Ewolucjoniści z wątpliwościami. Francis Hitching i szyja żyrafyCzas czytania: 16 min

Dlaczego szyja żyrafy budzi tak wiele kontrowersji w odniesieniu do teorii ewolucji Darwina, jak też konkurencyjnych teorii próbujących wyjaśnić ten niespotykany w przyrodzie fenomen? Dlaczego szyja tego zwierzęcia była tak istotna dla Francisa Hitchinga, że zdecydował się umieścić ją w tytule swojej książki The Neck of the Giraffe: Where Darwin Went Wrong [Szyja żyrafy. Darwin poszedł w złym kierunku]?¹ Kim jest sam Francis Hitching i jaki jest jego wkład w naukowe rozważania dotyczące ewolucji?

Francis Hitching jest brytyjskim dziennikarzem naukowym i pisarzem. Urodził się w 1933 roku i dorastał w Stratford-upon-Avon, gdzie jego dziadek, Randle Ayrton, był cenionym aktorem teatralnym. Uczęszczał do szkoły w Warwick, a od 1950 roku pracował jako reporter, dziennikarz. Był producentem muzycznego programu telewizyjnego Ready Steady Go!. Popularność zyskał, publikując w 1982 r. w magazynie „Life” artykuł zatytułowany Was Darwin Wrong? [Czy Darwin się mylił?], włączając się w ten sposób w spór między kreacjonistami a ewolucjonistami. W tym samym roku opublikował książkę The Neck of the Giraffe: Where Darwin Went Wrong.

Dlaczego akurat przykład żyrafy tak często pojawia się w spornych kwestiach dotyczących teorii ewolucji? Z punktu widzenia ewolucjonizmu jako pierwszy do zagadnienia szyi żyrafy odniósł się Jean-Baptiste de Lamarck. Według niego żyrafy stopniowo wyciągały szyję, próbując dosięgnąć liści z wyższych partii drzew, które były nieosiągalne dla mniejszych zwierząt. Tę nabywaną stopniowo cechę żyrafy przekazywały potomstwu². Zgodnie z teorią Darwina, w naturalnym środowisku musiały występować żyrafy o różnej długości szyi. Brak pożywienia powodował, że te z dłuższą szyją miały przewagę nad tymi z krótszą, uzyskując dostęp do wyżej rosnących liści. Te z dłuższą szyją były zdrowsze, lepiej odżywione i częściej się rozmnażały, stopniowo wypierając coraz słabsze żyrafy z szyją krótszą. Zadziałał zatem dobór naturalny, który sprawił, że przetrwały osobniki lepiej przystosowane do zdobywania pokarmu w okresie jego ograniczonej dostępności.

Według Hitchinga ewolucja żyrafy – najwyższego żyjącego zwierzęcia lądowego – często podawana jest jako klasyczny argument na to, że Lamarck się mylił, a Darwin miał rację³. Interpretacja opierająca się na teorii Darwina wzbudza jednak pewne kontrowersje. Skoro w przeszłości istniały żyrafy z różną długością szyi, a z pokolenia na pokolenie szyja wydłużała się drogą doboru naturalnego, to powinny istnieć jakiekolwiek świadectwa empiryczne przedstawiające ten proces.

Na podstawie skąpego zapisu kopalnego nie można ocenić, czy wydłużenie nastąpiło stopniowo, czy szybko. Kilka skamieniałych kości nóg i kręgów znaleziono u pokrewnych ssaków w miocenie (dwadzieścia do czternastu milionów lat temu), które według doktora Rogera Hamiltona z wydziału paleontologii Brytyjskiego Muzeum Historii Naturalnej wykazują tendencję do długich nóg, a także dłuższych szyi niż jelenie, które były powszechne w tym czasie. Nie są one jednak bezpośrednimi przodkami współczesnych żyraf, które w zapisie kopalnym pojawiają się obficie około dwóch miliony lat temu, i od tamtej pory nie zmieniły się zbytnio pod względem kształtu i wielkości⁴.

Darwin wiedział, że przypadek żyrafy jest kontrowersyjny, dlatego został przez niego użyty jedynie w szóstym wydaniu O powstawaniu gatunków, jako odpowiedź na krytyczną recenzję jego książki przez George’a Mivarta⁵.

Zastanówmy się, czy długa szyja żyrafy na pewno ma związek ze zdobywaniem pokarmu z górnych partii drzew. Istnieją przecież w przyrodzie inne sposoby dotarcia do wysokich gałęzi. Kozy wspinają się na drzewa i zjadają liście. Niektóre antylopy stają na tylnych kończynach, dzięki czemu mają dostęp do pokarmu znajdującego się na wysokości nawet ponad dwóch metrów. O wiele większy i cięższy słoń staje na tylnych łapach i wyciąga trąbę, by sięgać wyżej. Hitching zauważył, że samice żyraf są niższe nawet o metr od samców, a mimo to nie mają problemów w zdobywaniu pokarmu⁶. Robert E. Simmons i Lue Scheepers zwrócili uwagę na fakt, że zarówno samce, jak i samice żyraf żywią się częściej i szybciej z opuszczoną szyją. Nawet w okresie suszy, kiedy rywalizacja o pokarm powinna być nasilona, żyrafy nie zdobywają go z wysokich drzew⁷, lecz tak jak większość zwierząt z niższych partii roślinności⁸. Jak widać, możliwość sięgania przez żyrafy po pokarm znajdujący się na wysokich drzewach ciężko uznać za czynnik warunkujący ich przetrwanie. Dlatego też Hitching nazwał w swojej książce The Neck of the Giraffe tego typu darwinowskie wyjaśnienia spekulacją post-hoc⁹.

Jeżeli długość szyi żyrafy nie wynika z potrzeby zdobywania pokarmu z wyższych partii drzew, to jaki może mieć cel? Niektórzy uważają, że ewolucję szyi żyrafy może tłumaczyć wypatrywanie zagrożeń. Wysoko umieszczona głowa służy jako „punkt obserwacyjny” zapewniający doskonałą wizję, umożliwiając dostrzeżenie drapieżnika nawet z odległości wielu kilometrów¹⁰. Hitching podważa jednak ten pogląd, zauważając, że jedynym drapieżnikiem mogącym zaatakować żyrafę jest lew, i to zazwyczaj w akcie desperacji (przypadki ataków innych zwierząt są raczej incydentalne). Długie nogi żyrafy zakończone masywnymi kopytami stanowią skuteczną obronę – zwierzę to potrafi zabić lwa jednym kopnięciem⁶. Inna próba wyjaśnienia fenomenu długiej szyi opiera się na tłumaczeniu wykorzystania jej w okresie godowym przez samce do walki o dominację i dostęp do samic¹¹. Zachowanie to, znane pod nazwą necking, polega na siłowaniu lub nawet uderzaniu się szyjami lub głowami przez rywalizujące osobniki. Samce z dłuższą, lepiej umięśnioną szyją wygrywają i tym samym kolejnym pokoleniom przekazywane są geny odpowiadające za dłuższą szyję. Pamiętajmy, że cały czas mówimy o ewolucji długości szyi, a zatem musiała ona być kiedyś krótka. Jak w takim razie w momencie, kiedy żyrafy miały krótkie szyje, pojawiło się takie zachowanie jak necking? W przypadku zderzania się głowami długa szyja jest wręcz wadą (na przykład jelenie, które również zachowują się w podobny sposób, mają krótkie szyje) i taka selekcja osobników byłaby selekcją negatywną¹², czyli zmniejszającą szanse reprodukcji. Według kolejnej teorii długa szyja to także większa powierzchnia wymiany ciepła organizmu i jego chłodzenia. Dzięki szyi żyrafa może pozostać na słońcu przez dłuższy czas. W każdym przypadku brak jednak wystarczających danych empirycznych. Szyja żyrafy mogła być konsekwencją wszystkich powyżej opisanych zdarzeń… jak też żadnego z nich. Żyrafa o wiele lepiej sprawdza się jako przykład problemów z zastosowaniem teorii doboru naturalnego Darwina niż jako potwierdzenie jakiegokolwiek scenariusza adaptacyjnego¹³. Oczywiście mając już długą szyję, zwierzę wykorzystuje jej potencjał na wiele sposobów. Jednak dotychczasowe badania nie wyjaśniają jednoznacznie, w jaki sposób szyja, mimo wielu użytecznych zastosowań, ewoluowała.

Mimo że żyrafa znalazła się w tytule książki Hitchinga, autor poświęca jej niewiele uwagi. O co więc chodzi? Przykład żyrafy jest efektowny, łatwo można go zinterpretować i łatwo zapada w pamięć¹⁴. Widok zwierzęcia jedzącego liście akacji sugeruje, że wysokie partie drzew mogą być jego podstawowym pożywieniem¹⁵. Patrząc na graficzną prezentację z łatwością dochodzi się do wniosku, że dłuższa szyja pozwala sięgnąć wyżej rosnących liści, a więc zwiększa zdolność przetrwania zwierzęcia. Całość sprawia wrażenie spójnego i logicznego wyjaśnienia fenomenu długiej szyi. Taki obraz stał się wręcz uniwersalną ikoną ewolucjonizmu, a sama teoria jest tak atrakcyjna, że zarówno studenci, jak i biolodzy ewolucyjni bezwzględnie ją akceptują¹⁶. Nic więc dziwnego, że Hitching wykorzystał ten chwytliwy wizerunek w tytule swojej książki.

Autor wyraźnie zwraca uwagę – za pomocą różnych przykładów – na brak skamieniałych pozostałości organizmów w zapisie kopalnym, które potwierdzałyby darwinowski ewolucjonizm. W warstwach geologicznych z okresu pomiędzy 542 i 510 milionami lat temu znajdują się liczne ślady kopalne różnorodnych form życia. Jednak poniżej tej granicy, nie licząc niewielkich ilości prymitywnych organizmów, śladów tych już nie ma. Fenomen ten określa się jako „eksplozja kambryjska”¹⁷ –  jest ona jedną z głównych słabości darwinizmu. Nie istnieją żadne skamieniałości organizmów znajdujących się w połowie jakiejkolwiek znaczącej drogi ewolucyjnej. Nie ma wiarygodnych śladów pokazujących, w jaki sposób ryby wyewoluowały w płazy, gady w ssaki czy gady w ptaki¹⁸. Pewne gatunki pojawiały się „nagle” w zapisie kopalnym (np. gryzonie¹⁹ i skrzydlate insekty²⁰). Inne gatunki w trakcie swej egzystencji przejawiały (lub nie) drobne zmiany, a następnie „nagle” zanikały. U dinozaurów, nietoperzy czy ptaków w różnych okresach historii Ziemi rozwinęła się zdolność do latania, a mimo to żaden z etapów przejściowych nie jest zachowany w formie skamieniałości²¹. Darwin zdawał sobie sprawę z braku danych kopalnych popierających jego teorię, ale wierzył, że badania z czasem muszą ujawnić nowe świadectwa²². Hitching, cytując profesora Nilsa Heriberta-Nilssona, paleontologa, zwraca jednak uwagę, że „braki (kopalne) są faktem i nigdy nie zostaną uzupełnione”²³.

Autor The Neck of the Giraffe próbuje także wyjaśnić, dlaczego wierzymy, że całe życie pochodzi ze wspólnego źródła. W książce podaje:

[…] wszystkie białka składają się z tych samych dwudziestu aminokwasów, obecnych w różnych proporcjach. Wszystkie żywe organizmy składają się z komórek mniej więcej tej samej wielkości, które dzielą się i odnawiają w bardzo podobny sposób. Spiralna struktura DNA, z wiązaniami złożonymi tylko z czterech nukleotydów, jest również wspólna dla wszystkiego, co żyje. Te same właściwości są dla praktycznie wszystkich biologów potwierdzeniem, że wszystko, co żyje, pochodzi ostatecznie ze wspólnego źródła²⁴.

Hitching omawia również trudności związane z tworzeniem skomplikowanych układów, takich jak system obronny chrząszcza kanoniera, ucho ssaków czy narząd wzroku. „Czy to naprawdę możliwe, że tysiące mało prawdopodobnych mutacji zdarzyło się przypadkowo, tak że soczewka i siatkówka, które nie mogą działać osobno, ewoluowały synchronicznie? Jaką wartość przetrwania może mieć oko, które nie widzi?”²⁵ Zarówno o niesamowitych zdolnościach do wystrzeliwania żrącej, niemal gotującej się substancji przez chrząszcza kanoniera, jak i o oku oraz innych skomplikowanych narządach i układach pisze Michael J. Behe w swojej książce Czarna skrzynka Darwina. Biochemiczne wyzwanie dla ewolucjonizmu; przyznaje on, że mamy tutaj do czynienia z układami biologicznymi, których nie sposób wyjaśnić zgodnie z darwinowskim ujęciem ewolucji²⁶. Poza żyrafą Hitching podaje przykład wieloryba, o którym darwiniści rzadko wspominają, gdyż stanowi jedną z nierozwiązanych zagadek ewolucyjnych. Darwiniści wierzą, że wieloryb wyewoluował z kopytnego ssaka lądowego. „Ssak lądowy przechodzący ewolucyjny proces stawania się wielorybem nie pasowałby do życia ani na lądzie, ani w morzu i nie miałby żadnej nadziei na przeżycie”²⁷. Hitching porusza także temat naturalnych ograniczeń ewolucyjnych na poziomie genetycznym. Zauważa, że każda seria eksperymentów hodowlanych, jakie kiedykolwiek miały miejsce, potwierdzała skończoną granicę możliwości hodowlanych:

Odkąd ponad 10 tysięcy lat temu człowiek epoki neolitu zaczął krzyżować dzikie odmiany zbóż, takie jak pszenica samopsza²⁸, w zapisach archeologicznych można zaobserwować proces zagospodarowania roślin. W tym samym czasie pojawiają się także udomowione psy. Jednak w całym tym okresie nie ma śladu wskazującego, aby pszenica lub psy zmieniały się w cokolwiek poza różnymi rodzajami pszenicy i psów²⁹.

Hitching zastanawia się także, czy przyspieszenie mutacji może pokazać, jak jeden rodzaj stworzeń zmienia się w inny. Przywołuje przykład eksperymentu na muszkach owocowych, które poddane zostały promieniowaniu rentgenowskiemu przyspieszającemu proces mutacji 150-krotnie. Poza zmianami w obrębie ciała (kształt skrzydeł, tułowia) muszki pozostały nadal muszkami. W innych eksperymentach zmutowane muszki były parowane tak, aby otrzymać potomstwo bez oczu. Następnie bezokie osobniki były ponownie krzyżowane ze sobą, wydając zgodnie z przypuszczeniami potomstwo bez oczu. Po kilku pokoleniach bezokich muszek nagle zaczęły pojawiać się osobniki z oczami. Natura „znalazła” sposób, aby ustabilizować zaburzony genotyp. Muszki krzyżowano także selektywnie, tak aby uzyskać jak najmniejszą i jak największą liczbę szczecinek porastających ich ciało. Średnia liczba szczecinek wynosiła 36. W ramach eksperymentu, po trzydziestu pokoleniach osiągnięto dolną granicę 25, a górną 56 szczecinek. Powyżej tych granic muszki umierały. Następnie muszkom pozwolono się swobodnie krzyżować. Po pięciu latach liczba szczecinek wróciła do normy³⁰. Hitching dochodzi do wniosku, że istnieją limity możliwości hodowlanych, które nie pozwalają wyjść organizmowi poza określone w jego genach normy.

To, że Francis Hitching krytykuje darwinowski ewolucjonizm, nie znaczy, że nie jest ewolucjonistą. Pisze wprost, że ,,ewolucja życia w bardzo długim przedziale czasowym jest faktem”³¹. Hitching podważa darwinowski scenariusz ewolucji i argumenty darwinistów. Uczony jest przekonany, że wiarygodne wyjaśnienie pochodzenia i rozwoju życia na Ziemi wymaga dalszych badań.

Marcin Greszata

Laureat III edycji stypendium Fundacji En Arche

Źródło zdjęcia: Pixabay

Graficzne porównanie teorii ewolucji szyi żyrafy według Lamarcka i Darwina zostało przygotowane na podstawie: https://tiny.pl/9pt5t

Ostatnia aktualizacja strony: 04.02.2022

Literatura: