Interdyscyplinarne początki teorii Darwina

Można powiedzieć, że po 150 latach ewolucjonizm spłaca swój interdyscyplinarny dług, gdyż losy teorii Darwina są prawdziwą lekcją interdyscyplinarności. Przystępując do pisania O pochodzeniu gatunków Charles Darwin opierał się na ustaleniach wielu dyscyplin naukowych, a wśród jego inspiratorów wymienia się np. geologów Adama Sedgwicka (1785–1873) i Charlesa Lyella (1797–1875), ekonomistę i socjologa Thomasa Malthusa (1766–1834), niekiedy także filozofa ekonomii wolnorynkowej Adama Smitha (1723–1790); Darwin wspomagał się także analogiami do genealogicznych klasyfikacji języków obecnych w pracach pierwszych filologów porównawczych.

Również późniejsze ugruntowanie swojej pozycji teoria ewolucji zawdzięcza tak różnorodnym osiągnięciom jak rozwój genetyki oraz narzędzi statystycznych (które umożliwiły powstanie genetyki populacyjnej), postępy w geologii, znaleziska paleontologiczne, czy wreszcie odkrycie promieniowania radioaktywnego, które pozwoliło na zweryfikowanie poprzednich szacunków wieku Ziemi i uspójnienie ich ze skalą czasową wymaganą przez procesy ewolucyjne.

W XXI wieku szeroko rozumiany ewolucjonizm nadal korzysta odkryć z różnych dziedzin nauki, ale przede wszystkim sam stanowi dla nich niewyczerpane źródło inspiracji.

2.1. Ewolucja i dobór naturalny

Wielkie idee nie biorą się znikąd: także Darwin, tworząc zręby koncepcji ewolucji poprzez dobór naturalny, „stał na ramionach gigantów”. Klimat intelektualny czasów Darwina, wobec dorobku myślicieli takich jak Pierre-Simon de Laplace (1749-1827)

(nie-celowościowy wszechświat), przyrodników takich jak Karol Linneusz (podwaliny systematyki) albo Georges-Louis de Buffon (systematyka), czy Georges Cuvier (początki paleontologii) był już niejako brzemienny w ideę ewolucji; lub jak to ujmują historycy, ewolucja „wisiała w powietrzu” (evolution in the air, np. Warren, 1987).⁴⁶

45 Jesteśmy świadomi uproszczeń, ale staramy się tutaj przedstawić najważniejsze elementy standardowej teorii ewolucji. Dlatego też pomijamy najnowsze trendy w ewolucjonizmie, np. propozycje rozszerzonej syntezy (zob. Pigliucci, 2009).

46 Historia intelektualna powstawania teorii darwinowskiej jest prawdopodobnie najlepiej opisanym tematem w historii nauki i historii idei, a ponieważ jej rekonstrukcja nie jest zasadniczym zadaniem

71

Pojęcie „ewolucja” jest tu stosowane w sensie technicznym (choć wykraczającym poza biologię – zob. niżej). Ewolucja rozumiana metaforycznie jako dowolnego rodzaju niegwałtowna zmiana bądź przemiana („ewolucja historiozoficznych poglądów Hegla”) znajduje się poza ramami zawartej tu refleksji. Rozróżnieniem o fundamentalnym znaczeniu jest to pomiędzy ewolucją, a doborem, inaczej selekcją. Ewolucja jest pojęciem szerszym, natomiast dobór stanowi jeden – ale w żadnym razie nie jedyny – z mechanizmów jej postępowania. Jak się przekonamy, siłą darwinowskiej ewolucji przez dobór jest jej uniwersalność, gdyż ma ona zastosowanie także do opisu systemów nieożywionych, a ewoluować w drodze doboru mogą m.in. systemy neuronalne (Changeux, 1973), formy językowe (Christiansen, 1994), jednostki kulturowe (memy – zob. Dawkins, 1976) i wiele innych systemów „od wszechświatów po dogmaty religijne” (Johansson, 2005: 14). Źródłową domeną tych pojęć pozostaje jednak biologia.

Ewolucja biologiczna zachodzi wtedy, kiedy w puli genetycznej danej

populacji – czyli zbiorze wszystkich genów u wszystkich osobników tej populacji – w kolejnych pokoleniach zmienia się proporcja występowania poszczególnych genów

(jednostek dziedziczenia, które pozostają niezmienne przez relatywnie wiele pokoleń). Przyczyną tej zmiany może być dobór naturalny lub inne zjawiska, takie jak

mutacja (powstawanie nowych alleli, czyli wersji genów) czy dryf genetyczny

(losowa zmiana, jak np. śmierć części populacji w wyniku trzęsienia ziemi). Wykluczamy tu migracje, przyjmując w uproszczeniu, że populacja jest reprodukcyjnie izolowana od innych.

Dobór (selekcja) jest niejedynym, lecz najważniejszym (np. Darwin, 1859:

333⁴⁷) mechanizmem ewolucji biologicznej, ponieważ niejako działa przeciwko entropii – tylko na drodze doboru mogą powstać złożone organizmy o wysokim stopniu zorganizowania, których konstrukcja biologiczna sprawia dzięki temu wrażenie świadomie zaplanowanej („iluzja projektu”). Pod pojęciem doboru mamy zasadniczo na myśli dobór naturalny. Od doboru naturalnego odróżniamy dobór sztuczny, którego przykładem jest hodowla i w którym czynniki selekcyjne pochodzą nie z przyrody, lecz od człowieka, natomiast mechanizm działania jest zasadniczo taki tego rozdziału, pozwolimy sobie odesłać Czytelnika do licznych opracowań (np. Buss, 2003: 25-39; Guttman, 2005; Futuyma 2008).

47 „Jestem prócz tego przekonany, że dobór naturalny był najważniejszym, chociaż nie jedynym czynnikiem przekształcania gatunków” (Darwin, [1859] 2010 Tom I: 33).

72

sam. Z kolei wyróżniany niekiedy dobór płciowy wygodniej będzie umocować definicyjnie jako podtyp doboru naturalnego.

To właśnie koncepcja doboru stanowiła darwinowskie novum. Idea ewolucji (makroewolucji) miała swoich prekursorów, jednak pomysłem przełomowym była propozycja doboru naturalnego jako jej konkretnego mechanizmu. Mechanizmowi temu poświęcone jest całe dzieło z 1859 roku, lecz jego działanie syntetycznie podsumowuje ostatni akapit:

Prawami tymi w najszerszym znaczeniu są: wzrost i rozmnażanie, zawarta prawie w pojęciu rozmnażania dziedziczność, zmienność pod bezpośrednim i pośrednim wpływem zewnętrznych warunków życia oraz używania i nieużywania narządów, szybkie tempo rozmnażania się, prowadzące do walki o byt i w konsekwencji do doboru naturalnego, który ze swej strony prowadzi do rozbieżności cech i wymierania form mniej udoskonalanych. (Darwin, [1859] 2010 Tom II: 345) [wyróżnienia w tekście – PZ, SW]

Istotę ewolucji przez dobór naturalny można streścić jeszcze krócej, w trzech warunkach, a są nimi: różnorodność, dziedziczność i zróżnicowanie sukcesu

reprodukcyjnego.

Organizmy w populacji:

 różnią się między sobą poszczególnymi cechami,

 cechy te, a więc i różnice, przynajmniej częściowo wynikają z genów i w ten sposób są dziedziczone,

 wreszcie sukces reprodukcyjny nie jest jednakowy dla wszystkich organizmów, lecz te mające pewne cechy dzięki nim wydają więcej potomstwa niż inne organizmy.

Pojęcie zróżnicowania sukcesu reprodukcyjnego (differential reproductive success, DRS) jest kluczowe dla zrozumienia doboru naturalnego, gdyż w odróżnieniu od różnorodności i dziedziczności jest ono wieloaspektowe. Sukces reprodukcyjny jest łączną miarą zarówno zdolności organizmu do przeżycia, jak i wydania potomstwa (zob. punkt 1 niżej). Jest także ściśle powiązany z ograniczonością zasobów i rywalizacją o nie, np. Łomnicki (2012: 26) ujmuje to następująco: „zmienność determinująca szanse przeżycia i wydania potomstwa[,] widoczna jest najlepiej przy ograniczonych zasobach, gdy część osobników nie dożywa do czasu reprodukcji, a między tymi, które do tego czasu dożywają, istnieją duże różnice w liczbie wydanego potomstwa”.

73

Przykładowo, w populacji gepardów osobniki różnią się szybkością (różnorodność), szybsi rodzice mają szybsze dzieci (dziedziczność), a bycie szybszym przekłada się na lepszą skuteczność w łowach, tym samym większą przeżywalność, a więc i większą szansę posiadania potomstwa (zróżnicowanie sukcesu reprodukcyjnego). Dopóki szybkość nie pociągnie za sobą innych kosztów, w kolejnych pokoleniach gepardy szybsze będą miały statystycznie więcej potomstwa, niż gepardy wolniejsze, czyli udział pochodzących od nich genów, kojarzonych z szybkością, w pulach genowych kolejnych pokoleń będzie wzrastał. Zgodnie z definicją, zmiana proporcji występowania poszczególnych genów w populacji – to ewolucja.⁴⁸

Dzięki swej prostocie, mechanizm doboru naturalnego daje się zawrzeć w krótkiej formule: „te cechy, które zwiększają szanse osobników na przeżycie i

rozmnożenie się są dziedziczone i stają się coraz powszechniejsze, kosztem tych cech, które takie szanse analogicznie zmniejszają”.

Należy tu poczynić cztery ważne zastrzeżenia.

1. Po pierwsze, tak zdefiniowany dobór naturalny zawiera w sobie dobór płciowy. Na sukces reprodukcyjny składa się i przeżywalność osobników, i ich zdolność do znalezienia partnera do reprodukcji; ewolucyjnie nie ma znaczenia, czy osobnik nie rozmnoży się, bo młodo umrze, czy z braku partnerów – w obu przypadkach jego sukces reprodukcyjny wyniesie zero.

2. Po drugie, sam dobór naturalny jest mechanizmem wyłącznie zmniejszającym

różnorodność, która w wyniku jego oddziaływania musiałaby w końcu zniknąć, a

wszystkie osobniki stałyby się identyczne, przynajmniej na poziomie genotypu. W przyrodzie nie dzieje się tak, ponieważ równolegle z doborem działa mutacja, która wprowadzając losowe zmiany do puli genetycznej zapewnia ciągły dopływ różnorodności, a ta, jak wiemy, jest warunkiem wstępnym działania doboru. Z tego względu mówiąc o działaniu doboru naturalnego często mamy na myśli dobór razem z mutacją, która zapewnia niezbędną różnorodność.

3. Po trzecie, ewolucja, dobór i mutacja dotyczą bytów różnego poziomu. Ewolucja dotyczy całej populacji bądź jej puli genowej; dobór, choć może być ujmowany na poziomie genetycznym, zasadniczo dotyczy osobników; mutacja dotyczy zaś zmian na poziomie genetycznym: „geny mutują, osobniki podlegają doborowi,

48 Przykład gepardów jest często wykorzystywany w podręcznikowych opracowaniach ewolucjonizmu (zob. np. Krukonis i Barr, 2011).

74

populacje ewoluują” (Colby, 1996; zob. jednak ramka „Geny czy jednostki” poniżej).

4. Po czwarte, proces doboru jest procesem statystycznym, nie zaś deterministycznym prawem w rodzaju prawa grawitacji. Dobór obrazują dopiero

statystyczne generalizacje: w naszym przykładzie nie każdy szybszy gepard

musi mieć więcej młodych, lecz wystarczy aby statystycznie szybkość była pozytywnie skorelowana z sukcesem reprodukcyjnym.