O czym mówię, kiedy mówię o oewolucji

Przyznaję szczerze - serdecznie nie cierpię zwrotów typu „przez x będę rozumiał…”, i zawsze wydaje mi się, że przez x każdy rozumie mniej więcej to samo. Wiem też, że większość Czytelników zapewne dobrze rozumie, na czym polega to całe „darwinowskie tałatajstwo”, jak wyraził się kiedyś pewien mój znajomy. Kwestia ewolucji - a raczej tego, jak jest ona rozumiana - wyraźnie pokazuje jednak, jak ważne jest wytłumaczenie rozmówcy, co ma się dokładnie na myśli. Bez takiego zastrzeżenia można się wpakować w niekończące się tłumaczenia - że człowiek nie pochodzi od małpy, że cały proces nie ma celu lub że teoria ewolucji to „tylko teoria”. Podstawowa przynajmniej wiedza na ten temat będzie konieczna, jeśli chcemy zająć się bardziej skomplikowanymi kwestiami, takimi jak socjobiologia, psychologia ewolucyjna czy genetyka. A zatem – do dzieła!

Ewolucja to nic innego, jak proces stopniowo narastających zmian. W jej wyniku z prostych, jednokomórkowych organizmów mogły po kilku miliardach lat powstać niezwykle złożone, wielokomórkowe formy, takie jak choćby łosie. Nie dajmy się zwieść „argumentom” niektórych kreacjonistów – nigdy nie ujrzymy małpy rodzącej człowieka. Zmiany następujące z pokolenia na pokolenie są ledwie dostrzegalne. Gdybyśmy – jak proponuje w swojej książce Richard Dawkins – ustawili w szereg wszystkie pokolenia dzielące jakiś organizm z jego praprzodkiem, zobaczylibyśmy sąsiadujące ze sobą, niemal identyczne stworzenia. Dopiero spojrzenie z pewnej odległości ukaże nam istotność narastających różnic.

No dobrze, ale DLACZEGO w zasadzie świat ożywiony się zmienia z biegiem czasu? Odpowiedź na to pytanie znaleźli – niemal równolegle – dwaj genialni badacze, Charles Darwin i Alfred Wallace. Brzmi ona: dobór naturalny, lub inaczej – naturalna selekcja. Wbrew słowom Stachury, nie dla wszystkich starczy miejsca pod wielkim dachem nieba. Liczba niezbędnych do przetrwania (a, co ważniejsze, reprodukcji) zasobów, takich jak pożywienie, partnerzy seksualni czy terytoria, jest niestety ograniczona. Organizmy muszą walczyć o dostęp do nich, przetrwają tylko te, które są odpowiednio dostosowane. Tylko silne łosie są w stanie zdobyć pokarm, dostęp do samicy i jednocześnie uciec przed drapieżnikami. Adaptacjami nazywamy cechy, które zwiększają dostosowanie organizmu i pozwalają mu rozwiązać konkretny problem (np. adaptacją grubodzioba jest masywny dziób, pozwalający mu wydobywać nasiona z twardych łusek).

Natura musi jednak mieć w czym wybierać, konieczna jest zatem jakaś naturalna zmienność między organizmami. Niektóre łosie są duże, inne małe, jedne mają ogromne poroże, inne nie mają się czym pochwalić. Zasadniczo wymienia się cztery źródła zmienności. Po pierwsze, są to mutacje – przypadkowe zmiany w materiale genetycznym. Mutacje rzadko kiedy bywają korzystne dla nosiciela, częściej prowadza do chorób genetycznych – takich jak zespół Downa, czasami jednak wyposażają osobnika w jakąś korzystna cechę, która zwiększy jego dostosowanie. Po drugie – rekombinacje, czyli przetasowania genów powstające w wyniku rozmnażania płciowego (Czytelnik pamięta zapewne rozrysowywanie drzewek na lekcji biologii w celu ustalenia, czy niebieskooka blondynka i czarnooki szatyn mogą mieć jasnowłosego syna). Po trzecie, zmienność możliwa jest dzięki przepływowi genów – zdarza się, że łoś z jednego obszaru przewędruje na inny, przenosząc wraz ze swoim łosim cielskiem także swoje geny do innej populacji łosi. W świecie ludzi taki przepływ doszedł do niesłychanych rozmiarów dzięki globalizacji i innym głupotom, których uczą się studenci socjologii. Czwartym zjawiskiem jest tzw. dryf genetyczny, czyli losowe zmiany ilości alleli w puli genowej populacji. Zdarza się to np. wtedy, gdy populacja zostaje w dużej części przetrzebiona, a przy życiu zostaje tylko kilka osobników. W następnym pokoleniu populacja ta będzie, siłą rzeczy, dużo mniej zróżnicowana genetycznie od populacji sprzed katastrofy. Jest to tzw. efekt wąskiego gardła, a jego przykładami mogą być polskie żubry, które zostały odtworzone z niewielkiej liczby ocalałych osobników.

Istnieje także inny rodzaj doboru, o którym zresztą będziemy pisać jeszcze wiele razy. Jest to dobór płciowy. Tym razem selekcji nie dokonuje Matka Natura, lecz – mniej lub bardziej bezpośrednio - osobnik płci przeciwnej. Najczęściej o dostępie do partnera rozstrzygają rozmaite utarczki między samcami, takie jak walki na rogi u jeleni. Jeśli jednak wybór jest bezpośredni, najczęściej dokonuje go samica. To ona bowiem inwestuje w potencjalny związek najwięcej – komórka jajowa jest dosyć kosztownym interesem (w przeciwieństwie do produkowanych masowo plemników), długa ciąża zaś wymaga od samicy ogromnego wkładu energii.* Jest to proces niezwykle ważny – tylko Ci, którzy znajdą partnera, są w stanie przekazać swoje geny dalej i w jakikolwiek sposób wpłynąć na procesy ewolucyjne.

Najlepszą ilustracją doboru płciowego są zachowania ptaków. Po co pawiowi ogon? Ano po to, by zaimponować samicy. Ona wybierze samca o najbardziej pokaźnym garniturze piór. Duży, błyszczący wachlarz jest dla niej informacją, że przyszły partner jest zdrowy i zapewne przekaże tę cechę potomstwu. Zgodnie z tzw. teorią upośledzenia (autorstwa Amotza Zahaviego) samce, przez kolorowe upierzenie i cały przepych ich upierzenia mówią samicy mniej więcej to: „widzisz, mam tak absurdalnie ogromny ogon. Nie jest mi on do niczego potrzebny, za to przyciąga drapieżniki. Mimo tak znaczącego upośledzenia jestem jednak w stanie przetrwać, a to znaczy, że musze być naprawdę silny!”. Motywacje samicy tłumaczy też hipoteza seksownego syna – jeśli mój partner jest tak cudowny, to może i potencjalny syn odziedziczy jego cechy i będzie w stanie zdobyć wiele samic i spłodzić wiele potomstwa?

Można jednak przekazać swoje geny także w mniej oczywisty sposób. Dzieje się to dzięki tzw. doborowi krewniaczemu, opisanemu przez Williama Hamiltona. Moje rodzeństwo dzieli ze mną 50% wspólnych genów. Jeśli pomogę bratu (np. oddając mu część pożywienia), mogę przyczynić się do jego sukcesu reprodukcyjnego, a tym samym przysłużyć się genom. Dobór krewniaczy sprawia, że zwierzęta spokrewnione ze sobą często współpracują, współpraca taka jednak, nazywana altruizmem krewniaczym, z punktu widzenia ewolucji jest niezwykle interesowna. Jeśli łoś, dajmy na to, Tomasz, pomaga swojemu kuzynowi Staszkowi, nie robi tego z czystej dobroci serca – „wie”, że pomaga także swoim genom. Do teorii Hamiltona odwołuje się cały szereg hipotez psychologii ewolucyjnej, o których na pewno będziemy jeszcze wiele pisać.

No dobrze, wiemy już, co napędza ewolucję. Ale jak to możliwe, że z jednego gatunku w końcu wyodrębnia się inny? Proces ten nazywany jest specjacją. Wyróżnia się dwa jej rodzaje: sympatryczną i allopatryczną. Pierwsza zachodzi w populacji zamieszkującej jedno terytorium. Ma to miejsce np. wtedy, gdy część osobników ma nieco inne zachowania rozrodcze niż reszta populacji (choćby nieco inne zawołania godowe). Sprawia to, że krzyżują się one głównie między sobą, co stopniowo prowadzi do rozdzielania się populacji (na skutek akumulacji zmian). Inną przyczyną mogą być m.in różnice w zwyczajach żywieniowych czy zachowaniu. Specjacja allopatryczna zaś następuje wtedy, gdy populacja zostaje rozdzielona jakąś fizyczną barierą – rzeką, łańcuchem górskim – a rozdzielone części stopniowo podlegają dywergencji. O powstaniu gatunku mówimy wtedy, gdy osobniki z rozdzielonych grup nie mogą krzyżować się ze sobą, dając płodne potomstwo.

           Na koniec warto rozprawić się z kilkoma mitami, którymi obrosła ewolucja w umysłach wielu ludzi. Po pierwsze, słowa „teoria” w nazwie „teoria ewolucji” nie należy rozumieć potocznie. Nie jest to bowiem „teoria” rozumiana jako „teza jeszcze nie udowodniona lub nie znajdująca potwierdzenia w praktyce” (za Słownikiem języka polskiego PWN) , jest to teoria jako „całościowa koncepcja zawierająca opis i wyjaśnienie określonych zjawisk i zagadnień”. Teoria heliocentryczna też jest teorią – ale w tym drugim znaczeniu, tak samo jak teoria ewolucji. Obie są w podobnym stopniu potwierdzone.

           Po drugie, ewolucja nie ma celu ani kierunku. Organizmy nie rozwijają się z jakiegoś mitycznego punktu Alfa do punktu Omega, jak sugerują niektórzy filozofowie. Przyroda jest krótkowzroczna, rozwiązuje tylko tymczasowe problemy (czasem dużym kosztem) i nie bierze po uwagę tego, co zdarzyć się może w przyszłości. Nieprawdą jest, że bardzie skomplikowane formy zastępują mniej skomplikowane (nie zawsze się tak dzieje). Drabinę bytów, szeregującą stworzenia od najdoskonalszych do najmniej doskonałych, trzeba wyrzucić na śmietnik: pod względem biologicznym zarówno człowiek, jak i pałeczka okrężnicy nie różnią się niczym szczególnym, mają za sobą tyle samo lat ewolucji; każde na swój sposób dostosowało się do środowiska.

Ponadto, rozwiązania wypracowane przez dobór naturalny nie są doskonałe. Natura jest leniwa – nie buduje nic od nowa, wykorzystuje raczej już istniejące cechy i modyfikuje ich funkcję, co prowadzi nieraz do nieco absurdalnych efektów. Dobrym przykładem jest  nasieniowód, który – jak można zauważyć na rysunkach anatomicznych – okręcony jest wokół moczowodu. Rozwiązanie to wydaje się bezsensowne, tymczasem łatwo je zrozumieć, jeśli weźmie się pod uwagę sposób działania ewolucji. Okazuje się bowiem, że dawniej jądra nie znajdowały się „poza ciałem ,a w jego wnętrzu, ponad moczowodem. Wówczas nasieniowód biegł bezpośrednio do nich. Wraz z ich obniżeniem się, obniżały się także nasieniowody. jako że jednak nie mogły „moczowodu” ominąć, owinęły się wokół niego i wydłużyły.  

Po czwarte: człowiek nie pochodzi od małpy. Ma z małpą wspólnego przodka, który, jak zawsze się dodaje, był zapewne bardziej podobny do szympansa (naszego najbliższego kuzyna), niż do nas. Na temat podobieństwa ludzi do szympansów - różni nas bowiem tylko 1,6% genów – narosło wiele innych mitów, nimi jednak zajmiemy się kiedy indziej.

Tyle tytułem wstępu. Zdaję sobie sprawę, że opis procesów ewolucyjnych był bardzo pobieżny, pominąłem przy tym dziedziczenie i genetykę, myślę jednak, że na razie wystarczy to nam w zupełności. Taka ściągawką przyda się w przyszłości, gdy będziemy przedstawiać dużo bardziej złożone procesy, których nie da się zrozumieć bez odwołania do prostszych zjawisk. Tymczasem zaś – do zobaczenia następnym razem.