Evoliucijos mitai: Evoliucija yra tokia neįtikima (58)
Atskirdama kenksmingas mutacijas ir jungdama naudingas, natūralioji atranka veikia, kaip „neįtikėtinumų mašina“, kuri per ilgą laiką pasiekia rezultatų, kurie iš pirmo žvilgsnio atrodo visiškai neįtikimi.
Prisijunk prie technologijos.lt komandos!
Laisvas grafikas, uždarbis, daug įdomių veiklų. Patirtis nebūtina, reikia tik entuziazmo.
Sudomino? Užpildyk šią anketą!
JK rodytame TV projekte The System, motina, turinti didelę skolą, buvo įtikinta pasiskolinti dar daugiau pinigų ir lažintis žirgų lenktynėse. Kadangi jai buvo atsiųsti šeši teisingi spėjimai, ji tikėjo, kad iliuzionistas Derren’as Brown’as išties surado patikimą lenktynių rezultatų nuspėjimo sistemą.
Iš tiesų laidos prodiuseriai skirtingus spėjimus išsiuntinėjo beveik 8000 žmonių. Po kiekvienų lenktynių tie, kurių spėjimai pasirodydavo esą klaidingi, būdavo eliminuojami ir nauji spėjimai būdavo išsiuntinėjami likusiems dalyviams. Kas iš pradžių atrodo visiškai neįtikima – nuspėjimas šešių lenktynių nugalėtojų iš eilės – atrodo visiškai paprasta, suvokus, kad tūkstančiai žmonių gavo neteisingus spėjimus.
Susidūrę su tikro pasaulio stebuklais, daugelis žmonių padaro tokią pačią išvadą, kaip ir moteris programoje: tai negali būti vien atsitiktinumas. Bet mes nematome visų nesėkmių: nesuskaičiuojamos daugybės padarų, kurie mirė kiaušiniuose ir gimdose, ar vos išsiritę ar su siaubingais defektais, ar tapo plėšrūnų aukomis ar žuvo nuo ligos dėl kažkokio silpnumo.
Laukinėje gamtoje dauguma individų žūsta dar toli gražu iki tol, kol gali pasidauginti. Gyvi Žemės organizmai nėra tik šešių atrankos raundų rezultatas, kaip televizijos programoje, o trilijonų. Tai, o ne atsitiktinumas, yra pagrindinis evoliucijos faktorius.
Trys evoliucijos žingsniai
Norint suprasti evoliuciją, reikia atsižvelgti į tris dalykus. Pirma, įvykiai, kurių tikimybė viena iš kvadrilijonų, nutinka nuolatos. Antra, nors mutacijos yra atsitiktinės, kurios iš jų liks, dažniausiai apsprendžia ne atsitiktinumas. Ir trečia, jei yra pakankamai laiko, naudingų mutacijų kaupimasis gali sukurti stulbinamai sudėtingas sistemas. Natūrali atranka gali būti laikoma tam tikra neįtikėtinumų mašina, kuri – davus pakankamai laiko – padaro, atrodytų, neįmanomus dalykus labai tikėtinais.
Jei paimtumėme net paprasčiausią dabar gyvenantį padarą ir suskaičiuotumėme tikimybę gauti jo genomą atsitiktinai stumdant DNR sekas, gautumėte astronominį skaičių. Net sutapimo su paprasčiausio viruso genų seka tikimybė yra visiškai neįtikėtina.
Ar tai įrodo, kad evoliucija yra neįmanoma? Pabandykite tai: paimkite kortų kaladę, gerai ją išmaišykite ir išdėliokite seką. Dabar pabandykite ją atkurti su kita sumaišyta kortų kalade.
Jau atlikote? Greičiau gali pasibaigti Visata, nei jums pavyks tai padaryti. Jei maišymas yra tikrai atsitiktinis, kiekvienos konkrečios sekos iš 52 kortų iškritimo tikimybė yra 1⋅10-68 – ir vis tik toks neįtikėtinai neįtikėtinas įvykis nutinka kaskart, išmaišius kaladę.
Genų stumdymas
Visų gyvų organizmų „kortų kaladės“ nuolatos maišomos. DNR pažeidimai ar replikacijos klaidos, nuo vienos bazės „raidės“ pasikeitimo iki didžiulių DNR atkarpų duplikavimosi ar ištrynimo. Didžioji dalis šių pasikeitimų būna kenksmingi arba neutralūs – vos keli naudingi. Bet, kaip rodo pavyzdys su kortomis, net jei visos naudingos mutacijos yra mažai tikėtinos, nereiškia, kad jos negali nutikti.
Iš tiesų, naudingų mutacijų atsiradimo tikimybė yra didesnė, nei galima pagalvoti. Vienas tyrimas parodė, kad iš 10 000 naujų E. coli žarnyno lazdelių bakterijų, viena turi naudingą mutaciją.
Tai gal neatrodo labai daug, bet daugelyje populiacijų paprastų organizmų yra trilijonai, o nauja karta atsiranda kas valandą ar dar dažniau. Išvadas pasidarykite patys.
Tačiau svarbiausia yra tai, kas nutinka, pasirodžius mutacijai. Tada išmuša natūralios atrankos valanda. Kiekvieno naujo organizmo gyvenimas iš esmės yra nuodugnus patikrinimas. Turintys žalingas mutacijas išmiršta, tuo tarpu turintys naudingas, suteikiančias pranašumą, klesti ir susilaukiadaugiau palikuonių. Tai reiškia, kad naudingoji mutacija populiacijoje paplis plačiau, o žalingoji išnyks.
Šis procesas kartojasi vėl ir vėl. Jei turintys vieną naudingą mutaciją individai klestės ir dauginsis, galiausiai naudinga mutacija įvyks kuriam nors jų palikuoniui. Laikui bėgant, individai su abejomis naudingomis mutacijomis pradės dominuoti populiacijoje, ir labai tikėtina, kad jiems nutiks dar viena naudinga mutacija…
Sekso privalumai
Dar daugiau, rūšims, galinčioms keistis genetine informacija, pavyzdžiui, besidauginančioms lytiškai, naudingos mutacijos, turimos atskirų individų, gali būti sujungtos jų palikuoniuose. Taip natūrali atranka galėjo sukurti stulbinančius organizmus, kuriuos matome aplink – nesuskaičiuojamų trilijonų naudingų mutacijų, sukauptų per milijardus metų, rezultatą (žr. Mutacijos gali tik sunaikinti informaciją).
Tiesa, kaip visas šis procesas prasidėjo, išlieka paslaptis. Nesužinosime, tikėtina ar ne gyvybės kilmė, kol kas nors nesugebės „nuo juodraščio“ sukurtos gyvybės priversti evoliucionuoti ar kol neatras gyvybės, atsiradusios nepriklausomai, gal kitoje planetoje. Tačiau, aišku tai, kad vos atsirado pirmieji replikuotis gebantys dariniai, tolesnė evoliucija tapo neišvengiama.
Ir kuo daugiau evoliucijos, tu spartesnė ji gali tapti. Iš tiesų, evoliucija gali kurti „evoliucingumą“. Pavyzdžiui, organizmuose išsivysčius sistemoms, galinčioms susidoroti su įvairiausiomis aplinkos sąlygomis, tolesnė evoliucija gali tapti lengviau įgyvendinama – idėja paremta eksperimentais, rodančiais, kad evoliucija gali būti paspartinta, keičiant aplinkos sąlygas.
Tokios idėjos išlieka kontraversiškos. Tačiau neginčytina, kad, nors evoliucijos rezultatai gali atrodyti visiškai neįtikėtini, bet supratus, kaip natūrali atranka gali surinkti ir atskirti atsitiktinių įvykių rezultatus, tame nelieka nieko neįtikėtino.