Kr 29 Zieby Darwina umozliwiaja stestowanie rywalizujacych koncepcji pochodzenia (2012).pdf

Mieczysław Pajewski

Zięby Darwina umożliwiają testowanie

rywalizujących koncepcji pochodzenia*

W edle darwinowskiej mi-

stów wszystkie gatunki zięb na

Galapagos pochodzą od jedne-

go gatunku, który przybył na

wyspy z kontynentu południo-

woamerykańskiego. W organi-

zmach tych ptaków zachodzić

miały przypadkowe zmiany,

prowadzące do rozmaitych

kształtów dziobu. Niektóre

z tych kształtów pasowały do

rodzaju pożywienia, jakie znaj-

dowały na wyspach. Te ptaki,

które z powodu budowy swo-

jego dziobu miały problemy

ze znajdowaniem pożywienia,

wymarły. Przetrwały tylko te,

którym kształt dziobu ułatwiał

zdobywanie pożywienia. Prze-

trwanie dostosowanych i wy-

mieranie niedostosowanych to

rezultat działania doboru na-

turalnego.

Kreacjoniści uważają, że

zięby te należą do stworzone-

go rodzaju, który się znacz-

nie zróżnicował po potopie

Noego. 2 Zmiany morfologii

dziobów u rożnych gatunków

zięb zależą od odmiennego

pożywienia. Okazuje się, że te

różnice odgrywają istotną rolę,

gdyż pozwalają ptakom zapeł-

nić liczne nisze ekologiczne na

całym świecie.

tologii zięby badane

przez Darwina w 1835 roku

na wyspach Galapagos nasu-

nęły mu myśl o ewolucji całe-

go świata organicznego. Przy-

najmniej taki pogląd wyraża

wielu autorów podręczników

biologii i popularnych opraco-

wań ewolucjonizmu. Ale Dar-

win nie wspomina o ziębach

w O powstawaniu gatunków .

Co prawda, zgromadził okazy

dziewięciu z trzynastu gatun-

ków zięb, ale tylko sześć z nich

zidentyikował jako zięby. Poza

dwoma przypadkami nie do-

strzegł różnicy w ich sposobie

odżywiania się, a w tych dwóch

przypadkach nie zauważył

zależności między kształtem

dziobu a pożywieniem. 1

Choć naprawdę Darwin nie

został ewolucjonistą wskutek

obserwacji zięb, mogą one

być bardzo dobrą ilustracją

działania doboru naturalnego,

a przynajmniej tak się może

wydawać na pierwszy rzut oka.

Na wyspach Galapagos żyje

trzynaście gatunków zięb. Róż-

nią się one od siebie głównie

rozmiarem i kształtem dzio-

bów. Zięby o różnych kształ-

tach dziobów są przystosowane

do odmiennych rodzajów po-

żywienia. Według ewolucjoni-

Nie przypadkiem

Zarówno kreacjoniści, jak

i ewolucjoniści zgadzają się, że

zięby pochodzą od wspólnego

przodka. Dlaczego więc od-

mienne kształty dziobów cha-

rakteryzują odmienne gatunki

zięb? Darwin 10 lat po powrocie

z wyprawy Beagle’a upowszech-

nił pomysł, że wyjściowy gatu-

nek uległ modyikacji dla róż-

nych celów, tworząc odmiany

kształtów dziobu, jakie widział

on u różnych gatunków zięb na

Wyspach Galapagos. Mechani-

zmy przyrodnicze mogą odgry-

wać pewną rolę w tworzeniu

obserwowanych dziś wzorców,

ale według kreacjonistów nie

wystarczają one, aby wyjaśnić

zróżnicowanie wewnątrz stwo-

rzonych rodzajów.

Jednym z zagadnień jest źró-

dło zmienności. Czy napraw-

dę jest nim przypadek, jak się

powszechnie wierzy, czy raczej

DUCH CZASÓW nr 3-4/2012

Zięby Darwina umożliwiają testowanie rywalizujących koncepcji pochodzenia

Drugi etap: kształtowanie się

kości przedszczękowej

Do ostatecznego kształtu

dziobu przyczynia się także

kość przedszczękowa. Jest to

para małych kości czaszki,

występująca u większości krę-

gowców i połączona z kością

szczękową i nosową. Powstaje

ona później i – jak się wydaje –

niezależnie od chrząstki przed-

nosowej. 6 W jeszcze innym

badaniu wykazano, że różnice

w ekspresji kilku innych genów

( TGFßIIr , ß-kateniny i Dick-

kopf-3 ) powiązane były z róż-

nicami kształtu dziobu. Wzro-

stowi ekspresji tych genów to-

warzyszyła zwiększona długość

i grubość dziobu, podczas gdy

szerokość dziobu pozostawała

względnie niezmieniona. Tu

także ważne było, kiedy i gdzie

miała miejsce ekspresja. 7

organizmy zostały zaprojekto-

wane tak, aby były zdolne do

zmian? Dzioby mogą ulegać

zmianom w trzech wymiarach:

długości, szerokości i grubości.

Morfologia dziobu u dorosłej

jednostki kształtuje się w czasie

jego rozwoju embrionalnego.

Współczesne badania zięb Dar-

wina ujawniają, jakie mechani-

zmy molekularne wpływają na

powstanie wspomnianych róż-

nic. Za kształt dziobu dorosłe-

go osobnika odpowiadają dwie

różne fazy rozwojowe. Szcze-

góły są fascynujące i zaprzecza-

ją twierdzeniu, że zmienność ta

jest przypadkowa. Raczej ujaw-

niają one celowy projekt.

etapem 26. U innych dwu ga-

tunków zięb naziemnych od-

kryto również podwyższoną

ekspresję, ale dopiero od etapu

29. Ostatnie dwa gatunki, zięb

kaktusowych, miały bardziej

wydłużone dzioby i nie ujaw-

niały względnego wzrostu eks-

presji Bmp4 .

Uczeni przeprowadzili kilka

innych testów, by potwierdzić,

że to Bmp4 faktycznie odpo-

wiada za zróżnicowanie grubo-

ści i szerokości dziobów. Wyni-

ki pokazują, jak ważne jest to,

gdzie w embrionie miała miej-

sce zwiększona ekspresja tego

genu. Kiedy sztucznie zwięk-

szano poziom ekspresji na od-

powiednim etapie rozwoju,

wyniki zależały od tego, gdzie

ten wzrost miał miejsce. Jeśli

w mezenchymie, 4 gdzie kształ-

tuje się chrząstka przednosowa,

to powstaje grubszy, szerszy

dziób charakterystyczny dla

zięb naziemnych. Jeśli zwięk-

szona eksperesja występuje

w pobliskiej tkance nabłonko-

wej przedniej części głowy, to

dzioby są węższe i mniejsze.

A więc kluczowymi czynnika-

mi wpływającymi na końcową

budowę dziobu są czas, miejsce

i stopień ekspresji genu.

Inne badania pokazały, że

z większą długością dziobu sko-

relowana jest ekspresja kalmo-

duliny. 5 Kalmodulina jest po-

wszechnie występującym biał-

kiem, wiążącym wapń w wielu

funkcjach komórki, w których

wapń odgrywa jakąś rolę. Wy-

dłużony i cienki dziób pozwa-

la ziębom kaktusowym badać

kwiaty w poszukiwaniu poży-

wienia. Zwiększając miejscowo

kalmudulinę w mezenchymie

embrionów uczeni pokazali, że

powstawały wydłużone dzioby.

Tak więc długość dziobu jest

regulowana oddzielnie, oprócz

grubości i szerokości, w czasie

tego etapu rozwoju.

Etap pierwszy: kształtowanie się

chrząstki przednosowej

Porównywano sześć róż-

nych gatunków zięb Darwina

( Geospiza ) i odkryto korelację

ekspresji genu Bmp4 , który

odgrywa istotną rolę w trak-

cie rozwoju embrionalnego,

z grubością oraz szerokością

dziobów. 3 Okazało się, że waż-

ny był czas, miejsce i poziom

tej ekspresji. Zięby z ostrymi

dziobami ( G. diicilis ) mają

niewielki symetryczny dziób,

który wydaje się względnie

niewyspecjalizowany do jakie-

goś konkretnego rodzaju po-

żywienia. Gatunku tego użyto

jako podstawy do opisu pozo-

stałych. Ekspresję genu Bmp4

odkryto w tym gatunku po raz

pierwszy przy kształtowaniu

się przednosowej chrząstki na

26. etapie rozwoju embrional-

nego. Do etapu 29. chrząstka

staje się widoczna, a ekspresja

genu trwa w ograniczonym ob-

szarze otaczającym chrząstkę.

Gatunki naziemne zięb po-

siadają grubsze i szersze dzio-

by. W gatunku o najgrubszym

i najszerszym dziobie ( G. ma-

gnirostris ) odkryto podwyż-

szoną ekspresję Bmp4 przed

Czy ktoś dokonuje wyboru?

Jasne jest, że różnice

w kształcie dziobu mogą wy-

nikać ze zmian w ekspresji ge-

nów podczas skomplikowane-

go procesu rozwoju. Dlatego

następnym pytaniem jest, jak

konkretny kształt dziobu stał

się charakterystyczną cechą

populacji wzajemnie krzyżują-

cych się osobników czyli gatun-

ku zięb? Standardowa odpo-

wiedź brzmi: dobór naturalny.

Darwin znał wiele przykładów

doboru sztucznego, gdy ho-

dowcy osiągali nowe gatunki

roślin czy zwierząt, i zastoso-

wał analogię w miejsce hodow-

cy podstawiając przyrodę. Ale

jak przyroda może cokolwiek

dobierać, jeśli nie ma świado-

mości? Oczywiście, nie może.

Jednak choć to niezbyt trafna

analogia, biologowie używają

tego terminu do opisania cze-

goś biologicznie poprawnego.

Jest całkiem możliwe, że

pewne osobniki w populacji

zdobywają przypadkowo ce-

DUCH CZASÓW nr 3-4/2012

Zięby Darwina umożliwiają testowanie rywalizujących koncepcji pochodzenia

chy, które dają im przewagę

i pozwalają odnieść sukces

w przeżyciu i pozostawieniu

potomstwa. Inne również

przypadkowo nabywają cechy,

które utrudniają przeżyciu lub

zmniejszają zdolność pozosta-

wienia potomstwa w danym

środowisku. Jeśli są to cechy

dziedziczne, to osobniki po-

siadające korzystne cechy po-

winny pozostawiać więcej po-

tomstwa. W rezultacie cechy

te powinny stawać się coraz

powszechniejsze w populacji.

Pasuje do tej koncepcji przy-

kład znikania wielu dorosłych

ptaków ze średnich zięb na-

ziemnych ( G. fortis ), jaki ma

miejsce po okresach suszy. 8

Zarejestrowano wysoką śmier-

telność dorosłych osobników

w wyniku utraty poprzednio

obitego źródła pożywienia.

Ptaki, które przetrwały, były

większe i lepiej przystosowane

do wykorzystania pozostałego

źródła pożywienia.

śnieniami obserwacji, że pewne

cechy, jak kształt dziobów, stały

się cechami charakterystyczny-

mi rożnych populacji.

Istnieją empiryczne dowo-

dy, że zachowanie się ptaków

miało wpływ na zmiany cech

u zięb Darwina. Wygląda na to,

że po wielkiej suszy hybrydyza-

cja średnich zięb naziemnych

( G. fortis ) i zwykłych zięb kak-

tusowych ( G. scandens ) dopro-

wadziła do odnowienia się od-

mian rozmiarów dziobu, które

zaginęły w trudnych warunkach

suszy. 10 Było to korzystne zja-

wisko, gdy niektóre poprzednio

istniejące źródła pożywienia sta-

ły się ponownie dostępne, gdy

powróciły deszcze.

Oprócz zachowania się pta-

ków, które wpływa na wzorce

cech w populacji, wpływać na

nie mogą także czynniki gene-

tyczne lub epigenetyczne 11 (np.

konwersja genów, dziedziczne

zmiany epigenetyczne, pla-

styczność fenotypowa). Czyn-

niki środowiskowe mogą sy-

gnalizować zwykłym cechom,

że mają podlegać szybkim ulep-

szeniom, co jest widoczne u li-

sów w niewoli nawet po wielu

pokoleniach stabilnych cech. 12

A więc choć dobór naturalny

może odgrywać pewną rolę

w niektórych przypadkach, nie

należy zbyt szybko przypisywać

mu wszystkim zmian cech. Za-

ciemnia to bowiem to, co się

w rzeczywistości dzieje.

sze wrażenie wywiera projekt,

którego tworem nie jest jeden

typ dziobu, który pasuje do

wszystkiego, ale taki projekt,

który pozwala na ulepszenia,

w rezultacie czego różne od-

miany dziobu będą użyteczne

w wielu różnych habitatach.

Dwa wymiary mogą się spój-

nie zmieniać, pasując do siebie

(jak grubość i szerokość) albo

niezależnie od siebie.

Chociaż odkrycia te są inter-

pretowane z perspektywy dar-

winowskiej, to nie jest to jedy-

na możliwa perspektywa. Ptaki

przystosowywały się do rożnych

nisz, ponieważ kształt dziobu

może ulegać zmianie. Ale czy

zmiany te dokonują się przy-

padkowo, niezależnie od śro-

dowiska, jak chcą darwiniści?

Zmiany ostatecznego kształtu

dziobu wymagają, aby cała in-

formacja, potrzebna do kształ-

towania się dziobu, znajdowała

się już w organizmie. Dziób nie

tylko musi się ukształtować, ale

musi być odpowiednio zintegro-

wany z resztą ciała, bo inaczej

nie będzie miał funkcjonalnego

charakteru. Wszystko to suge-

ruje, że w projekcie formowania

się dziobów u ptaków wystąpiła

spora ilość planowania i przewi-

dywania.

Należy pamiętać, że spór

ewolucjonizm-kreacjonizm nie

dotyczy powstawania nowych

gatunków zięb na wyspach

Galapagos. To tylko przykład

mikroewolucji, a wspomniany

spór dotyczy powstawania do-

piero wyższych taksonów – kre-

acjoniści mówią o stworzonych

typach lub o baraminach, które

odpowiadają najczęściej rodzi-

nom w taksonomii ewolucyjnej.

Istnieją trzy możliwe wyja-

śnienia dla tego, co się wyda-

rzyło i nadal wydarza ziębom

na wyspach Galapagos. Jedną

z tych możliwości propagują

darwiniści. Jak pisałem, ich zda-

Świadectwo projektu

Wyjaśnienie to wydaje się

wiarygodne, ale w grę mogą

wchodzić inne czynniki. Naj-

bardziej oczywistym jest zacho-

wanie się ptaków. Jeśli jakieś

osobniki uznają, że środowisko

jest dla nich nieodpowiednie,

to co je powstrzyma od migra-

cji? W takim przypadku mogą

one nadal mieć potomstwo, ale

żyjące gdzie indziej. Podobnie

jeśli jakaś nowa nisza stanie się

dostępna, może być zajęta przez

względnie niewiele osobników

posiadających cechy dobrze pa-

sujące do niszy. W takim przy-

padku wysoka przewaga tych

cech nie jest skutkiem ginięcia

osobników, ale raczej przyby-

wania przystosowanych i za-

kładania przez nich populacji

w tym rejonie. 9 A więc zarówno

migracja, jak i efekt założyciel-

ski są także możliwymi wyja-

Na co wskazują dzioby?

Jest rzeczą fascynującą po-

znawanie złożonych dróg roz-

wojowych, na których powsta-

ją dzioby ptaków. Te znakomi-

cie zaprojektowane wzajemne

powiązania wywierają takie

wrażenie, gdyż koordynują roz-

wój dziobów tak, że ich skład-

niki są do siebie dopasowane,

wskutek czego dzioby spełnia-

ją swoje funkcje. Jeszcze więk-

DUCH CZASÓW nr 3-4/2012

Zięby Darwina umożliwiają testowanie rywalizujących koncepcji pochodzenia

niem zmiany prowadzące do

nowych kształtów i rozmiarów

dziobu mają charakter przypad-

kowy, nie związany ze zmiana-

mi środowiska. Dopiero dobór

naturalny dokonuje odsiewu

zmian korzystnych od nieko-

rzystnych. Istnieją kreacjoniści,

którzy w tej sprawie, czyli mi-

kroewolucji, zgadzają się z dar-

winistami. Ale w obozie kreacjo-

nistów istnieją jeszcze dwa inne

poglądy – witalistyczne i inteli-

gentnego projektu. Kreacjoni-

ści-witaliści uważają, że życie

jest czymś radykalnie odmien-

nym od materii nieożywionej

i charakteryzuje się występo-

waniem niematerialnego czyn-

nika, który wpływa na rozwój

zarodkowy tak, aby dostosować

nowopowstające organizmy do

zmieniającego się środowiska.

Witaliści dają wiele przykładów

takiego ich zdaniem stanu rze-

czy. 13 Zwolennicy inteligentne-

go projektu zaś wysuwają hipo-

tezę, że w organizmach żywych

istnieje zaprojektowany mecha-

nizm, reagujący na zmiany śro-

dowiska tak, że powstają nowe

odmiany organizmów.

Ponieważ w nauce dominuje

perspektywa darwinowska, nie

prowadzi się testów, które mo-

głyby rozstrzygać, które z rywa-

lizujących ujęć jest prawdziwe.

A możliwości takich testów ist-

nieją. Jeśli wspomniane w tek-

ście ekspresje genów zachodzą

z taką samą częstotliwością za-

równo w okresach suszy, jak

i deszczów, słuszna okazałaby

się koncepcja darwinowska

i tych kreacjonistów, którzy –

podobnie jak darwiniści – zmia-

ny mikroewolucyjne przypisują

przypadkowym zmianom gene-

tycznym i epigenetycznym. Jeśli

jednak częstotliwości te są po-

zytywnie skorelowane ze zmia-

nami środowiska, to rację mają

witaliści lub zwolennicy inteli-

gentnego projektu. Przy czym

dla tych ostatnich taki wynik

badań byłby wskazówką, że na-

leży prowadzić dalsze badania

szukając materialnego podłoża

mechanizmu, o którym mowa,

na przykład jakichś genów regu-

latorowych i tego, jak one funk-

cjonują.

Łatwo zauważyć, że dominu-

jące w nauce stanowisko darwi-

nowskie stanowi obecnie prze-

szkodę w rozwoju nauki, gdyż

nie sugeruje uczonym tego typu

testów, które dla darwinizmu

mogą się źle skończyć. A kre-

acjonistyczna alternatywa jest

płodna i może doprowadzić do

nowych odkryć. Trzeba jednak

dodać, że – co prawda, nieśmia-

ło – niektórzy darwiniści próbu-

ją już odchodzić od poglądu, że

zmiany genetyczne mają wyłącz-

nie przypadkowy charakter. 14

Dowody empiryczne pasu-

ją bardzo dobrze do modeli

kreacjonistycznych. Zarówno

ptaki, jak i organizmy mor-

skie, zostały stworzone w 5

dniu. Wówczas to Bóg po-

błogosławił je tymi słowami

„Bądźcie płodne i mnóżcie się,

abyście zapełniały wody mor-

skie, a ptactwo niechaj rozmna-

ża się na ziemi” (Rodz. 1,22).

Poznając rozwój dziobu do-

strzegamy ślad tego, jak Bóg

umożliwił ptakom zasiedlenie

ziemi (Izaj. 45,18). Ciężka rze-

czywistość śmierci jest skut-

kiem Upadku (Rodz. 3; Rzym.

8,19-22). Ale Bóg daje ptakom

mądrość, dzięki której potraią

przeżyć (Hiob. 35,11), o czym

świadczy ich zachowanie się

przy poszukiwaniu pożywienia

i partnera.

Mieczysław Pajewski

miepaj@wp.pl

www.creationism.org.pl/Members/miepaj

Przypisy:

* Wyorzystałem artykuł Jean K. Lightner,

„Finch beaks point to a Creator who provides”,

Journal of Creation 2012, vol. 26, no. 2, s. 8-10.

1. Por. Jonathan Wells, Ikony ewolucji.

Nauka czy mit? , W wyłomie, Gorzów Wlkp.

2007, s. 121-123.

2. Por. Jean K. Lightner, „Identiication

of a large sparrow-inch monobaramin in

perching birds (Aves: Passeriformes)”, Journal

of Creation 2010, vol. 24, no. 3, s. 117-121,

http://creation.com/sparrow-inch-baramin

3. Por. A. Abzhanov, M. Protas, B.R. Grant,

P.R. Grant and C.J. Tabin, „ Bmp4 and

morphological variation of beaks in Darwin’s

inches”, Science 2004, vol. 305, no. 5689,

s. 1462-1465.

4. Mezenchyma to tkanka łączna zarodkowa,

występująca tylko w okresie zarodkowym.

Powstają z niej wszystkie rodzaje tkanek

łącznych,

6. Chociaż często kość ta powstaje na

podłożu chrząstki, to te dwie fazy rozwojowe

wydają się niezależne w tej części rozwoju

twarzoczaszki. Por. R. Mallarino, P.R. Grant,

B.R. Grant, A. Herrel, W.P. Kuo and A.

Abzhanov, „Two developmental modules

establish 3D beak-shape variation in Darwin’s

inches”, PNAS 2011, vol. 108, no. 10, s. 4057-

4062.

7. U zięb naziemnych ekspresja miała

miejsce na większym obszarze mezenchymy

w porównaniu z ziębami kaktusowymi.

U wielkich zięb naziemnych ekspresja ta

pojawiała się także wcześniej.

8. Por. T.D. Price, P.R. Grant, H.L. Gibbs,

and P.T. Boag, „Recurrent patterns of natural

selection in a population of Darwin’s

inches”, Nature 1984, vol. 309, issue 5971,

s. 787-789. Por. R. Guliuzza, „Darwin’s sacred

imposter” ow natural selection is given credit

for design in nature”, Acts & Facts 2011,

vol. 40, no. 7, s. 12-15.

9. Por. R. Guliuzza, „Darwin’s sacred

imposter” ow natural selection is given credit

for design in nature”, Acts & Facts 2011,

vol. 40, no. 7, s. 12-15.

10. Por. B.R. Grant and P.R. Grant, „High

survival of Darwin’s inch hybrids: efects of

beak morphology and diets”, Ecology 1996,

vol. 77, no. 2, s. 500-509; P.R. Grant, B.R.

Grant, L.F. Keller, J.A. Markert and K. Petren,

„Inbreeding and interbreeding in Darwin’s

inches”, Evolution 2003, vol. 57, no. 12,

s. 2911-2916.

11. Czynniki epigenetyczne to czynniki

wpływające na fenotyp, ale nie wpływające na

sekwencje DNA.

12. Por. J.K. Lightner, „Selection for

a behaviour, and the phenotypic traits that

follow”, Journal of Creation 2012, vol. 25,

no. 3, s. 96-101; B. Thomas, „On the origin of

dogs”, Acts & Facts 2011, vol. 41, no. 1, s. 16.

13. Na gruncie polskim głównie Piotr

Lenartowicz (por. Elementy ilozoii

zjawiska biologicznego , WAM, Kraków

1984; „Trzy koncepcje dynamiki biologicznej:

Arystotelesowska, neo-darwinowska,

inteligentnego projektu”, w: St. Ziemiański SJ

(red.), Philosophia vitam alere , Ignatianum –

WAM, Kraków 2005, s. 267-288).

14. Por. Eva Jablonka, Marion J. Lamb,

„Zmiana genetyczna: ślepa, ukierunkowana,

interpretatywna?”, Filozoiczne Aspekty

Genezy 2007/2008, t. 4/5, s. 163-201,

http://tiny.pl/h43sg.

tkanka

łączna,

chrzęstna

i mięśniowa.

5. Por. A. Abzhanov, W.P. Kuo,

C. Hartmann, B.R. Grant, P.R. Grant

and C.J. Tabin, „The calmodulin pathway

and evolution of elongated beak morphology

in Darwin’s inches”, Nature 2006, vol. 442,

issue 7102, s. 563-567.

DUCH CZASÓW nr 3-4/2012

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: