"Įspūdingiausias šou pasaulyje" (I dalis)

Naujoji Richard Dawkins knyga "Įspūdingiausias šou pasaulyje: evoliucijos įrodymas" (The Greatest Show on Earth: The Evidence for Evolution) pranoko visus mano lūkesčius: niekada nebūčiau pagalvojęs, kad apie evoliuciją galima pasakyti tiek daug ir tiek įdomaus. Tai tikrai nėra knyga vien evoliucijos fanams - tačiau tikrai galite jais tapti, net jei raukotės, vien išgirdę žodį "evoliucija." Tačiau nepriklausomai nuo visų argumentų ir to, ką Jūs apie juos manote, sunku nesižavėti pačiu Richard Dawkins meistriškumu pristatant savo poziciją ("lyg detektyvas, tiriantis nusikaltimą" - San Francisco Chronicle).

Dawkins nėra naujokas - jo knygos "The Selfish Gene" ir "San Extended Phenotype" pristatė iki šiol neregėtą, unikalų požiūrį į evoliuciją. Kitos trys knygos: "Blind Watchmaker", "River out of Eden" bei "Climbing Mount Improbable" - artimiau pažvelgė į konkrečias evoliucijos detales. Tačiau visose iki šiol jo rašytose knygose pats evoliucijos faktas buvo laikomas akivaizdžiu, jis nebuvo aptarinėjamas ar įrodinėjamas. Savo naujausioje knygoje Dawkins atlieka būtent tai - pateikia kol kas išsamiausią ir pilniausią argumentų rinkinį "pradedantiesiems". Nesistegdamas nei išsamiai atpasakoti visą knygą, nei ją objektyviai įvertinti, tiesiog pasidalinsiu man labiausiai patikusiomis mintimis.

Tik teorija?

Pirmiausia Dawkins paaiškina nesusipratimą, kylantį iš elementaraus sąvokų misinterpretavimo (sąmoningo ar ne). Oxfordo anglų kalbos žodynas pateikia dvi žodžio "teorija" reikšmes:(1) idėjų ar teiginių sistema ar schema, hipotezė, atrasti ar patvirtinti stebėjimų ar bandymų - ir yra geriausias žinomų faktų paaiškinimas; teiginys, patvirtintas žinomų dėsnių ar principų;
(2) hipotezė, pasiūlyta kaip paaiškinimas; tačiau tik hipotezė, spekuliacija, iš esmės tik spėjimas; idėja ar idėjų rinkinys apie kažką.

Kai mokslininkai, vadindami evoliuciją "teorija" jie turi galvoj (1) reikšmę, tuo tarpu  evoliucijos priešininkai "supranta" (sąmoningai ar ne) kaip (2) - akivaizdu abi reikšmės diametraliai skirtingos.

Tiesa yra ta, jog visų mokslų teiginiai (išskyrus matematikos) yra tik "teorijos" - t.y. nors nėra absoliučiai įrodomi, priimami kaip įrodyti.. Trumpai, evoliucija yra "įrodyta" taip pat, kaip yra įrodyta, jog holokaustas ar Romos imperija tikrai egzistavo.

Kodėl istorija ilgesnė nei 10000 metų

Dawkins paaiškina, kaip mes sužinome įvairių akmenų amžių. Biologus jis sulygina su detektyvais, priklausančiais nuo geologų, kaip pastarieji priklauso nuo patologų - nustančių mirties laiką. Dendrochronologai skaičiuoja medžių žiedus, leidžiančius nustatyti laiko tarpus metų tikslumu. Deja, net ilgaamžiai medžiai neleidžia mums pažvelgti toliau į praeitį. Todėl šiam tikslui pasitelkiamas vadinamas radioaktyvusis laikrodis.

Sunku trumpai paaišinti kaip veikia šis metodas, tačiau jis yra grindžiamas nestabilių (radioaktyvių) elementų irimu: priklausomai nuo elemento, jų irimo greitis skiriasi. Paprastai kalbama apie "pusamžį" (half-life): fermium-244 jis 3.3 milisekundės, carbon-14 - 5000/6000 metų, potassium-40 - 1.26 milijardai metų, rubidium-87 - 49 milijardai metų. Pvz jei turime kažkiek potasium-40, po 1.26 milijardų metų pusė jo suirs į argon-40 - ką ir reiškia pusamžis. Per kitą 1.26 milijardą metų pusė likusio potassium-40 suirs į argon-40 ir t.t. Jeigu pradžioje X mes visai neturime argon-40, pagal potassium-40 santykį su argon-40, žinodami potassium-40 irimo pusamžį pabaigoje Y galime nesunkiai apskaičiuoti laiko tarpą tarp X ir Y. Akmenys, susidarę iš radioaktyvių elementų, tampa puikiais radioaktyviaisiais laikrodžiais. Panašiai datuojamos suakmenėjusios gyvūnų ar žmonių liekanos.

Evoliucija ir toliau vyksta prieš mūsų akis

Evoliucijos abejotojai, neturėdami geresnių kontroargumentų dažnai prašo parodyti jiems evoliuciją. Be akivaizdaus pasiūlymo jiems ilgiau pagyventi, pasirodo, visą eilę evoliucijos atvejų galime pamatyti net vieno savo gyvenimo metu. Drambliai mutuoja link trumpesnių ilčių -  atsakydami į medžiotojų ilgesnių ilčių pomėgį. Driežai, perelti į skirtingą aplinką netikėtai išvystė didesnes galvas - prisitaikydami prie naujos, vegetarinės dietos - vėlgi viso labo kelių dešimtmečių tarpe (arba 18-19 kartų). Abu minimi atvejai įvykę be sąmoningo žmogaus įsikišimo, natūralioje gamtoje.

Kažkurie mokslininkai, vienas jų Lenski & Co., pabandė panašias iššaukti panašias mutacijas tiesiog laboratorijoje. Jokio siurprizo - visiškai sėkmingai. Eksperimentas tapo ypač reikšmingu dėl jo viso jo atlikimo - labai kruopštaus, detalaus ir tiksliai patvirtinančio bemaž kiekvieną evolucijos teorijos teiginį. Lenski eksperimentas vyksta jau daugiau nei 20 metų, kas, atsižvelgus į bakterijų gyvenimo trukmę (45000 kartų) reikštų maždaug 1 milijoną metų žmogaus mąstu - santykinai labai neseniai (evoliucine prasme). Kokie evoliuciniai pakitimai bebūtų pastebimi šiose bakterijose šio laiko tarpo metu, įsivaizduokite, kokie jie galėtų būti 100 milijono metų žinduolių evoliucijos tarpe. Tačiau net 100 milijonų nėra tiek ilgas (geologine prasme) periodas.

Sunku trumpai perpasakoti visą eksperimentą (ar net jo Dawkins sutrumpintą versiją): bakterijos buvo suskirstytos į 12 grupių (genčių), tada buvo keičiama jų aplinka; įdomu, kad dalis bakterijų pasirinktinai buvo laikinai užšaldomos (kad vėliau būtų atšildytos ir galėtų toliau gyventi - po daugelio milijonų savo metų). Dar įdomiau, nors, kaip Darvinas ir tikėtųsi, visos mutacijos darė bakterijas labiau prisitaikiusiomis prie naujų gyvenimo sąlygų, kiekviena iš 12 genčių tai padarė skirtingai! Tačiau kaip mokslininkai žinojo, kad mutavusios bakterijos yra būtent geriau prisitaikiusios už senasias (o ne atvirkščiai) - jie tiesiog suleido ė naująją terpę "mutantes" bei "pirmines" - ir pažiūrėjo, kurios išgyvens, o kurios išnyks. Visų 12 genčių mutantės (pamenate visos skirtingos tarpusavyje!) nurungė "pirmines" - faktas, iš esmės labai stipriai patvirtinantis, jog (ilgalake prasme) mutacijos vyksta ne kaip atsitiktiniai išsigimimai, o labai kryptingai - darant organizmą vis labiau prisitaikiusiu prie esamų sąlygų.

Vienas iš mutacijos padarinių buvo bakterijų išaugimas. Stebint grafikus, galima buvo įžvelgti, jog jų vidutinė masė augo eksponentiškai - labai sparčiai iš pradžių, ir vis lėčiau vėliau - galiausiai pasiekdama savotišką plateau. Nors tas teisinga visom 12 genčių, jų galutnė vidutinė masė labai net skirtinga - beveik dvigubai, jei lyginsime sunkausią ir lengviausią. Taip pat, kai kurios iš genčių vėliau "aplenkė" kitas šios evoliucijos metu, nors iš pradžių ir atsilikdavo.

Toliau mūsų laukia dar nuostabesni rezultatai (tikri šedevrai jūsų intelektui). Kol kas visos 12 genčių vystėsi ta pačia kryptimi - prisitaikydamos prie naujų sąlygų - vienos geričiau, kitos lėčiau  kartais viena aplenkdama kitą. Tačiau maždaug po 33000 kartų viena iš genčių "pamišo" - pradėjo pasiutusiai daugintis, ir netrukus jau 6 kartus lenkė savo dydžiu likusias. Kas atsitiko? Pasirodo, pirminė mutacija, sąlygota gliukozės nepritekliumi, buvo atskinga už 12 genčių evoliuciją. Tačiau mėginiuose buvo ir kitų medžiagų - jegu bakterjos "išmoktų" jas panaudoti savo maistui, tai suteikųjoms milžinišką pranašumą prieš kitas. Kaip tik ta ir įvyko vienoje iš genčių - joms išmokus "valgyti" kažką daugiau nei vien gliukozę, automatiškai padidėjo prieinamo maisto kiekis - ko pasekoje jų populiacija pradėjo sparčiai augti (kol pasiekė naują placeau). Kitaip tariant, nors visos 12 genčių mutuadamos savaip prisitaikė prie gliukozės trūkumo, tik viena iš jų išvystė kažkokią papildomą mutaciją (pavadinkime ją mutacija A) - visiškai nenaudingą pati savaime. Vėliau, jau gyvendamos gliukozės nepriekliuje, kai (kurių genčių) bakterijos išvystė mutaciją B - vėlgi visai nenaudingą pati savaime. Tačiau mutacija A + mutacija B vedė prie gebėjimo absorbuoti maistui papildomą medžiagą! Tiktai vienintelė iš genčių - turintį mutaciją A gavo iš to naudos. Ir vėlgi, tolesnis Lenski eksperimentas įrodė šią, pradžioje tik hipotezę. Evoliucija buvo ką tik pateikta ant padėklo prieš mūsų akis: atsitiktinės mutacijos kartu su kryptinga natūralia atranka!