Ewolucjoniści z wątpliwościami. David M. Raup i dane kopalne w kontekście teorii ewolucjiCzas czytania: 9 min

Marcin Greszata

2022-04-01
Ewolucjoniści z wątpliwościami. David M. Raup i dane kopalne w kontekście teorii ewolucji<span class="wtr-time-wrap after-title">Czas czytania: <span class="wtr-time-number">9</span> min </span>

Jakie jest znaczenie zapisu kopalnego dla darwinowskiego ewolucjonizmu? Czy masowe wymierania były czynnikiem decydującym o ewolucji świata przyrody ożywionej? Jaki wkład miał David M. Raup w naukowe rozważania dotyczące ewolucji? Zanim jednak odpowiemy na te pytania, należałoby się bliżej przyjrzeć postaci samego uczonego. Jego kariera naukowa była na tyle barwna i pełna zwrotów, w których Raup niemal porzucił naukę, że warto przytoczyć krótką historię jego życia.

David Malcolm Raup urodził się w 1933 roku w Bostonie w stanie Massachusetts. Jego ojciec, Hugh Raup, był botanikiem i profesorem Uniwersytetu Harvarda. Matka, Lucy Gibson – nauczycielka i lichenolog – prowadziła badania nad porostami. David Raup w młodzieńczych latach, prawdopodobnie na przekór rodzicom, nie przejawiał zainteresowania nauką. Gdy miał 15 lat, ukończył szkołę w Loomies, a jego ojciec w tym czasie został dyrektorem Harvard Forest w Petersham1. W wieku 17 lat rozpoczął studia licencjackie w Colby College, których nie ukończył, ponieważ, jak twierdził, nie był wtedy przykładnym studentem. Dużo czasu poświęcał na grę w pokera oraz jazdę na nartach. W 1952 roku przeniósł się do Chicago, gdzie – w otoczeniu debiutujących naukowców, takich jak Heinz Lowenstam (geochemik), Everett C. Olson (paleontolog kręgowców) czy Ralph Gordon Johnson (paleoekolog) – rozpoczął studia w University of Chicago. Elastyczny system nauczania, który pozwolił Raupowi rozpocząć studia, ostatecznie zablokował mu dalszy rozwój. Z trudem przekonał władze Uniwersytetu w Chicago, aby umożliwiono mu ukończenie nauki w formie korespondencyjnej z zastrzeżeniem jednak, że nie wróci już na uczelnię. Mniej więcej w tym czasie Raup zaczął interesować się paleontologią. Po nieudanej próbie dostania się na Uniwersytet w Michigan rozpoczął (dzięki pomocy ojca) studia doktoranckie na Uniwersytecie Harvarda pod okiem paleontologa Bernharda Kummela. Po roku zarzucił studia, podejmując pracę w Standard Oil of California. Jednak po otrzymaniu informacji, że dostał stypendium National Science Foundation, powrócił na Harvard. W latach 1956–1978 współpracował z Kalifornijskim Instytutem Technologii, Uniwersytetem Johna Hopkinsa w Baltimore oraz Uniwersytetem Rochesterskim w Nowym Jorku. W 1970 roku po raz kolejny był o krok od zarzucenia kariery naukowej – tym razem z zamiłowania do morza i żeglarstwa2. W 1978 roku przeniósł się do Muzeum Historii Naturalnej w Chicago, gdzie został przewodniczącym katedry geologii, a następnie dziekanem nauk ścisłych. Obowiązki sprawowane w muzeum ograniczały jednak jego czas na aktywność badawczą, tak więc w 1982 roku powrócił na Uniwersytet w Chicago (mimo wcześniejszego warunku uniemożliwiającego mu powrót), w którym pracował do śmierci w 2015 roku3. Jego książki Zasady paleontologii4, Patterns and Processes in the History of Life5 [Wzorce i procesy w historii życia], Extinction: Bad Genes or Bad Luck?6 [Wymieranie. Złe geny czy pech?], The Nemesis Affair: A Story of the Death of Dinosaurs and the Ways of Science7 [Przypadek Nemesis: Historia wyginięcia dinozaurów i naukowe wyjaśnienia tego wydarzenia] wywarły znaczny wpływ na współczesną paleontologię. Godny odnotowania jest także fakt, że nazwiskiem uczonego nazwano jedną z asteroid – 9165 Raup8.

Po raz kolejny w ramach cyklu ,,ewolucjoniści z wątpliwościami’’ wracamy do tematu zapisu kopalnego. Nie bez powodu, gdyż jak wiemy z poprzednich tekstów, jest to często podkreślana kość niezgody między darwinowskim ewolucjonizmem a danymi paleontologicznymi. Darwin ogłosił swoją teorię w 1859 roku. I chociaż w tym czasie paleontologia przeżywała gwałtowny rozwój jako samodzielna nauka, to znaczna część zapisów kopalnych nie była jeszcze odkryta. Darwin miał prawo wówczas przypuszczać, że wraz z rozwojem badań paleontologicznych pojawią się dane empiryczne pochodzące z zapisów kopalnych, które poprą słuszność założeń jego teorii. Publikując swoje dzieło O powstawaniu gatunków drogą naturalnego doboru, czyli o utrzymywaniu się doskonalszych ras w walce o byt9, przyczynił się w znacznym stopniu do nadania paleontologii nowego kierunku – poszukiwania śladów ewolucji organizmów. Wiek XX to z kolei nowe narzędzia, które dały więcej możliwości w badaniach zapisów kopalnych – datowanie izotopowe oraz teoria płyt tektonicznych, która pozwoliła powiązać rozwój życia z geograficznym zasięgiem organizmów. Po 120 latach od ogłoszenia przez Darwina teorii ewolucji, wykorzystując nowe narzędzia, takie jak modelowanie matematyczne, David M. Raup poddał ocenie wartość śladów kopalnych w kontekście teorii ewolucji. Doszedł do wniosku, że dysponując zaledwie 1% potencjalnych śladów kopalnych ciężko potwierdzić słuszność teorii ewolucji. Kazimierz Jodkowski w książce Metodologiczne aspekty kontrowersji ewolucjonizm-kreacjonizm10 zaznacza, że liczba odkrytych dotąd gatunków skamieniałych roślin i zwierząt wynosi około ćwierć miliona, a szacuje się, że jest ich ponad sto razy więcej. Raup zwracał uwagę na fakt, że wiele przykładów gładkich przejść pomiędzy gatunkami, na które powoływali się ewolucjoniści w czasach Darwina, po ich dokładniejszym zbadaniu okazywało się mało wiarygodnymi. Podkreślał także, że życzeniowe myślenie Darwina i jego zwolenników dotyczące odnalezienia wraz z rozwojem paleontologii śladów form pośrednich między gatunkami wkradło się do podręczników i z czasem utrwaliło w świadomości uczonych spoza biologii ewolucyjnej i paleontologii11.

W latach 70. Raup był kluczową postacią w projekcie badającym znaczenie zdarzeń losowych w kontekście różnorodności życia. Pracując w Marine Biological Laboratory w Woods Hole w stanie Massachusetts, wraz z Danielem Simberloffem, Stephenem Jayem Gouldem, Thomasem Schopfem, a później z Johnem Sepkowskim, badał stochastyczne modele wzorców różnorodności kladów12 – liczbę taksonów13 w grupie powiązanych organizmów14.

Kamieniem milowym w badaniach Raupa była współpraca z Sepkowskim – kolegą z Uniwersytetu w Chicago, zakończona publikacją pt. Periodicity of Extinctions in the Geologic Past15 [Okresowość wymierań w przeszłości geologicznej]. W prowadzonych badaniach uczeni przeanalizowali tempo wymierania zwierząt morskich (wyniki badań zostały później rozszerzone na wszystkie gatunki), dochodząc do wniosku, że masowe wymierania układają się w okresowy wzór i pojawiają średnio co 26 milionów lat. Ich artykuł przyczynił się do powstania kolejnych spekulacji na temat potencjalnych pozaziemskich przyczyn tego wzorca16. Temat masowego wymierania wzbudzał zainteresowanie Raupa w trakcie całej jego kariery. W książce Patterns and Processes in the History of Life podkreślił, że natychmiastowe, a być może też późniejsze, skutki masowego wymierania zależą od selektywności i przyczyny (przyczyn) samego wymierania. Jeśli wymieranie usuwa selektywnie np. gatunki o dużych rozmiarach, to nie powinno nas dziwić występowanie mniejszych form jako przodków. Według Raupa gatunki, które przetrwają masowe wyginiecie, są prawdopodobnie gatunkami oportunistycznymi, zdolnymi do przetrwania w zaburzonych środowiskach. Często mogą być gatunkami prostymi morfologicznie – stadem, z którego różnicuje się wiele grup. Autor zauważył także, że wspólną cechą okresów po masowym wymieraniu jest ponowna dywersyfikacja życia, która może prowadzić do zastąpienia dotychczas dominujących grup innymi, pochodzącymi z form podrzędnych – zastąpienie dinozaurów przez ssaki jest najczęściej przedstawianym tego przykładem. Organizmy, które jako pierwsze ulegną dywersyfikacji w strefie adaptacyjnej, najprawdopodobniej utrzymają się i zdominują tę strefę17. Raup uważał, że ignorowanie wymierania jest tak samo niezasadne w kontekście teorii ewolucji, jak ignorowanie śmiertelności w demografii. Wskazał także i ,,skonfrontował ze sobą trzy scenariusze epizodów wymierania, zarówno w dużej, jak i w małej skali: „field of bullets’’ [pole kul] – całkowicie losowe wymieranie; „fair game’’ [uczciwa gra] – gatunki przeżywają ze względu na rozwijające się w czasie nowe cechy (model darwinowski) oraz „wanton extinction’’ [bezsensowne wymieranie] – pomimo zachodzącej selekcji, która różni się od klasycznie pojmowanego doboru naturalnego, gatunki nie są w stanie uniknąć wyginięcia”18.

Uczony zwrócił również uwagę na kontrowersje na linii mikro- i makroewolucji. Z jednej strony zakłada się, że zjawiska na i powyżej poziomu gatunku obejmujące przestrzenią czasową dziesiątki milionów lat (makroewolucja) są wynikiem kumulacji zmian na małą skalę między jednostkami w obrębie populacji (mikroewolucja). Z drugiej strony twierdzi się, że wielkoskalowe wzorce wiążą się z dodatkowymi procesami, takimi jak selekcja na poziomie gatunku19. Podkreślił, że ,,przewidywania dotyczące długoterminowych konsekwencji procesów obserwowanych u żywych organizmów można badać bezpośrednio przy użyciu danych paleontologicznych – o ile dysponujemy odpowiednim zapisem kopalnym, unikając w ten sposób pułapek podejść ekstrapolacyjnych”20. Raup oczywiście nie kwestionował całkowicie znaczenia doboru naturalnego. Jodkowski trafnie określił Raupa jako ewolucjonistę opowiadającego się za zasadą ,,przetrwania najszczęśliwszych” zamiast za darwinowską zasadą ,,przetrwania najbardziej dopasowanych”21.

Marcin Greszata

Laureat III edycji stypendium Fundacji En Arche

 

Źródło zdjęcia: Pixabay

Ostatnia aktualizacja strony: 01.04.2022

Przypisy

  1. Harvard Forest w Petersham to zarządzany przez Uniwersytet Harvarda (i należący do niego) ekologiczny obszar badawczy o powierzchni 12 km2. Znajduje się w Petersham w stanie Massachusetts.
  2. Por. M. Foote, I. Miller, David M. Raup 19332015, ,,Biographical Memoirs’’, National Academy of Sciences, Washington 2017, s. 2–5 [dostęp: 28 I 2022].
  3. Por. D.H. Erwin, David M. Raup (1933–2015), ,,Nature” 2015, Vol. 524, s. 36 [dostęp: 28 I 2022].
  4. D.M. Raup, S.M. Stanley, Podstawy paleontologii, tłum. J. Kaźmierczak, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 1984.
  5. D.M. Raup, D. Jablonski, Patterns and Processes in the History of Life: Report of the Dahlem Workshop on Patterns and Processes in the History of Life, ,,Life Sciences Research Report” 1986, Vol. 36.
  6. D.M. Raup, Extinction: Bad Genes or Bad Luck?, W.W. Norton & Co., New York-London 1991.
  7. D.M. Raup, The Nemesis Affair: A Story of the Death of Dinosaurs and the Ways of Science, W.W. Norton & Co., New York 1999.
  8. Por. 9165 Raup (1987 SJ3), ,,Solar System Dynamics – Small-Body Database Lookup’’ [dostęp: 24 II 2022].
  9. K. Darwin, O powstawaniu gatunków drogą naturalnego doboru czyli o utrzymywaniu się doskonalszych ras w walce o byt, tłum. Sz. Dickstein, J. Nusbaum, Vis-à-vis Etiuda, Kraków 2020.
  10. Por. K. Jodkowski, Metodologiczne aspekty kontrowersji ewolucjonizm-kreacjonizm, „Realizm. Racjonalność. Relatywizm.”, Wydawnictwo Uniwersytetu Marii Curie-Skłodowskiej, Lublin 1998, t. 35, s. 122.
  11. Por. Jodkowski, Metodologiczne aspekty, s. 123.
  12. Klad – grupa organizmów mających wspólnego przodka, obejmująca wszystkie wywodzące się z niego grupy potomne (linie rozwojowe).
  13. Takson – w systematyce biologicznej grupa organizmów (populacja lub grupa populacji) zwykle uznawanych za filogenetycznie spokrewnione, wyróżniających się konkretną cechą różniącą je od innych jednostek taksonomicznych.
  14. Por. Erwin, David M. Raup (1933–2015), s. 36 [dostęp: 28 I 2022].
  15. D.M. Raup, J.J. Sepkoski, Periodicity of Extinctions in the Geologic Past, ,,Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America’’ 1984, Vol. 81, s. 801–805.
  16. Por. Erwin, David M. Raup, s. 36 [dostęp: 28 I 2022].
  17. Por. Raup, Jablonski, Patterns and Processes in the History of Life, s. 254–255.
  18. Foote, Miller, David M. Raup 19332015, s. 11 [dostęp: 28 I 2022].
  19. Por. Raup, Jablonski, Patterns and Processes in the History of Life, s. 2.
  20. Raup, Jablonski, Patterns and Processes in the History of Life., s. 3.
  21. Por. Jodkowski, Metodologiczne aspekty kontrowersji ewolucjonizm-kreacjonizm, s. 123.

Literatura:

  1. 9165 Raup (1987 SJ3), ,,Solar System Dynamics – Small-Body Database Lookup’’ [dostęp: 24 II 2022].
  2. Darwin K., O powstawaniu gatunków drogą naturalnego doboru czyli o utrzymywaniu się doskonalszych ras w walce o byt, tłum. Sz. Dickstein, J. Nusbaum, Vis-à-vis Etiuda, Kraków 2020.
  3. Erwin D.H., David M. Raup (1933–2015), ,,Nature” 2015, Vol. 524 [dostęp: 28 I 2022].
  4. Foote M., Miller I., David M. Raup 1933-2015, ,,Biographical Memoirs’’, National Academy of Sciences, Washington 2017 [dostęp: 28 I 2022].
  5. Jodkowski K., Metodologiczne aspekty kontrowersji ewolucjonizm-kreacjonizm, „Realizm. Racjonalność. Relatywizm.”, Wydawnictwo Uniwersytetu Marii Curie-Skłodowskiej, Lublin 1998 1998, t. 35.
  6. Raup D.M., Extinction: Bad Genes or Bad Luck?, W.W. Norton & Co., New York-London 1991.
  7. Raup D.M., Jablonski D., Patterns and Processes in the History of Life: Report of the Dahlem Workshop on Patterns and Processes in the History of Life, ,,Life Sciences Research Report” 1986, Vol. 36.
  8. Raup D.M., Stanley S.M., Podstawy paleontologii, tłum. J. Kaźmierczak, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 1984.
  9. Raup D.M., The Nemesis Affair: A Story of the Death of Dinosaurs and the Ways of Science,W. Norton & Co., New York 1999.

Jedna odpowiedź do “Ewolucjoniści z wątpliwościami. David M. Raup i dane kopalne w kontekście teorii ewolucjiCzas czytania: 9 min

  1. Dzisiaj do tych wątpliwości można sporo dolozyc:

    Czy istnieją naukowe dowody na ewolucję waleni od zwierząt lądowych? Czy istnieją fakty potwierdzające istnienie nowego drzewa filogenetycznego ptaków? Czy ptaki pochodzą od dinozaurów?
    https://slawekp7.wordpress.com/2021/08/03/czy-istnieja-naukowe-dowody-na-ewolucje-waleni-od-zwierzat-ladowych-czy-istnieja-fakty-potwierdzajace-istnienie-nowego-drzewa-filogenetycznego-ptakow/

    Skamieniałości istotnych grup roślin, odkryte na Bliskim Wschodzie, cofają czas pojawienia się roślin nagonasiennych na ziemi o dziesiątki mimlionów lat!
    https://slawekp7.wordpress.com/2019/03/19/skamienialosci-istotnych-grup-roslin-odkryte-na-bliskim-wschodzie-cofaja-czas-pojawienia-sie-roslin-nagonasiennych-na-ziemi-o-dziesiatki-mimlionow-lat/

    Jeszcze trochę o pochodzeniu roślin – Znaleziono pyłki roślin okrytonasiennych datowanych na ŚRODKOWY TRIAS!

    https://slawekp7.wordpress.com/2019/03/19/jeszcze-troche-o-pochodzeniu-roslin-znaleziono-pylki-roslin-okrytonasiennych-datowanych-na-srodkowy-trias/

    Paleontolodzy odkryli szczątki sów datowane na: 61, 55 i 48 000 000 lat!

    https://slawekp7.wordpress.com/2018/10/24/paleontolodzy-odkryli-szczatki-sow-datowane-na-61-55-i-48-000-000-lat/

    Znakomicie zachowane płuca ptaka datowanego na 120 000 000 lat!

    https://slawekp7.wordpress.com/2018/10/23/znakomicie-zachowane-pluca-ptaka-datowanego-na-120-000-000-lat/

    Znakomicie zachowane płuca ptaka datowanego na 120 000 000 lat!

    https://slawekp7.wordpress.com/2015/02/09/o-zaskakujacych-wnioskach-neodarwinistow-nieewoluujace-organizmy-popieraja-teorie-ewolucji/

    Nowa mistyfikacja dotycząca pochodzenia żółwi

    https://slawekp7.wordpress.com/2013/08/02/1775/

    Jak długo człowiek istnieje na ziemi? Argument demograficzny. Oraz o epokach lodowcowych [PDF]

    https://slawekp7.wordpress.com/2013/05/21/czy-czlowiek-chodzi-po-ziemi-od-2-000-000-lat-czy-od-6-000-lat/

    Czy ssacze ucho mogło powstać z elementów gadziej szczęki? Błony bebenkowe u płazów, gadow są niehomologiczne!

    https://slawekp7.wordpress.com/2012/12/01/czy-ssacze-ucho-moglo-powstac-z-elementow-gadziej-szczeki/

    O stworzeniach, które wystąpiły przeciwko ewolucyjnemu Prawu Dollo – wsteczna ewolucja, czy mechanizm w ramach normy reakcji na środowisko?

    https://slawekp7.wordpress.com/2012/10/17/o-stworzeniach-ktore-wystapily-przeciwko-ewolucyjnemu-prawu-dollo/

    O pająkach Korsarzach nie zmienionych przez 305 milionów lat. Znowu o zwierzętach opornych na ewolucję
    https://slawekp7.wordpress.com/2012/05/26/1268/

    Żył 20.000.000 lat temu, żyje też współcześnie. O stworzeniach opornych na ewoluowanie

    https://slawekp7.wordpress.com/2012/04/03/zyl-20-000-000-lat-temu-zyje-tez-wspolczesnie-o-stworzeniach-opornych-na-ewoluowanie/

    Drzewo ewolucyjne ścięte!

    https://slawekp7.wordpress.com/2012/01/14/drzewo-ewolucyjne-sciete/

    „Bardzo stronniczy pogląd na paleoantropologię” – podsumowanie

    https://slawekp7.wordpress.com/2021/08/06/bardzo-stronniczy-poglad-na-paleoantropologie-podsumowanie/p

Dodaj komentarz