Intelektualne danie dnia 
The Big Think

Że co? Teoria ewolucji jest dobra w wyjaśnianiu utraty różnych funkcji  (degeneracja niepotrzebnych struktur poprzez mutacje losowe lub eliminację selektywną itd.), ale nie do wyjaśnienia ich nabywania? To bardzo stara kreacjonistyczna bzdura. O co tu chodzi?

Przeczytałem artykuł ”The trouble with Darwin” [Problem z Darwinem] Kasa Thomasa. Tekst prawdziwie koszmarny, sugerujący, że coś jest bardzo nie tak z nowoczesną teorią ewolucji.

Nowoczesna teoria ewolucji w żadnym razie jednak nie jest “Darwina”, chociaż autor zlewa ją z tym, co Darwin powiedział w 1859 r. To nie jest poprawne, ponieważ Darwin, choć ogólnie rzecz biorąc miał rację, mylił się w wielu punktach (choćby w sprawie genetyki). I choć były problemy z teorią Darwina, przedstawioną w 1859 r., postępy przez ostatnich 155 lat rozwiązały wiele z nich. Tak, oczywiście, nadal są rzeczy, których nie rozumieją biolodzy ewolucyjni, ale nie znaczy to, że jest coś nie tak z podstawowymi ramami teorii.

Najpierw jednak, kim jest Kas Thomas? Nie słyszałem o nim, więc zajrzałem do biografii w Big Think. Oto ona:

Kas Thomas jest długoletnim dysydentem poznawczym i zmorą wyznawców świętych krów. Absolwent University of California at Irvine and Davis (z dyplomami z biologii i mikrobiologii) oraz były pracownik University of California, Thomas wykładał biologię, bakteriologię i fizykę laboratoryjną na poziomie uczelnianym, był członkiem Inventions Committee at Novell, Inc. i jest posiadaczem siedmiu patentów software w USA. Ma długą i zróżnicowaną przeszłość w tekstach technicznych (ostatnio pracując jako Technology Evangelist dla Adobe Systems) i jest zakochany w słowie heterodoksja.

Thomas niemal z pewnością napisał to sam i wydaje się dumny z bycia przekorą. Problem polega na tym, że kiedy stosuje swoją heterodoksję do ewolucji, produkuje nie Wielką Myśl, a Wielką Lipę. 

Jakie więc są owe braki ewolucji? Okazuje się, że żaden z nich nie jest brakiem. Jedne są obszarami, gdzie już rozumiemy jak się rzeczy mają (i gdzie wydaje się, że Thomas po prostu nie zna literatury), a inne są obszarami aktywnych badań. Ponadto, twierdzenie że ewolucja nie potrafi wyjaśnić nabywania funkcji, jak napisano w tej „Wielkiej Myśli Dnia”, jest więcej niż błędne.

Oto co, zdaniem Thomasa, umyka rzekomo biologii ewolucyjnej (słowa Thomasa są wcięte).  

1. Rozumienie specjacji (i początków życia):

Przełomowa praca Darwina nosiła tytuł O powstawaniu gatunków, niemniej nie wyjaśnia właściwie, jak odbywa się specjacja (i w rzeczywistości nikt nie widział tego w laboratorium, chyba że chcesz zaliczyć tu hybrydyzację roślin i pewne anomalie rozrodcze u muszek owocowych).

Błąd. Widzieliśmy specjacje zachodzące w naturze na przestrzeni ludzkiego życia z powodu tych samych mechanizmów, których używa się w laboratorium (specjacja poliploidalna). I widzieliśmy specjację w stadium początkowym w populacjach wewnątrz gatunku (zobacz: ciernik - Gasterosteus aculeatus).

Tak, Darwin nie wyjaśnił powstawania gatunków, ponieważ nie zdefiniował poprawnie gatunku – grup izolowanych reprodukcyjnie – a więc nie mógł zająć się problemem. Ani też nie wiedział o genetyce, co jest zasadnicze dla zrozumienia specjacji. Obecnie jednak mamy zupełnie dobre pojęcie, jak działa specjacja: wiemy, że bariery reprodukcyjne, które powstają w liniach rodowych, dzielą populacje na nowe gatunki i wiemy coś o siłach ewolucyjnych i zmianach genetycznych, jakie zachodzą przy powstawaniu tych gatunków. Powinienem coś o tym wiedzieć, bo napisałem całą książkę o tym procesie (Speciation, wraz z Allenem Orrem). Thomas mówi o czymś, na czym się zupełnie nie zna. Mówi także coś takiego:

[Teoria ewolucyjna] jest także beznadziejna w wyjaśnianiu szybkości, z jaką zachodzi specjacja. (Oczywiście, O powstawaniu gatunków całkowicie milczy w sprawie tego, jak życie w ogóle powstało z warunków abiotycznych.)

No cóż, ponieważ specjacja często związana jest z pojawieniem się barier geograficznych, ze zmianami klimatycznymi lub w rzadkich wypadkach z migracją, nie jest łatwo przewidzieć jej tempo. W wielu jednak wypadkach wiemy doskonale, dlaczego specjacja jest szybsza lub wolniejsza. Na przykład, przyspiesza ją inwazja wysp, jak również powstawanie barier geograficznych takich jak powstanie gór. Powstanie Przesmyka Panamskiego promowało specjację wielu gatunków morskich przez ostatnie trzy miliony lat. Wydaje się, że dymorfizm płciowy przyspiesza specjację u ptaków, ponieważ pozwala na silniejszy dobór płciowy, który może tworzyć izolację kojarzenia się. Rozdział 12 mojej książki poświęcony jest w dużej mierze czynnikom, które przyspieszają lub zwalniają proces specjacji.

Jeśli chodzi o powstanie życia, to jest to oczywiście trudny problem, bo trudno badać coś, co zdarzyło się w zupie pierwotnej, w której nie było nawet komórek. Nie zachowało się nic, co moglibyśmy zobaczyć, poza istniejącymi potomkami Ur-organizmu. Nie jest to jednak krytyka teorii ewolucji. W rzeczywistości mamy różne teorie tego, jak rozpoczęło się życie; po prostu jeszcze nie wiemy, jak wybrać między nimi. Wiemy jednak pewne rzeczy, a jedną z nich jest to, że życie dzisiaj na ziemi pochodzi od jednego pierwotnego gatunku. (Można znaleźć dowody przez Google, a obejmują one używanie podobnego kodu genetycznego we wszystkich organizmach do wytwarzania aminokwasów, powszechne użycie L-aminokwasów, drzewa filogenetyczne i tak dalej.)

2. Jak dobór naturalny tworzy nowe cechy.

Niemal wszystko w teorii ewolucyjnej oparte jest na „przetrwaniu najlepiej przystosowanych”, tautologii, która niczego nie wyjaśnia. („Najlepiej przystosowany” to ten, który jest najbardziej zdolny do przetrwania. Przetrwanie najlepiej przystosowanych oznacza przetrwanie tych, którzy przetrwają.) Sposób, w jaki wyłaniają się nowe umiejętności przetrwania są, w najlepszym wypadku mętne. Oczywiście, nie możemy spodziewać się, by sam Darwin zaproponował szczegółowe przyczyny genetyczne lub epigenetyczne specjacji, biorąc pod uwagę, że nie był świadomy prac Mendla, ale faktem jest, że także dzisiaj mamy wielkie trudności ze zrozumieniem, jak pojawiły się takie rzeczy jak wić bakterii.

Kiedy zobaczyłem to oraz powołanie się na zarówno argument “tautologii” (stary, dawno zdyskredytowany argument kreacjonistów) oraz wić bakterii (używany przez ruch Inteligentnego Projektu [IP]), zrozumiałem, że Thomas po prostu przeżuwa „problemy” z ewolucją prezentowane przez IP i kreacjonistów. Dość to okropna rzecz jako publikacja w Big Think. 

W rzeczywistości mamy zupełnie dobre pojęcie o tym, jak pojawiła się wić bakterii: jest to związane z układem wydzielniczym, który już był w bakterii. Jeśli chcesz zobaczyć przekonujące wyjaśnienie, przeczytaj artykuł Pallen i Matzke w Nature Reviews Microbiology (vol 4:784-790; 2006).

Nie jestem pewien, co Thomas rozumie przez „mętność” wyjaśnień, jak powstają nowe umiejętności przetrwania, ale mamy teraz wiele setek przykładów doboru naturalnego w działaniu, co oczywiście jest wyjaśnieniem, jak powstają te umiejętności. Widzieliśmy powstanie odporności bakterii na antybiotyki, odporności owadów na środki owadobójcze, zmiany wielkości dziobów zięby, pociemnienie ubarwienia ciem z powodu doboru w nowym, zanieczyszczonym środowisku i wiele innych przykładów. (Wikipedia podaje kilka przykładów, a o znacznie większej ich liczbie można przeczytać w książce Johna Endlera Natural Selection in the Wild.) Wszystko są to oczywiście “umiejętności przetrwania” lub raczej “umiejętności reprodukcji”, ponieważ walutą doboru naturalnego jest liczba potomstwa.

3. “Nabywanie funkcji”
 

Kiedy byłem w szkole, uczono nas, że mutacje DNA są siłą napędową ewolucji i ta koncepcja jest obecnie całkowicie zdyskredytowana. Przeważająca większość nie neutralnych mutacji jest szkodliwa (redukując, nie zaś podnosząc przetrwanie). Łatwo pokazać to w laboratorium. Większość mutacji prowadzi do utraty funkcji, nie zaś do nabywania funkcji. Teoria ewolucji, okazuje się, jest wspaniała w wyjaśnianiu rzeczy takich, jak utrata wzroku przez żyjące w jaskiniach stworzenia. Jest beznadziejna w wyjaśnianiu nabywania funkcji.  

To znowu jest wzięte od kreacjonistów, co tym bardziej upewnia mnie, że Thomas po prostu przeczytał i bezmyślnie powtarza rzeczy z literatury IP (patrz również poniżej). Tak, oczywiście, większość mutacji jest szkodliwa, ale powstają nowe, które są korzystne i mogą prowadzić nie do utraty funkcji (co rozumiemy równie dobrze, jak rozumiemy mechanizm nabywania funkcji), ale do nowych funkcji.

Duplikacja genu, gdy pojedynczy gen po prostu podwaja się, czego wynikiem są jego dwie lub więcej kopii na chromosomie, jest znakomitym sposobem nabywania funkcji, jak to stało się w ludzkiej hemoglobinie (różne postaci ludzkich hemoglobin, które mają różne funkcje, powstały z duplikacji jednego locus u przodków). Mój kolega, Manyuan Long z Chicago, pokazał powstawanie nowych genów u muszek owocowych – genów z nowymi funkcjami – przed składanie razem (splicing) całkowicie różnych genów.

Ponadto Rich Lensky i inni mikrobiolodzy pokazali powstawanie nowych funkcji u bakterii zarówno w laboratorium (zdolność do trawienia cytrynianu), jak w naturze (bakterie, które wyewoluowały zdolność trawienia nylonu).

Również w materiale kopalnym widzimy powstawanie nowych funkcji. Pochodzą one z kooptowania starych funkcji, a dobór naturalny niemal zawsze tak działa. Nogi zwierząt lądowych wyewoluowały z kościstych płetw rybich przodków. Pióra rozpoczęły się jako małe włókna na dinozaurach, bezużyteczne do latania, ale może dobre do termoregulacji. Pęcherze pławne ryb wyewoluowały z płuc (ludzie na ogół sądzą, że było odwrotnie), a pęcherze pławne z pewnością reprezentują nową funkcję. Mógłbym kontynuować, ale to wystarcza, żeby pokazać, iż Thomas znowu mówi o rzeczach, o których nie ma pojęcia, powtarzając twierdzenia IP i nie wiedząc, że już są one obalone.

4. Eksplozja kambryjska, inteligencja człowieka i inne rzeczy

[Teoria ewolucji] nie wyjaśnia na przykład eksplozji kambryjskiej, ani nagłego pojawienia się inteligencji u hominidów lub szybkiego odbudowania (i ekspansji netto) biosfery po przynajmniej pięciu super-olbrzymich wydarzeniach wymierania podczas ostatnich 15% istnienia Ziemi.

Wspomnienie eksplozji kambryjskiej pochodzi oczywiście prosto z nowej książki o Inteligentnym Projekcie Stephena Meyera, który pisze, że ponieważ nie rozumiemy, w jaki sposób tak szybko („szybko” – mówimy tutaj o 20 milionach lat) powstały główne plany budowy organizmów, musiał to zrobić Jezus. Nasz brak zrozumienia nie jest jednak spowodowany niedostatkiem teorii, ale nadmiarem teorii (tlen, drapieżniki, regulacja genowa itd.) i naszą obecną nieumiejętnością rozróżnienia między nimi.

To prawda, nie rozumiemy jak powstała ludzka inteligencja: tutaj także mamy nadmiar teorii, ale niedostatek dowodów. Niektórzy naukowcy, jak Dick Wrangham, uważają, że nasze duże mózgi są rezultatem opanowania ognia, inni uważają, że rolę odegrał dobór płciowy, używanie narzędzi, dwunożność lub jeszcze coś innego. Być może któregoś dnia, kiedy odkryjemy genetyczną podstawę różnic inteligencji między ludźmi a innymi naczelnymi, zrozumiemy więcej.

Są to jednak problemy nieodłączne od każdej dyscypliny historycznej, jak nauka i kosmologia. Nauka, która rozwiązała wszystkie swoje problemy, jest martwa. Oto jeszcze kilka nierozwiązanych problemów biologii ewolucyjnej: jak powstało rozmnażanie płciowe? Jakie jest ewolucyjne znaczenie różnic morfologii ludzkiej między różnymi grupami etnicznymi? Jak działa dobór płciowy, by tworzyć różnice między samcami i samicami? Jak ważna jest „neutralna” zmienność genetyczna w ewolucji różnic cech (nie sekwencji DNA) między gatunkami i populacjami?

Na koniec Thomas oferuje kiepskie sprostowanie:

Oczywiście, fakt, że klasyczna teoria ewolucyjna nie wyjaśnia tego rodzaju rzeczy nie znaczy, że mamy porzucić całą teorię. Istnieje różnica między teorią błędną a teorią niekompletną. W nauce trzymamy się niekompletnych teorii przez cały czas. Szczególnie, kiedy alternatywą jest kompletna ignorancja.

Proszę zauważyć, że “Darwin” został teraz zastąpiony przez „klasyczną teorie ewolucji”, co, jak rozumiem, znaczy „nowoczesna teoria ewolucji” czyli neodarwinizm. Po co więc Thomas wciągnął Darwina do tytułu? Bo chciał zwrócić na siebie uwagę.

Tak, Thomas mówi, że – tylko może – może nie trzeba będzie porzucać teorii ewolucji. Szkoda jednak już została dokonana. Thomas przedstawił szereg „pseudo-problemów” z teorią ewolucji, które wprowadzą w błąd zwykłego czytelnika, a większość tych pseudo-problemów zaczerpnął z instrukcji taktycznych Inteligentnego Projektu/kreacjonizmu. Ten rodzaj artykułów nie powinien mieć miejsca w Big Think. Jest pełen błędów, pomyślany jako wzmocnienie opisanego przez samego Thomasa zamiłowania do heterodoksji i kopania świętych krów.

Problemy z Darwinem to pokaz niezrozumienia teorii ewolucji, pełen wypaczeń w przedstawianiu tej teorii. Jest szkodliwy dla publicznego rozumienia nauki, ponieważ zwykły czytelnik nie będzie znał odpowiednich działów nauki, i jest po prostu godny pogardy. Hańba The Big Think. A Thomas powinien się wstydzić.

h/t: Ant

A big stink at The Big Think: the supposed shortcomings of Darwinism touted by a quasi-creationist “thinker”

Why Evolution Is True, 16 lutego 2014

Tłumaczenie: Małgorzata Koraszewska 

Jerry A. Coyne

Profesor na wydziale ekologii i ewolucji University of Chicago, jego książka "Why Evolution is True" (Polskie wydanie: "Ewolucja jest faktem", Prószyński i Ska, 2009r.) została przełożona na kilkanaście języków, a przez Richarda Dawkinsa jest oceniana jako najlepsza książka o ewolucji.  Jerry Coyne jest jednym z najlepszych na świecie specjalistów od specjacji, rozdzielania się gatunków.  Jest wielkim miłośnikiem kotów i osobistym przyjacielem redaktor naczelnej.