Teorija evolucije, genetska evolucija i neo Darvinizam
Da li je genetska evolucija evoluirala evoluciju vrsta od svoje prve postavke Lamarka i Darvina
Evolucija bez krvavih kandži
U svom klasičnom djelu iz 1970. godine pod naslovom Evolution and the Diversity of Life (Evolucija i životna raznolikost), [Mavr, 1976., stranica 227], Mavr je napisao: »Čini mi se da se Lamarcka može s mnogo većim pravom nazvati »utemeljiteljem teorije evolucije«, što je nekoliko francuskih povjesničara i učinilo – Lamarck je p r v i autor koji je čitavu knjigu posvetio prvenstveno predstavljanju teorije organske evolucije. On je prvi predstavio cjelokupan sustav životinja kao proizvod evolucije.«
Ne samo da je Lamarck predstavio svoju teoriju pedeset godina prije Darwina nego je ponudio mnogo manje surovu teoriju o mehanizmima evolucije. Lamarckova teorija sugerira da se evolucija temelji na »poučnoj«, kooperativnoj interakciji i z m e đ u organizama i njihove okoline koja ž i v o t n im oblicima omogućava da prežive i evoluiraju u d i n a m i č n om svijetu. Njegova ideja je bila da organizmi stječu i prenose prilagodbe neophodne za svoj opstanak u okolišu koji se mijenja. Zanimljivo je da se ova Lamarckova hipoteza o mehanizmima evolucije slaže sa shvaćanjem suvremenih staničnih biologa o n a č i n u na koji se imunološki sustavi prilagođavaju svojoj okolini.
Lamarckova teorija najprije se našla na udaru Crkve. Ideja da su se ljudi razvili iz nižih životnih oblika proglašena je herezom. Lamarcka su nipodaštavali i njegovi kolege znanstvenici koji su, kao kreacionisti, ismijali njegove teorije. Njemački razvojni psiholog August Weismann pridonio je guranju Lamarcka na marginu kada je pokušao testirati Lamarckovu teoriju da organizmi prenose svoje značajke usmjerene na preživljavanje koje su stekli putem interakcije s okolinom. U jednom od svojih pokusa Weismann je ženki i mužjaku miša odrezao repove i zatim ih pario. Weismann je tvrdio da miševi, ukoliko je Lamarckova teorija ispravna, trebaju prenijeti svoju bezrepost svojim potomcima.
Prva generacije miševa rođena je s repovima. Weismann je ponovio eksperiment još dvadeset jednu generaciju, m e đ u t im nije rođen nijedan bezrepi miš, što je Weismanna navelo na zaključak da je Lamarckova ideja o nasljeđivanju pogrešna.
Međutim, Weismannov eksperiment nije bio primjerena provjera Lamarckove teorije. Prema njegovoj biografkinji L. J. Jordanovoj, Lamarck je sugerirao da se takve evolutivne promjene mogu odvijati kroz »golema vremenska razdoblja«. Jordanova je 1984. godine napisala da je Lamarckova teorija »počivala« na velikom broju »propozicija«, uključujući: »…zakoni što upravljaju živim stvarima tijekom golemih vremenskih razdoblja proizveli SU sve složenije oblike.« [Jordanova, 1984., stranica 71]. Weismannov petogodišnji eksperiment očito nije bio dovoljno dug da provjeri tu teoriju. Još veći nedostatak tog eksperimenta je da Lamarck nikada nije tvrdio da će se prenijeti svaka promjena na organizmu. Lamarck je rekao da organizmi zadržavaju značajke (npr. repove) kada ih trebaju za preživljavanje. Iako Wiesmann nije smatrao da miševima za preživljavanje trebaju repovi, nitko nije pitao miševe smatraju li da su im repovi nužni za preživljavanje!
Usprkos o č i t im manjkavostima, studija o bezrepim miševima pomogla je u n i š t i t i Lamarckovu reputaciju. U stvari, Lamarcka su uglavnom ignorirali i ocrnjivali. C. H. Waddington, evolucionist sa Sveučilišta Cornell, je u The Evolution of an Evolutionist (Evolucija evolucionista) [Waddington, 1978., stranica 38.) napisao:
»Lamarck je jedina velika ličnost u povijesti biologije čije je ime praktički postalo izraz poruge. Sudbina rada većine znanstvenika je da s vremenom bude odbačen, m e đ u t im vrlo je mali broj autora napisao djela koja se i dva stoljeća kasnije odbacuju s takvom indignacijom da bi skeptik mogao posumnjati da se radi o nečistoj savjesti. Zapravo m i s l im da se Lamarcka p r i l i č n o nepravedno kritiziralo.«
Waddington je ove dalekovidne riječi napisao prije trideset godina, Danas se Lamarckova teorija nanovo vrednuju u svjetlu nove znanosti koja sugerira da često stigmatizirani biolog nije bio potpuno u krivu, a da često hvaljena Darwinova teorija nije posve točna. Naslov jednog članka u p r e s t i ž n om časopisu Science iz 2000. godine bio je prvi znak »glasnosti«: »Je li Lamarck bio bar malo u pravu?« [Balter 2000.].
Jedan od razloga zbog kojih znanstvenici ponovno razmatraju Lamarcka je taj što nas evolucionisti podsjećaju na neprocjenjivu ulogu suradnje u održavanju života u biosferi. Znanstvenici su davno uočili simbiotske odnose u prirodi. U knjizi Darwin’s Blind Spot (Darwinova slijepa točka) britanski liječnik Frank Ryan navodi niz takvih odnosa, uključujući žutog škampa koji skuplja hranu dok ga njegov partner glavoč štiti od predatora, te vrstu raka samca koji na svojoj kućici nosi moruzgvu.« Ribe i hobotnice vole se hraniti rakovima samcima, m e đ u t im kada se približe toj vrsti raka samca moruzgva izbaci svoje živo obojene lovke s njihovim m n o š t v om žarnica, te opeče predatora prisiljavajući ga da svoj obrok potraži negdje drugdje.« Ratoborna moruzgva također profitira u tom odnosu budući da jede ostatke rakove hrane.
Međutim, današnje razumijevanje suradnje u prirodi ide mnogo dalje od tih lako zamjetljivih primjera. »Biolozi postaju sve svjesniji da su životinje koevoluirale te da i dalje koegzistiraju s različitim porodicama mikroorganizama nužnih za njihovo zdravlje i rast.« stoji u članku nedavno objavljenom u časopisu Science pod naslovom »Preživljavamo uz p o m o ć naših malih p r i jatelja « [We Get By W i t h A Little Help From Our (Little) Friends; Ruby, et al.] Proučavanje t ih odnosa danas je jedno od najbrže rastućih područja u biologiji zvano »biologija sustava«.
Ironično je da su nas posljednjih desetljeća učili da ratujemo protiv mikroorganizama, i to svim sredstvima – od antibakterijskih sapuna pa do antibiotika. Međutim, ta pretjerano pojednostavljena poruka zanemaruje činjenicu da su mnoge bakterije od presudne važnosti za naše zdravlje. Klasičan primjer kako mikroorganizmi pomažu ljudima su bakterije u našem probavnom sustavu koje su ključne za naše preživljavanje. Bakterije u našem želucu i crijevnom traktu pomažu pri probavi hrane i, također, omogućavaju apsorpciju prijeko potrebnih vitamina. Ta suradnja između ljudi i mikroba razlog je zbog kojeg neumjerena upotreba antibiotika šteti našem zdravlju. Antibiotici su ubojice koji ne biraju – bakterije koje su potrebne za naše preživljavanje ubijaju jednako efikasno kao i bakterije koje su za njega štetne.
Nedavni napredak u genomskoj znanosti otkrio je još jedan mehanizam suradnje između vrsta. Ispostavilo se da živi organizmi u stvari integriraju svoje stanične zajednice razmjenjujući njihove gene. Ranije se mislilo da se geni prenose isključivo putem reprodukcije, potomstvu nekog pojedinačnog organizma.
Sada znanstvenici otkrivaju da se geni dijele ne samo između pojeđinačnih pripadnika vrsta nego i između pripadnika različitih vrsta. Dijeljenje genetskih informacija preko prijenosa gena (»eng. gene transfer«) ubrzava evoluciju budući da organizmi mogu usvojiti »naučeno« iskustvo od drugih organizama. [Nitz, et al., 2004.; Pennisi, 2004.; Boucher, et al., 2003.; Dutta i Pan, 2002.; Gogarten, 2003.] S obzirom na tu razmjenu gena, na organizme se više ne može gledati kao na nepovezane entitete; ne postoji zid između vrsta. Daniel Drell, direktor programa za genom mikroorganizama pri Ministarstvu energetike za časopis Science (2001., 1634) je izjavio: »…više ne možemo sa sigurnošću reći što je vrsta.« [Pennisi, 2001.].
Ta razmjena informacija nije slučajnost. To je n a č i n na koji priroda poboljšava izglede za preživljavanje u biosferi. Kao što je ranije spomenuto, geni su fizičko sjećanje n a u č e n i h iskustava nekog organizma. Nedavno u o č e n a razmjena gena m e đ u pojedinačnim organizmima raspršuje ta sjećanja i time utječe na opstanak svih organizama koji sačinjavaju zajednicu života. I, sada kada znamo za taj mehanizam prijenosa gena unutar i između vrsta, bjelodane postaju opasnosti genetskog inženjerstva.
Na primjer, modificiranje gena rajčice možda se neće zaustaviti na rajčici, možda će izmijeniti čitavu biosferu na načine koje ne možemo predvidjeti. Već postoji studija koja pokazuje da se pri čovjekovom probavljanju genetski modificirane hrane umjetno proizvedeni geni prenose u korisne bakterije u crijevima i mijenjaju njihov karakter. (Heritage, 2004.; Netherwood,et al.,2004.)
Na sličan način prijenos gena između genetski modificiranih ratarskih kultura i izvornih biljnih vrsta koje ih okružuju dovodi do sve veće pojave iznimno otpornih vrsta nazvanih super-korovi. [Milius, 2003.; Haygood, et al., 2003.; Desplanque, et a l , 2002.: Spencer i Anow, 2001.]. Kada su u okoliš uveli genetski modificirane organizme, inženjeri nisu uzeli u obzir činjenicu prijenosa gena. Sada, kada se njihovi modificirani geni šire među drugim organizmima u okolišu i mijenjaju ih, počinjemo se suočavati s pogubnim posljedicama tog previda. [Watrud, et a l , 2004.].
Genetički evolucionisti upozoravaju da ćemo, propustimo li primijeniti pouke naše zajedničke genetske sudbine koja bi nas trebala poučiti suradnji među svim vrstama, ugroziti opstanak čovječanstva. Trebamo nadići darvinovsku teoriju koja ističe važnost pojedinaca i prihvatiti onu koja naglašava važnost zajednice. Britanski znanstvenik Timofhy Lenton podastire dokaze da evolucija više ovisi o interakciji m e đ u vrstama nego o interakciji između pojedinaca unutar vrsta. Evolucija postaje stvar preživljavanja najsposobnijih skupina a ne preživljavanja najsposobnijih pojedinaca. U članku objavljenom 1998. godine u časopisu Nature Lenton je napisao da umjesto usredotočivanja na pojedince i njihovu ulogu u evoluciji, »…moramo uzeti u obzir cjelovitost organizama i njihovog materijalnog okoliša kako bismo dokraja razumjeli koje značajke se prenose i postaju prevladavajuće«. [Lenton, 1998.]
Lenton se slaže s hipotezom Jamesa Lovelocka o Gaji, koja kaže da Zemlja i sve vrste na njoj tvore jedan interaktivni, živući organizam. Oni koji odupiru tu hipotezu tvrde da diranje u ravnotežu tog super-organizma zvanog Gaja, bilo da se radi o uništavanju prašuma, stanjivanju ozonskog omotača i l i mijenjanju organizama genetičkim inženjerstvom, može ugroziti njegov i , posljedično, naš opstanak.
Nedavno provedene studije što ih je financiralo britansko Vijeće za istraživanje prirodnog okoliša (Natural Environment Research Council) poduprle su tu zabrinutost. [Thomas, et a l , 2004.; Stevens, et al., 2004.] Iako je u povijesti našeg planeta dolazilo do masovnih izumiranja, pretpostavlja su da su sva bila prouzročena izvanzemaljskim događajima, kao na primjer udarom kometa u Zemlju. Jedna od novih studija zaključuje da »prirodni svijet prolazi kroz šesto veliko izumiranje u svojoj povilesti. « [Lovell, 2004.]
Međutim, ovaj put uzrok izumiranja nije izvanzemaljski. Prema jednom od autora istraživanja, Jeremyju Thomasu, »koliko možemo vidjeti, ovo izumiranje uzrokuje jedan životinjski organizam – čovjek.«
Izvod iz knjige Biologija vjerovanja, autor Bruce H. Lipton