U tri nastavka objavljujemo članak "Evolucija, kreacionizam i pogled na svet" evolucionog biologa. dr. Alekseja Tarasjeva. Rad je prethodno bio objavljen u zborniku radova “Epistemološki problem u nauci”, 2004. Institut za kriminološka i sociološka istraživanja..

Među tekstovima i istupima na temu evolucije živog sveta mogu se naći i tvrdnje da je evolucija “samo jedna teorija” koja nije dokazana i o kojoj među biolozima navodno postoje brojna neslaganja. Tvrdi se i da je “darvinizam mrtav”, daje evolucija “teorija u krizi”, mada se, eto, u školama predaje kao “činjenica”. Često se zatim iznosi teza da zapravo postoje dva modela: evolucioni i kreacionistički (koga njegovi zagovornici obično označavaju kao “naučni kreacionizam”, a u poslednje vreme i kao “inteligentni dizajn”). Ovaj drugi “model” se prikazuje kao nepravedno potisnut za račun prvog, pri čemu se tvrdi da su razlozi za navodno potiskivanje zapravo ideološki i politički, a ne stručni. Na osnovu toga se zatim iznosi zahtev o “ispravljanju te nepravde” putem radikalnih promena u obrazovnom i naučnom sistemu. Razne verzije ovog “novog” i “alternativnog” modela često osporavaju neke od osnovnih postavki i čitavog niza drugih nauka: fizike, astronomije, geologije a u ekstremnim slučajevima i lingvistike. Mada je stručnjacima iz ovih oblasti dobro poznato da postavke kreacionista u njihovim oblastima nisu tačne, uvek može ostati utisak da su to sporedni propusti jer glavna linija argumentacije se tiče druge oblasti nauke biologije, a tamo stvari možda stoje sasvim drukčije *. Zato je korisno da biolozi ukažu kolegama iz drugih oblasti da su tvrdnje kreacionista koje se tiču biologije jednako naučno neosnovane baš kao i one koje se tiču, na primer, radioaktivnog raspada ili starosti zemlje. Pri tome je važno i pokazati da evoluciona biologija nije nikakva spekulativna “teorija” već oblast koja čini integrativni faktor cele savremene biologije i zahvaljujući kojoj biologija nije tek “razvijeni prirodopis”. Zatim, može se pokazati da ponuđena “nova i alternativna naučna teorija” nije ni nova ni naučna pa samim tim ni alternativa savremenoj biologiji, baš kao i da nema nikakve veze sa teorijama koje su, pod istim nazivom, postojale u biologiji pre par vekova. Na kraju, mora se ilustrovati da pretpostavljeni sukob između religije i savremene biologije nije uopšte neizbežan, kako sa strane religije tako i sa strane nauke. Krenimo redom.

* Takve zablude o stanju u drugim oblastima lepo ilustruje ruski vic iz doba Hruščova: Kolhoznik se vozi u istom kupeu sa piscem, pa mu u razgovoru, kaže; „Vi pisci baš imate sreće. Nikita Sergejevič se baš dobro razume u književnost. A nažalost u poljoprivredu...“

DA LI JE EVOLUCIJA “SAMO JEDNA TEORIJA”?

Pod evolucijom u svakodnevnom životu možemo podrazumevati različite stvari, ali sva ta moguća značenja nisu relevantna za našu temu jer je upotreba termina u nauci uvek uža i strožije definisana. Mada se i u istoriji same biologije termin evolucija menjao i imao različita značenja, u savremenoj biologiji termin evolucija može označavati samo sam PROCES EVOLUCIONIH PROMENA, zatim TEORIJU EVOLUCIJE koja se bavi mehanizmima tih promena i, na kraju, još i EVOLUCIONU ISTORIJU (FILOGENIJU) neke grupe organizama. Kada razmatramo da li je evolucija “činjenica ili teorija”, da li su svi biolozi saglasni sa “teorijom evolucije” i o kojim se to pitanjima vode polemike, zatim da li je evolucija “potkrepljena dokazima” i u kojoj meri nova otkrića i fosilni nalazi “menjaju naše predstave o evoluciji” apsolutno je neophodno u svakom pojedinačnom slučaju tačno znati u kom se smislu, od postojećih u savremenoj biologiji, termin “evolucija” upotrebljava.

Evolucija kao proces

Evolucija u smislu procesa promena u genetičkom sistemu populacija ne predstavlja teoriju nego činjenicu. Dobar deo kreacionističke literature pokušava, međutim, da ospori i ovu činjenicu tvrdnjama da “niko nije video evolucione promene” i da se “evolucija ne može neposredno posmatrati” jer se radi o procesima za čije odvijanje je potrebno puno vremena. Tome se često pridružuju i tvrdnje da “za evoluciju nije bilo dovoljno vremena” te da se evoluciona istorija koja se u filogenetskim analizama utvrđuje nije mogla desiti u za to predviđenom periodu. Sve te primedbe, međutim, ne stoje. Proces evolucije se može neposredno pratiti, kako u prirodi tako i u laboratoriji, a brzina evolucije koja je detektovana u fosilnim nalazima je za nekoliko redova veličina niža od potencijalno moguće koja je konstatovana u prirodi, pri selekcionim eksperimentima i pri tzv. laboratorijskoj evoluciji**. Evolucione promene bile su do sada utvrđene kod čitavog niza vrsta koje pripadaju veoma različitim grupama mikroorganizama, životinja i biljaka. Tako veliki problem u krupnim medicinskim centrima predstavljaju tzv. bolnički sojevi bakterija kod kojih je, usled dugotrajne izloženosti niskoj koncentraciji različitih baktericidnih i bakteriostatičkih supstanci došio do evolucije visoke rezistentnosti na te supstance. Interesantno je da je veliki broj tih supstanci sintetičkog porekla, tj. ne postoji u prirodi. Posebno su zanimljivi eksperimenti koji su se bavili takozvanom laboratorijskom evolucijom. U takvim ogledima, za razliku od selekcionih, eksperimentator ne manipuliše samim organizmima putem odabiranja onih sa željenim karakteristikama, već manipuliše uslovima sredine i onda sve prepušta evolucionim mehanizmima. U slučajevima laboratorijske evolucije se znači, ne radi o bilo kakvom inteligentnom dizajniranju novih osobina niti o vođenju evolucije u željenom smeru, već se radi samo o stvaranju određenih uslova (naravno, često vrlo ekstremnih) koji bi mogli postojati u prirodi i posmatra njihov efekat na laboratorijske populacije ispitivanihorganizama.

** Posebno zanimljivu analizu brzina evolucionih promena konstatovanih na osnovu fosila dao je Rasel Lande. On je pokazao da se takve stope mogu postići pri veoma niskim intenzitetima selekcije kao i da se u jednoj generaciji (pri realistično uzetoj veličini populacije) efekti takve selekcije zapravo ne mogu razlikovati od efekata genetičke slučajnosti (drifta)

Teorija evolucije

Izraz “teorija” u nauci ne služi za označavanje nekakvog spekulativnog “kandidata za činjenicu”. Naučne teorije (npr. atomska teorija, kvantna teorija) predstavljaju hipoteze koje su izdržale eksperimentalne provere i na neodređeno vreme su prihvaćene kao istinito rešenje. Isti slučaj je sa evolucionom teorijom koja proučava osnovne mehanizme evolucionih promena prirodnu selekciju, mutacije, protok gena (migracije) i genetičku slučajnost (genetički drift). Pored toga, teorija evolucije proučava i različite oblike tih faktora kao i njihove međusobne interakcije na različitim nivoima biološke organizacije. Ovde je dat detaljniji osvrt na prirodnu selekciju jer je “naučni” kreacionisti opisuju kao prazan, tautološki koncept, kao i na mutacije jer, po kreacionistima, “slučajnim procesom nikada ne može nastati nešto korisno”.

Primedba da je koncepcija prirodne selekcije zapravo jedna tautologija polazi od ne baš najsrećnije izabranog izraza za opisivanje dejstva prirodne selekcije koji je Darvin pozajmio od Herberta Spensera “preživljavanje najpodobnijih” (engl. Survival of the fittest). Po ovoj kritici koncepcije prirodne selekcije, biolozi kao najpodobnije organizme označavaju upravo one koji preživljavaju pa je prirodna selekcija zapravo “preživljavanje onih koji preživljavaju”. Ova kritika ignoriše činjenicu da se, mada se najčešće procenjuje preko aktualnog broja potomaka, adaptivna vrednost (fitnes) može definisati i na druge načine, prvenstveno kao sklonost ili sposobnost (engl. propensity) za “preživljavanje”, a takođe i preko analiza optimalnosti datog fenotipa u određenoj sredini.

Prirodna selekcija predstavlja zapravo sistem dedukcija koje možemo prikazati u sledećem obliku:

Ako postoje:

1. fenotipska varijabilnost osobine u populaciji, i

2. varijabilnost u potencijalu za preživljavanje i reprodukciju između tih fenotipskih varijanti

Onda dolazi do promene frekvencija fenotipova u populaciji

A ako je i

3.  fenotipska varijabilnost makar delom posledica genetičke varijabilnosti

Onda dolazi do promene frekvencija genotipova u populaciji (deluje prirodna selekcija)

Ipak, opis prirodne selekcije kao “preživljavanja najpodobnijeg” mada, kao što smo videli, ne vodi nužno u tautologiju, nije adekvatan i usled toga što asocira samo na diferencijalno preživljavanje a ne i na drugu komponentu koja takođe može dovesti do prirodne selekcije diferencijalnu reprodukciju.

Mehanizam nastanka i uloga mutacija su česta meta raznih napada “naučnih” kreacionista. Oni tvrde, baš na osnovu uloge mutacija u evoluciji, da evoluciona biologija uči da složene strukture nastaju “slepim slučajem” i da iza tvrdnji da su mutacije slučajne stoji zapravo nepoznavanje procesa koji do njih dovode. Kreacionisti zatim tvrde i da su mutacije veoma retke i bez izuzetka štetne. Kreacionistička literatura je prepuna iskaza koji mutacije označavaju kao “genetičke povrede” koje dovode do razaranja organizma pa se stoga i ne nasleđuju. Iznose se i eksplicitne tvrdnje da nikada nije zabeležena nijedna pozitivna mutacija. Primedbe o slučajnosti, retkosti i isključivoj štetnosti mutacija razmotrićemo jednu po jednu.

Pre svega, evoluciona biologija ne navodi mutacije kao jedini faktor evolucije. Svaka mutacija koja je povoljna biće favorizovana od strane prirodne selekcije, pa složene strukture ne nastaju slučajnim istovremenim nastankom većeg broja mutacija već njihovom postepenom akumulacijom na bazi njihove “uspešnosti”. Toliko o “slepom slučaju”. Sama tvrdnja evolucione biologije o slučajnosti mutacija znači da su sve mutacije slučajne u jednom aspektu: u odnosu na funkciju. Naime, mutacije ne nastaju onda kad su potrebne tj. ne postoji korelacija između sredinskih uslova i tipa alela u koji će dati lokus mutirati. U tom smislu su mutacije slučajne i kada iza njih stoje deterministički procesi na isti način na koji je strana na koju bačeni novčić pada slučajna, bez obzira što ishod u krajnjoj liniji zavisi od determinističkih zakona fizike.

Da razmotrimo sada tvrdnju da su mutacije retke. Ona može odgovarati istini kada se razmatra verovatnoća mutiranja jedne kopije nekog gena, ali ono što je bitno za odvijanje procesa evolucije jeste broj mutacija u populaciji, a tu stvari stoje sasvim drukčije. Ako je verovatnoća mutacije jedne kopije 1 u 10 000, što se zbilja može označiti kao retko, u populaciji koja broji 10 000 jedinki možemo očekivati prosečno po jednu mutaciju za svaki genski lokus u toku jedne generacije. A pošto procene kažu da genom npr. vinske mušice poseduje oko 10 000 gena, to znači pojavu 10000 mutacija tokom samo jedne generacije! Sada postaje jasno zašto se “naučni” kreacionisti, i pored svih svojih tvrdnji da su mutacije veoma retke, ipak ne usuđuju da dopuste da je makar sasvim mali deo tih mutacija povoljan, već u glas tvrde da povoljne mutacije nikada nisu uočene.

Evoluciona biologija i ne tvrdi da je većina mutacija korisna već upravo suprotno da ogromna većina mutacija ima negativan efekat. Treba međutim imati u vidu dve stvari: dovoljan je i mali procenat povoljnih mutacija da bi se evolucija odvijala, a povoljnost ili štetnost neke mutacije nije apsolutna već zavisi od konteksta. Da li je data mutacija štetna, neutralna ili korisna može zavisiti od date sredine kao i od toga koji se aleli nalaze na drugim lokusima. Naime, alel koji u jednoj sredini ili genetičkom “kontekstu” ima pozitivan efekat na preživljavanje i reprodukciju može u drugoj sredini ili genetičkom “okruženju” imati negativan efekat na iste.

Evoluciona istorija  filogenija

Evolucija u smislu evolucione istorije je česta meta žestokih napada kreacionista. S jedne strane, u izlaganju evolucione istorije čoveka govori se o njegovom zajedničkom poreklu sa ostalim primatima, a evoluciona istorija govori i o jedinstvu i zajedničkom poreklu živog sveta. S druge strane, upravo o evolucionoj istoriji govore kreacionisti kad kažu da “niko nije bio tamo da to posmatra”, na njene metode se odnose tvrđenja da “za evoluciju nema dokaza u fosilnim nalazima”. Ove primedbe ne samo da nisu tačne, već zapravo odaju duboko nerazumevanje savremene biologije. Istraživanja evolucione istorije predstavljaju samo primenu, zajedno sa relevantnim metodama i znanjima iz drugih nauka, saznanja o procesu evolucije do kojih teorija evolucije dolazi eksperimentalnim proverama. Osporavati evoluciju na bazi eventualnih neuspeha u njenoj rekonstrukciji (čime se filogenija bavi), ili na bazi takvih eventualnih neuspeha osporavati teorijske postavke koje se eksperimentalno proveravaju ali na sasvim drugi način, jednako je besmisleno kao i kad bi se postojanje same činjenice izvršenog zločina ili validnosti osnovnih postavki fizike, hemije, medicine, balistike i ostalih nauka koje su sastavni deo kriminalistike osporavalo na osnovu nerešenih slučajeva. Pri rekonstrukcijama evolucionih istorija filogenija koriste se kako informacije dobijene na osnovu fosilnih nalaza tako i informacije dobijene iz analize karakteristika recentnih taksona i njihovog geografskog rasporeda. A za pravilno tumačenje tih informacija nužno je i dobro poznavanje evolucionih mehanizama do kojih dolazimo u istraživanjima evolucione teorije.

---

U nastavku: 

Mesto i značaj evolucione biologije (2. deo)

Da li je evoluciona biologija suprotstavljena religioznom pogledu na svet?  (3. deo)

---

 

Rad je objavljen u zborniku radova “Epistemološki problem u nauci”, 2004. Institut za kriminološka i sociološka istraživanja. O Autoru (iz Zbornika ): Tarasjev Aleksej, naučni saradnik na Odeljenju za evolucionu biologiju Instituta za biološka istraživanja u Beogradu. Objavio je više radova iz evolucione ekologije i ekološke genetike u međunarodnim i domaćim naučnim časopisima. Takođe objavljuje o istoriji i statusu savremene biologije. Objavljena knjiga Biologija i kracionizam. Član je Nacionalnog saveta za biološku sigurnost.