Artykuł opublikowany w magazynie Idź Pod Prąd (nr 183-187, luty 2020, s. 87-88).
Wobec kreacjonistów, którzy głoszą, że ludzie zostali stworzeni bezpośrednio przez Boga około 6 tysięcy lat temu jako jedna para – Adam i Ewa – ewolucjoniści (zarówno materialistyczni, jak i teistyczni) stawiają zarzut, że nie da się tego pogodzić z danymi empirycznymi na temat genetycznej różnorodności naszej współczesnej populacji i tego, jaki jest dzisiejszy wzorzec frekwencji różnych wariantów genetycznych (alleli) w całej populacji.
Ewolucjoniści wskazują, że aby osiągnąć współczesny obraz ludzkiej różnorodności genetycznej, populacja, z której się wywodzimy, nigdy nie mogła liczyć jedynie dwóch osób. Niektórzy mówią nawet, że wielkość populacji naszych przodków rzekomo wykształcających się stopniowo ze zwierząt małpokształtnych nigdy nie mogła być mniejsza niż kilka tysięcy.
Symulacje rozwoju populacji według modelu ewolucjonistycznego mogą być bezbłędne w matematycznych wyliczeniach i wyglądać przekonująco, mają jednak podstawową wadę. Ponieważ ich głównym założeniem jest prawdziwość teorii o ewolucyjnym pochodzeniu człowieka, to wszelkie różnice w sekwencjach DNA muszą być efektem kumulujących się mutacji. Tempo mutacji jest jednak stosunkowo wolne (dzięki temu zresztą nie doprowadziło do naszego wyginięcia) i bardzo mały odsetek mutacji rozprzestrzenia się szerzej w większych populacjach. Dlatego wytworzenie takiej liczby różnic w sekwencjach DNA, jaka dziś występuje, i takiego wzorca frekwencji alleli, nie mogłoby nastąpić ani w czasie 200 tys. lat (na tyle ewolucjoniści datują czas istnienia ludzi), ani tym bardziej w ciągu 6 tys. lat (według biblijnego zakresu czasu), jeśli punktem wyjścia byłaby dwuosobowa populacja.
Jednak przyjmowanie ewolucjonistycznego założenia w wyliczeniach, które mają przesądzić kwestię wiarygodności scenariusza kreacjonistycznego, jest sporym nieporozumieniem (co najmniej).
Model kreacjonistyczny różni się od ewolucjonistycznego nie tylko założeniami o jednej początkowej parze ludzi i (przynajmniej w typowym kreacjonizmie młodej Ziemi) o wielokrotnie krótszym czasie istnienia ludzkości, a zatem i mniejszej liczbie pokoleń, ale także otwartą możliwością dodatkowego źródła genetycznej różnorodności, mianowicie różnorodności stworzonej od początku przez Boga. Jeśli Bóg stworzył DNA Adama i Ewy w taki sposób, że od razu mieli różniące się warianty sekwencji DNA (allele), to w pierwszym dniu istnienia ich całe DNA łącznie mogło obejmować ogromną różnorodność alleli, mimo że nie było nawet jednej mutacji.
Biblia oczywiście nie daje informacji, jak dokładnie wyglądało pod kątem genetycznym stworzenie Adama i Ewy. Wiadomo jednak, że u każdego człowieka całe DNA zgrupowane jest w formie dwóch zestawów chromosomów – a dokładnie w 22 parach tzw. autosomów i jednej parze chromosomów płciowych, czyli w 46 chromosomach – a dodatkowo mała część DNA znajduje się w strukturach zwanych mitochondriami. Autosomy z danej pary zawierają odpowiadające sobie sekwencje genetyczne, a jeśli występują między nimi drobne różnice (pojedynczych „liter” – nukleotydów), nazywane są one allelami.
Każdy człowiek ma, jak wspomniano, po dwa podobne (homologiczne) autosomy, które jednak w wielu miejscach mogą być nieidentyczne co do poszczególnych „liter”, oraz chromosomy płciowe – u mężczyzn jeden chromosom Y i jeden X, a u kobiet dwa chromosomy X.
Biorąc pod uwagę tylko autosomy, Adam i Ewa mieli po dwa homologiczne autosomy, a razem – cztery sztuki każdego z 22 rodzajów autosomów. Zatem przynajmniej teoretycznie Bóg mógł od początku stworzyć każdy gen w 4 wariantach – 2 warianty w chromosomach Adama i 2 inne u Ewy. Każdy stworzony allel mógłby być obecny w stopniu równym 25% w początkowej dwuosobowej populacji. Prawdopodobne są też inne scenariusze, np. taki, że u Adama zostały stworzone dwa różne warianty, a Ewa dostała dokładnie taki sam zestaw (oprócz chromosomu płciowego Y). Wówczas w ich autosomach znajdowałoby się łącznie po dwie kopie dwóch różnych wariantów, a każdy z nich byłby obecny w stopniu równym 50%. Bóg mógł też stworzyć część sekwencji w postaci 4 wariantów, a inne w 3, 2 lub 1 wariancie. I oczywiście żadna symulacja nie pokaże, jak to dokładnie było, ale nie to jest tu celem.
Celem symulacji rozwoju genetycznej różnorodności w modelu kreacjonistycznym jest sprawdzenie, czy przynajmniej niektóre scenariusze zgodne z założeniami kreacjonistycznymi doprowadzą do wyniku podobnego do stanu współczesnego, znanego (w pewnym stopniu) z danych empirycznych. Inaczej mówiąc, chodzi tu o pokazanie, że opartego na Biblii modelu kreacjonistycznego nie można wykluczyć, a co więcej, że istnieje choćby jeden scenariusz rozwoju populacji „od Adama i Ewy”, którego wynik jest zbieżny z obrazem różnorodności genetycznej współczesnej populacji.
Symulacje, w których cel ten został osiągnięty, można znaleźć np. w opublikowanej w 2018 r. pracy autorstwa zespołu naukowców kierowanego przez genetyka Johna Sanforda.[1]
Wykorzystując dane z projektu 1000 Genomes Project dotyczące sekwencji autosomu nr 22 (na podstawie DNA 2504 osób) oraz dane dla chromosomu Y (1209 badanych osób) i dla mitochondrialnego DNA (1074 badanych osób), naukowcy sporządzili trzy osobne wykresy frekwencji alleli we współczesnej populacji.
Następnie przeprowadzili symulacje według kilku różnych scenariuszy i analizowali, na ile korespondują one z trzema wspomnianymi wykresami, zwłaszcza przedstawiającym dane dla chromosomu 22.
Okazało się, że wynik najmniej podobny do oczekiwanego dała symulacja według modelu ewolucjonistycznego – przy założeniu, że nie było stworzonych alleli (stworzonej różnorodności), lecz tylko allele powstałe w rezultacie mutacji, przy tempie mutacji 100 na osobę w każdym pokoleniu, liczbie pokoleń 10 tys. i populacji o stałej wielkości – 1000 osób.
Inny scenariusz, w którym najpierw populacja ludzka ewoluuje przez 980 pokoleń, po czym następuje efekt „wąskiego gardła” redukujący populację do dwóch osób, a później wzrost populacji przez 200 pokoleń (odzwierciedlających biblijny zakres czasu od stworzenia), dał wyniki znacznie bardziej podobne do oczekiwanych i jednocześnie bardzo podobne do wyników kolejnego – typowo kreacjonistycznego – scenariusza.
We wspomnianym scenariuszu pierwsza para jest stworzona z wbudowaną od razu wysoką różnorodnością, oprócz tego uwzględniono wpływ mutacji na wzrost różnorodności alleli. Cała symulacja obejmowała 200 generacji, ale w 10. pokoleniu zastosowano kolejne „wąskie gardło” – drastyczną redukcję populacji do 6 osób, co odzwierciedla biblijne dane o potopie z czasów Noego (przeżyło wówczas 8 osób, ale tylko 6 z nich dało początek kolejnemu pokoleniu).
Inny scenariusz to bardziej skomplikowany model kreacjonistyczny, w którym Adam i Ewa są stworzeni nie tylko z wbudowaną różnorodnością, ale też z optymalnie zaprojektowanymi gametami, tak aby przekazali następnemu pokoleniu praktycznie całą różnorodność genetyczną rodziców w optymalnych układach. Symulacja ta obejmowała 200 pokoleń z „wąskim gardłem” z czasu potopu w dziesiątym pokoleniu. Ta symulacja prowadzi do wyniku również bardzo zbliżonego do oczekiwanego. Według autorów jest to najbardziej obiecujący model, który można dalej modyfikować, wprowadzając inne istotne czynniki wpływające na strukturę populacji w rzeczywistym świecie.
Ciekawe wnioski dotyczą też wspomnianych wcześniej wykresów przedstawiających dystrybucję alleli dla chromosomu Y i mitochondrialnego DNA. Ponieważ w Edenie tylko Adam miał jeden chromosom Y, to model kreacjonistyczny zakłada brak stworzonej różnorodności tego chromosomu. Co do mitochondriów, to choć są one obecne w prawie wszystkich komórkach każdego człowieka, to dziedziczy się je po matce – są przekazywane przez komórkę jajową. Zatem model kreacjonistyczny zakłada, że mitochondria dzisiejszych ludzi wywodzą się tylko od Ewy, a nie od Adama. Teoretycznie jest tu nadal miejsce na wbudowaną różnorodność, jeśli mitochondria w komórkach jajowych Ewy miałyby nieco inne sekwencje DNA.
Okazuje się jednak, że współczesne wykresy frekwencji alleli dla chromosomu Y i dla mitochondrialnego DNA są do siebie podobne, ale różnią się od wykresu dla chromosomu 22. Co ciekawe, te dwa wykresy są zbieżne z wynikami symulacji, w której badano rozwój różnorodności genetycznej przy założeniu braku stworzonej różnorodności, w populacji początkowej złożonej z jednej pary ludzi, w zakresie biblijnych ram czasowych, czyli 200 pokoleń, z „wąskim gardłem” redukującym populację w dziesiątym pokoleniu do 6 osób. Krótko mówiąc, wykresy na podstawie danych empirycznych dla chromosomu Y i dla mitochondrialnego DNA są zbliżone do wykresu, który był wynikiem symulacji zakładającej brak stworzonych alleli, ale zgodny z innymi założeniami typowego modelu kreacjonistycznego. Rezultaty te wskazują, że istniejące współcześnie chromosomy Y pochodzą od jednego chromosomu Y Adama, zaś mitochondrialne DNA – od mitochondrialnego DNA Ewy, a ich współczesne różnice genetyczne powstały wyłącznie w wyniku późniejszych mutacji.
Modelu kreacjonistycznego nie można zatem wykluczyć pod zarzutem niezgodności z danymi na temat wzorca różnorodności genetycznej współczesnych ludzi.
Ale warto zwrócić uwagę także na coś innego. W czasach starożytnych, gdy Księga Rodzaju – Genesis – została napisana, żaden człowiek nie miał pojęcia o DNA, chromosomach, mutacjach i generalnie o mechanizmach dziedziczenia. A jednak starożytny, biblijny scenariusz historii ludzkości wyznacza takie ramy dla symulacji genetycznych przeprowadzanych w XXI wieku, że dają one wyniki zbieżne z rzeczywistymi danymi empirycznymi na temat wzorca różnorodności genetycznej współczesnych ludzi. Scenariusz biblijny jest dany niezależnie od osiągnięć nauki ostatnich stu lat. Jeśli nie byłby zapisem prawdziwych wydarzeń, to jego trafność w świetle współczesnej wiedzy byłaby zdumiewająca i nieprawdopodobna. Trudno więc przypuszczać, że mogłaby być przypadkowa.
[1] Por. John C. Sanford, Robert W. Carter, Wes Brewer, John Baumgardner, Bruce Potter, and Jon Potter, „Adam and Eve, Designed Diversity, and Allele Frequencies”, w: J.H. Whitmore (ed.), Proceedings of the Eighth International Conference on Creationism, vol. 8, Pittsburgh 2018, s. 200-216, https://digitalcommons.cedarville.edu/icc_proceedings/vol8/iss1/8/.
