Wydaje się oczywiste, że stworzenia pod jakimś względem lepiej przystosowane (silniejsze, szybsze, wytrzymalsze) przeciętnie biorąc, poradzą sobie lepiej od osobników gorzej przystosowanych (słabszych, wolniejszych, mniej wytrzymałych). Najważniejszym elementem złożonej teorii Darwina jest rola przypadko- wych zmian. Niemal wszystko, co nowe i ważne w myśli Darwina, skupia się w trzeciej koncepcji. Zgodnie z darwinowską logiką jedynym sposobem, w jaki roślina lub zwierzę staje się lepiej przystosowane od swoich krewniaków, jest podleganie ciągłym przypadkowym zmianom. Jeśli jakaś zmiana spowoduje, że organizm stanie się silniejszy, szybszy lub w jakimś sensie bardziej odporny, wówczas do głosu może dojść zasada doboru naturalnego, która zagwarantu- je, że jego potomkowie staną się liczniejsi od innych. Jednak dopóki nie doj- dzie do przypadkowej zmiany, zasada doboru naturalnego nie zadziała. 10 En Arche Rozdział 1. Elementy darwinizmu Przypadkowe zmiany, dobór naturalny, wspólny przodek – trzy odrębne, niezależne idee powiązane w ramach jednej teorii. Połączenie trzech wspo- mnianych koncepcji powoduje, że na pytanie: „Czy teoria Darwina jest praw- dziwa?” można udzielić kilku odpowiedzi. Oczywiście, jest możliwe, że każda z nich – koncepcja wspólnego przodka, doboru naturalnego i przypadkowych zmian – okaże się prawdziwa i że w adekwatny sposób wyjaśnią one proces ewolucji. Możliwe jest także, że wszystkie są prawdziwe (w tym znaczeniu, że przypadkowe zmiany i proces doboru naturalnego faktycznie zachodzą), ale nie są zdolne do wyjaśnienia procesu ewolucji. Nie możemy też wykluczyć, że jedna z nich okaże się prawdziwa, zaś dwie pozostałe całkowicie błędne. Albo że jedna koncepcja będzie prawdziwa w stopniu większym niż druga i trze- cia. Ponieważ wspomniane koncepcje mają charakter odrębny, świadectwa prawdziwości każdego z aspektów teorii Darwina należy ocenić w niezależny sposób. Poprzednie pokolenia naukowców chętnie wprowadzały rozróżnie- nia w tej dziedzinie. Wielu czołowych biologów końca XIX i początku XX wieku uważało koncepcję wspólnego przodka za prawdziwą, zaś zasadę przy- padkowych zmian/doboru naturalnego za błędną. W ciągu ostatnich 100 lat w naukach przyrodniczych dokonał się ogromny postęp. Na co wskazują wyniki współczesnej nauki? Mówiąc krótko, świadectwa istnienia wspólnego przodka wydają się nie do odparcia. Rezultaty współcze- snych eksperymentów w dziedzinie sekwencjonowania DNA, niewyobrażalne dla dziewiętnastowiecznych badaczy, takich jak Karol Darwin, ujawniają, że po pierwsze, niektóre bardzo daleko spokrewnione organizmy mają przypadkowe wspólne cechy genów, które mogły zostać odziedziczone jedyne po dalekim wspólnym przodku. Po drugie, istnieje wiele świadectw wskazujących, że przy- padkowe zmiany w połączeniu z zasadą doboru naturalnego mogą w istotny sposób modyfikować formy życia. Po trzecie, można przytoczyć mocne świa- dectwa, że możliwości przypadkowych zmian są bardzo ograniczone. Po raz pierwszy od czasu, gdy Darwin ogłosił swoją teorię, znamy sekwencje wielu genomów i w miarę dokładnie wiemy, w jaki sposób dochodzi do mutacji. Z badań przedstawionych w tej książce wynika, że przypadkowe zmiany genetyczne mogą wywoływać zmiany ewolucyjne jedynie w bardzo ograni- czonym zakresie. Naukowcy do tej pory zgadzają się, że nie ma wiarygodnych świadectw potwierdzających kluczową rolę losowych mutacji, a wyjątkiem są tylko zagadnienia znajdujące się na peryferiach problematyki pochodzenia i rozwoju życia. Z wielu powodów, mających niewiele wspólnego z nauką, 11 En Arche Granica ewolucji. W poszukiwaniu ograniczeń darwinizmu ten kluczowy element teorii Darwina – podkreślanie potęgi zasady doboru naturalnego połączonej z przypadkowymi zmianami – jest agresywnie sprze- dawany współczesnym odbiorcom. W ostatnich latach intelektualni spadkobiercy Darwina uporczywie wci- skają swoje poglądy opinii publicznej jako biologiczną teorię wszystkiego. Twierdzą na przykład, że stosując zasady darwinowskie w medycynie, można uzyskać odpowiedź na pytanie, dlaczego chorujemy. Psychologia nawiązująca do myśli Darwina wyjaśnia, dlaczego niektórzy mężczyźni dopuszczają się gwałtów, a niektóre matki zabijają swoje nowo narodzone dzieci. Skłonność do postrzegania świata przez szkła teorii Darwina objęła nawet nauki huma- nistyczne, prawo i politykę. Z powodu retorycznej mgiełki, która otacza dys- kusję o ewolucji, ludziom trudno odróżnić solidną wiedzę od iluzji. Jeśli jed- nak wielkie hasła darwinizmu to fanfaronada i przechwałki, społeczeństwo może być wprowadzane w błąd w bardzo ważnych sprawach – począwszy od przyczyn chorób po winę przestępców – co grozi poważnymi konsekwencja- mi w realnym świecie. Jako teoria wszystkiego darwinizm jest zwykle przedstawiany w formie alternatywy „przyjmujesz lub odrzucasz”. Albo w całej rozciągłości przyj- mujesz teorię Darwina, albo uznajesz, że cała ewolucja jest przereklamowana i wylewasz dziecko z kąpielą. Oba sposoby podejścia są błędne. Świat, w któ- rym żyjemy, bywa groźny, nie stać nas więc na luksus przedkładania czyichś dogmatów ponad dane empiryczne. Celem tej książki jest przedarcie się przez mgłę i przedstawienie trzeźwej oceny tego, co teoria Darwina może, a czego nie może wytłumaczyć, innymi słowy odnaleźć to, co nazywam granicą ewolucji. Znaczenie ścieżki Na pierwszy rzut oka darwinowska teoria ewolucji wydaje się zwodniczo prosta, na dodatek, w przeciwieństwie do licznych teorii z dziedziny fizy- ki i chemii, można ją podsumować bez pomocy aparatu matematycznego. W obrębie każdego gatunku występują różnice. Na przykład jedno zwierzę jest większe od swoich braci i sióstr, inne może być szybsze, jeszcze inne mieć jaśniejsze ubarwienie. Niestety z powodu niewystarczającej ilości pożywienia oraz obecności różnego rodzaju drapieżników nie wszystkie osobniki, któ- re przyjdą na świat, się rozmnożą. Dlatego osobnik, któremu przypadkowe zróżnicowanie daje przewagę w walce o przetrwanie, będzie żyć, rozwijać się 12 En Arche Rozdział 1. Elementy darwinizmu i płodzić potomstwo. Jeśli korzystne zróżnicowanie mamy lub taty zostanie odziedziczone przez dzieci, one również będą mieć szansę na doczekanie większej liczby potomstwa. W miarę upływu czasu potomkowie pierwszego osobnika ze szczęśliwą mutacją zaczną dominować w populacji, więc zmieni się gatunek jako taki. Jeśli opisany scenariusz będzie się powtarzać, gatunek może się w końcu przekształcić w coś zupełnie innego. Początkowo wszystko wydaje się proste. Zróżnicowanie, dobór, dziedzi- czenie (inaczej mówiąc, przypadkowe zmiany, dobór naturalny i wspólny przodek) wydają się kompletem niezbędnych elementów. Przedstawienie nar- racji ewolucjonistów w tak abstrakcyjny sposób, jak to uczyniłem w poprzed- nim akapicie, powoduje, że ewolucja darwinowska sprawia wrażenie niemal logicznej konieczności. Zwolennicy teorii Darwina często utrzymywali, że ona po prostu musi być prawdziwa. Jeśli w jakiejś grupie organizmów wystę- puje zróżnicowanie, jeśli różnice korzystnie wpływają na szansę przetrwania i jeśli są one dziedziczone, wówczas kolejne pokolenie niemal na pewno bę- dzie liczyć więcej osobników posiadających pożądaną cechę. Następne po- kolenie będzie mieć ich jeszcze więcej i tak dalej, aż wspomnianą cechę będą mieć wszyscy przedstawiciele danego gatunku. Jeśli opisane warunki zostaną spełnione, tam gdzie występuje zróżnicowanie, dobór naturalny i dziedzicze- nie, musi z konieczności zachodzić proces ewolucji. Do tego momentu wszystko jest dobrze. Jednak abstrakcyjna, naiwna lo- gika ignoruje dużą część układanki. W realnym świecie przypadkowe zmiany, dobór naturalny i wspólny przodek mogą być prawdziwe, a mimo to opisany przez Darwina proces może nie być wystarczającym wyjaśnieniem powsta- nia życia. Aby wytworzyć wiele złożonych form życia, proces postulowany przez Darwina musiałby przebiegać w wielu spójnych krokach, w serii ko- rzystnych zmian nawarstwiających się i prowadzących do złożonego wyniku. Żeby coś takiego mogło się dokonać w realnym świecie, a nie jedynie w na- szej wyobraźni, musi istnieć biologiczna ścieżka prowadząca do organizmu, który będzie mieć rozsądną szansę przetrwania w przyrodzie. Innymi słowy, zróżnicowanie, dobór naturalny i dziedziczenie będą działać jedynie pod wa- runkiem istnienia płynnej ewolucyjnej ścieżki prowadzącej z biologicznego punktu A do biologicznego punktu B. W procesie ewolucji pytanie o ścieżkę odgrywa równie doniosłą rolę, co w życiu codziennym. Gdybyśmy podążali na oślep z punktu A do punktu B, ogromne znaczenie miałoby to, gdzie się one znajdują oraz co leży między 13 En Arche Granica ewolucji. W poszukiwaniu ograniczeń darwinizmu nimi. Przypuśćmy, że musimy przejść z zawiązanymi oczami (aby uczynić przykład bliższy duchowi darwinizmu, pijani w sztok) z punktu A do punktu B, żeby zdobyć nagrodę – powiedzmy, złoty puchar. Co więcej, przypuśćmy, że jedyną myślą, która przychodzi nam do głowy w ślepej nieprzytomności, jest wspinanie się wyżej, kiedy tylko nadarzy się okazja (naśladując dobór na- turalny ustawicznie podnoszący gatunki na coraz to wyższy poziom przysto- sowania). Gdybyśmy musieli wspiąć się z parteru zamkniętej klatki schodowej na dach, aby zdobyć nagrodę, mielibyśmy niewielki problem. Gdyby trzeba było jednak przejść na ślepo z jednego końca nieznanego miasta na dach drapacza chmur stojącego w drugim końcu – przez ruchliwe ulice, omijając zagrożenia i pokonując liczne drzwi – znaleźlibyśmy się w poważnych tara- patach. Przypuszczalnie potykalibyśmy się nieporadnie, wspinali na weran- dy domów, gramolili na dachy samochodów i tak dalej, aby w końcu utknąć w jednym z tysięcy najwyższych punktów w okolicy, nie mogąc uczynić kolej- nego kroku w górę i nie chcąc zejść. Gdybyśmy próbowali się wspinać coraz wyżej i musieli podążać na oślep z równin otaczających Lubbock w Teksasie na szczyt Sears Tower w Chicago – błąkając się po omacku przez równi- ny i lasy, kaniony i rzeki – trudno byłoby oczekiwać, że odniesiemy sukces. Podobnie jak nie odniosłyby sukcesu miliardy innych, którzy poważyliby się na coś takiego. W życiu codziennym im większa odległość dzieli punkty A i B oraz im trudniejszy teren je oddziela, tym mniejsza szansa trafienia po omacku do celu, nawet – a może szczególnie – gdy kierujemy się prostą wskazówką w rodzaju „zawsze podążaj w górę, nigdy w dół”. Podobnie jest z ewolucją. W czasach Darwina naukowcy nie znali wielu faktów życia, dlatego mogli żywić uzasadnioną nadzieję, że ścieżki ewolucyjne okażą się krótkie i gład- kie. Dzisiaj mamy lepszą orientację w sytuacji. Ogromny postęp współcze- snej nauki dowiódł, że życie jest niezwykle wyszukane i złożone, szczególnie w swoich molekularnych podstawach. Oznacza to, że darwinowskie ścieżki wiodące do złożonych form życia są długie i wyboiste. Przed teorią Darwina stoi zatem podobny problem, jak przed długą wędrówką odbywaną na ślepo. Surowy ewolucyjny krajobraz, przypadkowe zmiany i dobór naturalny mogą zaprowadzić potykające się gatunki w genetyczne uliczki bez wylotu, spowo- dować, że utkną na szczycie małych wzgórz lub będą się błąkać bez celu po fizjologicznych równinach, nie zbliżywszy się nawet do zdobycia biologiczne- go złotego pucharu czekającego na odległym biologicznym szczycie. Gdyby 14 En Arche Rozdział 1. Elementy darwinizmu tak faktycznie było, wówczas przypadkowe zmiany/dobór naturalny okazały- by się z konieczności nieskuteczne. Wniosek, który z tego płynie jest następujący: Jeśli nie istnieje gładka, wzno- sząca się stopniowo oraz łatwa do odnalezienia ścieżka ewolucyjna, która w rozsądnym czasie doprowadzi do powstania układu biologicznego, proces darwinowski nie będzie działać. W mojej książce wykażę, jak trudno jest spełnić ten warunek. Spojrzenie wstecz Jak daleko muszą być oddalone biologiczne punkty A i B i jak stroma ścieżka musi je łączyć, aby przypadkowe zmiany i dobór naturalny stały się nieefektywne? Po czym możemy rozpoznać, że wspomniany punkt został osiągnięty? Gdzie w biologii istnieje miejsce, w którym można wyznaczyć granicę ewolucji? Na kolejnych stronach próbuję odpowiedzieć na te pytania. Wykorzystuję badania, które ponad 10 lat temu zaprezentowałem w innej książce zatytuło- wanej Czarna skrzynka Darwina. Przekonywałem w niej, że organizmy, któ- re cechuje nieredukowalna złożoność – jak niektóre bardzo skomplikowane maszyny komórkowe – nie mogły wyewoluować w wyniku przypadkowych zmian i doboru naturalnego. Nawiązując do wcześniejszej analogii, wykazywa- łem, że pijany, który porusza się z zawiązanymi oczami, nie zdołałby przejść z punktu A do punktu B, bo nie potrafiłby nawet stawiać kroku za krokiem, a musiałby przecież przeskakiwać kaniony i przekraczać rzeki. Zakończyłem Czarną skrzynkę Darwina konkluzją, że przynajmniej niektóre z podstawowych struktur życia znajdują się poza zasięgiem możliwości mechanizmu przypad- kowej zmiany. Wniosek ten wzbudził wiele kontrowersji. W środowisku naukowym szczególnie silne emocje wywołała moja konkluzja, że wspomniane struktu- ry zostały inteligentnie zaprojektowane. Wielu sprzeciwiało się instynktow- nie, z różnych przyczyn. W nowej książce – choć dochodzę ostatecznie do tych samych wniosków, więc spotkam się pewnie ze sprzeciwem niektórych – poświęcam dużo miejsca analizie świadectw molekularnych, badań geno- mów i ważnych długofalowych badań zmian ewolucyjnych w organizmach jednokomórkowych, aby poddać krytyce teorię darwinowską bez nawiązy- wania do teorii inteligentnego projektu. Czytelnicy, którzy nie potrafią przy- jąć moich ostatecznych konkluzji, będą mogli przynajmniej zapoznać się 15 En Arche Granica ewolucji. W poszukiwaniu ograniczeń darwinizmu ze świadectwami przedstawionymi w większej części książki, przed odrzuce- niem wniosków sformułowanych w trzech ostatnich rozdziałach. Wykażę, że matematyczne prawdopodobieństwo i struktury biochemiczne nie potwier- dzają przypadkowego charakteru ewolucji darwinowskiej, a przypadkowe zmiany ograniczają się do marginesów ewolucji. Mimo to, poszukując linii wyznaczającej granicę przypadkowości, nie ma potrzeby wyciągania wniosku o istnieniu projektu. Przezwyciężenie impasu Tematem mojej książki Czarna skrzynka Darwina było ukazanie, w jaki spo- sób niektóre skomplikowane formy życia wykraczają poza granice przypadko- wych zmian i doboru naturalnego. W tej książce stawiam sobie ambitniejszy cel. Skupiam się na sformułowaniu rzetelnych zasad ogólnych wyznaczają- cych granicę ewolucji – umożliwiających określenie z pewną dozą dokładno- ści punktu, po przekroczeniu którego darwinowskie wyjaśnienie wydaje się mało prawdopodobne – nie tylko w odniesieniu do konkretnych organizmów, ale ogólnych cech życia. Można to porównać do zadania, przed którym stoi archeolog badający starożytne miasto zasypane piaskiem. Ustalenie, czy mi- sterne malowidła na ścianach miejskich gmachów są dziełem przypadkowe- go procesu (na przykład piasku naniesionego przez wiatr), jest stosunkowo proste. W końcu jest rzeczą bardzo mało prawdopodobną, aby piękne obrazy powstały w wyniku przypadkowego procesu, szczególnie jeśli przedstawiają nie tylko proste wzory geometryczne, ale też ludzi lub zwierzęta. Później jednak sytuacja zaczyna się komplikować. Czy ciemne ślady wid- niejące z boku stanowią część malowidła, czy są jedynie smugami? Czy ster- ta kamieni obok zewnętrznego muru jest stołem lub ołtarzem, czy jedynie przypadkową grupą skał? Czy grunt w pobliżu ściany jest pozostałością pola uprawnego? Gdzie przebiegały granice miasta? W jakim miejscu kończyła się cywilizacja i zaczynała dzika przyroda? Podjęcie decyzji w sprawach marginal- nych, takich jak wymienione, wymaga cięższej pracy, a wnioski są z koniecz- ności wstępne i bardziej niepewne. Mimo to po zakończeniu badań archeolog będzie posiadać znacznie jaśniejszy obraz tego, gdzie kończyło się miasto i do głosu dochodziły przypadkowe procesy naturalne. W pewnym sensie zadanie archeologów jest łatwe. Muszą uwzględniać wpływ procesów fizycznych na badane artefakty, ale zwykle nie zajmują się 16 En Arche Rozdział 1. Elementy darwinizmu szerzej obiektami biologicznymi. Oczywiście, gdy próbujemy ustalić, w jakim miejscu może przebiegać granica darwinizmu, do głosu dochodzą unikatowe procesy biologiczne. Przypadkowe mutacje DNA można porównać do przy- padkowych zdarzeń, które spotykają przedmioty nieożywione. Jednak rośli- ny i zwierzęta się rozmnażają, a kamienie nie. Zasada doboru naturalnego oddziałuje na żywe obiekty, a nie na nieożywione. Teoria Darwina głosi, że przypadkowe zdarzenia genetyczne i dobór naturalny na przestrzeni eonów dają rezultaty, które nie wyglądają na dzieło przypadku. Życie na Ziemi istnieje od miliardów lat. W tak długim czasie pojawiła się i zniknęła ogromna liczba organizmów. Zaciekła walka toczona w ciągu wieków między różnymi liniami rozwojowymi miała, zdaniem darwinistów, doprowa- dzić do biologicznego „wyścigu zbrojeń” – gdzie, niczym wet za wet, pojawiały się modyfikacje w dziedzinie zdolności prowadzenia wojny biologicznej, analo- giczne do zaawansowanego dwudziestowiecznego wyścigu zbrojeń pomiędzy Stanami Zjednoczonymi a Związkiem Radzieckim. Być może wynikiem tego biologicznego wyścigu zbrojeń jest skomplikowana maszyneria życia, znacznie wykraczająca poza to, co normalnie uznalibyśmy za dzieło przypadku. Tyle teoria. Niestety jej sprawdzenie okazało się rzeczą skrajnie trud- ną. Współczesne badania laboratoryjne przypadkowych zmian/doboru naturalnego cierpią z powodu niemożności przebadania naprawdę dużych grup organizmów. Zwykle nawet w przypadku heroicznych wysiłków po- dejmowanych przez najlepszych naukowców bada się jedynie względnie niewielką grupę organizmów i to przez stosunkowo krótki okres, śledząc zmiany jedynie kilku wybranych cech. Często po zakończeniu takich ba- dań, mimo uzyskania pewnych interesujących rezultatów, niemożliwe jest sformułowanie wniosków ogólnych. Chociaż naukowcy pragnęliby podjąć pełniejsze, szerzej zakrojone badania, skala problemu jest po prostu zbyt wielka. Laboratoria nie mają nawet ułamka środków potrzebnych do ich przeprowadzenia. Nie dysponując rozstrzygającymi testami laboratoryjnymi, większość bio- logów przyjmuje ramy teorii darwinowskiej i po prostu zakłada to, czego nie można udowodnić. Niestety może to prowadzić do zrozumiałego, ale de- strukcyjnego nawyku intelektualnego, polegającego na zapominaniu o róż- nicy pomiędzy tym, co zostało przyjęte w charakterze założenia, a tym, co zostało dowiedzione. Nawet najbardziej spostrzegawczy badacze niejako automatycznie zaliczają różnice pomiędzy dalekimi rodzajami organizmów 17 En Arche Granica ewolucji. W poszukiwaniu ograniczeń darwinizmu na poczet przypadkowych zmian i doboru naturalnego, zaś najbardziej prze- myślne cechy biologiczne przypisują działaniu teorii darwinowskiej. Przezwyciężenie teoretycznego impasu wymagałoby uzyskania ewolucyj- nych danych na poziomie genetycznym, danych pobranych u ogromnej liczby organizmów podlegających nieustannej presji doboru naturalnego. Zdobycie takich danych w przeszłości było po prostu niemożliwe. Obecnie stało się to wykonalne. Szybkie postępy nauki Jeszcze 10 lat temu wytyczenie granicy ewolucji z dowolną dokładnością nie mogłoby się udać. Wiedzieliśmy zbyt mało. Jednak niepowstrzymany po- chód nauki, szczególnie w ostatniej dekadzie, spowodował, że zadanie to zna- lazło się w naszym zasięgu. Główna trudność oceny darwinowskiej teorii ewolucji polega na tym, że choć można z łatwością zaobserwować duże zmiany u zwierząt i roślin, ich przyczyny pozostają niejasne. Darwin i inni ówcześni przyrodnicy mogli ba- dać, powiedzmy, zmiany dzioba zięby, ale nie potrafili powiedzieć, co te mo- dyfikacje spowodowało. Uczeni z połowy XX wieku, bliżsi naszym czasom, potrafili stwierdzić, że jakaś bakteria wytworzyła oporność na antybiotyki, ale nie wiedzieli dokładnie, jak tę zdolność uzyskała. Dopiero w ostatnim pół- wieczu nauka dowiodła, że widoczne zmiany są spowodowane przez niewi- doczne mutacje występujące w DNA i białkach. Jedynym sposobem zrozumienia, czego może dokonać mechanizm przypadkowych mutacji i doboru natural- nego, jest prześledzenie zmian na poziomie molekularnym. Zrozumienie tego stanu rzeczy ma charakter rozstrzygający. Właściwa ocena teorii Darwina wymaga więc z konieczności oceny działania przypadkowych zmian i doboru naturalnego na poziomie molekularnym. Nawet dzisiaj takie przedsięwzięcie jest niezwykle żmudne i mozolne, nie ma jednak innej drogi. Dobrą wiadomością jest to, że dzięki ogromnym wysiłkom i pomysłowo- ści współczesna nauka stworzyła narzędzia umożliwiające wykonanie tego zadania. Triumf dwudziestowiecznej biologii polegał na wyjaśnieniu jednego z warunków teorii Darwina – na określeniu tego, co leży u podstaw zróżni- cowania. Wiemy obecnie, że zróżnicowanie organizmów jest wynikiem nie- widocznych zmian w ich DNA. (Strukturę DNA omawiam w Dodatku A). Co więcej, badacze skatalogowali ogromną liczbę sposobów, dzięki którym 18 En Arche Rozdział 1. Elementy darwinizmu te zmiany mogą nastąpić. Przypadkowym zmianom podlegają nie tylko po- jedyncze jednostki DNA (zwane nukleotydami). Podczas powielania DNA w kolejnym pokoleniu replikowane lub pomijane mogą być także większe fragmenty podwójnej helisy DNA. Bardzo rzadko dochodzi do dwukrotnego powielenia całej molekuły DNA, w rezultacie którego potomek otrzymuje podwójne DNA swoich rodziców. Aktywne elementy DNA, przypominające wirusy, mogą wstawiać własne kopie w nowe miejsca genomu, czasami po- ciągając za sobą inne elementy DNA. Możliwości zmiany DNA organizmów, jakimi dysponuje natura, są dosłownie nieograniczone. Mozolna praca wielu naukowców odsłoniła nie tylko podstawy zróżnico- wania, ale całkiem precyzyjnie określiła współczynnik mutacji. Ogólnie bio- rąc, powielanie DNA jest niezwykle dokładne. Błąd zdarza się przeciętnie raz na około100 milionów nukleotydów DNA powielonych w następnym poko- leniu. Są jednak wyjątki. W przypadku niektórych wirusów, takich jak HIV, współczynnik mutacji wzrasta ogromnie. Kolejnym ważnym postępem umożliwiającym właściwą ocenę teorii Darwina okazało się sekwencjonowanie DNA. W ciągu ostatnich dekad liczba zsekwencjonowanych łańcuchów DNA wzrosła w tempie wykładni- czym. W połowie lat dziewięćdziesiątych XX wieku udało się opisać sekwen- cję pierwszego pełnego genomu – maleńkich bakterii o nazwie Haemophilus influenzae. Obecnie znamy sekwencje setek genomów. Sekwencjonowanie całych genomów, a także łatwy sposób sekwencjonowania kluczowych frag- mentów DNA organizmów umożliwia badaczom wskazanie zmian mole- kularnych leżących u podstaw chorób genetycznych lub oporności na an- tybiotyki. Cały ten postęp naukowy nie wystarczyłby jednak do sformułowania roz- strzygających wniosków co do możliwości ewolucji darwinowskiej, gdyby nie można było przebadać wystarczającej liczby organizmów. Im większa liczba organizmów, tym większa szansa na to, że przypadkowa mutacja spowoduje korzystną zmianę podlegającą doborowi naturalnemu i tym pewniejsze nasze konkluzje w kwestii możliwości darwinizmu. Badania zwierząt, na przykład zięb, w najlepszym razie mogą obejmować setki osobników. W warunkach laboratoryjnych można przebadać tysiące muszek owocowych. To lepiej, ale liczba jest nadal dalece niewystarczająca. U tysięcy, a nawet milionów organi- zmów do zmian dochodzi stosunkowo rzadko, jednak tylko nieliczne okazują się korzystne. 19 En Arche Granica ewolucji. W poszukiwaniu ograniczeń darwinizmu Oczywiście świat przyrody roi się od organizmów. W danym momencie na naszej planecie mogą żyć miliardy przedstawicieli ssaków, na przykład lu- dzi lub szczurów. W morzach i oceanach zamieszkuje ogromna liczba ryb. Wspomniane organizmy reprezentują jedynie większe formy życia. Oprócz nich są niepoliczone ilości mikroskopijnych tworów, takich jak bakterie i wi- rusy. W przeciwieństwie do laboratoriów, które nie mogą wyhodować wystar- czającej liczby organizmów, aby zbadać możliwości teorii ewolucji Darwina, natura nie ma z tym najmniejszego problemu. Ewolucja od wspólnego przodka poprzez zmiany zachodzące w DNA jest bardzo dobrze dowiedziona. Proces ten może być przypadkowy lub nie. Dzięki ewolucji naukowcy, którzy odkryli sekwencję ludzkiego DNA i odna- leźli korzystne mutacje – na przykład pozwalające lepiej stawić czoło naszym naturalnym wrogom – nie badali DNA wyłącznie jednej osoby. Obserwowali rezultaty zmagań, które toczyły się na przestrzeni tysiącleci i obejmowały miliony milionów ludzi. Przodek współczesnego człowieka przedłużył ko- rzystną zmianę, a jego potomkowie pokonali potomków wielu innych. Zatem współczesna sytuacja odzwierciedla historię ewolucyjną wielu ludzi. Kiedy badacze opisują sekwencję genomu, odsłaniają bogactwo świadectw teorii ewolucji – w sensie darwinowskim lub innym – co było niemożliwe w przy- padku pozostałych metod badawczych. Dymiący pistolet darwinizmu Z powodu ogromnej liczebności populacji, współczynnika reprodukcji i naszej wiedzy z dziedziny genetyki najlepszym pojedynczym sprawdzianem prawdziwości teorii Darwina jest historia malarii. Poświęcę jej dużą część tej książki. Ludzkość trapi wiele chorób pasożytniczych, ale z historycznego punktu widzenia największą zmorą była właśnie malaria, ona też została naj- bardziej gruntownie zbadana. Od 10 tysięcy lat pasożyt przenoszony przez komary wywołuje choroby i śmierć na ogromnych połaciach ziemskiego glo- bu. Dopiero 100 lat temu ludzkość poznała przyczynę gorączki malarycznej, więc wcześniej nie dysponowano żadną świadomą obroną. Jedynym sposo- bem złagodzenia intensywnej, uporczywej presji ze strony pasożyta była siła doboru naturalnego. W ludzkim genomie pojawiły się setki różnych muta- cji dających pewną odporność na malarię, które dzięki doborowi naturalne- mu się rozprzestrzeniły. Mutacje te były zachwalane przez darwinistów jako 20 En Arche Rozdział 1. Elementy darwinizmu najlepszy, najbardziej dobitny przykład zdolności, które kryje w sobie ewolu- cja darwinowska. To prawda. Kiedy jednak odkryliśmy zmiany molekularne leżące u pod- staw odporności na malarię, okazało się, że opowiadają one zupełnie inną historię od tej, której oczekiwali zwolennicy Darwina – historię chaotyczne- go młócenia rękami i prowadzonych na oślep poszukiwań. Malaria stanowi jeden z najlepszych przykładów ewolucji darwinowskiej, jednak dane nauko- we wskazują nie tylko na to, co może ona zdziałać, ale także, co ważniejsze, na to, co leży poza zasięgiem jej możliwości. Podobnie zmiany zachodzące w ludzkim genomie w odpowiedzi na malarię wskazują granicę możliwości przypadkowych mutacji. Ponieważ przypadek malarii został tak gruntownie zbadany, a także z po- wodu astronomicznej liczby organizmów, ewolucyjne zmagania ludzkości z jej starożytną nemezis stanowią najlepszą i najbardziej wiarygodną podsta- wę do formułowania sądów na temat możliwości procesu przypadkowych zmian i doboru naturalnego. Dorównuje jej kilka innych źródeł informacji. Jak się niebawem przekonamy, niektóre z nich snują podobną opowieść. (Caveat lector*: Niestety w celu pełnego zrozumienia i docenienia trud- ności, przed którymi staje przypadkowa zmiana, oraz tego, jak ilustruje je walka ludzkości z malarią, trzeba się zanurzyć w detale zmagań na poziomie molekularnym. Będę się starał ograniczyć do minimum te szczegóły, nie- które ze spraw omawiając w dodatkach. Nie można jednak uniknąć tego, ponieważ przedstawienie zagadnienia wymaga znajomości pewnych szcze- gółów technicznych). Chociaż liczebność zarodźców jest ogromna, jest znacznie mniejsza od liczby organizmów, które żyły na Ziemi. Jednak, jak się niebawem okaże, proste ekstrapolowanie danych dotyczących malarii pozwala na wstępne określenie granicy tego, czego można w uzasadniony sposób oczekiwać od przypadkowych zmian, a nawet od całego życia na Ziemi w ciągu kilku ostatnich miliardów lat. Oprócz tego badania bakterii Escherichia coli (pałeczki okrężnicy) i HIV (wirusa wywołującego AIDS) dostarczają wyraźnego potwierdzenia wniosków płynących z badań malarii. W badaniach przypadkowych mutacji HIV jest czymś w rodzaju kamienia z Rosetty, bo tego rodzaju wirusy cechują się niezwykle wysokim współczynnikiem rotacji, dziesięciokrotnie wyższym * łac. strzeż się, czytelniku (przyp. tłum.). 21 En Arche Granica ewolucji. W poszukiwaniu ograniczeń darwinizmu od współczynnika mutacji komórek. Wirusy zawierają znacznie mniej mate- riału genetycznego, ale ten tak szybko mutuje i się powiela, że mutacji, które przeszedł sam HIV w okresie ostatnich 50 lat, było przynajmniej tyle (choćby niektórych), ile nastąpiło we wszystkich komórkach od początku świata. Wstępny zarys granicy Jedną z trudności, przed którymi staje autor książki podważającej wystar- czalność teorii Darwina, jest to, że niektórzy ludzie mylnie sądzą, iż chce od- rzucić ją w całości. Czas najwyższy uwolnić się od myślenia typu „albo-albo”. Przypadkowe zmiany stanowią w pełni wystarczające wyjaśnienie niektórych cech życia, ale do wyjaśnienia innych nie wystarczą. W tej książce szukamy linii oddzielającej przypadkowe od nieprzypadkowego, linii wyznaczającej granicę ewolucji. Zastanówmy się: Z jednej strony, mamy malarię, starożytną plagę ludzkości, która w pew- nych rejonach świata zabijała połowę dzieci do piątego roku życia. W po- łowie XX wieku odkryto cudowne lekarstwa mogące wyleczyć tę przera- żającą chorobę, co wzbudziło nadzieję, iż uda się całkowicie ją wyplenić. Niestety w ciągu dekady pasożyt wywołujący malarię ewoluował, wytwa- rzając oporność na leki. Opracowano nowe lekarstwa i rzucono je do boju, ale zwycięstwo okazało się jedynie przelotne. Zaczęto się obawiać, że to nie ludzie wyplenią malarię, ale malaria – ludzi, przynajmniej w niektórych częściach świata, gdzie liczba zgonów spowodowanych przez tę chorobę w ostatnich latach dramatycznie wzrosła. Z badań malarii można wycią- gnąć następujący wniosek: ewolucja jest nieubłagana, stawia opór najnow- szym osiągnięciom współczesnej medycyny. Z drugiej strony, mamy chorobę nazywaną anemią sierpowatą. W Stanach Zjednoczonych zmagania z anemią sierpowatą zakończyły się sromotną klęską, ale w Afryce pojawiły się promyki nadziei. Aby doszło do zachoro- wania, potrzebne są dwie kopie (dwa allele, po jednym od każdego rodzica) zmutowanego genu kodującego jeden z czterech łańcuchów białkowych hemoglobiny – białka odpowiadającego za transport tlenu przez erytro- cyty (krwinki czerwone). Hemoglobina o zmienionej budowie (oznacza- na jako HbS) powoduje zmianę kształtu erytrocytów z dyskowatego na 22 En Arche Rozdział 1. Elementy darwinizmu sierpowaty, co pociąga za sobą liczne następstwa zdrowotne i w wielu przypadkach prowadzi do śmierci, najczęściej w młodym wieku. Osoby z jednym zmutowanym allelem tego genu (z jednym allelem sierpowatości) nie mają objawów anemii, jednak ich erytrocyty zawierają około 40 zmie- nionej hemoglobiny. Jednocześnie osoby te są dwukrotnie mniej podatne (oporne) na zakażenie zarodźcem i dziesięciokrotnie rzadziej chorują na ciężką postać malarii. Geny przenoszące pojedynczą mutację anemii sier- powatej pojawiły się prawdopodobnie około 10 tysięcy lat temu w popu- lacjach ludzkich w Afryce. Mutacja sama w sobie jest punktową, prostą zmianą – niczym w zasadzie skomplikowanym. Jak dotąd jednak malaria – mająca po tysiąckroć więcej czasu w porównaniu ze współczesną medy- cyną na pokonanie anemii sierpowatej – nie znalazła jednak sposobu, aby poradzić sobie z tą mutacją. Podczas gdy ewolucyjna moc malarii utrudnia działania współczesnej medycyny, niewielka zmiana genetyczna w organi- zmie gospodarza udaremnia wszelkie wysiłki malarii. Oprócz nich jest HIV. Żniwo śmierci, które AIDS zbiera w obecnych czasach, jest porównywalne z tym, które w średniowieczu zbierała czarna śmierć (dżuma). Współczesna nauka umożliwiła wytworzenie pewnej liczby leków na AIDS, jednak po krótkim czasie – liczonym w miesiącach, a cza- sami zaledwie w dniach – niezmiennie traciły one skuteczność. Powodem była ewolucja darwinowska. Genom HIV, wirusa wywołującego AIDS, jest mikroskopijnym fragmentem RNA wielkości około jednej milionowej ludzkiego genomu. Niewielki rozmiar, duży współczynnik replikacji oraz ogromna liczba kopii wirusa przyczajonych w zarażonej osobie czynią zeń łącznie ewolucyjną potęgę. Przypadkowe zmiany zachodzące podczas re- plikacji wirusa w połączeniu z selektywną presją wywieraną przez leki po- zwalają, by lekooporne odmiany HIV rozwijały się w typowym procesie darwinowskim. W tym przypadku ewolucja bierze górę nad medycyną. Należy również wspomnieć o E. coli. Bakteria E. coli, będąca normalnym mieszkańcem ludzkiego przewodu pokarmowego, jest badana w labora- toriach naukowców od ponad 100 lat. Jej genetyka i biochemia zostały poznane lepiej niż innych organizmów. W ciągu ostatniej dekady bakteria E. coli została poddana najbardziej rozległym, szeroko zakrojonym labo- ratoryjnym badaniom ewolucyjnym, jakie kiedykolwiek przeprowadzono. 23 En Arche Granica ewolucji. W poszukiwaniu ograniczeń darwinizmu Ta powielająca się około siedmiu razy dziennie bakteria była hodowana w kolbach przez ponad 30 tysięcy pokoleń. Trzydzieści tysięcy pokoleń od- powiada blisko milionowi ludzkich lat. Co przyniosła ewolucja? Głównie swoje przeciwieństwo, dewolucję. Chociaż marginalne szczegóły pewnych systemów uległy zmianie, w ciągu 30 tysięcy pokoleń bakteria raz po raz odrzucała znaczne kawałki swojego genetycznego dziedzictwa, między in- nymi zdolność tworzenia niektórych części składowych RNA. Jest także ryba zaliczana do podrzędu nototeniowców, zamieszkująca re- jon Antarktyki, potrafiąca przetrwać w temperaturze, która powinna za- mrozić jej krew w naczyniach krwionośnych. Badania wykazały, że ma- leńkie, stopniowe zmiany zachodzące w jej DNA w ciągu 10 milionów lat wytworzyły nowy zdumiewający rodzaj środka zapobiegającego zamarza- niu – od mrażacza, który przywiera do kryształków lodu i zapobiega ich rozrostowi. Kolejne zwycięstwo doboru naturalnego. Na koniec ponownie wracamy do malarii. Agresywny pasożyt wywołujący chorobę – ewolucyjny wulkan, który nic sobie nie robi z ludzkich leków – ma piętę Achillesową. Nie rozwinie się w organizmie komara gospodarza, jeśli temperatura, w której ten się znajduje, nie będzie przynajmniej umiar- kowana, co ogranicza zasięg jego występowania głównie do tropików. Gdyby pasożyt mógł się rozwijać w niższej temperaturze, malaria zdoła- łaby się znacznie bardziej rozprzestrzenić. Jednak mimo dziesiątek tysięcy lat i ogromnej liczebności populacji, znacznie większej niż wspomnianej ryby z Antarktyki, zarodziec malarii nie zdołał tego dokonać. Dlaczego ryba potrafiła wyewoluować tak, by móc żyć w temperaturze niższej od punktu zamarzania, a zarodziec malarii nie potrafi przeżyć w nieco niższej temperaturze? Gdzieś pomiędzy tymi przykładami przebiega granica ewolucji. 24 En Arche Rozdział 2 Wyścig zbrojeń czy wojna pozycyjna? Malaria nie bez powodu została nazwana „zabójcą milionów”1. Ta za- raza uśmierca co roku wielu ludzi – głównie małe dzieci – i wywołuje chorobę u 100 razy większej liczby osób. Genom ludzki i genom zarodźca walczą ze sobą od tysięcy lat. Przez lata miliardy ludzi i astronomiczna liczba zarodźców malarii trzymały się wzajemnie za gardło. W ciągu tych zaciekłych zmagań ewolucyjnych każda zmiana, która dawała przewagę, była faworyzo- wana przez zasadę doboru naturalnego i rosła liczbowo. Dzięki takim tech- nikom, jak sekwencjonowanie DNA, ujawniono wiele molekularnych zmian ewolucyjnych zachodzących w ludzkim organizmie i zarodźcu malarii. Ma- laria dostarcza lepszego studium działania darwinowskiej ewolucji niż zięby z Galapagos, piękne ćmy krępaki nabrzozaki lub inne stworzenia, które silniej przemawiają do wyobraźni. Niczym mikroskopijny Dracula, diaboliczny zarodziec malarii żywi się ludzką krwią. Ten jednokomórkowy organizm przenoszony przez komary dostaje się do krwiobiegu w chwili ugryzienia. Wniknąwszy do środka, za- rodźce malarii krążą, dopóki nie dotrą do wątroby, gdzie zatrzymują się na pewien czas, by się rozmnożyć. Następnie powracają do krwiobiegu i wnikają do środka krwinek czerwonych. Zainfekowane komórki krwi mogą utkwić w naczyniach krwionośnych i przestać krążyć. W tym czasie zarodziec malarii, który wniknął do środka, kontynuuje reprodukcję (powstaje około 20 kopii), co prowadzi do rozpadu erytrocytów i zainfekowania kolejnych. Zarodźce 1 Ta fraza pochodzi z wiersza Mosquito Day [Dzień komara] znalezionego w liście brytyj- skiego naukowca Ronalda Rossa do żony (z 20 sierpnia 1897 roku). Ross (1857–1932) od- krył, że malaria jest przenoszona przez komary, za co w 1907 roku otrzymał Nagrodę Nobla w dziedzinie fizjologii i medycyny. Utwór został zacytowany w książce I. W. Shermana, Malaria: Parasite Biology, Pathogenesis, and Protection, Washington, D.C. 1998, s. 6. 25 En Arche
Pobierz darmowy fragment (pdf)

Gdzie kupić całą publikację:

Granica ewolucji. W poszukiwaniu ograniczeń darwinizmu
Autor:

Opinie na temat publikacji:


Inne popularne pozycje z tej kategorii:


Czytaj również:


Prowadzisz stronę lub blog? Wstaw link do fragmentu tej książki i współpracuj z Cyfroteką: