DARWIN „POCHODZENIE GATUNKÓW”
Po raz pierwszy Darwin wpadł na pomysł zbadania kwestii pochodzenia obecnie żyjących gatunków zwierząt i roślin podczas podróży dookoła świata na brytyjskim statku Beagle. Szczególną uwagę zwrócił na pewne zjawiska w rozmieszczeniu geograficznym istot organicznych, a mianowicie bliskie pokrewieństwo wielu żyjących mieszkańców Ameryki Południowej z wymarłymi zwierzętami występującymi w dodatkach tego samego kontynentu. Darwin doszedł do przekonania, że zjawiska te można wytłumaczyć tylko przy założeniu, że żywe istoty, jakkolwiek bardzo zmienione, pochodzą od tych, które istniały wcześniej, i że prawo stałości lub niezmienności gatunków, prawo uznawane przez wszystkich luminarzy nauk przyrodniczych , było więc, że czas jest niesprawiedliwy.
Przechodząc do badania zmienności zwierząt domowych (gołębi) i roślin uprawnych pod wpływem sztucznej selekcji, Darwin zebrał z wielką dyskrecją niekończącą się serię faktów, które posłużyły mu jako punkt oparcia dla dalszych badań zmienności. Opierając się na tych faktach, uznał, że w żywej przyrodzie musi istnieć mechanizm, który działając jak sztuczna selekcja, zachowuje spośród swobodnie formujących się wszędzie odmian zwierząt i roślin takie szczególnie charakterystyczne formy, które przeżywają inne. Przekonany, że zasada ta została znaleziona w „doborze naturalnym” w wyniku „walki o byt”, Darwin nie wyrażał publicznie swoich poglądów i być może nie publikowałby swojej pracy przez długi czas, gdyby jego przyjaciele Lyell i Hooker nie skłoniło go latem 1858 roku do opublikowania pracy o pochodzeniu gatunków, którą napisał dawno temu i od dawna była znana wąskiemu kręgowi podobnie myślących ludzi. Powodem publikacji był fakt, że podróżnik W. R. Wallace zamierzał opublikować swoje poglądy, bardzo zbliżone do poglądów Darwina.
Wpływ Darwina na nauki przyrodnicze był tak wielki, że nazywano go „Kopernikiem lub Newtonem świata organicznego”. W ciągu kilkudziesięciu lat dokonała się jedyna w dziejach badań świata organicznego rewolucja w poglądach, metodach i celach przyrodników, zarówno botaników, jak i zoologów. Uznając człowieka za członka żywej przyrody, Darwin połączył nauki o człowieku z naukami przyrodniczymi, a tym samym metoda genetyczna, badanie tego, co jest tworzone i rozwijane, w celu lepszego zrozumienia tego, co zostało stworzone, stała się podstawą z najróżniejszych dziedzin wiedzy. Doznał rzadkiego szczęścia, widząc całkowity triumf swojego nauczania. Pierwszych zwolenników i gorących wielbicieli znalazł głównie w Niemczech.
Burzliwy, początkowo nie wolny od osobistych ataków, zmagania z Darwinem jego przeciwników już dawno ucichły. Nawet jego najzagorzalsi wrogowie byli rozbrojeni łagodną i pokojową formą, z jaką bronił swoich poglądów. Ale z jeszcze większym powodzeniem podbijał umysły siłą i głębią umysłu, ostrożnością, która nigdy go nie opuściła przy ocenie własnych wniosków. I zdobył serca swoją łagodnością i sprawiedliwością w swoich sądach, oddaniem dla przyjaciół i szczerą skromnością w stosunku do swoich zasług:
Ciekawie jest kontemplować gęsto zarośnięte wybrzeże, porośnięte licznymi, różnorodnymi roślinami, z ptakami śpiewającymi w krzakach, fruwającymi owadami, robakami pełzającymi po wilgotnej ziemi i pomyśleć, że wszystkie te pięknie zbudowane formy, tak różne od siebie i tak misternie od siebie zależne, powstały dzięki prawom, które nadal wokół nas działają. Te prawa, w najszerszym znaczeniu, to: wzrost i reprodukcja, dziedziczność, która prawie zawsze wynika z reprodukcji, zmienność, zależna od bezpośredniego lub pośredniego działania warunków życia oraz od używania i nieużywania, postępujący wzrost liczebności tak wysoki, że prowadzi do do Walki o Życie i jej konsekwencji - Doboru Naturalnego, który pociąga za sobą Rozbieżność znaków i Wymieranie form mniej udoskonalonych. Tak więc z walki w przyrodzie, z głodu i śmierci, wynika bezpośrednio najwyższy wynik, jaki umysł może sobie wyobrazić, powstanie wyższych zwierząt. Jest wielkość w tym poglądzie, zgodnie z którym Stwórca pierwotnie tchnął życie z jego różnymi przejawami w jedną lub ograniczoną liczbę form; i podczas gdy nasza planeta nadal obraca się zgodnie z niezmiennymi prawami grawitacji, z tak prostego początku rozwinęła się i rozwija nieskończona liczba najpiękniejszych i najwspanialszych form.
Nikogo nie powinno dziwić, że wiele kwestii związanych z pochodzeniem gatunków wciąż pozostaje niewyjaśnionych, jeśli tylko jest się świadomym głębokiej ignorancji, w jakiej się znajdujemy w odniesieniu do wzajemnych powiązań niezliczonych żywych istot wokół nas. Kto wyjaśni, dlaczego jeden gatunek jest szeroko rozpowszechniony i reprezentowany przez liczne osobniki, podczas gdy drugi nie jest rozpowszechniony i rzadki? A przecież te relacje są niezwykle ważne, bo to od nich zależy obecny dobrobyt i jak sądzę przyszły sukces i dalsza przemiana każdego mieszkańca tego świata. Jeszcze mniej wiemy o wzajemnych stosunkach niezliczonych mieszkańców naszej planety w minionych epokach geologicznych i jej historii. Chociaż wiele jest nadal niejasnych i pozostanie niejasnych przez długi czas, to jednak w wyniku najdokładniejszych badań i bezstronnej dyskusji, do jakiej jestem zdolny, nie mam wątpliwości, że pogląd, do niedawna podzielany przez większość przyrodników i który też było moje, a mianowicie, że każdy gatunek został stworzony niezależnie od reszty, że pogląd ten jest błędny. Jestem całkowicie przekonany, że gatunki są zmienne i że wszystkie gatunki należące do tego samego rodzaju, będące bezpośrednimi potomkami jednego z niektórych, w większości wymarłych gatunków, podobnie jak uznane odmiany jednego z niektórych gatunków, są uważane za potomków tego gatunek. Co więcej, jestem przekonany, że dobór naturalny był najważniejszym, choć nie jedynym czynnikiem, który spowodował tę zmianę.
Badania N. I. Wawiłowa i jego szkoły (prawo szeregów homologicznych dziedzicznej zmienności, teoria gatunków Linneusza), S. S. Czetwerikowa i jego uczniów (eksperymentalna genetyka populacji), R. A. Fisher, S. Wright, J. Haldane, AI. Kołmogorow (matematyczna teoria populacji) I. I. Schmalhausen, B. Rensch, J. G. Simpson (wzorce makroewolucji), O. Klineshmidt, E. Mayr, N. V. Timofeev-Ressovsky (teoria gatunków), F. G. Dobzhansky (doktryna mechanizmów izolujących ewolucja), G. F. Gause i V. Volterra (matematyczna teoria doboru) stworzyli przesłanki do powstania w latach 30. XX wieku „syntetycznej teorii ewolucji”, łączącej osiągnięcia darwinizmu i współczesnej genetyki. Teoria ta została zaakceptowana przez zdecydowaną większość przyrodników w latach czterdziestych XX wieku. Klasyczny darwinizm wszedł do syntetycznej teorii ewolucji jako istotny składnik. Najnowsze odkrycia w dziedzinie biologii molekularnej znacząco modyfikują koncepcję współczesnego darwinizmu.
Podsumowując swoje życie, sam Darwin na wpół żartobliwie opisał je w następujący sposób: „Studiowałem, potem podróżowałem po świecie, a potem znowu studiowałem: oto moja biografia”. Byłoby miło, gdyby wszyscy żyli takim życiem!
Jeśli w zmieniających się warunkach życia istoty organiczne wykazują indywidualne różnice w prawie każdej części swojej organizacji, a to nie może być kwestionowane; jeśli z powodu geometrycznego postępu reprodukcji zaciekła walka o życie jest związana w każdym wieku, w dowolnym roku lub porze roku, a to oczywiście nie może być kwestionowane; a także, jeśli pamiętamy o nieskończonej złożoności relacji organizmów, zarówno między sobą, jak i do warunków ich życia, oraz o nieskończonej różnorodności pożytecznych cech budowy, budowy i nawyków wynikających z tych relacji - jeśli weźmiemy to wszystko pod uwagę, byłoby jest skrajnie nieprawdopodobne, aby nigdy nie zamanifestowały się zmiany korzystne dla posiadającego je organizmu, tak jak powstały liczne zmiany korzystne dla człowieka. Ale jeśli kiedykolwiek pojawią się zmiany korzystne dla jakiegokolwiek organizmu, to organizmy, które je posiadają, będą miały oczywiście największą szansę pozostania w walce o życie i na mocy ścisłej zasady dziedziczności wykażą tendencję do przekazywania ich dla potomności. Tę zasadę zachowania, czyli przetrwania najlepiej przystosowanych, nazwałem Doborem Naturalnym. Prowadzi to do doskonalenia każdej istoty w stosunku do organicznych i nieorganicznych warunków jej życia, aw konsekwencji w większości przypadków do czegoś, co można uznać za wzniesienie się na wyższy poziom organizacji. Niemniej jednak, po prostu zorganizowane, niższe formy przetrwają długo, jeśli tylko będą dobrze przystosowane do swoich prostych warunków życia.
Dobór naturalny, oparty na zasadzie dziedziczenia cech w odpowiednim wieku, może zmienić jajo, nasiono czy młody organizm równie łatwo, jak organizm dorosły. U wielu zwierząt dobór płciowy prawdopodobnie wspomagał zwykłą selekcję, zapewniając, że najsilniejsze i najlepiej przystosowane samce będą miały najliczniejsze potomstwo. Dobór płciowy rozwija również cechy, które są wyłącznie przydatne samcom w ich walce lub rywalizacji z innymi samcami, a cechy te, w zależności od dominującej formy dziedziczności, będą przekazywane obu płciom lub tylko jednej. Dobór naturalny prowadzi również do rozbieżności charakterów, ponieważ im bardziej istoty organiczne różnią się budową, zwyczajami i konstytucją, tym większa ich liczba może istnieć na danym obszarze – czego dowodem możemy się przekonać, zwracając uwagę na mieszkańców każdego małego kawałka ziemi i organizmom naturalizowanym w obcym kraju.
Dobór naturalny, jak już zauważono, prowadzi do rozbieżności charakterów i znacznej eksterminacji mniej udoskonalonych i pośrednich form życia. Na podstawie tych zasad można łatwo wyjaśnić zarówno naturę powinowactwa, jak i zwykłą obecność wyraźnie zaznaczonych granic między niezliczonymi istotami organicznymi każdej klasy na całym świecie. Zaprawdę zdumiewający jest fakt - choć nie dziwimy się temu, jest to tak powszechne - że wszystkie zwierzęta i wszystkie rośliny zawsze i wszędzie są połączone w podporządkowane sobie grupy, co obserwujemy na każdym kroku, i właśnie po to, aby odmiany tego samego gatunku są ze sobą najściślej spokrewnione; mniej blisko i nierówno spokrewnione gatunki tego samego rodzaju, tworzące podziały i podrodzaje; jeszcze mniej bliskie są gatunki różnych rodzajów i wreszcie rodzaje, reprezentujące różne stopnie wzajemnego sąsiedztwa, wyrażone przez podrodziny, rodziny, rzędy, podklasy i klasy.
Gdyby gatunki powstały niezależnie od siebie, znalezienie wyjaśnienia tej klasyfikacji byłoby niemożliwe; ale jest to wyjaśnione przez dziedziczność i złożone działanie doboru naturalnego, które pociąga za sobą wymieranie i rozbieżność cech, jak pokazano na naszym diagramie.
Powinowactwo wszystkich istot należących do tej samej klasy jest czasami przedstawiane w postaci dużego drzewa. Myślę, że to porównanie jest bardzo bliskie prawdy. Zielone, pączkujące gałęzie reprezentują istniejące gatunki, podczas gdy te z poprzednich lat odpowiadają długiej linii wymarłych gatunków. W każdym okresie wzrostu wszystkie rosnące gałęzie tworzą pędy we wszystkich kierunkach, próbując wyprzedzić i zagłuszyć sąsiednie pędy i gałęzie; w ten sam sposób gatunki i grupy gatunków zawsze pokonywały inne gatunki w wielkiej walce o życie. Rozgałęzienia pnia, dzielące się na końcach najpierw na duże gałęzie, a potem na coraz mniejsze gałęzie, same były kiedyś — gdy drzewo było jeszcze młode — pędami usianymi pąkami; a to połączenie dawnych i współczesnych pąków za pomocą rozgałęzionych gałęzi doskonale przedstawia nam klasyfikację wszystkich współczesnych i wymarłych gatunków, która łączy je w grupy podporządkowane innym grupom. Z wielu pędów, które wyrosły, zanim drzewo urosło w pień, być może tylko dwa lub trzy przetrwały i teraz wyrosły na duże gałęzie, które niosą resztę gałęzi; tak samo było z gatunkami, które żyły w dawnych okresach geologicznych – tylko nieliczne z nich żyjące do dziś pozostawiły zmienionych potomków.
Od początku życia tego drzewa wiele mniejszych i większych gałęzi uschło i odpadło; te opadłe gałęzie różnej wielkości reprezentują całe rzędy, rodziny i rodzaje, które obecnie nie mają żyjących przedstawicieli i są nam znane jedynie ze szczątków kopalnych. Tu i ówdzie, w rozwidleniu między starymi gałęziami, wyrasta chudy pęd, przypadkowo ocalały i jeszcze zielony na wierzchołku: taki jest jakiś Ornithorhynchus lub Lepidosiren, łączący poniekąd pokrewieństwem dwie wielkie gałęzie życia i ocalony od śmiertelna konkurencja dzięki chronionemu siedlisku. Jak z pąków, dzięki wzrostowi, rodzą się nowe pąki, a te, jeśli tylko silne, zamieniają się w pędy, które rozgałęziając się, pokrywają i zagłuszają wiele uschłych gałęzi, tak też, jak sądzę, było z wielkim Drzewem Życie, które swoje martwe, opadłe gałęzie wypełniło korą ziemi i pokryło jej powierzchnię swoimi wiecznie rozłożystymi i pięknymi gałęziami.
Uwagi
Położenie oczu u takich zwierząt półwodnych, jak hipopotam, krokodyl i żaba, jest bardzo podobne: jest wygodne do obserwacji nad wodą, gdy ciało jest zanurzone w wodzie. Jednak zbieżne podobieństwo jednej cechy nie wpływa na większość innych cech organizacyjnych, a hipopotam pozostaje typowym ssakiem, krokodyl jest gadem, a żaba jest płazem. W ewolucji możliwe jest ponowne pojawienie się poszczególnych cech (spowodowane podobnie ukierunkowanym działaniem doboru naturalnego), ale niemożliwe jest pojawienie się niezwiązanych ze sobą form, które są takie same w całej swojej organizacji (reguła nieodwracalnej ewolucji).
Zbieżność cech, spowodowana podobnym kierunkiem doboru naturalnego, gdy trzeba żyć w jakimś podobnym środowisku, czasami prowadzi do zaskakujących podobieństw. Rekiny, delfiny i niektóre ichtiozaury mają bardzo podobny kształt ciała. Niektóre przypadki konwergencji wciąż wprowadzają badaczy w błąd. Tak więc do połowy XX wieku. zające i króliki zostały przypisane do tego samego rzędu gryzoni na podstawie podobieństw w budowie ich systemów uzębienia. Dopiero szczegółowe badania narządów wewnętrznych, a także cechy biochemiczne pozwoliły ustalić, że zające i króliki należy wyodrębnić do niezależnego rzędu zajęczaków, filogenetycznie bliższego zwierzętom kopytnym niż gryzoniom.
O specyfice programu genetycznego każdego organizmu decyduje kolejność ogniw w łańcuchu DNA - nukleotydy. Im bardziej podobne (homologiczne) sekwencje DNA, tym bliżej spokrewnione są organizmy. W biologii molekularnej opracowano metody ilościowego określania procentu homologii w DNA. Tak więc, jeśli obecność homologii DNA wśród ludzi zostanie przyjęta jako 100%, ludzie i szympansy będą mieli około 92% homologii. Nie wszystkie wartości homologii występują z tą samą częstotliwością.
Rysunek pokazuje odrębność stopni pokrewieństwa u kręgowców. Najniższy procent homologii charakteryzuje DNA przedstawicieli różnych klas (1) takich jak ptaki - gady (jaszczurki, żółwie), ryby i płazy (5-15% homologii). Od 15 do 45% homologii DNA u przedstawicieli różnych rzędów w obrębie tej samej klasy (2), 50-75% u przedstawicieli różnych rodzin w obrębie tego samego rzędu (3). Jeśli porównywane formy należą do tej samej rodziny, ich DNA zawiera od 75 do 100% homologii (4). Podobne wzorce dystrybucji znaleziono w DNA bakterii i roślin wyższych, ale liczby są zupełnie inne. Zgodnie z rozbieżnością DNA rodzaj bakterii odpowiada rzędowi, a nawet klasie kręgowców. Kiedy V. V. Menshutkin (I. M. Sechenov Institute of Evolutionary Physiology and Biochemistry) symulował na komputerze proces utraty homologii w DNA, okazało się, że takie rozkłady powstają tylko wtedy, gdy ewolucja przebiega zgodnie z Darwinem - wybierając skrajne opcje z wyginięciem pośrednich formy.
Jedno z pierwszych drzew filogenetycznych świata zwierzęcego, narysowane przez E. Haeckela (1866) pod wpływem idei Karola Darwina. Relacje i rangę taksonomiczną poszczególnych grup organizmów dziś wyobrażamy sobie inaczej (patrz np. ryc. XI-2, XI-3), ale obrazy pokrewieństwa grup w postaci drzewa pozostają do dziś jedynymi które odzwierciedlają historię rozwoju spokrewnionych grup organizmów.
Karol Darwin
O powstawaniu gatunków drogą doboru naturalnego, czyli o zachowaniu ulubionych ras w walce o byt
Wstęp
Podróżując jako przyrodnik na statku Jej Królewskiej Mości, Beagle, uderzyły mnie niektóre fakty dotyczące rozmieszczenia istot organicznych w Ameryce Południowej i stosunków geologicznych między dawnymi i współczesnymi mieszkańcami tego kontynentu. Fakty te, jak zobaczymy w dalszych rozdziałach tej książki, wydają się do pewnego stopnia wyjaśniać pochodzenie gatunków — tę tajemnicę tajemnic, według słów jednego z naszych największych filozofów. Po powrocie do domu w 1837 roku wpadłem na pomysł, że być może można by coś zrobić, aby rozwiązać tę kwestię, cierpliwie zbierając i rozważając wszelkiego rodzaju fakty, które miały z tym coś wspólnego. Po pięciu latach pracy pozwoliłem sobie na kilka ogólnych refleksji na ten temat i naszkicowałem je w formie krótkich notatek; szkic ten rozszerzyłem w 1844 r. na ogólny szkic wniosków, które wówczas wydawały mi się prawdopodobne; od tamtego czasu do dnia dzisiejszego uparcie drążę ten temat. Mam nadzieję, że te czysto osobiste szczegóły zostaną mi wybaczone, ponieważ przytaczam je, aby pokazać, że nie byłem pochopny w swoich wnioskach.
Moja praca jest teraz (1858) prawie skończona; ale ponieważ jego ukończenie zajmie mi jeszcze wiele lat, a moje zdrowie jest dalekie od rozkwitu, skłoniłem się do opublikowania tego podsumowania. Szczególnie poruszył mnie fakt, że p. Wallace, obecnie student historii naturalnej Archipelagu Malajskiego, doszedł prawie dokładnie do tych samych wniosków, do których doszedłem w kwestii pochodzenia gatunków. W 1858 roku przesłał mi artykuł na ten temat z prośbą o przekazanie go Sir Charlesowi Lyellowi, który przekazał go Towarzystwu Linneuszowskiemu; jest opublikowany w trzecim tomie czasopisma tego Towarzystwa. Sir C. Lyell i dr Hooker, którzy byli świadomi mojej pracy, jako ostatni czytali mój esej z 1844 r., uczynili mi ten zaszczyt i doradzili mi opublikowanie, wraz z doskonałym artykułem pana Wallace'a, krótkiego fragmentu mojego rękopisu.
Opublikowane obecnie podsumowanie jest z konieczności niedoskonałe. Nie mogę tu podać odniesień ani wskazać autorytetów na poparcie tej czy innej tezy; Mam nadzieję, że czytelnik będzie polegał na mojej dokładności. Bez wątpienia do mojej pracy wkradły się błędy, chociaż zawsze dbałem o to, by ufać tylko dobrym autorytetom. Mogę tu jedynie przedstawić ogólne wnioski, do których doszedłem, ilustrując je tylko kilkoma faktami; ale mam nadzieję, że w większości przypadków będą wystarczające. Nikt bardziej niż ja nie zdaje sobie sprawy z potrzeby późniejszego szczegółowego przedstawienia faktów i odniesień, na których opieram moje wnioski, i mam nadzieję, że będę to robić w przyszłości w mojej pracy. Doskonale zdaję sobie sprawę, że nie ma w tej książce prawie ani jednego twierdzenia, w odniesieniu do którego nie można by przedstawić faktów prowadzących najwyraźniej do wniosków wprost przeciwnych moim. Zadowalający wynik można uzyskać dopiero po pełnym przedstawieniu i ocenie faktów i argumentów przemawiających za i przeciw w każdej sprawie, a to oczywiście nie jest tutaj możliwe.
Bardzo żałuję, że brak miejsca pozbawia mnie przyjemności wyrażenia wdzięczności za hojną pomoc udzieloną mi przez wielu przyrodników, po części nawet mi osobiście nieznanych. Nie mogę jednak przegapić okazji, by wyrazić, jak bardzo jestem wdzięczny dr Hookerowi, który w ciągu ostatnich 15 lat pomagał mi w każdy możliwy sposób swoją ogromną wiedzą i jasnym osądem.
Dlatego niezwykle ważne jest jasne zrozumienie sposobów modyfikacji i współadaptacji. Na początku moich badań wydawało mi się prawdopodobne, że dokładne badanie zwierząt domowych i roślin uprawnych zapewni najlepszą okazję do rozwiązania tego niejasnego problemu. I nie myliłem się; w tym, podobnie jak we wszystkich innych kłopotliwych przypadkach, konsekwentnie stwierdzam, że nasza wiedza o zmienności udomowienia, choć niekompletna, jest zawsze najlepszą i najpewniejszą wskazówką. Pozwolę sobie pozwo- lić sobie na wyrażenie przekonania o wyjątkowej wartości takich badań, mimo że naturaliści zazwyczaj je zaniedbywali.
Na podstawie tych rozważań dedykuję rozdział I tego krótkiego Wykładu zmienności w udomowieniu. W ten sposób upewnimy się, że dziedziczne modyfikacje na dużą skalę są co najmniej możliwe, a także dowiemy się, co równie lub co ważniejsze, jak wielka jest zdolność człowieka do kumulacji poprzez dobór kolejnych niewielkich zmian. Następnie przejdę do zmienności gatunków w stanie natury; ale niestety będę zmuszony zająć się tą kwestią tylko w najkrótszym zarysie, gdyż jej właściwe przedstawienie wymagałoby długich list faktów. Będziemy jednak w stanie przedyskutować, jakie warunki są najbardziej korzystne dla zmienności. Następny rozdział będzie dotyczył walki o byt między wszystkimi istotami organicznymi na całym świecie, która nieuchronnie wynika z wykładniczego wzrostu ich liczby. Jest to doktryna Malthusa, rozciągnięta na oba królestwa – zwierzęta i rośliny. Ponieważ rodzi się o wiele więcej osobników każdego gatunku, niż jest w stanie przeżyć, i ponieważ w konsekwencji często dochodzi do walki o byt, wynika z tego, że każde stworzenie, które w złożonych i często zmieniających się warunkach swojego życia, chociaż nieznacznie różni się w swoim w korzystnym kierunku, z większym prawdopodobieństwem przeżyją, a tym samym zostaną poddane doborowi naturalnemu. Na mocy ścisłej zasady dziedziczności wybrana odmiana będzie miała tendencję do rozmnażania się w nowej i zmodyfikowanej formie.
Ta podstawowa kwestia doboru naturalnego zostanie szczegółowo omówiona w rozdziale IV; zobaczymy wtedy, jak dobór naturalny prawie nieuchronnie powoduje wyginięcie wielu mniej doskonałych form życia i prowadzi do tego, co nazwałem rozbieżnością charakterów. W następnym rozdziale omówię złożone i niejasne prawa zmienności. W następnych pięciu rozdziałach przeanalizowane zostaną najbardziej oczywiste i najistotniejsze trudności napotykane przez teorię, a mianowicie: po pierwsze, trudności związane z przejściami, tj. jak prostą istotę lub prosty narząd można przekształcić i udoskonalić w istotę wysoko rozwiniętą lub w złożony narząd; po drugie, kwestia instynktu, czyli zdolności umysłowych zwierząt; po trzecie, hybrydyzacja lub bezpłodność przy krzyżowaniu gatunków i płodność przy krzyżowaniu odmian; po czwarte, niekompletność Kroniki geologicznej. W rozdziale XI rozważę geologiczne następstwo istot organicznych w czasie; w XII i XIII - ich rozmieszczenie geograficzne w przestrzeni; w XIV - ich klasyfikacja lub wzajemny związek zarówno w stanie dorosłym, jak iw stanie embrionalnym. W ostatnim rozdziale przedstawię krótkie podsumowanie tego, co zostało powiedziane w całej pracy, oraz kilka uwag końcowych.
Historia rozwoju i pochodzenia gatunku ludzkiego od wieków interesuje naukowców i wielu zwykłych ludzi. Przez cały czas wysuwano na ten temat najrozmaitsze teorie. Należą do nich np. kreacjonizm – chrześcijańska filozoficzna i teistyczna koncepcja powstania Wszystkiego ze stwórczego aktu Boga; teoria ingerencji zewnętrznej, według której Ziemia została zamieszkana przez ludzi w wyniku działalności cywilizacji pozaziemskich; teoria anomalii przestrzennych, gdzie podstawową siłą twórczą Wszechświata jest humanoidalna triada "Materia - Energia - Aura"; i kilka innych. Jednak najbardziej popularną i ogólnie akceptowaną teorią antropogenezy, a także ogólnie pochodzenia gatunków istot żywych, jest oczywiście teoria pochodzenia gatunków Karola Darwina. Dziś przyjrzymy się podstawowym zasadom tej teorii, a także historii jej powstania. Ale najpierw tradycyjnie kilka słów o samym Darwinie.
Karol Darwin był angielskim przyrodnikiem i podróżnikiem, który stał się jednym z założycieli idei ewolucji w czasie wszystkich żywych organizmów od wspólnych przodków. Darwin uważał dobór naturalny za główny mechanizm ewolucji. Ponadto naukowiec był zaangażowany w rozwój teorii doboru płciowego. Jedno z głównych badań pochodzenia człowieka należy również do Karola Darwina.
Jak więc Darwin wymyślił swoją teorię pochodzenia gatunków?
Jak doszło do powstania teorii gatunków?
Urodzony w rodzinie lekarskiej, Charles Darwin, podczas studiów w Cambridge i Edynburgu, rozwinął głęboką wiedzę z zakresu geologii, botaniki i zoologii, a także umiejętności pracy w terenie, których pragnął.
Ogromny wpływ na kształtowanie się światopoglądu Darwina jako naukowca wywarła praca „Principles of Geology” Charlesa Lyella, angielskiego geologa. Według niego współczesny wygląd naszej planety kształtował się stopniowo pod wpływem tych samych sił przyrody, które nadal działają w naszych czasach. Karol Darwin był oczywiście zaznajomiony z ideami Jeana Baptiste'a Lamarcka, Erasmusa Darwina i kilku innych wczesnych ewolucjonistów, ale żadna z nich nie wpłynęła na niego tak bardzo, jak teoria Lileya.
Jednak prawdziwie fatalną rolę w losach Darwina odegrała jego podróż na statku Beagle, która miała miejsce w latach 1832–1837. Sam Darwin powiedział, że największe wrażenie wywarły na nim następujące odkrycia:
- Odkrycie skamielin zwierząt gigantycznych rozmiarów i pokrytych skorupą, która była podobna do skorupy znanych nam wszystkim pancerników;
- Dowody na to, że gatunki zwierząt blisko rodzaju zastępują się nawzajem, gdy przemieszczają się wzdłuż kontynentu południowoamerykańskiego;
- Dowody na to, że gatunki zwierząt na różnych wyspach archipelagu Galapagos różnią się od siebie tylko nieznacznie.
Następnie naukowiec doszedł do wniosku, że powyższe fakty, podobnie jak wiele innych, można wyjaśnić tylko wtedy, gdy przyjmiemy, że każdy z gatunków podlegał ciągłym zmianom.
Po powrocie Darwina z podróży zaczął zastanawiać się nad problemem pochodzenia gatunków. Rozważano wiele pomysłów, w tym pomysł Lamarcka, ale wszystkie zostały odrzucone z powodu braku wyjaśnienia niesamowitej zdolności roślin i zwierząt do przystosowania się do warunków środowiskowych. Fakt ten, uważany przez wczesnych ewolucjonistów za oczywisty, stał się najważniejszym pytaniem Darwina. Zaczął więc zbierać informacje o zmienności roślin i zwierząt w warunkach naturalnych i domowych.
Wiele lat później, wspominając powstanie swojej teorii, Darwin napisał, że bardzo szybko zdał sobie sprawę, że to selekcja odegrała główną rolę w pomyślnym stworzeniu przez człowieka użytecznych gatunków roślin i zwierząt. Chociaż przez pewien czas naukowiec nadal nie mógł zrozumieć, w jaki sposób selekcję można zastosować do organizmów żyjących w środowisku naturalnym.
W tym okresie idee Thomasa Malthusa, angielskiego naukowca i demografa, były aktywnie dyskutowane w kręgach naukowych Anglii, który powiedział, że populacja ludności rośnie wykładniczo. Po przeczytaniu swojej pracy O populacji Darwin kontynuował swoją wcześniejszą myśl, mówiąc, że wieloletnie obserwacje sposobu życia roślin i zwierząt przygotowały go do docenienia znaczenia wszechobecnej walki o byt. Uderzyła go jednak myśl, że korzystne zmiany w takich warunkach powinny pozostać i zostać zachowane, a niekorzystne powinny zostać zniszczone. Efektem całego tego procesu powinno być pojawienie się nowych gatunków.
W rezultacie w 1838 roku Darwin sformułował teorię pochodzenia gatunków poprzez dobór naturalny. Publikacja tej teorii nastąpiła jednak dopiero w 1859 roku. A powodem publikacji były dość dramatyczne okoliczności.
W 1858 roku niejaki Alfred Wallace, młody brytyjski biolog, przyrodnik i podróżnik, wysłał Darwinowi rękopis jego artykułu O tendencji odmian do nieograniczonego odchylania się od typu pierwotnego. W artykule przedstawiono prezentację teorii powstawania gatunków poprzez dobór naturalny. Darwin postanowił nie publikować swojej pracy, ale jego współpracownicy Charles Lyell i Joseph Dalton Hooker, którzy od dawna znali idee swojego przyjaciela i znali zarysy jego pracy, byli w stanie przekonać Darwina, że publikacja pracy powinna odbywają się równocześnie z publikacją pracy Wallace'a.
Tak więc w 1959 roku opublikowano pracę Karola Darwina „Pochodzenie gatunków drogą doboru naturalnego, czyli zachowanie sprzyjających ras w walce o byt”, a jej sukces był po prostu oszałamiający. Teoria Darwina została dobrze przyjęta i poparta przez niektórych naukowców, a przez innych ostro skrytykowana. Ale wszystkie kolejne prace Darwina, takie jak ta, natychmiast po publikacji zyskały status bestsellerów i zostały opublikowane w wielu językach. Sam naukowiec w mgnieniu oka zyskał światową sławę.
A jednym z powodów popularności teorii Darwina były jej podstawowe zasady.
Główne zasady teorii pochodzenia gatunków Karola Darwina
Cała istota Darwinowskiej teorii pochodzenia gatunków tkwi w zbiorze logicznych, dających się zweryfikować doświadczalnie i potwierdzać faktami zapisów. Przepisy te brzmią następująco:
- Każdy rodzaj żywych organizmów obejmuje ogromny zakres indywidualnej zmienności genetycznej, która może różnić się cechami morfologicznymi, fizjologicznymi, behawioralnymi i innymi. Ta zmienność może być ciągła ilościowo lub nieciągła jakościowo, ale istnieje w dowolnym momencie. Niemożliwe jest znalezienie dwóch osobników, które byłyby absolutnie identyczne pod względem całości cech.
- Każdy żywy organizm ma zdolność szybkiego zwiększania swojej populacji. Nie może być wyjątku od reguły, że istoty organiczne rozmnażają się w takim tempie, że gdyby nie zostały wytępione, to jedna para mogłaby pokryć całą planetę potomstwem.
- Dla każdego rodzaju zwierząt istnieją tylko ograniczone zasoby do życia. Z tego powodu duża produkcja osobników powinna służyć jako katalizator walki o byt albo między przedstawicielami tego samego gatunku, albo między przedstawicielami różnych gatunków, albo z warunkami egzystencji. Walka o byt, zgodnie z teorią Darwina, obejmuje zarówno walkę przedstawiciela gatunku o życie, jak i jego walkę o pomyślne zapewnienie potomstwa.
- W walce o byt tylko osobniki najlepiej przystosowane są w stanie przetrwać i z powodzeniem wydać na świat potomstwo, które ma specjalne odchylenia, które okazały się przystosowanie do określonych warunków środowiskowych. Co więcej, takie odchylenia występują właśnie przez przypadek, a nie w odpowiedzi na wpływ środowiska. A przydatność tych odchyleń jest również przypadkowa. Odchylenie jest przekazywane potomkom osobnika, który przeżył na poziomie genetycznym, powodując, że stają się oni bardziej przystosowani do swojego środowiska niż inne osobniki tego samego gatunku.
- Dobór naturalny to proces przetrwania i preferencyjnej reprodukcji najlepiej przystosowanych członków populacji. Dobór naturalny, według Darwina, w ten sam sposób stale utrwala wszelkie zmiany, zachowuje dobro i odrzuca zło, podobnie jak hodowca, który bada wiele osobników, wybiera i hoduje najlepsze z nich.
- W przypadku poszczególnych izolowanych odmian w różnych warunkach bytowania dobór naturalny prowadzi do rozbieżności ich cech, aw efekcie do powstania nowego gatunku.
Przepisy te, które są praktycznie bez zarzutu pod względem
Karol Darwin
O powstawaniu gatunków drogą doboru naturalnego, czyli o zachowaniu ulubionych ras w walce o byt
Wstęp
Podróżując jako przyrodnik na statku Jej Królewskiej Mości, Beagle, uderzyły mnie niektóre fakty dotyczące rozmieszczenia istot organicznych w Ameryce Południowej i stosunków geologicznych między dawnymi i współczesnymi mieszkańcami tego kontynentu. Fakty te, jak zobaczymy w dalszych rozdziałach tej książki, wydają się do pewnego stopnia wyjaśniać pochodzenie gatunków — tę tajemnicę tajemnic, według słów jednego z naszych największych filozofów. Po powrocie do domu w 1837 roku wpadłem na pomysł, że być może można by coś zrobić, aby rozwiązać tę kwestię, cierpliwie zbierając i rozważając wszelkiego rodzaju fakty, które miały z tym coś wspólnego. Po pięciu latach pracy pozwoliłem sobie na kilka ogólnych refleksji na ten temat i naszkicowałem je w formie krótkich notatek; szkic ten rozszerzyłem w 1844 r. na ogólny szkic wniosków, które wówczas wydawały mi się prawdopodobne; od tamtego czasu do dnia dzisiejszego uparcie drążę ten temat. Mam nadzieję, że te czysto osobiste szczegóły zostaną mi wybaczone, ponieważ przytaczam je, aby pokazać, że nie byłem pochopny w swoich wnioskach.
Moja praca jest teraz (1858) prawie skończona; ale ponieważ jego ukończenie zajmie mi jeszcze wiele lat, a moje zdrowie jest dalekie od rozkwitu, skłoniłem się do opublikowania tego podsumowania. Szczególnie poruszył mnie fakt, że p. Wallace, obecnie student historii naturalnej Archipelagu Malajskiego, doszedł prawie dokładnie do tych samych wniosków, do których doszedłem w kwestii pochodzenia gatunków. W 1858 roku przesłał mi artykuł na ten temat z prośbą o przekazanie go Sir Charlesowi Lyellowi, który przekazał go Towarzystwu Linneuszowskiemu; jest opublikowany w trzecim tomie czasopisma tego Towarzystwa. Sir C. Lyell i dr Hooker, którzy byli świadomi mojej pracy, ostatni, którzy czytali mój esej z 1844 r., uczynili mi ten zaszczyt i doradzili mi wydrukowanie, wraz z doskonałym artykułem pana Wallace'a, krótkich fragmentów mojego rękopisu.
Opublikowane obecnie podsumowanie jest z konieczności niedoskonałe. Nie mogę tu podać odniesień ani wskazać autorytetów na poparcie tej czy innej tezy; Mam nadzieję, że czytelnik będzie polegał na mojej dokładności. Bez wątpienia do mojej pracy wkradły się błędy, chociaż zawsze dbałem o to, by ufać tylko dobrym autorytetom. Mogę tu jedynie przedstawić ogólne wnioski, do których doszedłem, ilustrując je tylko kilkoma faktami; ale mam nadzieję, że w większości przypadków będą wystarczające. Nikt bardziej niż ja nie zdaje sobie sprawy z potrzeby późniejszego szczegółowego przedstawienia faktów i odniesień, na których opieram moje wnioski, i mam nadzieję, że będę to robić w przyszłości w mojej pracy. Doskonale zdaję sobie sprawę, że nie ma w tej książce prawie ani jednego twierdzenia, w odniesieniu do którego nie można by przedstawić faktów prowadzących najwyraźniej do wniosków wprost przeciwnych moim. Zadowalający wynik można uzyskać dopiero po pełnym przedstawieniu i ocenie faktów i argumentów przemawiających za i przeciw w każdej sprawie, a to oczywiście nie jest tutaj możliwe.
Bardzo żałuję, że brak miejsca pozbawia mnie przyjemności wyrażenia wdzięczności za hojną pomoc udzieloną mi przez wielu przyrodników, po części nawet mi osobiście nieznanych. Nie mogę jednak przegapić okazji, by wyrazić, jak bardzo jestem wdzięczny dr Hookerowi, który w ciągu ostatnich 15 lat pomagał mi w każdy możliwy sposób swoją ogromną wiedzą i jasnym osądem.
Dlatego niezwykle ważne jest jasne zrozumienie sposobów modyfikacji i współadaptacji. Na początku moich badań wydawało mi się prawdopodobne, że dokładne badanie zwierząt domowych i roślin uprawnych zapewni najlepszą okazję do rozwiązania tego niejasnego problemu. I nie myliłem się; w tym, podobnie jak we wszystkich innych kłopotliwych przypadkach, konsekwentnie stwierdzam, że nasza wiedza o zmienności udomowienia, choć niekompletna, jest zawsze najlepszą i najpewniejszą wskazówką. Pozwolę sobie pozwo- lić sobie na wyrażenie przekonania o wyjątkowej wartości takich badań, mimo że naturaliści zazwyczaj je zaniedbywali.
Na podstawie tych rozważań dedykuję rozdział I tego krótkiego Wykładu zmienności w udomowieniu. W ten sposób upewnimy się, że dziedziczne modyfikacje na dużą skalę są co najmniej możliwe, a także dowiemy się, co równie lub co ważniejsze, jak wielka jest zdolność człowieka do kumulacji poprzez dobór kolejnych niewielkich zmian. Następnie przejdę do zmienności gatunków w stanie natury; ale niestety będę zmuszony zająć się tą kwestią tylko w najkrótszym zarysie, gdyż jej właściwe przedstawienie wymagałoby długich list faktów. Będziemy jednak w stanie przedyskutować, jakie warunki są najbardziej korzystne dla zmienności. Następny rozdział będzie dotyczył walki o byt między wszystkimi istotami organicznymi na całym świecie, która nieuchronnie wynika z wykładniczego wzrostu ich liczby. To jest doktryna Malthusa, rozszerzona zarówno na królestwo zwierząt, jak i roślin. Ponieważ rodzi się o wiele więcej osobników każdego gatunku, niż jest w stanie przeżyć, i ponieważ w konsekwencji często dochodzi do walki o byt, wynika z tego, że każde stworzenie, które w złożonych i często zmieniających się warunkach swojego życia, chociaż nieznacznie różni się w swoim w korzystnym kierunku, z większym prawdopodobieństwem przeżyją, a tym samym zostaną poddane doborowi naturalnemu. Na mocy ścisłej zasady dziedziczności wybrana odmiana będzie miała tendencję do rozmnażania się w nowej i zmodyfikowanej formie.
Ta podstawowa kwestia doboru naturalnego zostanie szczegółowo omówiona w rozdziale IV; zobaczymy wtedy, jak dobór naturalny prawie nieuchronnie powoduje wyginięcie wielu mniej doskonałych form życia i prowadzi do tego, co nazwałem rozbieżnością charakterów. W następnym rozdziale omówię złożone i niejasne prawa zmienności. W następnych pięciu rozdziałach przeanalizowane zostaną najbardziej oczywiste i najistotniejsze trudności napotykane przez teorię, a mianowicie: po pierwsze, trudności związane z przejściami, tj. jak prostą istotę lub prosty narząd można przekształcić i udoskonalić w istotę wysoko rozwiniętą lub w złożony narząd; po drugie, kwestia instynktu, czyli zdolności umysłowych zwierząt; po trzecie, hybrydyzacja lub bezpłodność przy krzyżowaniu gatunków i płodność przy krzyżowaniu odmian; po czwarte, niekompletność Kroniki geologicznej. W rozdziale XI rozważę geologiczne następstwo istot organicznych w czasie; w XII i XIII - ich rozmieszczenie geograficzne w przestrzeni; w XIV - ich klasyfikacja lub wzajemny związek zarówno w stanie dorosłym, jak iw stanie embrionalnym. W ostatnim rozdziale przedstawię krótkie podsumowanie tego, co zostało powiedziane w całej pracy, oraz kilka uwag końcowych.
Nikogo nie zdziwi, że wiele pozostaje niewyjaśnionych w kwestii pochodzenia gatunków i odmian, jeśli tylko uświadomimy sobie naszą głęboką nieznajomość wzajemnych relacji mnóstwa otaczających nas istot. Kto może wyjaśnić, dlaczego jeden gatunek jest szeroko rozpowszechniony i liczny, a inny blisko niego gatunek ma wąski obszar występowania i jest rzadki. A jednak stosunki te mają ogromne znaczenie, ponieważ decydują o obecnym dobrobycie i, jak sądzę, przyszłym sukcesie i modyfikacji każdego mieszkańca ziemi. Jeszcze mniej wiemy o wzajemnych stosunkach niezliczonych mieszkańców naszej planety w minionych epokach geologicznych jej dziejów. Chociaż wiele jest jeszcze niezrozumiałych i jeszcze długo pozostanie niezrozumiałych, nie mam wątpliwości, po najdokładniejszych badaniach i bezstronnej dyskusji, do jakiej jestem zdolny, że pogląd, podzielany do niedawna przez większość przyrodników, a wcześniej podzielany przez mnie, mianowicie, że każdy gatunek powstał niezależnie od innych - błędnie. Jestem całkowicie przekonany, że gatunki nie są niezmienne i że wszystkie gatunki należące do tego, co nazywamy tym samym rodzajem, są bezpośrednimi potomkami jednego z niektórych, w większości wymarłych gatunków, tak jak uznane odmiany jednego z niektórych gatunków są potomkami tego gatunku. Co więcej, jestem przekonany, że Dobór Naturalny był najważniejszym, ale nie jedynym sposobem modyfikacji.
