Wykład 4

Uniwersalność koncepcji ewolucji

Często się mówi, że nie ma innej biologii niż biologia ewolucyjna, a najbardziej generalną teorią biologii jest teoria ewolucji. To nasuwa skojarzenia z czymś o czym marzą od dawna fizycy, czyli o stworzeniu teorii wszystkiego.

Ewolucja to nie jest teoria wszystkiego. Gdy fizycy mówią, że ich teorie mają charakter absolutnie uniwersalny, to nie do końca są zgodni z rzeczywistym stanem rzeczy. Zmusza to nas natomiast do zapytania: co to znaczy uniwersalność teorii naukowej? Jest to pojęcie kluczowe z punktu widzenia metodologii nauki. Jeśli rozumiemy teorię uniwersalną jako teorię, która stosuje się do wszystkich obiektów w całym świecie, to wówczas znalezienie choćby jednego obiektu w całym świecie realnym, który jest z tą teorią sprzeczny, teorię tę falsyfikuje-dowodzi, że jest ona nieprawdziwa. Tak się jednak w przyrodzie rzadko zdarza, gdyż nawet teorie fizyczne odnoszą się tylko do określonego wycinka rzeczywistości (w każdej teorii na początku są określonego wycinka rzeczywistości dziś istniejącej, ale za to są nieskończenie powtarzalne w czasie ( jeśli rozważamy teorię atomu, to nie ma znaczenia czy jest to atom sprzed miliarda lat czy atom, który pojawi się za następny miliard lat- teoria ta i tak cały czas funkcjonuje).

Ta nieskończona powtarzalność w czasie z pewnością nie odnosi się do teorii biologii, co uświadomiliśmy już sobie ; biologia, która jest konsekwencją ewolucji należy do kategorii teorii historycznych (należy do dziedziny nauk historycznych). Obiekty żywe zmieniają się w czasie, zatem zjawiska przyrodnicze z dziedziny świata żywego nie są nieskończenie powtarzalne, w każdym momencie ewolucji one mają inną postać.

Jak z tego wybrnąć? Najchętniej tego rodzaju problemy rozwiązuje się ignorując je, przenosząc się do zupełnie innego obszaru metodologii nauki. Np. Zamiast stosować popperowską (od Carla Poppera) zasadę wnioskowania hipotetycznego-dedukcyjnego możemy stosować wnioskowanie indukcyjne.

• Wnioskowanie hipotetyczno-dedukcyjne: mamy hipotezę, dedykujemy z niej konkluzję i sprawdzamy czy się zgadza z rzeczywistością. Wtedy wymaga to odniesienia do zjawiska uniwersalności praw.

Wykres ze slajdu nr.3 pokazuje jak stosowanie do rozmiaru zwierzęcia zmienia się czas trwania pokolenia. Przy pomocy wykresu i odpowiednich metod statystycznych można wykazać, że istnieje mniej lub bardziej ścisła korelacja między tego rodzaju zjawiskami. Jest to powszechny sposób wnioskowania w biologii.

Jakie są konsekwencje wnioskowania indukcyjnego, jeśli chodzi o możliwość sprawdzenia prawdziwości tego rodzaju konstrukcji teoretycznych?

Oznacza to, że żaden pojedynczy fakt/ żadna pojedyncza obserwacja nie może takiej teorii obalić.

Wtedy musimy wykazać, ze innego rodzaju korelacja ma większą moc, że jakiś inny czynnik sposób bardziej ścisły wiąże się statystycznie (przyczynowo- skutkowo) z tym co chcemy wykazać.

To nas usuwa poza zakres popperowskiej metodologii falsyfikacjonizmu (możliwość obalania teorii przez wykazanie jej niezgodności z nawet pojedynczymi faktami). Dlatego nie zawsze tego rodzaju wnioskowanie budzi pozytywne emocje wśród metodologów.

Drugi sposób ominięcia zagadnienia uniwersalności teorii i wnioskowania hipotetycznego-dedukcyjnego jest opisywany przy użyciu terminologii popperowskiej- falsyfikacjonizmu. Zwolennicy tego podejścia w biologii, czyli filogenetyki, odwołują się zwykle do Poppera zdaniem przeciwników całkowicie jego deformują.

Otóż drzewa rodowe dziś konstruuje się niemal wyłącznie przy użyciu metod numerycznych przy pomocy komputera. Ma to charakter dociekania jakie są związki pokrewieństw pomiędzy różnymi obiektami żywymi poprzez wybranie takiego układu rozgałęzień w obrębie dendrogramu, który jest najbardziej zgodny z obserwacjami i najbardziej prawdopodobny. Ma to więc charakter probabilistyczny i indukcyjny. Konstruujemy taki diagram, wśród milionów możliwych, który najbardziej się zgadza z obserwacjami. Ale jak taki diagram przetestować?

Podstawowa metoda testowania w konwencji wnioskowania o pokrewieństwach to testowanie przez kongruencję czyli przez zgodność różnych diagramów pokrewieństw ze sobą ( diagramów opartych na różnych danych wyjściowych).

Np. Diagram dotyczy pokrewieństw molekularnych jeżeli miałby odzwierciedlać rzeczywistość, to powinien być zgodny jeśli chodzi o miejsca rozgałęzień z diagramami opartymi na danych anatomicznych.

W praktyce testowanie hipotez filogenetycznych polega na wykorzystaniu zasady parsymonii ( zasady oszczędności metodologicznej). W istocie wybiera się te spośród drzew rodowych, które są najbardziej oszczędne metodologicznie, czyli te, które w sposób najprostszy opisują złożoność świata. Nawet stosując zasadę kongruencji (podobieństwa diagramów uzyskanych różnymi drogami) w dalszym ciągu jesteśmy w obrębie zasady parsynonii. Lecz fundamentem nauki jak wiemy z wykładu 1 jest to zasada parsymonii i zasada testowania. Zatem parsymonia nie wystarcza do tego, żeby jakakolwiek teza była prawdziwa. Parsymonia nie jest testowalna m.in. dlatego, że świat realny niekoniecznie jest światem najbardziej oszczędnym. Wiemy, że ewolucja miewa różne zawiłości w trakcie swojego przebiegu. Tymczasem metoda filogenetyki/ kladystyki zakłada, że ewolucja biegnie najprostsza z możliwych dróg.

Skąd wiemy, że ewolucja nie biegnie najprostsza z dróg?

Odpowiedź: poprzez skonfrontowanie naszych wyobrażeń o ewolucji ( diagramów tego typu jak na poprzedniej kartce) z obserwacjami empirycznymi. Tak naprawdę jeśli chcielibyśmy sfalsyfikować czy choćby przetestować jakikolwiek obraz przebiegu ewolucji, to musimy go skonfrontować z rzeczywistymi danymi o przebiegu ewolucji. Niestety my dysponujemy tylko jedynym zestawem takich danych. Są to dane paleontologiczne.

Jeżeli chcemy przetestować wyobrażenie o przebiegu ewolucji to nie wystarcza do tego kongniencja czy parsymonia. Musimy mieć zewnętrzne dane empiryczne by teorię potwierdzać lub obalić. Jeśli tego nie mamy tzn. że cały czas jesteśmy w obrębie indukcyjnego wnioskowania bez możliwości testowania.

Wracając do problemu uniwersalności teorii biologicznych i ich różnorodności.

Teorii biologii jest bardzo wiele, ale muszą się one odnosić do tych aspektów ewolucji, które sa dla tego zjawiska wyjątkowe. Stwierdziliśmy, że w wyniku działania doboru naturalnego na losowo generowaną zmienność, ewolucja wprowadza porządek do świata żywego, tak jak w ewolucji cywilizacji następuje kumulowanie informacji w obrębie obiektów żywych. Ten kulminacyjny aspekt ewolucji jest nie do ominięcia. To powoduje, że teorie odnoszące się do tego aspektu biologii nie mogą być teoriami uniwersalnymi w kategoriach czasu, ponieważ w różnych momentach mamy różne stany rzeczywistości.

Nie ma praw rozwoju historycznego.

Nie ma uniwersalnych praw historii cywilizacji społeczeństwa. Nie ma takich praw w odniesieniu do świata biologii, czyli rezultatów ewolucji.

Istnieje tez drugi rodzaj zjawisk biologicznych, który jest przedmiotem zainteresowania biologów, który pośrednio wynika pierwszego.

Otóż mamy kumulowanie informacji genetycznej zapisanej w genomie, ale ta informacja jest do czegoś wykorzystywana. W rozwoju każdego organizmu informacja zapisana w genomie służy do tego, żeby z pojedynczej komórki- zygoty powstał organizm. Mamy zatem realizację zapisu genetycznego. Tym się zajmuje m.in. fizjologia, biochemia- są to dziedziny odnoszące się do procesów fizjologicznych tu nie ma kumulacji zapisu genetycznego. Tej dziedziny nie dotyczy zatem pierwsze ograniczenie wynikające z nanoszenia (pozornego przynajmniej) II zasady termodynamiki, czyli że w ewolucji mamy wzrost uporządkowania wprowadzający pewne problemy do zasad wnioskowania.

Tu nie ma wzrostu uporządkowania ( tzn. ten wzrost jest, ale na podstawie zapisu wcześniej już uformowanego w wyniku procesu ewolucji procesu kumulowania informacji w obiektach).

Do podobnej kategorii należą sposoby w jaki organizm uformowany w wyniku procesów rozwojowych, radzi sobie ze środowiskiem. Organizm radzi sobie ze środowiskiem, bo ma w sobie informację o tym jak sobie z nim radzić i postępować.

Do którejkolwiek z tych dziedzin biologii się odnosimy to mamy za każdym razem do czynienia z pewnym miejscem na drzewie rodowym organizmów. Organizmy różnicują się powstają nowe sposoby ich rozwoju osobniczego i nowe sposoby ich funkcjonowania w świecie nieożywionym. Te sposoby zajmują określone miejsce na drzewie rodowym organizmów. Są to organizmy fotosyntetyzujące na jednej gałęzi, organizmy zawierające chitynę na innej itd.

Większość z tych zjawisk, które opisujemy w biologii ma odniesienie do konkretnej gałęzi drzewa rodowego z czego wynika niepowtarzalność lub chociaż niepełna powtarzalność zjawisk biologicznych w odniesieniu do czasu geologicznego. Oznacza to bowiem, że stosowalność jakiejś teorii opisującej np. specyfikę mechanizmów morfogenezy zaczyna się od momentu kiedy ten mechanizm morfogenezy stał się wynalazkiem ewolucyjnym (pojawił się na drzewie rodowym). Wcześniej tego rodzaju teoria jest bezużyteczna. Jest ona również bezużyteczna w odniesieniu do organizmów, które wyodrębniły się na drzewie rodowym przed powstaniem np. mechanizmu morfogenezy i niczego podobnego równolegle nie wytworzyły.

Inny przykład: teoria wrzeciona kariokinetycznego nie ma żadnego zastosowania do świata bakterii, ponieważ przodkowie bakterii tego rodzaju konstrukcji nie uformowali i wyodrębnili się z drzewa rodowego.

Wcześniej zanim ta konstrukcja się utworzyła.

Wynika z tego że jeżeli chcemy w sposób w pełni ścisły formować teorie biologii, to powinniśmy wskazać precyzyjnie czego one dotyczą i w istocie w każdej z tych teorii taka wskazówka jest. Jak się okazuje różne prawa biologii maja zakresy stosowalności nadzwyczaj ograniczenie. Stopień ich ograniczenia zależy od tego jak dużą gałąź drzewa rodowego one obejmują.

Przykładem może być ewolucyjna biologia rozwoju (evo-devo). Główną konkluzją tej dziedziny jest to, że segmentalne geny homeotyczne są homologiczne poczynając od muszki owocowej po mysz ( i pośrednio również człowieka). Z tego wynika, że mysz, człowiek i muszka owocowa mieli wspólnego przodka, który również miał tak samo ułożone wzdłuż chromosomów, tak samo funkcjonujące i skonstruowane od strony molekularnej segmentalne geny homeotyczne Hox.

Ta teoria zatem zaczyna się od wspólnego przodka muszki i myszy czyli od czasu ok. 600 mln lat temu. Gdybyśmy odnieśli się do czasów wcześniejszych nie byłoby potrzeby odwoływania się do tej teorii. Jednak aby być uczciwym to trzeba powiedzieć, że w tym jaki i w wielu innych przypadkach tkwią różne komplikacje.

Otóż geny homeotyczne regulujące przebieg rozwoju organizmów wielokomórkowych są homologiczne pomiędzy światem roślin i zwierząt (przynajmniej część z tych genów). Zatem występowały również u jednokomórkowego przodka tych królestw świata żywego. Dlaczego? Dlatego, że ten sposób regulacji ekspresji genów jest pierwotny dla prawie wszystkich organizmów i został tylko wykorzystany w zmienionej postaci do tego by regulować przebieg rozwoju organizmów wielokomórkowych, gdzie tylko niektóre geny w niektórych komórkach podlegają ekspresji. To nam pokazuje, że mamy hierarchię zakresów stosowalności obserwacji i teorii dotyczących różnych dziedzin biologii, przy czym to hierarchia jest czasem bardzo skomplikowana. Jest to kumulowanie wynalazków ewolucyjnych.

Inna teoria biologiczna: teoria komórkowa

Według tej teorii wszystkie organizmy są skonstruowane z komórek, które mają określony plan budowy. Jest też teoria organizmów wielokomórkowych, związana w mniejszym lub większym stopniu z regulacją przez geny homeotyczne.

Pytanie: Czy teoria komórkowości i wielokomórkowości są teoriami uniwersalnymi? Odp. Oczywiście, że nie.

Komórka bowiem w pewnym momencie musiała powstać, a wielokomórkowe organizmy, które wymagają w swoim rozwoju ekspresji różnych genów regulacyjnych w różnych komórkach, by mogły się różnić, to musiał pojawiać się w pewnym czasie wynalazek ewolucyjnym, który to umożliwia.

Dzięki danym paleontologicznym możemy nawet i zgrubsza stwierdzić kiedy to nastąpiło. Np. jest także znalezisko, które liczy 1,2 mld lat- jest to krasnorost kopalny, który ma 2 zestawy komórek. Jeden zestaw zawiera komórki tworzące nić, dzielące się promieniście, a drugi zawiera komórki, które tworzą swego rodzaju korzonki- ryzoidy u nasady. Jest to klon genetyczny, gdyż organizm wielokomórkowy powstaje z zygoty, której powielenie daje identyczne komórki. Jeżeli zatem komórki te różnią się w obrębie organizmu, tzn. że w różnych z tych komórek miała miejsce ekspresja różnych genów regulacyjnych (homeotycznych). Oznacza to, że więcej niż 1,2 mld lat temu były już na Ziemi organizmy regulujące swój rozwój przy użyciu genów homeotycznych ( mowa o organizmach wielokomórkowych).

Nie byłoby żadnego problemu gdyby nie to, że wiemy że na drzewie rodowych jest przynajmniej 5 różnych grup, które niezależnie od siebie wytworzyły wielokomórkowe, złożone struktury. Aby zatem być ścisłym, takich teorii wielokomórkowości mamy co najmniej 5, gdyż nie jest prawdopodobne aby w każdym z tych pięciu przypadków szczegóły sposobów regulacji były identyczne, skoro powstały od siebie niezależnie.

W tym przypadku mamy do czynienia po pierwsze z wyodrębnieniem czasoprzestrzennym zjawiska, a zatem i z ograniczeniem czasoprzestrzennym stosowalności i teorii, które te zjawiska opisują.

Np. teoria płci- crossing over, kompleks synaptomemalny, przepływ horyzonatlny informacji genetycznej w obrębie populacji, czyli pojęcie gatunku- wszystko to zaczęło się kiedyś od wynalazku ewolucyjnego (od skumulowania się informacji funkcjonalnej w wyniku działania doboru naturalnego). Możemy z grubsza szacować kiedy to się stało (ok.. 1 mld lat temu).

Wydawać by się mogło, że liczby o których mówimy- miliardy, setki milionów lat to cyfry niewyobrażalne, ale w porównaniu ze stosowalnością praw fizyki, które funkcjonują od Big Bang'u to są to przedziały czasu zupełnie znikome. Powoduje to, że ograniczenie czasoprzestrzenne stosowalności praw biologii jest szczególnie wyraziste.

Teoria fotosyntezy- czy jest to teoria natury fizykochemicznej ( o nieograniczonym zakresie stosowalności)? Odp.: Oczywiście, że nie. Fotosynteza odbywająca się tak jak w organizmach żywych nie jest skutkiem przypadkowego powiązania ze sobą różnych procesów fizykochemicznych. Wszystko w tym przypadku jest uporządkowane, regulowane przez zapis genetyczny i jest skutkiem skumulowania się informacji na ten temat w genomie. Mechanizm ten powstał w wyniku działania doboru naturalnego na losowo generowaną zmienność.

Powstanie organizmów fotosynetycznych też było zdarzeniem ewolucyjnym, choć trwają dziś spory jak to wyglądało. Prawdopodobnie wszystkie dziś żyjące organizmy fotosyntetyczne pochodzą od wspólnego przodka, który miałby mieć obydwa systemy fotosyntezy. Jest to jednak sprawa drugorzędna.

Istotne jest to, że kiedyś zdolność organizmów do fotosynetezy się uformowała i dopiero od tego momentu rozpoczyna się stosowalność teorii odnoszących się do fotosyntezy biologicznej.

Wiemy też, że dopiero w pewnym momencie rozwoju ewolucyjnego mechanizmów fotosyntezy, pojawiała się zdolność do fotolizy wody. Zdarzenie to jest fundamentalne jeśli chodzi o życie na Ziemi oraz kształt naszej planety, bowiem wtedy (wbrew II zasadzie termodynamiki) w atmosferze pojawił się cząsteczkowy tlen. Ale z punktu widzenia fizykochemii O₂ nie ma prawa występować w atmosferze ziemskiej; jest to skutek fotolizy wody dokonywanej prze organizmy wyposażone w II system fotosyntezy (PSII).

Pojawiło się to ok. 2,5 mld lat temu.

Genetyka ma też ograniczony zasięg czasowy. Argument wzięty z koewolucji kodu genetycznego i aminokwasów świadczy o tym, że nie zawsze w świecie organizmów żywych występował…o zjawisko translacji, że nie zawsze funkcjonował u nich kod genetyczny i że istniał świat RNA, w którym nie było enzymów, ani kodu genetycznego, ani genów.

Nie było zatem genetyki. Wcześniej organizmy żywe posiłkowały się innymi technikami katalizy procesów żywych. Ich dziedziczenie związane było z bardziej pierwotnym, ale nietrwałym kwasem rybonukleinowym. Musimy zatem stwierdzić, ze istnieje biologia też genetyki ( nie dotycząca dzisiejszych organizmów, ale wpływająca na kształt biosfery). Mamy zakres genetyki ograniczony w czasie i przestrzeni.

Przed enzymami istniały rybozymy.

CoA- nukleotyd połączony z aminokwasami; jest to chimera pochodząca z dwóch różnych światów. Świata rybozymów i świata enzymów.

Jak widać nawet elementarne zjawiska biologiczne są ograniczone w czasie i przestrzeni. Teoria Darwina także ma swoją ograniczoną czasoprzestrzenną stosowalność, która prawdopodobnie jest większa niż zakres czasoprzestrzenny nawet świata RNA.

RNA jest zbyt skomplikowany, by mógł powstać w sposób spontaniczny jako wyjściowy materiał do zapoczątkowania zjawiska ewolucji.

Aby zjawisko ewolucji miała miejsce, potrzebne są:

-w miarę ścisła dziedziczenie

-losowe generowanie zmienności

-działanie doboru naturalnego

Co było przed światem RNA/

Tego nikt nie wie. Być może odpowiednikiem polinukleotydów w świecie poprzedzającym ich powstanie było coś podobnego do kwasów peptydowych, w których zamiast reszt fosforanowych są innego rodzaju połączenia. Ich popularność wzięła się stąd, że ich struktura przestrzenna jest bardzo podobna do kwasów nukleinowych.

Można oszukać komórki nowotworowe dostarczając im kwasów peptydonukleidowych, które traktowane są przez te komórki jak polinukleotydy. Uniemożliwia to normalne funkcjonowanie komórek nowotworowych.

Nie znane są nam spójne logicznie scenariusze powstania życia, czyli przejścia od świata nieożywionego do świata zdolnego do ewolucji.

Na ile prawdopodobnie jest to, że życie na innych planetach jest możliwe tak jak na Ziemi?

Jeśli dokładniej zaznajomić się z biologią ewolucyjna, to prawdopodobieństwo spotkania „zielonych ludków” poza ziemią maleje. Teoria zielonych ludków nie jest teorią uniwersalną i nie da się jej obalić przy pomocy konformacji z danymi empirycznymi. Teoria ta nie należy wiec do dziedziny nauki, gdyż nie jest testowana.

W świecie dzisiejszym występuje wyłącznie organizmy, których wspólny przodek miał kompletny zestaw fizjologicznych mechanizmów zaczynających się od DNA przez transkrypcję i translację. Jest to bardzo daleko droga od początków życia na Ziemi. Jeżeli zatem mielibyśmy gdzieś rozpoznać początki życia poza Ziemią, to nie byłyby to organizmy podobn do tych żyjących na Ziemi. Te, które żyją na Ziemi, nawet w najbardziej pierwotnej postaci, są już zbyt zawansowane, by mogły powstać w takiej samej formie niezależnie, w wyniku działania nawet podobnych nacisków selekcyjnych.

Zastosowanie teorii Darwina

Jest wiele takich aspektów życia biologicznego, które nie są bezpośrednim następstwem działania doboru naturalnego i procesów ewolucyjnych, ale są na pewno zastosowaniem mechanizmu darwinowskiego, czyli działania selekcji na zmienność.

A więc w konstrukcji logicznej teorii Darwina już zawarta jest możliwość podstawienia różnych obiektów o podobnych właściwościach, nie będących ani polinukleotydami, ani białkami, ani czasem w ogóle nie mających materialnej natury. Wystarczy, że mamy do czynienia z czymś co się w miarę ściśle replikuje, co generuje losową zmienność i co jest selekcjonowane na podstawie kryteriów związanych z czynnikiem replikacji i generowania zmienności. Tak więc możliwość zastosowania konstrukcji logicznej teorii Darwina są bardzo rozległe, a nawet zbyt rozległe. Takich możliwości w biologii jest kilka i warto o nich wspomnieć:

• Sposób formowania immunoglobin w organizmie wyższych kręgowców

• Policzono, że jest ok. 10⁸ rodzajów immunoglobulin wydzielanych przez komórki w naszym ciele. Są firmy, w których można zamówić immunoglobulininę rozpoznającą nieomal dowolny obiekt świata żywego, nie występujący w ogóle w przyrodzie.

Zatem potencjalna różnorodność immunoglobuliny jest znacznie większa niż 10^8.

Znamy już układ genomu człowieka i wiadomo, że liczba genów zawartych w genomie pojedynczego organizmu kręgowca jest o rzędy wielkości mniejsza od liczby immunoglobulin (10⁸). Pomijamy już nawet fakt, że nie wszystkie geny w naszym ciele zajmują się generowaniem immunoglobulin. Tylko znikoma część genomu jest zaangażowana w procesy odpornościowe.

Susumu Tonegawa, laureata nagrody Nobla wykazał, że źródłem zmienności immunoglobulin jest rekombinowane DNA, ale poza mejozą ( nie w związku z aparatem mejotycznym) ,w obrębie komórek układu odpornościowego.

Mamy tu klasyczny mechanizm darwinowski: losowo generowana zmienność sekwencji DNA. Potem w wyniku działania selekcji tylko te, które zawierają zapis immunoglobulin, z którymi zetknęły się komórki, są namnażanie. W związku z tym w ciele kręgowca pojawiają się te immunoglobuliny, które są potrzebne do obrony przed infekcją ( czynnikami zagrażającymi organizmowi). Mamy tu zatem losowo generowaną zmienność, na którą działa selekcja. Do pewnego stopnia możemy tez dopatrzyć tu dziedziczenia, ponieważ komórki, które zostały wyselekcjonowane, namnażają się. Bez wprowadzenia elementów darwinowskich problem immunoglobulin i białek receptorowych układu immunologicznego jest nierozwiązywalny na gruncie klasycznej biologii, gdzie wszystko powinno być regulowane przez układ genetyczny, albo w sposób przypadkowy przez czynniki zewnętrzne.

Autorem koncepcji selekcji klonalnej przeciwciał jest frank H. Burnet. Te idee również podlegają ewolucji droga selekcji. Takiej ewolucji drogą selekcji podlega nawet sam system nerwowy związany z formowaniem samych idei. Nie jest to jednak ewolucja, która trwałaby pomiędzy pokoleniami, tylko ewolucja przebiegająca w trakcie życia osobniczego pojedynczego organizmy.

Dowiedziono już, że liczba połączeń nerwowych w trakcie rozwoju osobniczego ulega zmniejszeniu w wyniku działania mechanizmu selekcji.

Jeśli chcemy wyobrazić sobie złożoność naszego mózgu w kategoriach genetycznych, to dochodzimy do tego samego problemu co immunolodzy. Liczba neuronów wynosząca 10⁹ jest większa niż liczba genów, podobnie jak liczba synaps wynosząca 10¹⁵. Musi zatem istnieć inny mechanizm niż przenoszenie informacji z genotypu do fenotypu.

Pojęcia darwinowskie zostały już dawno inkorporowane w zakres humanistyki i nie tylko np. to co się stało w świecie polityki w ciągu ostatnich 20-30 lat to w znacznym stopniu jest skutkiem konstrukcji logicznej, która została w swoim czasie wylansowana przez Karla R. Popper. To on powiedział, że prawa rozwoju historycznego nie maja sensu, zatem fundament na którym opierał się niewielkie totalitarne systemy polityczne nie ma sensu.

Popper w latach 70-tych wpadł na pomysł zastosowania teorii Darwina w zmodyfikowanej formie do opisu rozwoju świata kultury i cywilizacji. Nazywał on to koncepcję świata 3 lub świadomości społecznej. Popper uznał za analog układu biologicznego to, co nazywamy świadomością społeczną (zasób wiedzy poza podmiotem poznającym).

Popper jako filozof wyszedł z tradycji platońskiej. Dla Platona świat 1 był światem rzeczywistości, zaś w naszej głowie, jako podmiotu poznającego, formuje się świat 2- świat wyobrażeń o świecie realnym; jest to świat indywidualnego poznania. Świat 3 to coś co jest poza nami, coś co jest kumulowane w wyniku ewolucji społecznej i coś co ma właściwości wystarczające do tego by analogicznie do układów żywych podlegać ewolucji przez selekcję. Zasób wiedzy, który skumulowaliśmy jest powielany. Kiedyś to wiedza powielana była w drodze przekazu ustnego. Potem pojawił się zapis na papirusach, a obecnie istnieje zapis elektroniczny. Jednak każde powielone łączy się z wprowadzeniem deformacji. Część z tych deformacji ma charakter losowy ( np. gdy ktoś przepisując coś przeinaczył), a część ma charakter wynalazków, które są intencjonalnie wprowadzane. Nie jest to istotna różnica w kategoriach całego świata. Mamy bowiem w miarę jednoznaczne dziedziczenie i mamy w miarę losowo generowana zmienność. Brakuje tylko czynnika selekcji. Tym czynnikiem selekcji jest rynek towarów i idei. Są idee lepsze i gorsze, cieszące się większą lub mniejszą popularnością. Te idee są selekcjonowane w sposób ukierunkowany- jest nacisk doboru społecznego, który powoduje, ze idee ( i obiekty materialne) rozwijają się w określonym kierunku. Ten kierunek jest zależny od kierunku nacisku selekcyjnego. W wyniku tego doboru naturalnego zwiększa się zawartość informacji w świecie 3 (generalnie jak i w pojedynczych obiektach ewoluujących w obrębie tego świata).

Koncepcja Popper ułatwia rozumienie historii społeczeństw, kultury i istoty działania rynku.

Richard Dawkins wprowadził koncepcję memu jako jednostki dziedziczenia w świecie świadomości społecznej. Jego zdaniem jednostki te można określić jako ziarniste, a przeto bardziej podobne do genu niż wyobrażenia o podłożu dziedziczenia w świecie społecznym, które proponował Karl Popper.

Koncepcja memu na początku cieszyło się dużym powodzeniem, ale umarła, ponieważ jest mocno naciągana- w świecie idei trudno jest się doszukać wyraźnie ziarnistych jednostek. Świat idei ma charakter nie ziarnisty, niedyskretny. Pomiędzy ideami są ciągłe przejścia, ulegają one przekształceniom. Teoria o ziarnistości idei tylko w świecie reklamy w miarę się zakorzenia ( np. łapka Heyah).

Główny powód dla którego koncepcja memu nie znalazła szerokiego zastosowania w darwinowsko pojmowanej socjologii jest taki, ze ta koncepcja jest w istocie nie potrzebna.

Obecnie wiemy, że koncepcja genu jako jednostki ziarnistej, wyraźnie wyodrębnionej, rozpłynęła się. Właściwie to nie wiemy co to jest gen. Według Morgana gen jest jednostką rekombinacji, ale obecnie wiemy, że nie do końca tak jest.

Na czym polega analogia pomiędzy światem biologicznym a socjologicznym, którą zaproponował Popper i na czym polega odmienność?

Problem odmienności to problem, który można nazwać demarkacją (rozgraniczeniem) pomiędzy światem ducha a światem przyrody, pomiędzy biologią a kulturą. Bowiem w koncepcji Poppera przedmiotem selekcji są nie osobniki tylko idee. Ale te idee są generowane przez osobniki. Jeśli patrzeć na to w kategoriach socjologicznych ewolucji społeczeństw, to oznacza w pewnym momencie z biologicznych mechanizmów regulacji stosunków społecznych przeszliśmy ( jako cywilizacja europejska) na mechanizm popperowski- mechanizm ewolucji idei.

Co oznacza biologiczny mechanizm regulacji w obrębie społeczeństw? Jest to mechanizm oparty o pokrewieństwo genetyczne (tak jak u mrówek, szympansów). Odpowiednikiem w społeczeństwie ludzkim jest struktura arystokratyczna. Zatem przekazywanie pozycji społecznej w obrębie struktur odbywa się albo na zasadzie pokrewieństwa genetycznego (ktoś o lepszych genach jest przywiązany do wyższej pozycji w hierarchii społecznej), albo na zasadzie wykorzystania siły fizycznej ( gdy formuję się struktury dominacyjne w populacji zwierzęcej lub w populacji klasy 7a).

Jest to mechanizm biologiczny i w społeczeństwach demokratycznych został on zastąpiony przez mechanizm określania pozycji w hierarchii społecznej na podstawie nosicielstwa idei ( nie na podstawie cech fizycznych czy genetycznych). Można spróbować przedstawić szereg ewolucyjny zmiany struktur funkcjonowania społeczeństwa europejskiego, które ma charakter kumulatywny tzn., każdy kolejny etap wynika z poprzedniego albo jest nim mocno uwarunkowany.

Przykład takiego szeregu:

1. Wiecowe prawo głosu-niektórzy sugerują, że było związane z plemionami indoeuropejskimi, ale nie koniecznie tak było. Wiece to takie sytuacje, w których nikt z uczestników zebrania nie ma na tyle siły fizycznej zasobów ekonomicznych, żeby przekupić siepaczy(?), którzy zrobią porządek z pozostałymi.

2. nikt nie jest w stanie w sposób czysto fizyczny zapanować na d resztą. Jeżeli poziom rozwoju ekonomicznego osiągnie taki poziom, że można dobrać sobie odpowiednia liczbę zwolenników ( z kijami baseballowymi) to wówczas hierarchia zmienia się- formuje się na podstawie kryteriów ekonomicznych. Dochodzi do sytuacji despotyzmu. Dopóki tego nadmiaru środków nie ma, to wszyscy musza się ze sobą jakoś dogadać. Kiedy nie ma tego nadmiaru? Np. wśród ludów koczowniczych, gdyż nie kumulują one w jednym miejscu bogactwa.

Z kolei wśród ludów rolniczych powstały warunki do uformowania się na podłożu biologicznym hierarchii społecznej. Kiedy pojawi się nadwyżka produkcji to ktoś ma tę nadwyżkę może przekupić innych i zyskać grupę zwolenników, którzy zdominują cała populację

Były dwie drogi:

• albo można było pójść w kierunku despotyzmu (większość świata poszła w tym kierunku)

• albo na omówię zasady wiecowej można było doprowadzić do zasady równości obywatelskiej jak to się stało w antycznej Grecji

3. Równość obywatelska w antycznej Grecji

Równość ta poległa na tym, że każdy miał 1 głos na zebraniu wiecowym. Przy większej populacji jest to jednak niemożliwe- bezpośrednia demokracja przestaje działać wtedy kiedy liczebność się zwiększa. Wtedy konieczna jest dodatkowa reprezentacja. Tę zasadę reprezentacji wprowadzono w republikańskim Rzymie.

4. Republikański Rzym: Zasada reprezentacji interesów

Instytucja trybuna: reprezentanta interesów pewnej grupy wybierano nie na podstawie kryteriów biologicznych ( nie na podstawie genów ), tylko na podstawie idei. Wybrany człowiek miał reprezentować plebs w stosunku do senatu arystokratycznego. Wybierano go na określonego go na określony czas.

5. Chrześcijaństwo: Zasada wygaszania konfliktów

(Zasada przebaczania) ułatwia stosunki społeczne

6. Rzeczpospolita szlachecka: trójpodział i równowaga władz

Doszło do uformowania zasady równowagi różnych gałęzi władz gdzie mamy:

• Egzekutywę- rząd z królem na czele

• Legislatywę -parlament i sejm

• Sądownictwo- trybunał koronny wybierany niezależną drogą od wyborów sejmu czy króla

Jak więc widać można przedstawić zmiany struktur funkcjonowania społeczeństwa w kategoriach ewolucji.

Jednak najbardziej spektakularnym aspektem życia społecznego, gzie procesy ewolucji przez selekcję są wyraziste jest technologia.

Przykładem rozwoju technologii może być architektura sakralna.

Jeśli patrzymy na rozwój architektury w średniowiecznej Europie to aspekt ewolucyjny jest szczególnie wyrazisty. Sklepienie jest trudno zbudować i pierwotnie kościoły i większe hale w dawnej Europie były pokryte stromem. Aby zbudować sklepienie należy ułożyć kamienie na rusztowaniu tak, żeby działały na nie siły ściskające( żeby nie spadły nikomu na głowę). To wymagało określonej konstrukcji budynku. Na początku kamienie bardzo często spadały ludziom na głowy, co dawało czynnik selekcyjny- architekt który się tego dopuścił był eliminowany i następny architekt już się bardziej starał. Innym czynnikiem był czynnik technologiczny, który polega na tym, że kamienie należały ułożyć na drewnianym rusztowaniu drewnianym, które jest tym trudniej zbudować im większa jest rozpiętość sklepienia.

Był to czynnik przez stulecia limitujący wielkość powierzchni sklepienia. W końcu ktoś wpadł na pomysł wprowadzenia gurtu. Gurt poległa na tym, żeby najpierw zbudować łuk pomiędzy dwoma filarami, na tym łuku ustawić szalunek (deskowanie) i dopiero na tym deskowaniu kłaść kamienie. Dzięki temu można było budować bardziej rozległe sklepienia i ustawić całą konstrukcję wyżej ( nie było już problemu że trzeba było polepszać cały szalunek od dołu).

Kolejną sprawą było to, że pojawiły się żebra przekątne, które umożliwiały skuteczniejsze konstruowanie powierzchni sklepiennych. Jeśli jednak pojawiają się przekątne żebra to pojawia się też problem czysto geometryczny. Mianowicie jeśli żebro poprzeczne ma kształt łuku, to żebro ukośne ma zupełnie inną krzywiznę i inny kształt, o ile ma być na tej samej wysokości. Dlatego w dawnych kościołach zworniki na żebrach ukośnych były na innej wysokości niż łuki poprzeczne. To powodowało duże problemy konstrukcyjne. Co zrobić aby wysokość sklepienia była na całej długości na tej samej wysokości?

Otóż trzeba wtedy sklepienia poprzeczne wyprowadzić wyżej. Aby to zrobić należałoby wykreślić elipsę, a raczej linię katerialną. W celu podwyższenia sklepienia trzeba było z dwóch łuków o większej rozpiętości wykreślić coś co po środku łączy się w sposób ostry- powstaje łuk gotycki.

Łuk gotycki to nie skutek wyboru estetycznego, tylko inżynierskiego. Był to wynalazek ewolucyjny/ wynalazek inżynierski, który spowodował zmianę systemu konstrukcji dawnych sklepień. Od tego momentu zaczęła się lawina komplikacji kształtów sklepień. Gusty i żebra umożliwiające usadowienie nich na drewnianej konstrukcji żebrowania nabrały nadzwyczajnej złożoności, dochodząc do perfekcji w kaplicy Kings Collage.

Szczytowym etapem rozwoju jest kaplica Henryka VII - tu układ żeber poprowadzony jest w ten sposób, że wydaje się że sklepienie się kończy w powietrzu i filar, na którym się wspiera sklepienie wisi w powietrzu. Kaplica Henryka VII powstała w 1502 r. W tych czasach w Europie nie budowana już budowli gotyckich - był to czas renesansu w Europie.

Analogia do biologii jest tu na tyle głęboka, ze pokazuje również specjację- rozdział na osobne gatunki. Anglii odłączyła się od Rzymu i również kultura angielska rozpoczęła ewolucję odrębnie od Rzymu. Sztuka gotycka, która na kontynencie zanikała i została zastępowana przez nowe prądy, w Anglii rozwijała się dalej do XVIII wieku zwłaszcza w budownictwie domów angielskich.

Później prąd ten wrócił do Europy jako neogotyk w XVIII wieku ( np. katedra w Mediolanie).

Jeżeli został zablokowany horyzontalny przepływ informacji ( w tym przypadku inżynierskiej) to doszło do rozbieżnej ewolucji ( w tym przypadku tradycji architektonicznych).

Diagramy ewolucyjne jakie stosujemy do przedstawiania przebiegu ewolucji i zmian w świecie żywych mogą być stosowane również na innych polach tam gdzie można przeprowadzić analogię.

Obok widoczny (slajd 20) diagram przedstawiający ewolucję alfabetu. Alfabet wyewoluował z zapisu hierogralificznego. Najstarsze znaleziska zapisu alfabetycznego pochodzą z XIX w.p.n.e. ze starożytnego Egiptu.

Można się tu dopatrzyć pewnej tradycji kulturowej, która nakazuje zmiany stopniowe- ewolucja ma tu być gredualistyczna. Kultura ma zdolność do ścisłego dziedziczenia i tylko nieznacznego modyfikowania cech w wyniku pojawiania się losowej zmienności.

Jaki z tego wypływa morał na gruncie socjologii ( wiedzy o społeczeństwie)?

Jeżeli chcemy, żeby świat w którym żyjemy ewoluował w sposób spójny w kierunku postępu to fundamentem postępu są te właściwości, których oczekujemy od układów biologicznych czyli inwariantna dziedziczność.

Fundamentem postępu jest konserwatyzm. Bez konserwatyzmu nie ma postępu, pojawia się chaos i dominuje losowość nad przyczynowością.

1

---