Największe naukowe problemy teorii ewolucji: homologiaCzas czytania: 6 min

Jonathan Wells

2022-07-06
Największe naukowe problemy teorii ewolucji: homologia<span class="wtr-time-wrap after-title">Czas czytania: <span class="wtr-time-number">6</span> min </span>

Od redakcji „Evolution News & Science Today”: Z przyjemnością przedstawiamy nową serię tekstów autorstwa Jonathana Wellsa, poświęconych tematowi największych naukowych problemów teorii ewolucji. Poniżej zamieszczamy drugi tekst w tej serii, stanowiący część artykułu opublikowanego w nowej książce The Comprehensive Guide to Science and Faith: Exploring the Ultimate Questions About Life and the Cosmos [Wyczerpujący przewodnik po nauce i wierze. Rozważania dotyczące podstawowych pytań o życie i kosmos].

 

W klasycznym sensie homologia oznaczała podobieństwo struktury i układu, na przykład w przypadku kości w ludzkiej ręce i skrzydle nietoperza. Karol Darwin uważał, że homologia stanowi świadectwo wspólnoty pochodzenia. W O powstawaniu gatunków napisał:

Cóż może być dziwniejszego nad to, że wykształcona do chwytania ręka człowieka, grzebiąca kończyna kreta, noga konia, płetwa morświna i skrzydło nietoperza są zbudowane według tego samego planu i zawierają te same kości w takim samym wzajemnym układzie1.

Według Darwina jest to niemożliwe do wytłumaczenia, jeśli wszystkie gatunki zostały stworzone oddzielnie: „Zgodnie z powszechnym poglądem o oddzielnym stworzeniu można tylko powiedzieć, że tak jest i że Stwórcy podobało się zbudować wszystkie zwierzęta i rośliny każdej wielkiej grupy według jednego planu”2. (W czwartym wydaniu O powstawaniu gatunków Darwin dodał: „nie jest to jednak objaśnienie naukowe”3). Przekonywał w zamian, że homologie da się wyjaśnić za pomocą jego hipotezy dziedziczenia z modyfikacjami:

Jeśli przypuścimy, że odległy przodek, czyli tak zwany archetyp wszystkich ssaków, ptaków i gadów, miał kończyny zbudowane według tego właśnie ogólnego planu, bez względu na cel, do jakiego służyły, pojmiemy natychmiast jasno znaczenie homologicznej budowy kończyn w całej gromadzie4.

 

Oczy fotograficzne, kręgosłupy i inne

Niemniej zwierzęta i rośliny posiadają wiele cech, które mają podobną strukturę i układ, ale ewidentnie nie wywodzą się od wspólnego przodka posiadającego takie cechy. Oko fotograficzne kręgowców i oko fotograficzne kałamarnicy lub ośmiornicy są zdumiewająco do siebie podobne, ale nikt nie sądzi, że zostały odziedziczone po wspólnym przodku, który był obdarzony okiem fotograficznym. Kręgosłupy australijskich kolczatek i północnoamerykańskich jeżozwierzy są bardzo do siebie podobne, ale kolczatki składają jaja, a jeżozwierze są żyworodne i ich młode przychodzą na świat po okresie rozwoju w macicy, podobnie jak w przypadku człowieka. Jest to fundamentalna różnica, która oznacza, że kolczatki i jeżozwierze mają bardzo odrębne rodowody i nie odziedziczyły kręgosłupów po jakimś posiadającym taki sam kręgosłup wspólnym przodku. Również płaty skóry między kończynami przednimi i tylnymi u australijskich lotopałanek i północnoamerykańskich polatuch są bardzo do siebie podobne. Lotopałanki rodzą jednak płody, które wdrapują się do torby i tam kończą swój wczesny rozwój, jak w przypadku kangurów, natomiast płody polatuch rozwijają się w macicy, podobnie jak ludzie. Także mają bardzo odrębne rodowody5.

Przykładem są też pułapki z lepkim nektarem u roślin mięsożernych, które najwyraźniej powstały niezależnie sześciokrotnie6. Rośliny z rodzaju wilczomleczy w Afryce mają grubsze, mięsiste łodygi umożliwiające magazynowanie wody oraz kłujące kolce zamiast liści, tak samo jak rośliny z rodziny kaktusowatych w obu Amerykach, ale powstały niezależnie w bardzo odmiennych warunkach środowiskowych7.

 

Chyba że akurat jest inaczej

W związku z tym podobieństwo struktury i układu stanowi świadectwo wspólnoty pochodzenia, chyba że akurat jest inaczej. Podobieństwo niemające źródła we wspólnocie pochodzenia nazywane jest przez współczesnych biologów konwergencją, a homologię przedefiniowali oni tak, aby oznaczała podobieństwo związane ze wspólnotą pochodzenia. W 1999 roku biolog ewolucyjny z Berkeley, David Wake, napisał: „Homologia to nic innego niż wspólnota pochodzenia”8. Filozof biologii Ronald Brady twierdzi jednak, że „włączając wyjaśnienie [wspólnotę pochodzenia] do definicji wyjaśnianego warunku [homologii], otrzymujemy nie hipotezę naukową, lecz zwykłe przekonanie”9.

 

Błędne koło w rozumowaniu

Ponadto, kiedy homologię zdefiniuje się w kategoriach wspólnoty pochodzenia, to – logicznie rzecz biorąc – nie można jej postrzegać jako świadectwa wspólnoty pochodzenia. Byłoby to błędne koło w rozumowaniu: skąd wiemy, że cecha A i cecha B wywodzą się od wspólnego przodka? Ponieważ są homologiczne. Skąd wiemy, że cechy A i B są homologiczne? Ponieważ wywodzą się od wspólnego przodka10.

Inną przeszkodą w postrzeganiu homologii jako świadectwa wspólnoty pochodzenia jest powszechność przykładów konwergencji. Paleontolog z Cambridge, Simon Conway Morris, napisał w 2003 roku, że „konwergencja jest wszechobecna”11. Doszedł do wniosku, że „Nie tylko Wszechświat jest osobliwie dostosowany do określonego celu, ale to samo dotyczy […] zdolności życia do odnajdywania swoich własnych rozwiązań”12. Tym samym podobieństwa struktury i układu nie stanowią jednoznacznego świadectwa ewolucyjnej wspólnoty pochodzenia.

Jonathan Wells

Oryginał: Top Scientific Problems with Evolution: Homology, „Evolution News & Science Today” 2022, February 11 [dostęp 6 VII 2022].

 

Przekład z języka angielskiego: Dariusz Sagan

Źródło zdjęcia: Pixabay

Ostatnia aktualizacja strony: 06.07.2022

Przypisy

  1. K. Darwin, O powstawaniu gatunków drogą doboru naturalnego, czyli o utrzymaniu się doskonalszych ras w walce o byt. Dzieła Wybrane, t. II, tłum. S. Dickstein, J. Nusbaum, „Biblioteka Klasyków Biologii”, Państwowe Wydawnictwo Rolnicze i Leśne, Warszawa 1959, s. 459.
  2. Darwin, O powstawaniu gatunków, s. 460–461.
  3. Darwin, O powstawaniu gatunków, s. 461.
  4. Darwin, O powstawaniu gatunków, s. 461.
  5. Por. J. Wells, Zombie-nauka. Jeszcze więcej ikon ewolucji, tłum. M. Guzowska, „Seria Inteligentny Projekt”, Fundacja En Arche, Warszawa 2020, s. 45–49 [dostęp 6 III 2022].
  6. Por. T.J. Givnish, New Evidence on the Origin of Carnivorous Plants, „Proceedings of the National Academy of Sciences USA” 2015, Vol. 112, No. 1, s. 10–11.
  7. Por. L.O. Alvarado-Cárdenas, E. Martínez-Meyer, T.P. Feria, L.E. Eguiarte, H.M. Hernández, G. Midgley, M.E. Olson, To Converge or Not to Converge in Environmental Space: Testing for Similar Environments Between Analogous Succulent Plants of North America and Africa, „Annals of Botany” 2013, Vol. 11, No. 6, s. 1125–1138.
  8. D.B. Wake, Homoplasy, Homology and the Problem of “Sameness” in Biology, w: Novartis Symposium 222 – Homology, eds. G.K. Bock, G. Cardew, John Wiley & Sons, Chichester 1999, s. 45 [24–46].
  9. R.H. Brady, On the Independence of Systematics, „Cladistics” 1985, Vol. 1, No. 2, s. 117 [113–126].
  10. Por. Wells, Zombie-nauka, s. 43–44.
  11. S. Conway Morris, Life’s Solution: Inevitable Humans in a Lonely Universe, Cambridge University Press, Cambridge 2003, s. 283 (przyp. tłum.).
  12. S. Conway Morris, Life’s Solution, s. 327.

Literatura:

  1. Alvarado-Cárdenas L.O., Martínez-Meyer E., Feria T.P., Eguiarte L.E., Hernández H.M., Midgley G., Olson M.E., To Converge or Not to Converge in Environmental Space: Testing for Similar Environments Between Analogous Succulent Plants of North America and Africa, „Annals of Botany” 2013, Vol. 11, No. 6, s. 1125–1138.
  2. Brady R.H., On the Independence of Systematics, „Cladistics” 1985, Vol. 1, No. 2, s. 113–126.
  3. Conway Morris S., Life’s Solution: Inevitable Humans in a Lonely Universe, Cambridge University Press, Cambridge 2003.
  4. Darwin K., O powstawaniu gatunków drogą doboru naturalnego, czyli o utrzymaniu się doskonalszych ras w walce o byt. Dzieła Wybrane, t. II, tłum. S. Dickstein, J. Nusbaum, „Biblioteka Klasyków Biologii”, Państwowe Wydawnictwo Rolnicze i Leśne, Warszawa 1959.
  5. Givnish T.J., New Evidence on the Origin of Carnivorous Plants, „Proceedings of the National Academy of Sciences USA” 2015, Vol. 112, No. 1, s. 10–11.
  6. Wake D.B., Homoplasy, Homology and the Problem of “Sameness” in Biology, w: Novartis Symposium 222 – Homology, eds. G.K. Bock, G. Cardew, John Wiley & Sons, Chichester 1999, s. 24–46.
  7. Wells J., Zombie-nauka. Jeszcze więcej ikon ewolucji, tłum. M. Guzowska, „Seria Inteligentny Projekt”, Fundacja En Arche, Warszawa 2020 [dostęp 6 III 2022].

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *



Najnowsze wpisy

Najczęściej oglądane wpisy

Wybrane tagi