Az evolúció véletlenszerű? Válasz egy gyakori kihívásra

Az evolucionisták gyakran támadnak minket, amiért a darwini evolúciót “véletlenszerűnek” nevezzük. Arra a tényre mutatnak rá, hogy a természetes szelekció, az az erő, amely állítólag a vonulatot mozgatja, mindig a “alkalmasabb” szervezeteket választja ki, tehát nem véletlenszerű. Ez azonban csak egy része a történetnek, és ahhoz, hogy megértsük, miért nevezhető az evolúció valóban véletlenszerűnek, a többit is el kell mesélni.

Az evolúciót négy részből állónak tekinthetjük. Az első rész, a malomra való őrlemény, az a folyamat, amelynek során mutációk keletkeznek. Általában ezt véletlenszerű folyamatnak gondolják, némi fenntartással. Az egyes bázisok változása többé-kevésbé véletlenszerűen történik, de van némi torzulás abban a tekintetben, hogy mely bázisok melyikre cserélődnek. Másfajta mutációk, például deléciók, átrendeződések vagy rekombinációk (amikor a DNS kromoszómák között kicserélődik) gyakran hotspotokban fordulnak elő, de nem mindig. A végeredmény az, hogy a mutációk a szervezet igényeinek figyelembevétele nélkül, de összevissza történnek. Ebben az értelemben a mutáció véletlenszerű

A következő rész, a véletlen sodródás, olyan, mint egy kockadobás, amely eldönti, hogy mely változások maradnak meg, és melyek vesznek el. Ahogy a neve is jelzi, ez a folyamat szintén véletlenszerű, véletlen események eredménye, és a szervezet hasznára való tekintet nélkül. A legtöbb mutáció elvész, különösen, ha újonnan keletkezik, egyszerűen azért, mert a gazdaszervezetük nem szaporodik, vagy a genetikától független okok miatt elpusztul. Az is előfordulhat, hogy az új mutációk más mutációkkal kombinálódnak, amelyek károsak, és így eltűnnek.

A sodródás véletlenszerű hatásai elég nagyok ahhoz, hogy legyőzzék a természetes szelekciót a kis szaporodási populációjú, mondjuk egymilliónál kisebb szervezetekben. Az új mutációk nem születnek elég gyorsan ahhoz, hogy elkerüljék a drift miatti veszteséget. Van egy töredékküszöb a populációban, amelyet át kell lépni ahhoz, hogy egy új mutáció “fixálódjon”, azaz minden egyedben általánosan jelen legyen. Egy új mutáció általában elveszik a sodródás miatt, mielőtt ezt a populációs küszöböt átlépnénk.

A harmadik rész, a természetes szelekció, nem véletlenszerű. A hasznos változások megőrzése és a károsak megszüntetése érdekében hat. Azt mondhatjuk, hogy irányított. De van néhány fenntartás. A hasznos mutációk ritkák, és általában csak gyengén hasznosak, így a természetes szelekció hatása általában nem olyan erős. A legtöbb változás csak csekély előnyt biztosít.

Ezeken kívül előfordulhat, és gyakran meg is történik, hogy egy “előnyös” mutáció valaminek a megtörésével jár, ami információveszteséget és a potenciális javulás elvesztését jelenti. Ez a törés minden értelemben visszafordíthatatlan lehet. Az emberi evolúcióban a sarlósejtes betegség az első számú példa. A sarlósejtes betegséget a hemoglobin gén mutációja okozza, amely a vörösvértesteket ellenállóvá teszi a maláriás parazitával szemben. Az elrontott gén egy példányban előnyös (növeli a maláriával szembeni ellenállóképességet), de ha két példányban van jelen (mindkét kromoszóma hordozza a mutációt), a vörösvértestek deformálódnak, és fájdalmas elgyengülést okoznak. A törött gén valójában funkcionálisan rosszabb, mint a normál változata, kivéve, ha malária van jelen.

Ez egy fontos pontra hívja fel a figyelmet. A természetes szelekció nem mindig ugyanazokat a mutációkat választja ki. A környezet határozza meg, hogy mely mutációkat részesíti előnyben. Például a természetes szelekció a sarlósejtes tulajdonság egy példányát hordozó egyedeknek kedvez, ahol malária van jelen, de a sarlósejtes gén ellen hat, ahol nincs malária. Ebben az összefüggésben tehát a szelekció egy ingadozó tájképen kanyarog, ahol változó kritériumok alapján határozzák meg, hogy mi előnyös és mi nem. Hol előnyös a sarlósejtes tulajdonság hordozása, hol nem. A különböző populációk különböző időpontokban részesülnek előnyben. Ebben az értelemben azt mondhatjuk, hogy a szelekciónak van egy véletlenszerű összetevője is, mert csak ritkán erős és egyirányú a szelekció, amely mindig ugyanazt a mutációt részesíti előnyben.

A szelekciónak ezt a változatosságát egy másik példán, a pintyek csőrének evolúciójánál látjuk a Gal�pagos-szigeteken. Aszályos években a nagy csőrök, csapadékos években a kis csőrök részesülnek előnyben. Az időjárás ingadozik, és így változnak a csőrméretek is.

A részpopulációk szerezhetnek tulajdonságokat, de a környezeti variációk miatt a tulajdonságok nem válnak általánossá. Például a laktózérzékenység – nem mindannyian hordozzuk a génnek azt a változatát, amely lehetővé teszi, hogy felnőttként megemésszük a laktózt. Hacsak nem kell hirtelen a világon mindenkinek sajtot ennie az étrendje jelentős részeként, a laktózintolerancia nem fog eltűnni a populációnkból.

Az evolúciónak van egy speciális módja – egy hirtelen szűkület a populációban hajlamos rögzíteni az adott populációban uralkodó tulajdonságokat. Tegyük fel, hogy egy nukleáris holokauszt kiirtana mindenkit, kivéve a svédeket. A laktózemésztő gén szinte biztosan rögzülne, akárcsak a szőke haj, a kék szem és más skandináv tulajdonságok, feltéve, hogy sajtot ettek és magas szélességeken éltek. Amíg új környezetben nem történnek új mutációk, addig ez így is maradna.”

Most már többet tudsz az evolúció populációgenetikájáról, mint amennyit el tudtál képzelni, hogy igaz lehet. Mindezen tényezők összessége az, ami az evolúcióért, vagyis az időbeli változásért felelős. A mutáció, a drift, a szelekció és a környezeti változások mind szerepet játszanak. E négy erőből három véletlenszerű, a szervezet szükségleteire való tekintet nélkül. Még a szelekció is lehet véletlenszerű irányú, a környezettől függően.”

Szóval mondd meg nekem. Az evolúció véletlenszerű? A legtöbb működő folyamat biztosan az. Az biztos, hogy az evolúció nem fog folyamatosan egy irányba haladni anélkül, hogy valamilyen más tényező ne működne. Hogy mi lehet az a tényező, azt még nem tudjuk. Én személy szerint nem hiszem, hogy anyagi magyarázatot fogunk találni, mert bármilyen folyamat, amely az evolúciót célzottan irányítja, egy céltudatos tervezőt igényel, aki létrehozza.

A kép forrása: David Adam Kess (Saját munka) , a Wikimedia Commonson keresztül.

Megosztás

  • Email
  • Nyomtatás
  • Linkedin
  • Twitter
  • Megosztás

Címke

ScienceViews

Vélemény, hozzászólás?

Az e-mail-címet nem tesszük közzé.