Archiwum: Idź Pod Prąd 2016, nr 142-144 (maj-lipiec), s. 9-10 (uzupełniony). 

Małgorzata Gazda

Gdy w gimnazjum na biologii zaczyna się przerabiać temat teorii ewolucji, uczniowie otrzymują pouczenie, że teorię tę potwierdzają liczne dowody, które można podzielić na bezpośrednie i pośrednie. Szczególne znaczenie ma bezpośredni dowód zapisu kopalnego.

Omawia się archeopteryksa, przedstawiając go jako potwierdzenie dla teorii o ewolucyjnym przejściu od gadów do ptaków. Pokazuje się rysunki szkieletów kilku czworonożnych zwierząt, twierdząc, że przedstawiają one kolejne stadia ewolucji konia. Mówi się o tiktaaliku i kilku jeszcze innych skamieniałościach, które mają potwierdzać teorię ewolucji, oraz o ogólnym wzorcu występowania form prostszych i coraz bardziej złożonych w poszczególnych pokładach skalnych. W podręcznikach do biologii nie wspomina się jednak, że te same skamieniałości mogą być – i bywają – inaczej interpretowane przez niektórych naukowców w ramach innych teorii pochodzenia różnorodności biologicznej.

To zaniechanie jest przypuszczalnie efektem antydemokratycznych nastrojów w światowej nauce, do których dostosowują się autorzy podręczników. „W nauce nie ma demokracji”.[1] Uczymy zgodnie z dominującym poglądem, o konkurencji najczęściej nawet nie wspominając.

Ale w podręcznikach do biologii nie tylko nie mówi się o konkurencji dla teorii ewolucji. Nie mówi się nawet o pewnych danych empirycznych, mimo że są bardzo ważne dla kwestii historii powstawania gatunków i powszechnie znane wśród przyrodników. Uczniowie, choć mówi się im, że zapis kopalny jest kluczowym świadectwem na rzecz teorii ewolucji, nie są informowani o jednej z najważniejszych w tym kontekście cech tego zapisu. Mianowicie, w podręcznikach do biologii pomija się kwestię tak zwanej „eksplozji kambryjskiej”, określanej też czasem jako „biologiczny Big Bang”, „biologiczny Wielki Wybuch”.

Chodzi o widoczne w skałach osadowych nagłe pojawienie się w bardzo wąskim przedziale warstw geologicznych wielu różnorodnych form zwierząt przy jednoczesnym braku przypominających je prekursorów (przodków) w skałach położonych niżej. W pokładach tych, które według geologów powstały w ciągu 5-10 milionów lat pomiędzy 530 a 520 milionów lat temu w okresie kambru,[2] odkryto przedstawicieli większości typów zwierząt (około 20 spośród 26 lub 27 typów występujących w postaci skamieniałości), między innymi pierścienic, nicieni, ramienionogów, stawonogów, a nawet strunowców (opisano kambryjskie skamieniałości trzech rodzajów ryb).[3]

Z perspektywy ewolucjonistycznej jest to bardzo krótko – zbyt krótko na tak poważne zróżnicowanie form życia. Zgodnie z teorią Darwina odkryte skamieniałości nie powinny się pojawić w zapisie kopalnym w sposób tak nagły – bez serii prekursorów w skałach niższych, zwanych prekambryjskimi.

Darwin miał świadomość, że z badań paleontologicznych wyłania się obraz niezgodny z głoszoną przez niego teorią. Uznał jednak, że przypuszczalnie jest to po prostu obraz mylny, wynikający z niedostatecznego zbadania zapisu kopalnego. Żywił nadzieję, że z czasem przodkowie zwierząt kambryjskich zostaną odnalezieni w starszych warstwach, co potwierdzi słuszność teorii ewolucji. Jednak postęp badań paleontologicznych nie przyniósł oczekiwanych rezultatów. Mimo intensywnych poszukiwań, w niższych pokładach skalnych nie znaleziono form prekursorowych fauny kambryjskiej.[4]

Skoro zaproponowane przez Darwina rozwiązanie okazało się nietrafne, ewolucjoniści wysunęli inne hipotezy. Teoria stopniowej ewolucji wymaga, aby wiele milionów lat przed pojawieniem się zwierząt kambryjskich istnieli ich przodkowie. Wiedząc więc, że zgodnie z teorią takie formy musiały istnieć, a jednocześnie zdając sobie sprawę, że nie ma po nich śladu, naukowcy zaproponowali tak zwaną „hipotezę artefaktu”. W najbardziej współczesnej wersji głosi ona, że eksplozja kambryjska jest mylnym obrazem, który powstał w zapisie kopalnym dlatego, że ewolucyjni prekursorzy zwierząt kambryjskich nie mogli ulec fosylizacji, tworząc skamieniałości, ponieważ były to małe, zbudowane z miękkich tkanek organizmy i nie wystąpiły warunki umożliwiające ich fosylizację.[5]

Hipoteza artefaktu ma jednak przeciwko sobie istotne świadectwa empiryczne. Po pierwsze, wiadomo, że organizmy o miękkich tkankach ulegają fosylizacji. Według Simona Conwaya Morrisa, jednego z czołowych badaczy eksplozji kambryjskiej, 95% okazów z tego okresu miała albo całkowicie miękkie ciała, albo jedynie cienkie szkielety.[6]

Po drugie, prekambryjskie warstwy skalne zawierają skamieniałości pewnych organizmów, w tym również zwierząt o miękkich ciałach. Zatem nie można powiedzieć, że nie istniały warunki umożliwiające fosylizację. W skałach prekambryjskich znajdowano skamieniałości gąbek, parzydełkowców, a także tak zwanej fauny ediakarańskiej – organizmów, których nie przyporządkowano do żadnego ze znanych typów zwierząt. Niektórzy uczeni wątpią zresztą, czy były to rzeczywiście zwierzęta, a nie grzyby, rośliny, porosty lub konsorcja mikroorganizmów.[7]

Szczególnie spektakularnym świadectwem przeciwko twierdzeniu, że organizmy o miękkich ciałach nie mogły się zachować w pokładach prekambryjskich, było odkrycie w takich warstwach skamieniałych embrionów gąbki. Mikroskopijnych rozmiarów wątłe struktury zachowały się bardzo wyraźnie, co widać w obrazach z mikroskopu skaningowego.[8]

Inną próbą neutralizowania problemu fauny kambryjskiej jest doszukiwanie się ich form ancestralnych wśród znanych skamieniałości. Za podstawę twierdzenia o istnieniu związku genealogicznego wystarczy cień podobieństwa. W jednym wypadku skamieniałość o nazwie Vernanimalcula stała się kandydatką na przodka zwierząt dwubocznie symetrycznych (Bilateria), ponieważ niektórzy uczeni uważają, że skamieniałość ta wykazuje bilateralną symetrię. Jednak część badaczy tego okazu wątpi nie tylko w to, czy rzeczywiście ma on tę cechę, ale też, czy w ogóle było to zwierzę (niektórzy nie są nawet przekonani, że była to jakakolwiek forma życia).[9]

W innym wypadku sugeruje się, że skamieniałość o nazwie Spriggina należąca do fauny ediakarańskiej mogła być przodkiem kambryjskich stawonogów, a być może i innych typów zwierząt. Jej jedynym atutem jest to, że na pierwszy rzut oka z grubsza przypomina trylobita (prawdziwego stawonoga z eksplozji kambryjskiej). Po bliższym zbadaniu okazuje się jednak, że nie widać u niej śladu jakichkolwiek kończyn, a sposób ułożenia tego, co uznano za segmenty pancerza, jest całkowicie inny niż u trylobitów. W rzeczywistości Spriggina nie jest nawet dwubocznie symetryczna (to samo dotyczy skamieniałości o nazwie Dickinsonia), co powinno być dyskwalifikujące dla niej jako kandydatki na przodka fauny kambryjskiej. Zresztą nie jest pewne, czy w ogóle było to zwierzę.[10]

Jak widać na podstawie przytoczonych informacji, świadectwo paleontologiczne nie sprzyja hipotezie o stopniowej ewolucji prowadzącej do powstania różnorodności biologicznej odkrytej w pokładach kambryjskich.

Jednak problem, jaki eksplozja kambryjska stwarza dla neodarwinizmu, można ująć jeszcze inaczej. Mianowicie, jak podkreśla Stephen Meyer, pojawienie się nowych planów budowy ciał organizmów wymagałoby powstania ogromnej ilości nowej informacji biologicznej – sensownych i precyzyjnych instrukcji do budowy nowych białek dla nowych typów komórek, koniecznych, by powstały nowe rodzaje tkanek, nowe narządy i ich ostateczne przestrzenne skonfigurowanie w nowy plan budowy ciała. Niezbędny byłby więc przyrost informacji genetycznej oraz innego rodzaju informacji biologicznej, która określa przestrzenne rozmieszczenie części.

Drugi rodzaj informacji jest słabo poznany, ale o informacji genetycznej wiadomo wystarczająco dużo, by ocenić zdolność mechanizmu neodarwinowskiego (dobór naturalny działający na rezultaty przypadkowych mutacji) do wytworzenia nowych sensownych sekwencji DNA kodujących jakieś nowe funkcjonalne białko (co jest podstawowym krokiem do osiągnięcia prawdziwie nowych cech, jakie mają zwierzęta kambryjskie). Takie nowe sensowne geny teoretycznie mogłyby powstawać albo z sekwencji DNA kodujących pierwotnie inne białka, albo z sekwencji niekodujących białek.

Pierwsza możliwość wygląda na bardziej obiecującą. Jednak okazuje się, że pomiędzy różnymi rodzajami funkcjonalnych białek nie ma prostych przejść pozwalających zachować przydatność cząsteczki na każdym etapie takiego przejścia. Inaczej mówiąc, nie da się przekształcić jednego funkcjonalnego białka w inne, dające nową funkcję, bez utracenia po drodze jakiejkolwiek funkcjonalności. Zatem szanse na uzyskanie nowego sensownego genu kodującego białko o nowej funkcji są podobne, niezależnie od tego, czy punktem wyjścia jest sekwencja DNA niekodująca, czy też kodująca inne białko.[11]

Według badań biologa molekularnego Douglasa Axe’a (zaangażowanego w rozwijanie teorii inteligentnego projektu), prawdopodobieństwo powstania instrukcji dla nowego funkcjonalnego białka enzymatycznego średniej wielkości (150 aminokwasów) to około 1 szansa na 1077. Przyjmując, że każdy organizm stanowi okazję do powstania takiej nowej instrukcji, nowe białka powinny powstawać na skutek przypadkowych mutacji w DNA u jednego na 1077 osobników. Ale szacowana liczba organizmów, jakie żyły na Ziemi w trakcie całej jej historii to około 1040, czyli zbyt mało, by dawać realną nadzieję na sukces. A trzeba pamiętać, że białek, które jednak skądś się wzięły, są tysiące.[12]

Zatem spojrzenie na problem eksplozji kambryjskiej z punktu widzenia genetyki czy biologii molekularnej wzmacnia to, co sugerują dane paleontologiczne: mechanizm neodarwinowski stopniowej ewolucji organizmów nie jest adekwatnym wyjaśnieniem nagłego pojawienia się tak wielkiej różnorodności form życia w wąskim przedziale tak zwanych skał kambryjskich. Zrozumienie zaś, że pojawienie się tych organizmów wymagało nagłego powstania ogromnej ilości sensownej informacji, mocno popiera ideę inteligentnego projektu w przyrodzie.[13]

Łącząc zaś fakty naukowe z biblijnym zapisem historycznym, kreacjoniści interpretują „eksplozję kambryjską” jako rezultat Potopu, w trakcie którego zostały wzburzone ogromne masy materiału tworzącego później osady zawierające pogrzebane w nich różnorodne wcześniej stworzone organizmy.

Małgorzata Gazda

Przypisy:

[1] Tak określił sytuację profesor Kazimierz Jodkowski w trakcie dyskusji na spotkaniu zorganizowanym przez Inicjatywę Akademicką „Fides et ratio” (Edycja III. Jaki początek? (II). Wiara i rozum o początku człowieka, 26 listopada 2014 r.), podczas którego wygłosił referat „Czy naukowiec może być kreacjonistą?”. Wspomniany fragment dyskusji można zobaczyć w skróconej relacji video: „Prof. Kazimierz Jodkowski: W nauce nie ma demokracji”, http://tiny.pl/grlzd. Całość można pobrać stąd: http://tiny.pl/grlzf.
[2] Większość kreacjonistów uważa, że skały te powstały znacznie szybciej, w trakcie potopu – i zaledwie kilka tysięcy lat temu.
[3] Por. Stephen C. Meyer, Darwin’s Doubt. The Explosive Origin of Animal Life and the Case for Intelligent Design, HarperOne 2013, s. 31-33, 75 oraz przypis 5 na s. 417-418. Odnośnie do odkrycia ryb w tych pokładach skał osadowych, por. D-G. Shu et al., „Lower Cambrian vertebrates from south China”, Nature 1999, vol. 402, s. 42-46; Simon Conway Morris, Jean-Bernard Caron, „A primitive fish from the Cambrian of North America”, Nature 2014, vol. 512, s. 419–422; „Metaspriggina: Vertebrate Fish Found in Cambrian Explosion”, Evolution News, 29 August 2014, https://tiny.pl/txc8z.
[4] Por. Meyer, Darwin’s Doubt…, s. 56-57. Por. też Jonathan Wells, Ikony ewolucji. Nauka czy mit?, W wyłomie, Gorzów Wlkp. 2007, s. 37.
[5] Por. Meyer, Darwin’s Doubt…, s. 57-58. Por. też Stephen C. Meyer, Paul A. Nelson, Jonathan Moneymaker, Scott Minnich, Ralph Seelke, Zbadaj ewolucję. Argumenty za i przeciwko neodarwinizmowi, przeł. Michał Chaberek OP, Fronda 2015, s. 38. Warto zaznaczyć też niedawną wypowiedź dra Grega Edgecombe: „Pogląd, że powodem nieobecności stawonogów w zapisie kopalnym z Prekambru są uwarunkowania związane z warunkami wymaganymi do zachowania skamieniałości, można teraz odrzucić. […] Prekambr i Kambr są w rzeczywistości bardzo podobne pod względem tego, jak skamieniałości są utrwalane. Jest tylko jedno wiarygodne wyjaśnienie – stawonogi jeszcze wtedy nie wyewoluowały”. Cyt za: University of Oxford, „Major fossil study sheds new light on emergence of early animal life 540 million years ago”, https://tiny.pl/txc6f oraz w: Günter Bechly, „Alleged Refutation of the Cambrian Explosion Confirms Abruptness, Vindicates Meyer”, Evolution News, 29 May 2018, https://tiny.pl/txc6j.
[6] Por. Simon Conway Morris, The Crucible of Creation. The Burgess Shale and the Rise of Animals, Oxford University Press, 2000 s. 140, https://tiny.pl/txtx5. Por. też Meyer, Darwin’s Doubt…, s. 62; Wells, Ikony ewolucji…, s. 39; Meyer i in., Zbadaj ewolucję…, s. 39-40.
[7] Gregory J. Retallack, „Ediacaran life on land”, Nature 2013, vol 493, no. 7430, s. 92 (89-92). Por. też Meyer, Darwin’s Doubt…, s. 82-85.
[8] Zdjęcia te można zobaczyć na przykład w krótkim video „Dr. Stephen Meyer: Darwin’s Dilemma – The Significance of Sponge Embryos”, tiny.pl/grsfw.
[9] Por. Stefan Bengtson, John A. Cunningham, Chongyu Yin, Philip C.J. Donoghue, „A Merciful Death for the «Earliest Bilaterian», Vernanimalcula”, Evolution & Development 2012, vol. 14, no. 5, s. 421-427. Por. też Meyer, Darwin’s Doubt…, s. 90-92.
[10] Por. Retallack, „Ediacaran life…”, s. 92. Por. też Allison C. Daley et al., „Early fossil record of Euarthropoda and the Cambrian Explosion”, PNAS 2018, vol. 115, s. 5328 [5323-5331]; Martin D. Brassier, Jonathan B. Antcliffe, „Dickinsonia from Ediacara: A new look at morphology and body construction”, Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology 2008, vol. 270, s. 311-312 [311–323]; Meyer, Darwin’s Doubt…, s. 82-83; Meyer i in., Zbadaj ewolucję…, s. 40.
[11] Por. Ann K. Gauger, Douglas D. Axe, „The Evolutionary Accessibility of New Enzyme Functions: A Case Study from the Biotin Pathway”, BIO-Complexity 2011, vol. 2011, nr 1, s. 1-17. Por. też Douglas Axe, „Mały silniczek Darwina, który nie mógł”, przeł. Michał Chaberek OP, Fronda 2013, nr 67, s. 129-141; Stephen C. Meyer, „The Origin of Biological Information and the Higher Taxonomic Categories”, Proceedings of the Biological Society of Washington 2004, vol. 117 (2), s. 219-222 [213-239], http://tiny.pl/gtdbx (cały numer czasopisma); http://tiny.pl/gtdvv (przedruk tekstu Meyera na stronie organizacji Discovery Institute).
[12] Por. Douglas D. Axe, „Estimating the Prevalence of Protein Sequences Adopting Functional Enzyme Folds”, Journal of Molecular Biology 2004, vol. 341, s. 1295-1315. Por. też Stephen C. Meyer, Signature in the Cell: DNA and the Evidence for Intelligent Design, Harper One, New York 2009, s. 206, 212, 217-218 (dane, które uzyskał Axe, Meyer odnosi tu do wielkości tak zwanych wszechświatowych zasobów probabilistycznych obliczonych przez Williama Dembskiego). Przytoczone dane liczbowe wykorzystano również w filmie wyprodukowanym przez Discovery Institute pt. „Zagadka informacji”, który jest dostępny w internecie z polskimi napisami: https://tiny.pl/g8r2q.
[13] Za tym właśnie opowiada się Meyer w książce Darwin’s Doubt.

Idź Pod Prąd 2016, nr 142-144 (maj-lipiec), s. 9-10.