Od redakcji „Evolution News & Science Today”: Z przyjemnością przedstawiamy nową serię tekstów autorstwa Jonathana Wellsa, poświęconych tematowi największych naukowych problemów teorii ewolucji. Poniżej zamieszczamy szósty 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].
Karol Darwin podkreślał, że nowe zmiany – czyli surowiec doboru naturalnego – powstają bez celu lub kierunku, ale nie wiedział, jakie jest tego źródło. Dopiero w 1953 roku, kiedy James Watson i Francis Crick odkryli molekularną strukturę DNA, wielu biologów uznało, że poznaliśmy to źródło.
Watson i Crick wywnioskowali, że DNA składa się z dwóch komplementarnych nici, a każdą z nich tworzy sekwencja czterech podjednostek. W 1958 roku Crick zaproponował, że te sekwencje podjednostek określają sekwencje cząsteczek RNA, które funkcjonują jako czynniki pośredniczące w syntezie białek. Sekwencje RNA określają z kolei sekwencje aminokwasów stanowiących podjednostki białek1.
Centralny dogmat
Niektórzy współcześni biologowie uważają, że sekwencja aminokwasów określa końcową formę białka i że białka określają ostateczną postać organizmu. Ta linia rozumowania nazywana jest niekiedy centralnym dogmatem biologii molekularnej i można ją z grubsza podsumować zdaniem „DNA tworzy RNA, RNA tworzy białka, a białka tworzą nas”. W 1970 roku biolog molekularny François Jacob stwierdził, że organizm jest realizacją „programu genetycznego” zapisanego w DNA2. Zgodnie z tym poglądem zmiany (mutacje) w sekwencjach DNA zmieniają program genetyczny, a tym samym na wiele sposobów modyfikują organizm. Biolog molekularny Jacques Monod (który razem z Jacobem był laureatem Nagrody Nobla w 1965 roku) powiedział, że dzięki zdaniu sobie z tego sprawy „oraz zrozumieniu losowej, fizycznej podstawy mutacji (wiedzę tę zawdzięczamy biologii molekularnej) mechanizm darwinowski ma nareszcie mocne ugruntowanie. Człowiek musi przyjąć do wiadomości, że jest jedynie tworem przypadku”3.
Czy jednak mutacje w DNA rzeczywiście mogą być źródłem zmian wymaganych dla makroewolucji? Niewątpliwie mogą powodować zmiany w organizmie, ale biologowie od dawna wiedzą, że większość mutacji jest neutralna (czyli nie tworzy żadnych obserwowalnych zmian) lub szkodliwa. Aby otrzymać ten rodzaj ewolucji, która może wytworzyć rośliny i zwierzęta z niższych form życia, potrzebne są mutacje powodujące korzystne zmiany. W przeciwnym razie dobór naturalny albo by je ignorował, albo dążyłby do ich wyeliminowania.
Tylko małe zmiany biochemiczne
Niekiedy odkrywamy korzystne mutacje, ale wszystkie tworzą wyłącznie małe zmiany biochemiczne, nie zaś nowe narządy lub plany budowy ciała. Często te dające przewagę zmiany polegają na utracie lub osłabieniu funkcjonalności na poziomie biochemicznym4. Wielu biologów doszło do wniosku, że idea programu genetycznego jest błędna i że DNA nie kieruje rozwojem organizmu. DNA jest konieczny, ale nie wystarczający. W grę wchodzą również inne czynniki. Jednym z nich jest informacja przestrzenna we wzorcach błon komórkowych5. Według biologa ewolucyjnego Thomasa Cavalier-Smitha przekonanie, że DNA zawiera całą informację potrzebną do utworzenia organizmu, „jest po prostu fałszywe”. Wzorce błon komórkowych odgrywają
kluczową rolę w mechanizmach przekształcających liniową informację w DNA w trójwymiarowe kształty pojedynczych komórek organizmów wielokomórkowych. W wyniku rozwoju zwierzęcego powstaje złożony, trójwymiarowy, wielokomórkowy organizm, ale punktem wyjścia tego procesu nie jest liniowa informacja w DNA […], lecz zawsze istniejący już, wysoce złożony, trójwymiarowy organizm jednokomórkowy, czyli zapłodnione jajo6.
Od lat siedemdziesiątych XX wieku biologowie molekularni prowadzili kompleksowe analizy mutacji wpływających na rozwój zarodkowy muszek owocowych, nicieni, danio pręgowanych i myszy. Zidentyfikowano setki mutacji, ale żadna z nich nie zmieniała procesu rozwoju w fundamentalne sposoby, a jest to przecież konieczne do zajścia makroewolucji. Wszystkie dostępne nam dane empiryczne prowadzą do wniosku, że niezależnie od tego, jak bardzo zmutujemy zarodek muszki owocowej, możliwe są tylko trzy rezultaty: normalna muszka owocowa, upośledzona muszka owocowa lub martwa muszka owocowa. Mutacje nie są w stanie wytworzyć nawet muchy domowej, a co dopiero nicienia, danio pręgowanego czy myszy.
Jonathan Wells
Oryginał: Top Scientific Problems with Evolution: Mutation, „Evolution News & Science Today” 2022, February 16 [dostęp 20 VII 2022].
Przekład z języka angielskiego: Dariusz Sagan
Źródło zdjęcia: Pixabay
Ostatnia aktualizacja strony: 20.07.2022
Przypisy
- Por. F.H.C. Crick, On Protein Synthesis, „Symposia of the Society for Experimental Biology” 1958, Vol. 12, s. 138–163.
- Por. F. Jacob, The Logic of Life, trans. Betty E. Spillmann, Princeton University Press, Princeton 1973, s. 3.
- Cyt. za: H.F. Judson, The Eighth Day of Creation: The Makers of the Revolution in Biology, Simon & Schuster, New York 1979, s. 217.
- Por. M.J. Behe, Dewolucja. Odkrycia naukowe dotyczące DNA wyzwaniem dla darwinizmu, tłum. A. Baranowski, „Seria Inteligentny Projekt”, Fundacja En Arche, Warszawa 2022 [dostęp 10 III 2022].
- Por. J. Wells, Membrane Patterns Carry Ontogenetic Information That Is Specified Independently of DNA, „BIO-Complexity” 2014, No. 2, s. 1–28; J. Wells, Why DNA Mutations Cannot Accomplish What Neo-Darwinism Requires, w: Theistic Evolution: A Scientific, Philosophical, and Theological Critique, eds. J.P. Moreland, S.C. Meyer, C. Shaw, A.K. Gauger, W. Grudem, Crossway, Wheaton 2017, s. 237–256.
- T. Cavalier-Smith, The Membranome and Membrane Heredity in Development and Evolution, w: Organelles, Genomes and Eukaryote Phylogeny, eds. Robert P. Hirt, David S. Horner, CRC Press, Boca Raton 2004, s. 348 [335–351].
Literatura:
- Behe M.J., Odkrycia naukowe dotyczące DNA wyzwaniem dla darwinizmu, tłum. A. Baranowski, „Seria Inteligentny Projekt”, Fundacja En Arche, Warszawa 2022 [dostęp 10 III 2022].
- Cavalier-Smith T., The Membranome and Membrane Heredity in Development and Evolution, w: Organelles, Genomes and Eukaryote Phylogeny, s. 335–351.
- Crick F.H.C., On Protein Synthesis, „Symposia of the Society for Experimental Biology” 1958, Vol. 12, s. 138–163.
- Jacob F., The Logic of Life, trans. Betty E. Spillmann, Princeton University Press, Princeton 1973.
- Judson H.F., The Eighth Day of Creation: The Makers of the Revolution in Biology, Simon & Schuster, New York 1979.
- Organelles, Genomes and Eukaryote Phylogeny, eds. Robert P. Hirt, David S. Horner, CRC Press, Boca Raton 2004.
- Theistic Evolution: A Scientific, Philosophical, and Theological Critique, eds. J.P. Moreland, S.C. Meyer, C. Shaw, A.K. Gauger, W. Grudem, Crossway, Wheaton 2017.
- Wells J., Membrane Patterns Carry Ontogenetic Information That Is Specified Independently of DNA, „BIO-Complexity” 2014, No. 2, s. 1–28.
- Wells J., Why DNA Mutations Cannot Accomplish What Neo-Darwinism Requires, w: Theistic Evolution, s. 237–256.