ZIUA DARWIN. Ce nu stia Darwin?

Cum apar noile caracteristici ale vietuitoarelor? 

Diversitatea nu e numai condimentul vietii, ci ingredientul principal in procesul selectiei naturale. In materialul genetic apar mutatii ale genelor, care duc la dobandirea unor insusiri noi. Prin selectia naturala, aceste caracteristici sunt pastrate ori eliminate din populatia respectiva, in functie de cat sunt de utile acelei specii in lupta pentru supravietuire. Daca aceste mutatii n-ar aparea, selectiei naturale i-ar lipsi “obiectul muncii” si nimic n-ar mai evolua. Darwin intuise toate acestea si le-a expus in teoria sa, insa abia in secolul XX oamenii de stiinta au descifrat mecanismul aparitiei mutatiilor.

Ce anume produce mutatiile? Radiatiile si substantele chimice ar fi cei mai importanti factori, dupa parerea lui Christopher Wills, profesor de chimie la Universitatea din San Diego, SUA. Mutatiile nu sunt altceva decat niste “greseli” de copiere, niste imperfectiuni in procesul – altminteri bine reglat – al replicarii ADN-ului. Radiatiile determina, de obicei, mutatii importante, rareori selectate prin evolutie, deoarece au efecte, in general, daunatoare. Celelalte mutatii, care s-ar putea dovedi utile, intra in moara selectiei naturale. Si totusi, selectia naturala nu explica totul. Uneori, frecventa mutatiilor care apar intr-o o populatie variaza pur si simplu la intamplare. Asistam la asa numita deriva genetica – procesul prin care genele, cu tot cu schimbarile produse de muatii, sunt transmise, de la o generatie la alta, intamplator, fara o presiune puternica din partea selectiei naturale, ducand in cele din urma la aparitia unor forme noi de viata. Aceste gene nu sunt neaparat “cele mai bune”, dar pot fi suficient de “bune” pentru a se pastra in populatia respectiva.

Cum sunt mostenite caracterele de la o generatie la alta? 

Selectia naturala este procesul care “alege” insusirile favorabile – si numai pe acelea – care sunt apoi sunt transmise de la parinti la urmasi – mecanism numit ereditate. Darwin nu avea cum sa stie prea multe lucruri despre ereditate, caci informatiile cele mai importante rezultate din cercetarile asupra ereditatii au aparut abia dupa anul 1900. Drawin nu stia deci nimic despre gene, ADN, replicare. A intuit doar ca trebuia sa existe un mecanism de transmitere, pe care si l-a imaginat astfel: exista niste corpusculi speciali, niste “gemule” care contin caracteristicile parintilor si le transfera la urmasi.

Care e e adevarul? Azi se stie ca acele caracteristici sunt transmise ca “fragmente” de informatie genetica. Aceste “fragmente” sunt numite gene, iar informatia pe care o contin este stocata in ADN. Genele sunt, practic, niste instructiuni pe baza carora se formeaza un organism nou.

Cum a evoluat ochiul? 

Creationistii si orice alta persoana care nu accepta caracterul gradual si lent al procesului evolutiei s-ar putea intreba la ce ar folosi un ochi doar pe jumatate evoluat. Totusi, aceasta e situatia – exista diferite stadii ale dezvoltarii ochiului in seria vertebratelor. Studiul ochiului pune probleme mari cercetatorilor. Ochiul e alcatuit din tesuturi moi, astfel incat nu avem fosile care sa ofere informatii. Spre deosebire de multe alte organe animale, ochiul pare sa aiba o singura functie. Daca punem la socoteala si complexitatea deosebita a alcatuirii lui, multi ajung sa-si puna intrebari complicate asupra evolutiei acestui “instrument” al vederii. Nici Darwin nu stia raspunsurile, dar a folosit problema evolutiei ochiului ca pe un test pentru teoria sa. Daca cineva putea demonstra cum a evoluat ochiul, atunci insemna ca selectia naturala exista.

De atunci, biologii au abordat problema studiind organismele actuale inzestrate cu organe de vedere, aratand ca exista o ierarhie a complexitatii alcaturii ochiului: de la simple adancituri sensibile la lumina, pana la ochiul impartit in mai multe compartimente, fiecare cu un rol al sau, asa cum se poate vedea in cazul ochiului uman. Intre timp, genetica ne-a invatat ca genele pot declansa procesul evolutiei. Mai mult, am aflat ca, asa cum sustine Simon Ings, autorul cartii Ochiul: o istorie naturala, procesul, odata declansat, se poate desfasura foarte rapid. Simon Ings afirma ca e usor ca organul sa ajunga la structura potrivita pentru a capta imagini clare. Pentru ca ochiul unui peste sa evolueze, ar fi necesare doar aproximativ 40.000 de generatii – asta inseamna cel mult 40.000 de ani.

Cum a aparut omul? 

Pe vremea cand Darwin si-a publicat a sa teorie a evolutiei, cei mai multi oameni credeau ca Dumenzeu l-a creat pe om dupa chipul si asemanarea sa. Darwin era foarte constient de implicatiile pe care teoria sa le-ar putea avea. La vremea aceea nici nu existau prea multe dovezi fosile care sa sprijine ideile sale. Fusesera descoperite, inainte de aparitia lucrarii Originea speciilor, oarece resturi osoase de oameni de Neanderthal, dar abia dupa descoperirea omului din Java (ulterior numit Homo erectus), in 1891, incepeau sa se adune destule fapte concrete pentru a construi o poveste a evolutiei omului. La ora actuala, situatia e cu totul alta, asa cum subliniaza celebrul antropolog dr. Richard Leakey. “Acum exista o colectie mare de dovezi fosile, care merg inapoi in timp 5 sau 6 muilioane de ani. Desi factorii care au determinat selectia inca nu sunt pe deplin intelesi, fosilele indica, totusi, pasii pe care i-am realizat.” Datarea cu carbon radioactiv si cercetarile de genetica sunt esentiale pentru intelegerea legaturilor dintre fosile, ingaduind savantilor sa afle exact cand, de ce si cum a aparut o anumita adaptare. Dar mai sunt inca multe lucruri de aflat, afirma Leakey; lucruri de importanta cruciala, de pilda stabilirea circumstantelor in care hominizii au trecut la mersul biped. Inainte de acest moment, toate primatele erau patrupede. Nu exista inca dovezi fosile care sa clarifice cauzele care au determinat aceasta schimbare.

Lucruri pe care Darwin nu le stia cu precizie, dar ceva tot intuise el… 

Ce varsta are Pamantul?
Astazi, datorita datarilor cu carbon radioactiv, stim ca planeta noastra are aproximativ 4,55 miliarde de ani. Insa, pe vremea lui Darwin, se credea ca Pamantul ar fi in varsta de cel mult 400 milioane de ani. Lordul Kelvin, unul dintre cei mai renumiti fizicieni ai timpului, a fost cel care a avansat aceasta cifra, bazandu-se pe calcule fizice: atata timp i-ar trebui unei sfere de materie topita de marimea Terrei pentru a ajunge la temperatura actuala. Cifra l-a deranjat mult pe Darwin, care stia ca evolutia ar fi avut nevoie de un timp mult mai lung. Dar lordul Kelvin a insistat ca, in lipsa oricarei surse suplimentare de caldura, acesta ar fi fost varsta Pamantului. Din fericire pentru Drawin, tocmai o alta sursa de energie a Terrei, radioactivitatea, avea sa permita curand savantilor sa socoteasca mai exact varsta planetei si sa delimiteze principalele ere geologice.

Care este originea vietii?
In 1863, Darwin i-a scris botanistului Joseph Hooker despre incertitudinile sale privind originea vietii pe Pamant. Pana in 1871, se gandise deja serios la asta si formulase o ipoteza – nu foarte amanuntita – asupra modului in care s-ar fi putut petrece evenimentele. Darwin isi imagina “un mic iaz cu apa calduta”, bogata in diferite saruri si surse de energie pe baza carora ar fi putut lua nastere proteinele, despre care, la vremea respectiva, se credea ca sunt cele mai importante “molecule ale vietii”. “Rolul acizilor nucleici - ADN si ARN - era pe atunci complet necunoscut”, ne aminteste profesorul Robert Shapiro de la Universitatea din New York. Dar speculatiile lui Darwin amintesc de teoria “supei prebiotice” sau a “supei primordiale”, amestecul de substante dizolvate in apa in care se presupune ca s-au format, in conditiile specifice de acum 3,8 miliarde de ani, primele molecule organice; acesta este una dintre ideile care stau la baza unor teorii moderne privind aparitia vietii. De atunci, am invatat enorm de multe lucruri in domeniul biochimiei, si totusi nu avem inca o teorie imbatabila, unanim acceptata, asupra felului in care a aparut viata pe Terra.

Teoriile evolutiei - evolutia teoriilor

cc. 350 i.Hr. Aristotel a asezat toate fiintele vii, cunoscute de el, intr-o ierarhie, o scara progresiva spre perfectiune, de la plante pana la Om. Dupa opinia lui, formele de viata fusesera create si erau imutabile - incapabile de a se schimba.

1667. John Ray clasifica organismele pe baza deosebirilor morfologice dintre ele si numeste tipurile similare ”specii”.


1735. Speciile similare sunt grupate impreuna si clasificate dupa un sistem ierarhic, de catre biologul suedez Carl von Linné, care pune astfel bazele taxonomiei.

1766. Contele de Buffon descrie “degenerarea” animalelor, prin acesta el intelegand transformarile speciilor – evolutia. El considera ca acest proces are loc sub influenta mediului. Speciile inrudite ar proveni dintr-un stramos comun, evoluand atunci cand migreaza intr-un mediu nou.

1798. Thomas Malthus scrie un eseu asupra populatiilor, in care afirma ca o crestere a unei populatii duce la lupta pentru supravietuire, indivizii intrand in competitie, in conditiile unor resurse limitate.

1809. Jean-Baptiste Lamark popularizeaza ideea mostenirii caracterelor dobandite: organismele se adapteaza la mediu in cursul vietii si transmit caracteristicile nou-dobandite la urmasi.

1858. Charles Darwin si Alfred Russell Wallace isi prezinta teoria evolutiei prin selectie naturala. Darwin publica Despre originea speciilor in 1859.

Spune-ti si tu parerea! Crezi ca teoria evolutionista ar fi aratat la fel daca Darwin s-ar fi nascut in secolul XX?

CITESTE SI CELELALTE ARTICOLE DEDICATE ZILEI DARWIN:

• Evolutia a murit! Ba nu, evolutia este in actiune!
• Si totusi cine a fost Darwin?
  
• Caruselul evolutiei: umanitatea la viteza maxima