Trzecia droga ewolucji? Nie sądzę

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 nie-darwinowskiej 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