Jest taki obraz naukowy, który czeka, żeby go narysowano. Ktoś musi oddać artystyczną sprawiedliwość ewolucyjnemu drzewu życia.
W 1837 r. Charles Darwin naszkicował w swoim notatniku drzewo życia jako sposób przedstawienia jego tezy, że różne gatunki mają wspólnego przodka. Po opublikowaniu O powstawaniu gatunków kolejne pokolenia biologów próbowały narysować drzewa, które ukazują rzeczywiste pokrewieństwo między żywymi stworzeniami.
Jak pisałem w 2012 r., odkrycia biologii molekularnej dały naukowcom lepszy teleskop do oglądania historii ewolucyjnej i badania gałęzi drzewa życia. Nasz DNA jest naszym archiwum historycznym, magazynującym bogactwo informacji o naszym pokrewieństwie z resztą istot żyjących. W latach 1970. biolog Carl Woese próbował naszkicować drzewo życia – drzewo zawierające największe grupy gatunków. Woese twierdził, że życie składa się z trzech wielkich gałęzi – które nazwał domenami. O tych domenach zazwyczaj mówi się jako o bakteriach, archeonach i eukariontach – ta ostatnia domena jest nasza.
Ten obraz jest prosty i objaśniający. Prosty, ponieważ wyraźnie widać jego ogólną strukturę. Objaśniający, bo możesz zobaczyć na nim swoje miejsce. Długość gałęzi odpowiada z grubsza odległości ewolucyjnej. Ludzie i dęby dzielą tę samą kępkę. W większości, różnorodność życia jest mikrobowa.
Obecnie jednak ten obraz wydaje się błędny. Liczne badania sugerują dziś, że drzewo życia nie ma trzech domen. Eukarionty wyewoluowały z linii archeonów, które zlały się z gatunkiem bakterii. Innymi słowy, pochodzimy z gigantycznej hybrydyzacji. Pisałem na moim blogu o kilku z tych badań w 2012 r. oraz w lutym tego roku. Ed Yong opublikował fantastyczny, długi artykuł w “Nautilus”, gdzie omówił nowsze badania.
Dzisiaj troje biologów oferuje uaktualnione spojrzenie na dowody w „Nature Reviews Microbiology”. James McInerney, Mary O’Connell i Davide Pisani twierdzą, że dowody na rzecz trzech domen nieustannie zmniejszają się, podczas gdy dowody na zlanie się nabierają siły.
Być może mam nadaktywną korę wzrokową, ale kiedy czytam takie rzeczy, myślę sobie: “Co powinienem widzieć?” Być może jestem bardziej przygotowany na zadanie takiego pytania, bo pisałem podręczniki o ewolucji, gdzie ilustracje są nieocenione dla przekazania sensu skomplikowanych koncepcji. Zaintrygowało mnie więc, że McInerney i jego koledzy użyli tego obrazu do zilustrowania swojego artykułu. (Większa wersja jest tutaj. To “pochodzenie chloroplastu” jest samo w sobie wspaniałą opowieścią: jak glony, z których powstały rośliny, zdobyły zdolność wychwytywania energii światła słonecznego. Całą historię można przeczytać w Eating the Sun.)
To jest piękny obraz, ale… no cóż, nie jestem pewien, że naprawdę działa. Nadal jest w nim drzewiastość mimo faktu, że McInerney i jego koledzy wzywają nas, byśmy porzucili całą koncepcję trzech domen. Częścią problemu może być to, że Darwin miał tylko w połowie rację, kiedy propagował drzewo życia jako metaforę ewolucji. Z punktu widzenia matematyki drzewo jest wykresem (grafem) składającym się z odgałęziających się linii. Ale pełna historia ewolucji wydaje się być wykresem, który nie tylko rozgałęzia się, ale łączy znowu w koła i inne kształty (zobacz ten artykuł, gdzie są szczegóły). Trudniej jest podzielić życie na schludne grupy, kiedy ono ciągle znowu się łączy.
Prawdopodobnie użyję tej ilustracji do następnego wydania mojego podręcznika, ale mam nadzieję, że jakiś wizjonerski artysta pokaże nam nowy sposób spojrzenia na życie.
Seeing the branches for the tree
The Loom, 13 maja 2014
Tłumaczenie: Małgorzata Koraszewska
Carl Zimmer
Wielokrotnie nagradzany amerykański dziennikarz naukowy publikujący często na łamach „New York Times” „National Geographic” i innych pism. Autor 13 książek, w tym „Parasite Rex” oraz „The Tanglend Bank: An introduction to Evolution”. Prowadzi blog The Loom publikowany przy „National Geographic”.
