Michaela Dentona koncepcja nieadaptacyjnego porządkuCzas czytania: 14 min

Wszyscy dorośli byli kiedyś dziećmi. Choć niewielu z nich o tym pamięta.

Antoine de Saint-Exupéry

Nie wiem, ile masz lat, Czytelniku, ale przypuszczam, że tak jak ja, dzieciństwo masz za sobą i pewne rzeczy już wiesz. Wiesz, że minus na termometrze oznacza skrobanie szyb samochodu i że politycy kłamią, a tęcza to nic nadzwyczajnego. My, dorośli, nie dajemy się zaskoczyć – czym różnimy się od dzieci. Przez lata przestaliśmy zwracać uwagę na cechy otaczającego nas świata, obserwację zastępując schematycznym myśleniem. Dlatego młode i niedoświadczone, kontemplujące przyrodę dziecko dostrzega więcej niż Ty czy ja. Łatwiej mu zwrócić uwagę na pewien porządek w przyrodzie i pozwala sobie być zaskoczone choćby tym, że kończyny wszystkich zwierząt czworonożnych są zbudowane w podobny sposób. Tylko ze względu na Twoją nieposzlakowaną opinię uwierzy Ci, kiedy powiesz, że wszystkie ssaki, od myszy po żyrafę, mają po tyle samo kręgów szyjnych. Zrywając stokrotki, będzie chciało wiedzieć, ile mają płatków i dlaczego akurat tyle, albo poprosi o wyjaśnienie innych zagadek przyrody, w języku dorosłych określanych na przykład jako wspólne plany budowy, symetryczność i matematyczne proporcje organizmów¹.

Uważny dorosły obserwator rzeczywistości to rzadki okaz, dlatego przedstawiam Michaela Dentona, australijskiego biochemika i autora książek poświęconych teorii ewolucji – między innymi przetłumaczonych na język polski: Kryzys teorii ewolucji; Teoria ewolucji. Kryzysu ciąg dalszy oraz Przeznaczenie natury². Lata analizowania danych empirycznych skłoniły tego uczonego do zajęcia krytycznego stanowiska wobec darwinizmu oraz przyjęcia teorii inteligentnego projektu. Jedną z omawianych przez niego kwestii jest nieadaptacyjny porządek, któremu Denton poświęca osobny rozdział książki Teoria ewolucji. Uczony opowiada się za koncepcją precyzyjnego dostrojenia, która mówi o dostrojeniu praw i wartości stałych fizycznych w Kosmosie do możliwości istnienia życia. Jest ewolucjonistą, tyle że niedarwinowskim.

Czytelnik książek Dentona może wiele wyjaśnić ciekawskim dzieciom, systematyzując ich spostrzeżenia dotyczące porządku obserwowanego w przyrodzie. Należałoby zacząć od sprawy najoczywistszej, ale być może z tego względu umykającej nam – że ten porządek w ogóle jest zauważalny. Samo to, twierdzi Denton, że możemy dostrzec pióra u wszystkich ptaków, gruczoły sutkowe u wszystkich ssaków czy kwiaty u wszystkich roślin okrytozalążkowych, świadczy o pewnej organizacji świata biologii – tak jak gdyby raz osiągnięte, nowe właściwości miały tendencję do utrzymywania się od momentu powstania. Po drugie, część uporządkowania wynika z podobieństw w trybie życia organizmów. Na przykład większość organizmów wodnych ma płetwy, a zwierzęta latające mają skrzydła. Dzieje się tak niezależnie od tego, czy dane zwierzęta łączy bliskie pokrewieństwo, czy nie. Po trzecie, rolę w porządkowaniu przyrody odgrywają prawa fizyki, chemii i matematyki, dyktujące na przykład optymalną masę ciała zwierzęcia lądowego i wodnego oraz odpowiednie proporcje ciała, podobnie jak określają one choćby kształt spadającej kropli wody. Wreszcie po czwarte, porządek przyrody jest w pewnym stopniu przygodny. To oznacza, że nie ma logicznego uzasadnienia, dlaczego przyjmuje tę konkretną postać, którą obserwujemy. Na przykład nie ma żadnego powodu, dlaczego plan budowy kończyn czworonogów zakłada pięciopalczastość, a liczba segmentów ciała u stonóg jest nieparzysta³.

W artykule opublikowanym w „BIO-Complexity” Denton podaje te i inne przykłady cech pozbawionych konkretnego celu adaptacyjnego, a jednak świadczących o uporządkowaniu świata biologii⁴. Wymienia je też w książce Teoria ewolucji. Zwraca uwagę na występowanie ośmiu macek u ośmiornic, a dziesięciu u kalmarów; na pięciokrotną symetrię u rozgwiazd i jeżowców, czterokrotną lub sześciokrotną u meduz, a sześciokrotną w podklasie ukwiałów Zoantharia⁵. Sięga również po przykłady ze świata roślin:

Nawet podczas najbardziej pobieżnej i przelotnej obserwacji niektórych z najczęściej spotykanych form naturalnych, takich jak formy liści i różnorodne układy filotaktyczne, które można zaobserwować w każdym ogrodzie na przedmieściach, trudno oprzeć się wnioskowi, że ogromna część porządku botanicznego nie służy żadnemu określonemu celowi adaptacyjnemu. Rozważmy różną liczbę płatków występującą w różnych gatunkach kwiatów. W wielu gatunkach liczba płatków często odpowiada liczbie Fibonacciego, na przykład sangwinaria – ma ich osiem, rudbekia owłosiona – 13, złocień wielki – 21, stokrotka polna – 34⁶.

Jakiej odpowiedzi można udzielić małemu, spostrzegawczemu człowiekowi na pytanie o źródło tego porządku w przyrodzie? Żyjemy w czasach, w których jedyną ogólnie akceptowalną odpowiedzią nauki na to pytanie jest (krytykowany przez Dentona) darwinizm. Idzie on w parze z funkcjonalizmem, według którego podstawową zasadą organizacji w biologii jest adaptacja do środowiska. A gdy danej cesze organizmu nie sposób przypisać adaptacyjności, funkcjonaliści twierdzą, że cecha ta pełniła funkcję przystosowawczą w odległej przeszłości i obecnie stanowi dziedziczną „pozostałość ewolucji”⁷ lub powstała „przy okazji” ewolucji innej cechy⁸. Jak twierdzi sam Karol Darwin:

[…] zasadnicza część organizacji każdej istoty żyjącej wypływa po prostu z dziedziczności i dlatego też, chociaż każda istota jest bez wątpienia dokładnie przystosowana do swego miejsca w przyrodzie, wiele narządów nie pozostaje ściśle w bezpośrednim związku z jej obecnym sposobem życia. […] nie możemy również przypuścić, że podobieństwo kości w ręce małpy, w przednich kończynach konia, w skrzydle nietoperza i w płetwie foki jest szczególnie korzystne dla wszystkich tych zwierząt. Możemy śmiało przypisać te cechy dziedziczności⁹.

Według Dentona funkcjonalizm opiera się na założeniu, że funkcja danego układu biologicznego określa jego strukturę. To oznacza, że w toku ewolucji dochodzi do stopniowej adaptacji organizmów w wyniku ich interakcji ze środowiskiem (reprezentującym czynniki zewnętrzne). Kluczowe jest tu stopniowe zachodzenie zmian, ponieważ zgodnie z darwinowskim ewolucjonizmem ewolucja postępuje na drodze drobnych, utrwalanych z pokolenia na pokolenie modyfikacji. Funkcjonaliści nie podzielają poglądu, że znaczna część ładu biologicznego wynika z wbudowanego w naturę prawa fizycznego¹⁰. Wyobrażają sobie organizmy jako maszyny, które reagują na warunki środowiskowe wytwarzaniem funkcjonalnych przystosowań mających zapewniać realizację celów adaptacyjnych.

Jeszcze w XIX wieku, przed zakorzenieniem się funkcjonalizmu w świadomości niemal wszystkich naukowców istniała koncepcja alternatywna – strukturalizm. Dzisiaj pod strukturalizmem podpisuje się Denton, który przekonał się do niego po wielu latach. Koncepcja ta głosi, że za znaczną część porządku biologicznego odpowiadają ograniczenia wewnętrzne – współcześnie wskazuje się tutaj na ograniczenia biochemiczne. Znanym przykładem z dziedziny biologii, przytaczanym, by zilustrować te czynniki wewnętrzne, jest błona komórkowa, której budowa stanowi rezultat właściwości hydrofobowych łańcuchów węglowodorowych¹¹. W przeciwieństwie do funkcjonalizmu, strukturalizm zakłada, że to struktura określa funkcję danego układu biologicznego, że „będąc skutkiem samoorganizacji materii […], podstawowe typy życia, a nawet cały ewolucyjny rozwój życia na Ziemi, są »wbudowane« w przyrodę. Tak więc życie nie jest wytworem »czasu i szansy«, jak zaczęto uważać po Darwinie, ale przewidywalną i konieczną częścią kosmicznej całości”¹².

Do grona strukturalistów zalicza się dziewiętnastowiecznego przyrodnika Richarda Owena, człowieka o wielkich zasługach w dziedzinach anatomii porównawczej zwierząt i paleontologii. Co ciekawe, ten skazany na zapomnienie i uznany za głosiciela poglądów archaicznych przyrodnik jest również twórcą terminu „dinozaur”. W pracy naukowej Owen skupiał się na badaniu homologów, czyli wspólnych wszystkim przedstawicielom danego taksonu cechach, takich jak pięciopalczasty plan budowy kończyny czworonoga¹³. Wnikliwie porównując struktury homologów u różnych organizmów, wskazuje na tak zwane „wzorce pierwotne”, które według niego same w sobie nie mają charakteru adaptacyjnego, lecz wynikają z wrodzonych właściwości fizycznych tych organizmów. Zgodnie z jego teorią, rola adaptacji w kształtowaniu morfologii danego organizmu polega na tym, że dostosowuje ona pierwotny wzorzec (określony przez czynniki wewnętrzne) do warunków środowiskowych (czynników zewnętrznych), w których tenże organizm żyje.

W pracy zatytułowanej On the Nature of Limbs [O naturze kończyn] Owen przedstawia tę koncepcję na przykładzie kończyn diugonia, konia, kreta i nietoperza – kręgowców żyjących w odmiennych warunkach środowiskowych. Wzorcem pierwotnym (cechą homologiczną) jest w tej sytuacji plan budowy kończyn wszystkich wspomnianych zwierząt (na który składa się pięć palców, śródręcze, nadgarstek, przedramię, ramię i obręcz), natomiast ich ostateczna postać – odpowiednio płetwy, kopyta, kończyny dostosowanej do grzebania w ziemi oraz skrzydła – to maska adaptacyjna. Owen zwraca uwagę na pewną wyraźną lukę w podejściu funkcjonalistów. Twierdzą oni, że każda utrwalona w toku ewolucji cecha ma lub miała charakter adaptacyjny. Jednak pięciopalczasta budowa kończyn wspomnianych zwierząt sama w sobie nie jest adaptacyjna, gdyż stanowi abstrakcyjny wzór, a nie konkretne przystosowanie do istniejących warunków. O adaptacji można mówić tylko w przypadku masek adaptacyjnych poszczególnych organizmów. Owen twierdził, że podstawowy plan budowy nie ulega zmianie, bo ta dotyczy jedynie wariacji w ramach tego planu. Można przypuszczać, że Darwin był świadomy tej kwestii, ponieważ wspólny plan budowy różnych zwierząt omawiał w O powstawaniu gatunków:

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 układzie. Jakże dziwny jest mniej ważny, lecz uderzający przykład, że tylne kończyny kangura, tak dobrze przystosowane do skakania na otwartych równinach, kończyny łażącej i karmiącej się liśćmi koali, przystosowanej dobrze do chwytania gałęzi, kończyny torbacza Perameles ryjącego w ziemi i żywiącego się owadami oraz korzeniami i niektórych innych torbaczy australijskich – wszystkie zbudowane są według tego samego niezwykłego typu, a mianowicie mają niezmiernie długie i okryte wspólną skórą kości drugiego i trzeciego palca, tak że wyglądają jak jeden palec zaopatrzony dwoma pazurami. Pomimo tego podobieństwa budowy kończyny tylne tych różnych zwierząt używane są, jak widać, do tak różnorodnych celów, jakie tylko można sobie wyobrazić¹⁴.

Kolejną trudność dla darwinizmu stanowi wyjaśnienie, dlaczego struktury tworzące homolog (na przykład plan ciała owada, spiralny wzór kwiatu, jedenaście segmentów czułków chrząszczy, wzory żyłkowania skrzydeł owadów, symetria lewej i prawej strony zwierząt dwubocznie symetrycznych)¹⁵ przed jego powstaniem były nieustannie modyfikowane, a następnie zupełnie przestały podlegać zmianom – jak gdyby osiągnęły cel ostateczny. W końcu w tej koncepcji nie ma miejsca na celowość, a ciągłe zmiany środowiska życia organizmów stwarzają konieczność nieustannego dążenia do adaptacji. Z tego punktu widzenia utrwalanie się jakiejkolwiek cechy jest niekorzystne. Denton pyta: „Co odizolowało plan budowy […] od jego masek adaptacyjnych i narzuciło absolutną niezmienność wobec wszelkich zmian ewolucyjnych, jednocześnie pozwalając na ogromną zmianę ewolucyjną we wszystkich formach pochodnych (maskach adaptacyjnych)? To oczywiste, że pierwotnego utrwalenia nie da się wytłumaczyć na sposób darwinowski”¹⁶.

Jedno jest pewne, dzięki temu, że doszło do utrwalenia wspólnych planów budowy, można mówić o nieadaptacyjnym porządku przyrody i zwracać na niego uwagę nowym pokoleniom obserwatorów. W przeciwnym wypadku mielibyśmy do czynienia z kompletną chaotycznością świata ożywionego; nie bylibyśmy wtedy w stanie tworzyć kategorii taksonomicznych na podstawie obserwowanych cech organizmów. Owen uważa, że istnienie porządku w przyrodzie warunkują czynniki wewnętrzne i niepoznane jeszcze prawa przyrody¹⁷. Broni stanowiska, że wzorce pierwotne świadczą o istnieniu Boskiego zamysłu w przyrodzie i stanowią argument na rzecz projektu. Można powiedzieć, że według Owena Bóg jest Najwyższym Architektem – twórcą wspólnych planów budowy organizmów, który do ich urzeczywistnienia zaprzągł prawa natury¹⁸. Denton co prawda sympatyzuje z poglądami Owena, ale nie podziela jego poglądów teologicznych. Australijski uczony argumentuje na rzecz koncepcji nieadaptacyjnego porządku, lecz ten porządek nie wynika z woli Boga, a raczej z praw, które rządzą Wszechświatem. Denton jest agnostykiem i przykładem na to, że w odróżnieniu od kreacjonizmu teoria inteligentnego projektu nie wygłasza twierdzeń na temat projektanta struktur w przyrodzie.

Godne uwagi jest to, że Denton i inni strukturaliści nie odrzucają koncepcji wspólnoty pochodzenia. Kwestionują jedynie uzasadnianie powstawania u organizmów nowych homologów ich wspólnym pochodzeniem. Krytykują też pogląd, że nowe homologi powstają drogą stopniowo narastających modyfikacji, z których każda ma charakter przystosowawczy¹⁹. Denton pisze:

Jeśli Owen miał rację co do statusu ontologicznego wielu głównych planów budowy jako zasadniczo nieadaptacyjnych planów podstawowych […], to nie ma możliwości wyjaśnienia ich pochodzenia w kategoriach przyrostowego funkcjonalizmu darwinowskiego. Gdyby Darwin w pełni zrozumiał ideę Owena, że tylko „maski adaptacyjne” zbudowane na planach budowy, ale nie same te plany, stanowią adaptacje do określonych ograniczeń środowiskowych – a przynajmniej gdyby zrozumiał, że nie ma danych na to, iż homologi kiedykolwiek pełniły funkcje przystosowawcze, nigdy nie twierdziłby, że były one adaptacyjne u hipotetycznych form przodków i sądzę, że nigdy nie napisałby O powstawaniu gatunków²⁰.

Z pewnością na pytanie o źródło porządku w przyrodzie nie ma prostej i pewnej odpowiedzi, której można by udzielić dziecku. Jednak dlaczego jest to tak istotna kwestia? Bo po jej dokładnym rozważeniu mogłoby dojść do prawdziwej rewolucji w nauce. Jeszcze raz oddajmy głos Dentonowi:

Jeśli powszechnie przyjmuje się, że wzór płatków stokrotki nie służy żadnemu konkretnemu celowi adaptacyjnemu […], to dlaczego nie może tak być również w przypadku „wielkich” homologów? Powód jest aż nazbyt oczywisty. Jeśli plany budowy kończyny pięciopalczastej lub owada są również wzorami afunkcjonalnymi, takimi jak 34 płatki stokrotki polnej lub kształt liścia klonu, wówczas załamuje się całe przedsięwzięcie darwinowskie²¹.

Weronika Kokot

Źródło zdjęcia: Pixabay

Ostatnia aktualizacja strony: 23.6.2023

Literatura: