Ewolucja

czyli jak powstały komórki

Średniowieczna wersja ‘wielkiego łańcucha życia’

Platon – otaczający świat jest tylko odbiciem świata idei
Arystoteles – istota rzeczy (gr, , łac. substantia) zawiera się w niej samej;

w świecie ożywionym istnieje ciąg stworzeń od najprostszych do najbardziej
złożonych;
dwie drogi rozmnażania i różnicowania

epigeneza

- embrion może powstawać w wyniku różnicowania się (zmiany)

materiału jednorodnego (homogennego)

preformacja

– złożona struktura obecna jest w organizmie od początku

a rozwój organizmu polega wyłącznie na ujawnianiu się tej struktury

Kreacjonizm – świat ożywiony i nieożywiony został stworzony jednocześnie i
stosunkowo niedawno
na podstawie analizy Biblii wg arcybiskupa James’a Ussher’a – w 4004 r. p.n.e.

Rozwój poglądów nt. powstania świata

Większa wiedza – większe kłopoty

Rozwój badań geologicznych:
znajdowanie szczątków kopalnych w osadach dennych – problem grubości osadów –
katastrofy ?
np. kolizja z asteroidą

występowanie skał osadowych na lądzie – cofanie się oceanów ? (neptunizm)
wypiętrzenie lądów w wyniku działania wulkanów ? (wulkanizm)

Powstanie instytucji naukowych gromadzących materiały porównawcze dot. budowy
organizmów
np. Muséum d’Histoire Naturelle (Paryż), klasyfikacja gatunków wg budowy i funkcji
organizmu i jego części (Georges Couvier i inni)

Pierre de Maupertuis - zmiany fenotypu mogą być związane ze środowiskiem (kolor skóry
u ludzi żyjących w tropikach), zmiany dziedziczone w ‘cząstkach’

Jean-Baptiste de Lamarck – proste organizmy powstały samoistnie a później ulegały
stopniowym zmianom (liniowy wzrost stopnia złożoności budowy i funkcji)

Adam Smith (An Inquiry of the Nature and Causes of the Wealth of Nations, 1776)
Konkurencja między jednostkami prowadzi do sukcesu ekonomicznego co sprzyja również
innym członkom społeczeństwa

Darwin i teoria ewolucji

studiował medycynę, ostatecznie ukończył studia
teologiczne w Cambridge

Podczas wyprawy na HMS Beagle zgromadził materiał
doświadczalny dotyczący m.in. różnych gatunków zięby
Darwina
Na podstawie badań porównawczych sformułował pojęcie
selekcji naturalnej prowadzącej do specjacji (pojawiania się
nowych gatunków)

W 1859 opublikował ‘On the Origin of Species by Means of
Natural Selection’

W ciągu 15 lat od opublikowania ‘On the Origin of Species...’ większość wykształconych ludzi zaakceptowała
ewolucję jako fakt

Opublikowanie ‘The Descent of Man’ (1871) i dalszych prac spowodowało masowy atak na teorię ewolucji,
głównie przez środowiska reprezentujące religię chrześcijańską

Założenia teorii ewolucji

Gatunek jest zbiorem osobników (populacją) różniących się fenotypowo. To populacja
ewoluuje czyli zmieniają się ilości (proporcje) osobników danego rodzaju (o danym
fenotypie).

Zmiany ewolucyjne w populacji prowadzą do oddzielania się od siebie
(powstawania) nowych gatunków osobników a czasami do ich wyginięcia.

Populacja ewoluuje w odpowiedzi na przypadkowe zmiany w środowisku stąd zmiany
ewolucyjne nie mają określonego kierunku.

Tylko selekcja naturalna może doprowadzić do adaptacji osobników do zmian w
środowisku tzn. do takich zmian w strukturze i/lub funkcjach organizmu, które
pozwolą osobnikowi przeżyć i rozmnożyć się w danych warunkach.

Ewolucja rozumiana jest jako rozwój polegający na stopniowych zmianach w
organizmach i populacji, zachodzi na poziomie molekularnym (genetycznym) co w
konsekwencji prowadzi do zmian fenotypu.

Wsparcie teorii ewolucji (także poprzez dowody eksperymentalne) nastąpiło dopiero
po odkryciu jednostek i sposobu dziedziczenia przez Gregora Mendla oraz po
powstaniu i rozwoju rozwoju biologii molekularnej.

Argumenty przeciw istnieniu ewolucji

1. Ewolucja nie może być obserwowana i zostać udowodniona eksperymentalnie
(nietestowalna?)

2. Nie zachowały się formy pośrednie (problem ‘brakującego ogniwa’)

3. W wyniku działań przypadkowych nie mogą tworzyć się formy bardziej złożone
‘Natural selection is a mechanism for generating an exceedingly high degree of
improbability’ (R.A. Ficher)

sztandarowy przykład: ewolucja funkcjonalnego cytochromu c złożonego z 90 aminokwasów,
ilość
kombinacji aminokwasów układanych przypadkowo jest za duża aby mogło ono powstać w
czasie istnienia
Wszechświata tzn. ok. 10

10

lat

4. Pierwsze etapy tworzenia struktur złożonych nie dają przewagi selekcyjnej, pojęcie
‘nieredukowalnej
złożoności’ – system złożony nie może funkcjonować jeśli usunie się jakikolwiek jego element

5. W czasie selekcji naturalnej nie może powstać nowy gatunek

6. Selekcja naturalna jest sprzeczna z drugim prawem termodynamiki (prowadzi do spadku
entropii?)

7. Ludzki intelekt i wiele jego ‘produktów’ nie mógł pojawić się w wyniku ewolucji np. zdolności
muzyczne,
matematyczne, uczucia religijne itp. ponieważ nie dają przewagi selekcyjnej w naturalnym
środowisku

8. Ludzki genom jest zbyt mały aby zawierać informację, która pozwala utworzyć i funkcjonować
tak
skomplikowanemu organizmowi jak człowiek

_

_

+

_

_

+

_

_

_

_

Argumenty popierające istnienie ewolucji i specjacji

grasshopper

spider

centipede

Podobieństwa na etapie rozwoju embrionalnego

Rozprzestrzenienie geograficzne gatunków

Zmiany genetyczne (dryf genetyczny) w różnych populacjach
Zjawisko oporności na leki np. wirusów itp..

polinukleotydy mogą katalizować własną syntezę

Składniki chemiczne komórki powstają w wyniku

prostych reakcji chemicznych

Etapy w ewolucji systemów samoreplikujących się

Dwie możliwe drogi ewolucji szlaków metabolicznych

Droga od samoreplikujących się RNA do komórek

pierwotna atmosfera – redukcyjna
pojawienie się tlenu wynikało m.in. z przemiany całego Fe

+2

w oceanach

w postaci na wyższych stanach utlenienia

0%

21%

czas (mld lat)

p

o

zi

o

m

t

le

n

u

w

a

tm

o

sf

e

rz

e

0

1

2

3

4

pierwsza
komórka

pierwsza

komórka

fotosyntezująca

aerobowe
prokaryota

pierwsze
eukaryota

eukaryota

wielokomórkowe

początek gwałtownego
wzrostu ilości tlenu

powstanie Ziemi

kręgowce

Metabolizm tlenowy i zawartość tlenu w atmosferze

Ewolucja w probówce?

Pomysł ‘konstrukcji’ prostych układów samoreplikujących się

Sztuczne błony, chromosomy, itd.

Konstrukcja nowej komórki

Nature 443: 890-891, 2006

Polski ‘wkład’ w dyskusję o teorii ewolucji

Były wiceminister edukacji Mirosław Orzechowski (scenarzysta, dziennikarz, publicysta,
skończył studia teologiczne)
"Gazeta Wyborcza" 14/10/2006
‘...teoria ewolucji to "kłamstwo", "zalegalizowana pomyłką", "opowieść o charakterze
literackim, która mogłaby stać się kanwą filmu science fiction".

Maciej Giertych (były eurodeputowany RP, profesor dendrologii)
‘...darwinizm trzeba wycofać z nauczania, Bóg stworzył wszechświat, z człowiekiem
i całą przyrodą jednocześnie...’

Encyklika papieża Piusa XII ‘Humani generis’ (1950)
‘... Kościół Nauczający nie zabrania uczonym i teologom polemik nad doktryną ewolucjonizmu, według
dzisiejszego stanu nauk przyrodniczych i teologicznych. Gdy się ... bada problem pochodzenia ciała ludzkiego
z materii istniejącej uprzednio i organicznej...’

Oświadczenie dla Akademii Papieskiej papieża Jana Pawła II (1996)
‘... nowe zdobycze nauki pozwalają nam uznać, że teoria ewolucji jest czymś więcej niż hipotezą...
Zbieżność wyników niezależnych badań ... stanowi znaczący argument na poparcie tej teorii.’

Stanowisko Kościoła Katolickiego

w sprawie teorii ewolucji

Papież Benedykt XVI (jako kardynał i przewodniczący Kongregacji ds. Wiary)
‘Nie możemy powiedzieć: kreacjonizm albo ewolucja. Właściwą formułą jest kreacjonizm i
ewolucja, ponieważ oba

odpowiadają na dwa różne pytania

.’

Na początku 2009 roku odbyła się konferencja z okazji 200-lecia urodzin Darwina i 150-lecia
ogłoszenia teorii ewolucji organizowana przez Papieski Uniwersytet Gregoriański oraz
Uniwersytet Notre Dame w USA.

Dlaczego teoria ewolucji miałaby być sprzeczna

z doktryną chrześcijańską?

Podważa powstanie świata w jednym akcie stworzenia

Problem poligenizmu: pochodzenie człowieka od wielu przodków a nie jednej pary ludzkiej Adama i Ewy

Największy błąd to mylenie problemu

‘

jak powstał świat ?

’

z pytaniem

‘

dlaczego ten świat powstał ?

’

Produkt ewolucji człowieka: walka z ewolucją

zastosowanie biologii molekularnej do modyfikacji organizmów

organizmy genetycznie zmodyfikowane i ich masowe występowanie w przyrodzie

prowadzi to do zmniejszania różnorodności genetycznej gatunków

rozwój medycyny

przedłużanie życia człowieka: wzrost zachorowań na choroby, które nie miały wcześniej znaczenia społecznego

(nowotwory, choroby neurodegeneracyjne)

rozpowszechnianie się w populacji ludzkiej mutacji genowych, które prowadza do chorób

(np.. cukrzyca typu I)

zastosowanie antybiotyków - problemy z odpornością na infekcje

Proces wychowania i uczenia człowieka:

ewolucyjny rozwój mózgu

i kształtowanie osobowości człowieka

Wiele etapów uczenia ma cechy

warunkowania instrumentalnego

Proces oparty na próbach i błędach i nagradzaniu przez nauczyciela/wychowawcę/rodzica

rozwiązań i zachowań poprawnych

Ewolucja społeczna i kulturalna człowieka oparta jest na naśladowaniu i przejmowaniu wzorców

od osobników bardziej doświadczonych i mądrzejszych

Proces rozwoju mózgu nie trwa całe życie

i pewne stany ulegają nieodwracalnemu utrwaleniu

Zdobywanie wiedzy a selekcja naturalna i sukces reprodukcyjny

Zdobywanie wiedzy się ewolucyjnie ‘opłaca’

Ułatwia znalezienie partnera

Pozwala na osiągnięcia sukcesu finansowego (zdobyciu/utrzymaniu pracy) –

zabezpiecza warunki życia danej osoby i jego rodziny

Osoby posiadające wiedzę z różnych obszarów

są lepiej przystosowane do zmieniających się warunków środowiska (w tym społecznego)

Ponieważ mają przewagę (selekcyjną) nad innymi osobami

Trudno przewidzieć (w dłuższej perspektywie) jaka część zdobytej wiedzy może się osobie przydać

Mądrość a inteligencja