luni, 9 februarie 2015

Îndoiala lui Darwin ( IV ): Punctuated Equilibrium


  
   O altă încercare neodarwinistă importantă de explicare a lipsei fosilelor de tranziție dintre perioada Precambriană și cea Cambriană a fost formularea teoriei echilibrului punctat, formulată în anii 70 de paleontologii Niles Eldredge și Stephen Jay Gould. Ca urmare a acestei noi teorii, niciunul dintre cei doi savanți nu s-au mai așteptat să găsească fosile de tranziție în rocile din Precambrian, deoarece teoria spunea de data asta că evoluția animalelor din Precambrian a fost prea rapidă pentru ca să mai lase astfel de fosile în urma ei. 


   Ei au propus un mecanism numit „ speciație alopatrică ” pentru a explica rapida generare a unor noi specii. De asemenea, au propus că selecția naturală nu mai opera de data aceasta la nivelul individual al unui organism în cadrul speciei ( așa cum o face în darwinismul clasic ), ci direct la nivelul speciei, selectând cea mai viguroasă specie dintr-un grup de specii aflate în competiție. Prin urmare, schimbarea morfologică din Cambrian, pe care Darwin o văzuse petrecându-se extrem de gradat în timp geologic adânc, avusese loc prin PE în salturi mai lungi și mai bruște decât crezuse el. În viziunea nouă a lui Stephen Gould și N.Eldredge, modelul evoluționar consta din lungi perioade de stasis evolutiv ( echilibru ), urmate de perioade „punctate” extrem de scurte de speciație rapidă

   Dar în ce constă speciația alopatrică, adică acel mecanism prin care noi specii apar mult mai repede decât în modelul clasic darwinist? Explicația a fost aceea că în populații de organisme izolate geografic ( probabil din cauza apariției unui nou lanț muntos, a desprinderii unei bucăți de uscat de continent sau a apariției unui râu ) schimbarea morfologică va avea loc în mod diferit: ca urmare a presiunilor de mediu pe care le suportă populația-fiică, despărțită de populația-părinte inițială, prima va evolua mult mai rapid decât cea de-a doua, care nu este supusă acestor presiuni. 

   Conform speciației alopatrice, în populații mari de organisme este dificil pentru o trăsătură genetică nouă să se răspândească în întreaga populație. Dar pentru ca o schimbare evolutivă să aibă loc, noile trăsături genetice trebuie să se răspândească  în acea populație printr-un proces numit fixare. Într-o populație mai mică de organisme probabilitatea apariției unor trăsături „fixate” este mult mai mare, deoarece noua trăsătură anatomică trebuie să se răspândească doar la câteva exemplare. Formulând în acest fel PE, Gould și-a dat seama că noile specii trebuie să sosească inevitabil prin populații mai mici, unde procesele aleatorii ar avea o șansă mai mare de a fixa trăsături, prin salturi mult mai discrete și mai rapide decât prezice darwinismul clasic:

Teoria speciației alopatrice ( geografice ) sugerează o interpretare diferită a datelor paleontologice. Dacă specii noi apar foarte rapid în populații mici, izolate geografic, atunci așteptarea unor fosile tranziționale este o himeră. O specie nouă nu evoluează în aria geografică a strămoșilor ei; și nu apare prin transformarea lentă a tuturor strămoșilor ei. ” Gould and Eldredge, Punctuated Equilibria: an Alternative to Phyletic Gradualism, 84. 

   În mod logic, Gould s-a gândit că așa cum indivizii din cadrul aceleiași specii sunt în competiție pentru supraviețuire în varianta darwinistă, tot la fel speciile însele vor lupta între ele de data asta pentru supraviețuire ( selecția speciilor ). Toate bune și frumoase până aici… Doar că există un impediment: pentru ca selecția speciilor să producă multe specii noi, ca cele care apar în Cambrian, trebuie să existe în primul rând un larg spectru de specii aflate în competiție în Precambrian. Dar așa ceva nu există în Precambrian. Și atunci…?!? De unde forma și trăsăturile noi din Cambrian? 

  Speciația alopatrică explică felul în care populațiile s-au separat unele de altele pentru a forma noi specii. Selecția speciilor explică felul în care o specie prevalează asupra alteia în competiția pentru supraviețuire. Niciun mecanism din cele două nu oferă însă o descriere a modului în care animale reprezentând o încadrare taxonomică superioară apar în Cambrian. Niciun mecanism nu oferă, spre exemplu, descrierea modului în care apare ochiul complex al unui trilobit sau branhiile unui pește. Mulți critici ai echilibrului punctat au remarcat acest lucru, printre ei aflându-se chiar nume sonore precum Richard Dawkins: 

 „ Ceea ce îmi doresc în principal de la o teorie a evoluției este ca ea să explice mecanisme complexe precum inima, mâinile, ochii sau sistemele de ecolocație. Nimeni, nici chiar cel mai înfocat susținător al selecției speciilor, nu crede că ea ( n. red: selecția speciilor ) poate face acest lucru.  ” Dawkins, The blind Watchmaker, 265. 

sau paleontologul Jeffrey Levinton: „ E de neconceput cum selecția în cadrul speciilor poate produce evoluția structurilor morfologice… Selecția speciilor nu poate produce un ochi ” Levinton, Genetics, Paleontology and Macroevolution, 208.

    Așadar de unde vin aceste structuri morfologice complexe? Presat să dea un răspuns , Gould a recunoscut că originea acestor trăsături anatomice este produsul vechii selecții naturale acționând prin mutații și variații random - cu alte cuvinte prin intermediul aceluiași sistem neodarwinist care acționează de-a lungul unor vaste perioade de timp în populații stabile. Dar în felul acesta ajungem din nou în locul din care plecasem: selecția naturală nu poate acționa atât de rapid pentru a explica apariția explozivă a formelor de viață din Cambrian. Iată o declarație de-a lui Stephen Jay Gould din voluminoasa sa carte „ The Structure of Evolutionary Theory ”, la pagina 710, carte publicată în 2002, anul morții sale: „ I do not deny either the wonder, or the powerful importance, of organized adaptive complexity. I recognize that we know no mechanism for the origin of such organismal features other than conventional natural selection at the organismic level ”.  

    Pe lângă Richard Dawkins, care e de părere că lacunele din registrul fosil indică mai degrabă spre migrații ale animalelor decât spre evenimente evolutive, un alt critic de seamă al PE este filozoful ateu Daniel Dennett. În cartea sa „ Darwin´s Dangerous Idea ”, Dennett arată cum Gould a oscilat tot timpul între afirmații revoluționare sau conservative despre teoria evoluției și că ori de câte ori a fost criticat aspru cu privire la PE, a revenit mereu și mereu la sinteza clasică neodarwinistă.

      Așadar, teoria echilibrului punctat, gândită inițial ca fiind o alternativă a teoriei evoluției neodarwiniste clasice și o provocare a gradualismului care stă în spatele neodarwinismului, a cunoscut rând pe rând perioade de entuziasm și critică sau lipsă de interes științific. Spre sfârșitul carierei și vieții sale, concesiile față de neodarwinism au adus gândirea sa din nou în conflict cu registrul fosil din Cambrian, care atestă apariția bruscă a unor noi forme de viață pe Terra, registru pe care alternativa sa numită „ Punctuated Equilibrium ” era menită să-l explice. Bazată în principal pe speciația alopatrică și cea a speciilor, PE nu s-a descurcat mai bine decât mecanismele clasice neodarwiniste  în a explica originea noilor trăsături anatomice din Cambrian. 

   Astfel, în loc să o rezolve, PE a scos în evidență și mai mult profunda dilemă a teoriei evoluției: neodarwinismul dispune într-adevăr de un mecanism capabil să producă noi trăsături anatomice ( selecția naturală și mutațiile aleatorii ) dar el acționează prea lent pentru a putea explica apariția subită de noi forme de viață în Cambrian;  pe de altă parte PE încearcă să explice modelul „upside down ” al registrului fosil din Cambrian ( contrar pomului vieții clasic al lui Darwin ), dar eșuează în conturarea unui mecanism biologic care produce noi trăsături, indiferent că el funcționează rapid sau lent. 


( va urma ) 

Niciun comentariu:

Trimiteți un comentariu