Dziesięć największych problemów naukowych teorii ewolucji biologicznej i chemicznej. Problem 7: ewolucja konwergentna podważa darwinizm oraz logikę leżącą u podstaw koncepcji wspólnoty pochodzeniaCzas czytania: 8 min

Od redakcji Evolution News: jest to siódmy tekst w liczącej 10 tekstów serii opartej na artykule Caseya Luskina, zatytułowanym The Top Ten Scientific Problems with Biological and Chemical Evolution [Dziesięć największych problemów naukowych teorii ewolucji biologicznej i chemicznej] i opublikowanym w tomie More than Myth? [Więcej niż mit?], którego redaktorami są Paul Brown i Robert Stackpole (Chartwell Press, 2014).

W tekście omawiającym problem 6 dowiedzieliśmy się, że zgodnie z głównym założeniem leżącym u podstaw każdej próby skonstruowania drzewa filogenetycznego podobieństwo biologiczne jest skutkiem dziedziczenia cech po wspólnym przodku¹. Problem, w obliczu którego stają wszyscy biologowie ewolucyjni, kiedy otrzymują niezgodne ze sobą drzewa ewolucyjne, polega na tym, że podobieństwa biologiczne często obserwujemy w miejscach nieprzewidywanych przez koncepcję wspólnoty pochodzenia. Innymi słowy wszyscy wiedzą, że podobieństwa biologiczne między gatunkami często obserwujemy w przypadkach, w których nie da się ich wyjaśnić jako rezultatu dziedziczenia cech po wspólnym przodku. To zaś oznacza, że wspomniane tu główne założenie jest błędne.

Pod koniec wyżej wspomnianego tekstu zobaczyliśmy również, że kiedy biologowie nie są w stanie skonstruować drzew filogenetycznych, często czynią odwołania ad hoc do innych procesów, aby usprawiedliwić dane niepasujące do wzorca drzewopodobnego. Jednym z tych wyjaśnień jest idea ewolucji konwergentnej – biologowie postulują, że organizmy nabywają takie same cechy w sposób niezależny, w odrębnych liniach rodowych, nie zaś wskutek dziedziczenia ich po wspólnym przodku. Zawsze, gdy biologowie są zmuszeni do powoływania się na ewolucję konwergentną, należy to odczytywać jako załamanie się głównego założenia i niezdolność do dopasowania danych do wzorca drzewopodobnego. W literaturze jest wiele takich przykładów, ale tutaj wystarczy kilka.

Konwergentna ewolucja genetyczna

W artykule opublikowanym na łamach „Journal of Molecular Evolution” doniesiono, że filogenezy oparte na danych dotyczących cząsteczek były wyraźnie niezgodne z wcześniej ustalonymi filogenezami głównych grup ssaków, i wyciągnięto wniosek, że tego anomalnego drzewa „nie otrzymaliśmy w wyniku błędu stochastycznego, lecz jest ono skutkiem ewolucji konwergentnej bądź równoległej”².

W artykule, który ukazał się w „Proceedings of the National Academy of Sciences”, wyjaśniono, że kiedy biologowie, wykorzystując mitochondrialny DNA (mtDNA), usiłowali skonstruować drzewo filogenetyczne dla głównych grup ptaków, uzyskane przez nich wyniki były wyraźnie niezgodne z tradycyjnymi przekonaniami o pokrewieństwie między ptakami. Odkryli nawet „konwergentne” podobieństwo między mtDNA ptaków a mtDNA odległych gatunków, takich jak węże i jaszczurki. W artykule zasugerowano, że mtDNA ptaków „powstało niezależnie wiele razy”³, a wyniki badań wskazują na „wielokrotne, niezależne powstanie układu danego genu dla mtDNA pośród różnorodnych ptaków”⁴.

W artykule opublikowanym w 2005 roku w czasopiśmie „Nature Immunology” zauważono, że układy odpornościowe roślin i zwierząt mają bardzo podobną organizację biochemiczną, ale ich wspólny przodek nie posiadał takiego układu odpornościowego:

Chociaż powszechnie przyjmuje się, że wrodzone reakcje immunologiczne u roślin i zwierząt mają przynajmniej częściowe wspólne pochodzenie ewolucyjne, to wyniki analizy dostępnych danych nie potwierdzają tego wniosku pomimo podobieństw w ogólnej „logice” wrodzonych reakcji immunologicznych u różnych [organizmów] wielokomórkowych⁵.

Według autora artykułu koncepcja wspólnoty pochodzenia nie jest w stanie wyjaśnić tych „nieoczekiwanie podobnych”⁶ układów „wskazujących na niezależne ewolucyjne ich powstanie u roślin i zwierząt”⁷. Autor jest zmuszony do przyjęcia wniosku, że takie złożone podobieństwa stanowią „przekonujący argument na rzecz konwergentnej ewolucji wrodzonych szlaków immunologicznych”⁸.

Innym słynnym przykładem ewolucji konwergentnej jest zdolność nietoperzy i waleni do posługiwania się echolokacją, mimo że ich odległy wspólny przodek nie posiadał tej zdolności. Biologowie ewolucyjni przez długi czas uważali, że jest to przypadek morfologicznej konwergencji, ale w artykule opublikowanym na łamach czasopisma „Current Biology” doniesiono o „zaskakującym” odkryciu, że za echolokację u nietoperzy i waleni odpowiada również konwergencja genetyczna:

Tylko Microchiroptera i zębowce nabyły zdolność do posługiwania się wyrafinowaną echolokacją, która jest im niezbędna do orientacji w terenie i poszukiwania pożywienia. Mimo że biosonary nietoperzy i waleni powstały niezależnie i pod wieloma względami znacznie się od siebie różnią, donosimy tutaj o zaskakującym odkryciu, że delfin butlonosy (należący do zębowców) znajduje się w grupie razem z Microchiroptera na drzewie genowym skonstruowanym przy wykorzystaniu sekwencji białkowych kodowanych przez prestynę, czyli gen odpowiadający za słuch⁹.

W innym artykule uznano te dane za „jeden z najlepszych przykładów konwergentnej ewolucji molekularnej, jaki odkryto do tej pory”¹⁰. Takich przykładów jest jednak o wiele więcej. W 2010 roku w artykule opublikowanym w czasopiśmie „Trends in Genetics” napisano:

W ostatnim czasie szerokie wykorzystanie podejścia genetycznego lub filogenetycznego doprowadziło do ujawnienia różnorodnych przykładów wielokrotnej ewolucji cech adaptacyjnych, w tym wielokrotnego powstania oczu, echolokacji u nietoperzy i waleni, modyfikacji pigmentacji u kręgowców, mimikry u motyli umożliwiającej interakcje mutualistyczne, konwergencji pewnych cech kwiatów u roślin oraz wielokrotnej, niezależnej ewolucji poszczególnych właściwości białek¹¹.

Fazale Rana, biochemik sceptycznie podchodzący do teorii Darwina, dokonał przeglądu literatury specjalistycznej i udokumentował ponad 100 odkrytych przypadków konwergentnej ewolucji genetycznej¹². W każdym z nich mamy do czynienia z przykładami sytuacji, w których podobieństwo biologiczne – nawet na poziomie genetycznym – nie jest skutkiem dziedziczenia cech po wspólnym przodku. Jakie ma to znaczenie dla głównego założenia przyjmowanego przy konstruowaniu drzew, zgodnie z którym podobieństwo biologiczne wskazuje na pochodzenie od wspólnego przodka? Zważywszy na tak liczne wyjątki od reguły, można się zastanawiać, czy ta reguła jest w ogóle możliwa do utrzymania.

Ziemia jest okrągła, ale czy koncepcja wspólnoty pochodzenia jest prawdziwa?

Jeden z biologów ewolucyjnych usiłował wymusić na czytelnikach akceptację darwinizmu, twierdząc, że „współcześni biologowie uznają, że wspólnota pochodzenia wszystkich organizmów żywych jest takim samym faktem jak kulistość Ziemi”¹³. Czy takie kategoryczne twierdzenia są jednak w ogóle pomocne, nie mówiąc już o ich prawdziwości?

Zwolennicy neodarwinowskiej teorii ewolucji muszą przyjmować, że podobieństwo biologiczne wskazuje na wspólnotę pochodzenia, chyba że akurat tak nie jest. A w wielu przypadkach, kiedy tak nie jest, powołują się na wszelkie racjonalizacje ad hoc, dzięki którym usiłują uchronić koncepcję wspólnoty pochodzenia przed upadkiem.

Co wymowne, rzadko kwestionuje się samo ogólne założenie o wspólnocie pochodzenia. Być może różne geny wskazują na odmienne historie ewolucyjne, ponieważ geny po prostu wskazują na inne historie, co oznaczałoby, że przekonanie o pokrewieństwie genetycznym wszystkich organizmów żywych nie jest prawdziwe. Istnieje jednak nadzieja na przyjęcie innego ujęcia, które w większej mierze byłoby zgodne z danymi – w 2012 roku w czasopiśmie „Annual Review of Genetics” Michael Syvanen ośmielił się bowiem zasugerować, że „życie rzeczywiście mogło powstać wielokrotnie”¹⁴. Innymi słowy koncepcja uniwersalnej wspólnoty pochodzenia może okazać się fałszywa.

Casey Luskin

Oryginał: Problem 7: Convergent Evolution Challenges Darwinism and Destroys the Logic Behind Common Ancestry, „Evolution News & Science Today” 2015, February 9 [dostęp 29 III 2023].

Przekład z języka angielskiego: Dariusz Sagan

Źródło zdjęcia: Pixabay

Ostatnia aktualizacja strony: 29.3.2023

Literatura: