Evolutia convergenta – un as pe maneca

Un argument folosit frecvent in favoarea preceptului “stramosului comun universal” este “arborele vietii”, cunoscut si ca “arborele filogenetic”. Un arbore filogenetic este o diagrama care sugereaza grafic modul in care plantele si animalele au evoluat unele din altele. Astfel, un arbore poate fi alcatuit pe baza asemanarilor anumitor organe sau sisteme, cum ar fi sistemul digestiv, sitemul circulator, sistemul locomotor, etc. Daca se iau in calcul, de exemplu, asemanarile in sistemul locomotor, animalele care au membre cat mai similare vor fi plasate pe aceeasi ramura a arborelui, pe cand cele care au membre mai putin asemanatoare vor fi plasate pe alte ramuri ale arborelui. Modul in care se ramifica aceste ramuri ar sugera astfel modul in care au evoluat animalele unele din altele. Alti arbori s-ar putea crea prin examinarea asemanarilor si deosebirilor in ce priveste celelalte sisteme, ca sistemul circulator, sau digestiv. Daca acesti arbori ai vietii realizati prin observarea diferitelor organe sau functii ar prezenta similaritati sau ar duce chiar la o identitate, adica ar rezulta intr-un singur arbore unic, s-ar putea spune ca argumentul arborelui vietii este un argument puternic in favoarea evolutiei, asa cum propune si Richard Dawkins in The Greatest Show on Earth – The evidence for evolution (2009). Sa fie acesta adevarul?

Conform paradigmei neodarwiniene, animalele care au caracteristici similare ar trebui sa se afle pe aceeasi ramura a arborelui vietii. Avand aceste caracteristici comune inseamna, spune paradigma, ca aceste animale au un stramos comun, adica primul animal care a avut aceste caracteristici si le-a transmis urmasilor. Dawkins sustine ca daca toate organismele vii ar putea fi aranjate intr-o astfel de schema sau diagrama a unui arbore unic, aceasta ar fi un “argument puternic” in favoarea conceptului de “stramos comun universal”, adica toate organismele se trag din prima celula, din prima forma de viata care a aparut candva. Dar aici este o problema de logica. Chestiunea ar trebui pusa invers, spune Spetner (2014): daca “stramosul comun universal” este un concept valid, atunci ar trebui ca in mod necesar toate organismele sa fie clasate in mod consistent intr-un arbore unic al vietii. Insa adevarul este ca nu exista un astfel de arbore unic al vietii, ci in functie de organele care s-au examinat si comparat s-au alcatuit arbori ai vietii diferiti intre ei. Desi in mod traditional arborii vietii s-au facut pe baza comparatiei morfologic-anatomice a organismelor, in ultimele decenii se practica alcatuirea acestor arbori pe baza analizei ADN-ului, a succesiunii amino-acizilor, proteinelor si nucleotidelor, astfel incat prezenta unei secvente sau proteine identice in diferite organisme ar fi dovada ca ele au un stramos comun. Acesti arbori alcatuiti pe baza analizei ADN-ului ar fi trebuit sa coincida cu cei facuti pe baza comparatiei anatomice, insa adevarul este ca ei nu coincid ci difera in mod semnificativ (Heled si Drummond 2010, Rosenberg si Degnan 2006, 2009, 2010, Nichols 2001). Nu doar atat, dar chiar si la nivelul ADN-ului arborii difera in functie de genele examinate, si atunci cand intregul genom este examinat lucrurile se complica si mai mult (Jeffroy et al. 2006, Dalos et al. 2012, citati de Spetner 2014).

Imposibilitatea formarii unui arbore filogenetic unic este explicata prin “evolutia convergenta”. Evolutia convergenta inseamna aparitia in mod independent a unor caracteristici similare in organisme care se trag din linii descendente complet diferite. Dawkins (2010) ofera nenumarate “exemple” de evolutie convergenta, ca si Coyne de altfel. Insa evolutia convergenta nu este altceva decat un termen inventat de neodarwinisti pentru a iesi din incurcatura. Nu exista nici o explicatie rationala sau stiintifica pentru un astfel de concept, nici o baza teoretica. Dimpotriva, la o examinare atenta exista o contradictie evidenta intre neodarwinism si evolutia convergenta. Asa dupa cum atat Fisher (1958) cat si Spetner (1997) au aratat, evolutia nu poate avea loc prin procese neodarwiniene decat daca la fiecare etapa a evolutiei are loc un numar semnificativ de mutatii benefice, fie pozitive, fie adaptive care sa fie selectate, ceea ce experimentele de laborator au infirmat. Chiar daca aceste serii de mutatii benefice ar exista, intrucat sinteza moderna presupune ca de la o etapa la alta exista un numar extrem de mare de directii in care un organism s-ar putea dezvolta in mod aleatoriu, sansa ca o anume directie de dezvoltare sa se repete este extrem de mica, astfel ca evolutia convergenta este practic imposibila. De altfel, reputatul Stephen J. Gould (1989) isi exprima astfel opinia in ce priveste ipoteza “repetarii” evolutiei:

“I believe that … any replay of  the tape would lead evolution down a pathway radically different from the road actually taken.”

(trad. “Cred ca … orice repetare a istoriei ar duce evolutia pe cai radical diferite de cele pe care a mers de fapt”).

Daca orice “repetare a istoriei” ar avea un rezultat diferit fata de cel cunoscut, inseamna ca orice reconstructie a arborelui vietii nu ar trebui sa arate organisme cu organe similare pe ramuri complet deosebite ale arborelui, deci nu ar trebui sa existe o evolutie convergenta, deoarece seturile de caracteristici comune ar trebui sa arate spre un singur stramos comun.

Ceea ce se observa in natura, insa, este diferit de ceea ce a sustinut Gould. Exista organisme care au caracteristici similare chiar daca nu sunt inrudite, sau nu se afla pe aceleasi ramuri ale arborelui vietii. Mai mult, exista atat de multe si variate cazuri de organisme cu trasaturi similare, impotriva a ceea ce ar fi trebuit sa existe conform sintezei moderne, incat evolutia convergenta este invocata aproape la toate nivelele de dezvoltare a vietii, desi nu se ofera o explicatie despre cum anume aceasta ar fi putut avea loc si nu s-a facut nici un studiu probabilistic care sa atesteze validitatea atat a evolutiei convergente, cat si a evolutiei neodarwiniene in general.

Wikipedia ofera urmatoarele “cauze” ale evolutiei convergente:

In morphology, analogous traits will often arise where different species live in similar ways and/or similar environment, and so face the same environmental factors. When occupying similar ecological niches (that is, a distinctive way of life) similar problems lead to similar solutions.

In biochemistry, physical and chemical constraints on mechanisms cause some active site arrangements to independently evolve multiple times in separate enzyme superfamilies.

(trad. Din punct de vedere morfologic, trasaturi similare apar adesea atunci cand speciile traiesc in moduri similare sau in medii similare, fiind astfel supuse acelorasi factori de mediu. Cand se ocupa nise ecologice similare (adica exista un mod de viata specific) probleme similare conduc la solutii similare.

Din punct de vedere biochimic, limitele fizice si chimice impuse asupra mecanismelor biochimice duc la evolutia unor aranjamente specifice in zonele active in mod repetat si independent la superfamilii de enzime diferite.)

In primul rand, daca vorbim de “solutii similare la probleme similare” nu avem de-a face cu sinteza moderna, care plaseaza aparitia inovatiilor pe seama mutatiilor aleatorii si abia apoi conditiile de mediu (selectia naturala) ar avea un rol. Iar cand Wiki se refera la anumite “limite fizico-chimice”, asta de fapt inseamna ca exista anumite legi care ghideaza mecanismele biochimice, sau altfel spus este vorba de ceea ce McClintock si Shapiro numesc “capacitatea de auto-inginerie genetica”, proces nealeatoriu prin definitie, care este subordonat unor procese regulatorii foarte bine definite. Neodarwinismul nu poate incorpora orice concept sub umbrela sa doar-doar va supravietui in sec. 21. Evolutia convergenta si neodarwinismul sunt in antiteza si desele apeluri la “convergenta” nu fac decat sa se invoce un mecanism care nu are nici o baza teoretica solida, sustinuta de evidente, doar pentru a rezolva dilemele evolutiei si a arborelui filogenetic de sorginte neodarwinian. Orice apel la evolutia convergenta este de fapt o expresie a ignorantei cu privire la motivul pentru care animale care sunt clasificate la mare departare in arborele filogenetic poseda atribute complexe similare. Dar din prisma epigeneticii, adica a rolului pe care il joaca mediul in generarea de inovatii genetice si fenotipice, existenta unor organe sau functii similare la o varietate de organisme, care nu pot fi puse pe vreo ramura comuna a arborelui vietii, este un lucru natural si usor de inteles.

Studiu de caz:

Recent, revista Cell Reports a publicat un articol cu titlul Convergent Evolution of Hyperswarming Leads to Impaired Biofilm Formation in Pathogenic Bacteria. Articolul se poate citi gratuit in mod integral si, dincolo de limbajul uneori tehnic, cititorul atent poate observa ca apelul la evolutie convergenta sau evolutie paralela nu are de-a face cu neodarwinismul. In primul rand, evolutie convergenta si evolutie paralela, chiar daca sunt termeni folositi in mod interschimbabil, nu inseamna acelas lucru. Evolutia convergenta presupune ca trasaturi similare se dezvolta in specii complet diferite, situate pe ramuri diferite ale arborelui vietii, pe cand evolutia paralela presupune ca specii inrudite, din acelas gen, se dezvolta in paralel cu trasaturi similare. In experimentul de mai sus nici macar nu este vorba de specii inrudite, ci este vorba de aceeasi specie, Pseudomonas aeruginosa, care este supusa unor serii de selectii artificiale operate de savanti. Apoi, mediul experimentului este controlat si nu corespunde situatiei din natura. Daca in mod natural, bacteria Pseudomonas aeruginosa poseda un singur flagellum si tinde sa formeze un biofilm, pentru protectie impotriva pericolelor din afara, in acest experiment mediul nu prezinta nici un pericol pentru bacterii, este un mediu artificial. Prin urmare, bacteriile se adapteaza la noul mediu fara pericole si in loc de a forma un biofilm, ele dezvolta flagellum multiplu pentru a le permite acapararea de noi teritorii cat mai repede, un fel de roire, cum se intampla in cazul albinelor. Articolul aminteste mereu de “adaptare”, ceea ce este corect, adica mediul este cel ce a declansat o reactie de raspuns (adaptare), conform unui model explicat de Shapiro. In nici un caz nu este vorba aici de o evolutie darwiniana (mutantii rezultati in urma selectiei artificiale repetate nu ar fi supravietuit in conditii naturale), si nici de “evolutie convergenta”, ci de o adaptare a tuturor specimenelor la un mediu propice unei rapide expansii si acapararii de teren nou care are la baza sisteme de reglare bine definite in genom. Folosirea in mod liberal a termenilor de evolutie “paralela” si “convergenta” este facuta fie pentru a mentine o anume neclaritate in intelegerea fenomenului, fie din nestiinta sau neatentia celor ce au scris articolul.

2 comments

    • Florin Lăiu on 24/12/2015 at 2:49 am

    În fața unor fenomene atât de complexe, în care și savanții se împotmolesc, înainte de a găsi un alt scenariu evoluționist, pentru a se împotmoli din nou, nu este mai înțelept să rămân la Cuvântul lui Dumnezeu, fără să sufăr prea mult din cauza ignoranței în domeniu? O posibilă întrebare. Altminteri, toată aprecierea pentru cunoștințele și spiritul analitic în domeniu.

  1. Draga Florin,

    Din nou, “ramanerea la Cuvantul lui Dumnezeu” este, cred eu, in afara discutiilor referitoare la viata si la procesele biochimice studiate de oamenii de stiinta. De fapt, cand spui ca “ramai” la Cuvantul lui Dumnezeu, spui ca ramai la intelegerea ta in ce priveste acest Cuvant. Nu este ca si cum ai “ramane” la revelatie, ci ramai la intelegerea ta a revelatiei, adica sugerezi ca intelegerea ta este ea insasi ineranta. Daca suferi sau nu din cauza ignorantei in domeniu (al stiintei) este doar problema ta, si problema fiecarui credincios in parte. Dar cand faci din intelegerea ta dogma pentru altii, adica faci din ea o regula ce trebuie sa fie implementata, atunci ignoranta ta nu onoreaza cauza lui Dumnezeu. Sugerez aici ca obscurantismul in stiinte evidentiat de dogmele AZS nu fac un serviciu cauzei lui Dumnezeu.

Leave a Reply