Tag: ewolucja

Ostatnie zdanie głównego dzieła Darwina jest często cytowane przez zwolenników poglądu, że w istocie rzeczy Darwin był człowiekiem wierzącym. Brzmi ono tak:

   Wzniosły zaiste jest to pogląd, że Stwórca natchnął życiem kilka form lub jedną tylko i że gdy planeta nasza, podlegając ścisłym prawom ciążenia, dokonywała swych obrotów, z tak prostego początku zdołał się rozwinąć i wciąż się jeszcze rozwija nieskończony szereg form najpiękniejszych i najbardziej godnych podziwu.²

Darwin, będąc ateistą, zabezpieczał się w ten sposób przed nieprzychylną reakcją ówczesnego środowiska wiktoriańskiej Anglii. Było to bardzo mądre posunięcie z jego strony. O tym, co naprawdę myślał na temat, jak powstało życie na Ziemi, możemy przekonać się dopiero z jego prywatnej korespondencji, którą ujawniono wiele lat po jego śmierci. W liście prywatnym do Josepha Hookera z 1871 roku Darwin wypowiedział opinię, która daje podstawę do tego, by uznawać go za prekursora współczesnego scenariusza ewolucji chemicznej. Otóż przypuszczał on, że życie mogło być wynikiem przemian chemicznych "w jakimś ciepłym bajorku zawierającym wszystkie rodzaje soli amonowych i fosforanowych, zaopatrzonym w ciepło, światło, elektryczność etc.". ³

Kilkadziesiąt lat później, bo w latach 20-tych ubiegłego wieku, rosyjski uczony, A.I. Oparin, oraz angielski uczony, J.B.S. Haldane, podjęli tę ideę Darwina i sugerowali, że wyładowania w pierwotnej atmosferze Ziemi mogły utworzyć chemiczne składniki życia. Przypuszczali oni, że te związki chemiczne rozpuszczały się potem w morzach, tworząc ciepłą rozcieńczoną zupę, w której mogły powstać pierwsze żywe komórki. Hipoteza Oparina-Haldane'a pozostawała niestestowana aż do wczesnych lat 50-tych. W 1953 roku student Stanley Miller oraz promotor jego pracy doktorskiej, Harold Urey, w specjalnie zaprojektowanym urządzeniu, którego schemat znajduje się w każdym podręczniku ewolucjonizmu, przepuszczali iskry elektryczne przez mieszankę gazów, o której sądzili, że stanowi dobre przybliżenie, jeśli w ogóle nie jest identyczna z atmosferą pierwotnej Ziemi. Udało im się w ten sposób otrzymać kilka chemicznych składników żywej komórki.

Eksperyment Millera-Ureya uchodził przez wiele lat za eksperymentalny dowód na to, jak życie mogło powstać bez udziału Istoty Nadprzyrodzonej. Uchodzi za taki nadal, ale tylko wśród laików, bo uczeni od ponad 10 lat wiedzą już, że w eksperymencie tym nie odtworzono warunków, jakie panowały w atmosferze pierwotnej Ziemi. Problemem jesttlen.

Tlen jest potrzebny dzisiejszym organizmom (nie wszystkim, ale pomińmy ten szczegół) do uzyskiwania energii z cząsteczek organicznych (podobnie jak samochód uzyskuje energię z benzyny, spalając ją przy użyciu tlenu). Tlen uzyskujemy z atmosfery dzięki oddychaniu. Oddychanie, które prowadzi do rozpadu cząsteczek organicznych, jest procesem przeciwnym do syntetyzowania, budowania tych cząsteczek. Chemicy proces oddychania nazywają utlenianiem, a proces syntetyzowania - redukowaniem. Otóż ten sam tlen, który jest tak ważny w oddychaniu, jest często przeszkodą w syntezie organicznej. W atmosferze beztlenowej, z którą eksperymentowali Miller i Urey, iskra elektryczna może doprowadzić do utworzenia interesujących cząsteczek organicznych, ale nawet niewielka ilość tlenu może wywołać wybuch. W żywych komórkach kontakt tlenu z procesami syntezy organicznej jest uniemożliwiony. Miller i Urey oddzielali swoją mieszankę gazową od tlenu atmosferycznego specjalnymi pojemnikami.

Obecna atmosfera jest mocno utleniająca. Oparin i Haldane, a później Miller i Urey, zakładali coś przeciwnego o pierwotnej Ziemi. Miała to być atmosfera mocno redukująca, bogata w wodór. Dokładniej rzecz biorąc, postulowali oni, że była ona mieszanką metanu (związku wodoru i węgla), amoniaku (związku wodoru i azotu), pary wodnej (związku wodoru i tlenu) oraz wolnego gazu wodorowego. Oparin i Haldane przewidywali, że błyskawice w takiej atmosferze mogą spontanicznie tworzyć cząsteczki organiczne potrzebne dla żywych komórek. Millerowi udało się najpierw otrzymać glicynę i alaninę, dwa najprostsze aminokwasy znajdowane w białkach, a potem on i inni uczeni otrzymali niewielkie ilości większości biologicznie ważnych aminokwasów, jak też i dodatkowe składniki organiczne znajdowane w komórkach. Jednak już w latach 60-tych zaczęły pojawiać się wątpliwości geochemików, czy warunki na wczesnej Ziemi były dokładnie takie, jakie postulowali Oparin i Haldane.

Atmosfera pierwotnej Ziemi
W 1953 roku i w paru następnych w eksperymentach, które nazwano eksperymentem Millera-Ureya otrzymano większość aminokwasów oraz niektóre składniki organiczne żywych komórek. Eksperyment ten polegał na przepuszczaniu wyładowań elektrycznych o wysokim napięciu przez mieszankę gazów, która miała odpowiadać składowi atmosfery pierwotnej Ziemi. Ponieważ Ziemia miała się ukształtować z chmury międzygwiezdnego pyłu i gazu, Harold Urey, laureat nagrody Nobla z chemii, wysunął rok przed przeprowadzeniem eksperymentu Millera hipotezę, że wczesna atmosfera Ziemi składała się głównie z wodoru, metanu, amoniaku i pary wodnej - zgodnie z wcześniejszą hipotezą Oparina i Haldane'a.

Ale już w tym samym roku, w którym Urey postulował zbliżony skład pierwotnej atmosfery do składu gazu międzygwiezdnego, geochemik z Uniwersytetu Chicagowskiego, Harrison Brown, zwrócił uwagę, że w atmosferze Ziemi znajduje się milion razy mniej tzw. rzadkich gazów (neonu, argonu, kryptonu i ksenonu) niż wynosi średnia kosmiczna, z czego wywnioskował, że Ziemia utraciła bardzo szybko swoją pierwotną atmosferę. Zgodzili się z nim geochemik Heinrich D. Holland (Princeton University, 1962) oraz Philip H. Abelson (Carnegie Institution, 1966), którzy niezależnie wnioskowali, że pierwotna atmosfera Ziemi nie pochodziła z chmur gazu międzygwiezdnego, ale z gazów uwalnianych przez ziemskie wulkany. Ponieważ nie widzieli powodu, by wierzyć, że dawne wulkany różniły się od współczesnych, uznali, że uwalniały one głównie parę wodną, dwutlenek węgla, azot i śladowe ilości wodoru. Ponieważ wodór jest najlżejszym gazem, lżejszym od neonu, argonu kryptonu i ksenonu, to grawitacja Ziemi tym bardziej nie była w stanie go utrzymać i musiał on szybko uciec do przestrzeni kosmicznej.

Ale jeśli jednym z głównych składników pierwotnej atmosfery była para wodna, to musiał się w niej znajdować także niezwiązany tlen. Wiadomo bowiem, że światło słoneczne w górnych częściach atmosfery dokonuje dysocjacji cząsteczek wody na wodór i tlen. Wodór ucieka następnie w Kosmos, a tlen jako cięższy pozostaje w atmosferze. Proces ten nazywa się fotodysocjacją.

Jak wiele tlenu mogło powstać wskutek fotodysocjacji? Czy niewiele, umożliwiając spontaniczne powstawanie aminokwasów i innych związków organicznych wskutek wyładowań atmosferycznych? Uczeni podzielili się w tej sprawie na dwa obozy. Sprawy tej nigdy nie rozstrzygnięto. W 1996 roku paleobiolog Kenneth Towe z Smithsonian Institution dokonał przeglądu dotychczasowego świadectwa empirycznego i doszedł do wniosku, że "najprawdopodobniej wczesna Ziemia posiadała atmosferę zawierającą wolny tlen".⁴

Ponieważ wodór jako najlżejszy gaz ucieka w przestrzeń kosmiczną, metan i amoniak nie mogły być głównymi składnikami wczesnej atmosfery, jak chcą założenia eksperymentu Millera-Ureya.⁵ Abelson zaś zauważył, że amoniak wchłania promieniowanie ultrafioletowe ze światła słonecznego i jest szybko przezeń niszczone. Ponadto gdyby w pierwotnej atmosferze obecne były duże ilości metanu, to najstarsze skały zawierałyby dużo cząsteczek organicznych, co nie ma miejsca. Abelson wnioskował, że nie ma świadectwa empirycznego na rzecz metanowo-amoniakowej atmosfery Ziemi, ale wiele przeciwko niej.⁶ Innymi słowy, scenariusz Oparina-Haldane'a był błędny, a wczesna atmosfera nie przypominała mocno redukującej mieszanki, jakiej użyto w eksperymencie Millera.

Sidney Fox i Klaus Dose przyznali w 1977 roku, że atmosfera redukująca nie wydaje się geologicznie realistyczna, ponieważ świadectwo empiryczne wskazuje, że większość wolnego wodoru prawdopodobnie uciekła w przestrzeń kosmiczną. Według nich eksperyment Millera-Ureya stosował niewłaściwą mieszankę gazów, gdyż poziom wodoru rósł w nim aż do 76%, podczas gdy na wczesnej Ziemi uciekał w Kosmos. Konkluzja Foxa i Dose'a była następująca: "Coraz bardziej rozpowszechniał się wniosek, że synteza Millera nie ma znaczenia geologicznego". ⁷

Od 1977 roku ten pogląd został niemal jednomyślnie przyjęty przez geochemików, którzy uważają teraz, że "wczesna atmosfera w ogóle nie przypominała symulacji Millera-Ureya".⁸ Kluczowa jest obecność wodoru, gdyż bez niego, czyli bez metanu i amoniaku, w mieszankach dwutlenku węgla, azotu i pary wodnej, nie powstają żadne aminokwasy.⁹

W 1983 roku Miller doniósł, że udało mu się wyprodukować niewielką ilość najprostszego aminokwasu - glicynę, przepuszczając iskry elektryczne przez atmosferę zawierającą tlenek węgla i dwutlenek węgla zamiast metanu, ale w obecności wolnego wodoru. Przyznał jednak, że glicyna to było wszystko, co udało mu się uzyskać przy nieobecności metanu.¹⁰

Jeśli eksperyment Millera-Ureya przeprowadza się z użyciem realistycznej symulacji pierwotnej atmosfery Ziemi, to nie daje on tego, co miał dawać. Dlatego badacze pochodzenia życia zaczęli poszukiwać czegoś innego. Modna stała się idea świata RNA.

Świat RNA?
Ponieważ eksperyment Millera-Ureya nie wyjaśnił, jak białka mogły się uformować na pierwotnej Ziemi, przyjęto, że to nie białka były pierwotnymi cegiełkami życia. DNA nie był dobrym kandydatem do tej roli, gdyż wymaga wielu złożonych białek, by mogły powstać jego kopie. DNA nie mógł powstać przed białkami.

Takim kandydatem stał się RNA, związek podobny do DNA i używany w żywych komórkach w trakcie procesu tworzenia białek. Około 20 lat temu Thomas Cech i Sidney Altman wykazali, że RNA zachowuje się czasami jak enzym, czyli jak białko.¹¹ Inny biolog molekularny, Walter Gilbert, wysunął myśl, że RNA może sam się syntetyzować przy nieobecności białek, a więc że mógł powstać na pierwotnej Ziemi przed pojawieniem się na niej białek czy DNA.¹² Żywe komórki mogły wyłonić się z tego "świata RNA".

Ale biochemik, Gerald Joyce, uznał, że RNA nie nadaje się do roli pierwszych składników życia, "gdyż jest nieprawdopodobne, by był produkowany w znacznych ilościach na pierwotnej Ziemi".¹³ Nawet gdyby RNA powstawał, to długo by nie przetrwał w warunkach, jakie istnieć miały na pierwotnej Ziemi. Joyce wierzy, że świat RNA poprzedzał świat DNA, ale uważa, że przed RNA musiały istnieć pewnego rodzaju żywe komórki.

Znaczy to, że idea świata RNA, podobnie jak idea pierwszeństwa białek, prowadzi w ślepą uliczkę. Nie wiadomo, jak pierwsze składniki życia mogły powstać na pierwotnej Ziemi. Ale zdjęcia lub rysunki aparatury Millera występują w wielu podręcznikach szkolnych i akademickich, nawet jeśli czasami (bo nie zawsze!) w tekście znajdujemy opinię, że prawdopodobnie atmosfera pierwotnej Ziemi była odmienna od tej, jaką zakładano w eksperymencie Millera-Ureya. W 1986 roku chemik, Robert Shapiro, opublikował książkę odnoszącą się krytycznie do wielu aspektów badań nad pochodzeniem życia. Zwłaszcza krytycznie odniósł się do argumentu, że eksperymenty Millera-Ureya dowiodły, iż pierwotna atmosfera Ziemi miała mocno redukujący charakter. Jego zdaniem jest to raczej mitologia niż nauka.¹⁴

1. Wykorzystałem następujące prace: W.R. Bird, The Origin of Species Revisited. The Theories of Evolution and of Abrupt Appearance, vol. I: Science, Regency, Nashville, Tennessee 1991, s. 325-334; Thomas F. Heinze, How Life Began, Chick Publications 2002; Jonathan Wells, Icons of Evolution. Science or Myth? Why Much of What We Teach About Evolution Is Wrong, Regnery Publishing, Inc., Washington 2000, s. 9-27; Fazale Rana & Hugh Ross, Origins of Life. Biblical and Evolutionary Models Face Off, Navpress, Colorado Springs 2004, s. 109-121.
2. Karol Darwin, O powstawaniu gatunków drogą doboru naturalnego, czyli o utrzymaniu się doskonalszych ras w walce o byt, DeAgostini, Altaya, Warszawa 2001, s. 560.
3. Cyt. za: Leslie E. Orgel, "Narodziny życia na Ziemi", Świat Nauki 1994, nr 12 (40), s. 51 [51-58].
4. Kenneth M. Towe, "Environmental Oxygen Conditions During the Origin and Early Evolution of Life", Advances in Space Research 1996, vol. 18, s. (12)7-(12)15.
5. Heinrich D. Holland, "Model for the Evolution of the Earth's Atmosphere", w: A.E.J. Engel, Harold L. James and B.F. Leonard (eds.), Petrologic Studies: A Volume in Honor of A.F. Buddington, Geological Society of America 1962, s. 448-449.
6. Por. Philip H. Abelson, "Chemical Events on the Primitive Earth", Proceedings of the National Academy of Sciences USA 1966, vol. 55, s. 1365-1372.
7. Sidney W. Fox and Klaus Dose, Molecular Evolution and the Origin of Life, rev. ed., Marcel Dekker, New York 1977, s. 43 i 74-76.
8. Jon Cohen, "Novel Center Seeks to Add Spark to Origins of Life", Science 1995, vol. 270, s. 1925-1926.
9. Heinrich D. Holland, The Chemical Evolution of the Atmosphere and Oceans, Princeton University Press, Princeton 1984, s. 99-100.
10. Gordon Schlesinger and Stanley L. Miller, "Prebiotic Synthesis in Atmospheres Containing CH4., CO, and CO2: I. Amino Acids", Journal of Molecular Evolution 1983, vol. 19, s. 376-382.
11. Por. Kelly Kruger, Paula J. Grabowski, Arthur J. Zaug. Julie Sands, Daniel E. Gottschling, and Thomas R. Cech, "Self-Splicing RNA: Autoexcision and Autocyclization of the Ribosomal RNA Intgervening Sequence of Tetrahymena", Cell 1982, vol. 31, s. 147-157; Cecilia Guerrier-Takada, Katheleen Gardiner, Terry Marsh, Norman Pace, and Sidney Altman, "The RNA Moiety of Ribonuclease P is the Catalytic Subunit of the Enzyme", Cell 1983, vol. 35, s. 849-857.
12. Por. Walter Gilbert, "The RNA world", Nature 1986, vol. 319, s. 618.
13. Gerald F. Joyce, "RNA evolution and the origins of life", Nature 1989, vol. 338, s. 217-224. Por. też Robert Irion, "RNA Can't Take the Heat", Science 1998, vol. 279, s. 1303.
14. Por. Robert Shapiro, Origins: A Skeptic's Guide to the Creation of Life on Earth, Summit Books, New York 1986, s. 112.

      Pod takim tytułem ukazała się w ostatnim numerze Świata Nauki krótka notka na temat wyników trzyletnich badań genomu szympansa. ¹ We wrześniowym numerze Nature opublikowano sekwencję tego genomu i jego pierwsze analizy. Przez wiele lat ewolucjoniści utrzymywali, że szympans jest naszym najbliższym żyjącym krewniakiem i jako dowód wskazywali na podobieństwo sekwencji DNA u obu tych gatunków. Twierdzili, że podobieństwo to sięga 98-99%. ² Jednak często skupiali oni swoją uwagę na tzw. kodujących fragmentach DNA, które stanowią niewielki ułamek blisko 3 miliardów nukleotydów, z jakich składa się genom człowieka. ³ Genom człowieka jest znany od 2001 roku, ale do niedawna jeszcze genom szympansa był znany tylko fragmentarycznie. Sytuacja się zmieniła, gdy ukazał się specjalny numer Nature poświęcony genomowi szympansa. ⁴

      Okazuje się, że różnice genetyczne między ludźmi i szympansami wynoszą 4%, czyli dwukrotnie więcej, niż głoszono przez całe lata. Ale to nie przeszkadza ewolucjonistom mówić nadal o pochodzeniu od wspólnego przodka. Procenty nie są tu dla nich ważne. Gdyby różnica wynosiła nawet 10%, mówiliby to samo.

Różnice są większe, niż to wynika z podawanych procentów ⁵
      Mówienie o procentach zaciemnia jednak tu sprawę. Na przykład 1,23%, czyli blisko jedna czwarta z tej czteroprocentowej różnicy, polega na podstawieniach pojedynczych nukleotydów, z czego 1,06% to trwałe różnice. Szympansy się różnią między sobą. Jedne mają więcej, inne mniej wspólnych nukleotydów w porównaniu z ludźmi. Ta zmienność wewnątrz populacji odpowiada za część różnic. Trwałe różnice dotyczą tych, które są uniwersalne. Dotyczą one tych nukleotydów, które u wszystkich ludzi i u wszystkich szympansów są odmienne. 1,06% czy 1,23% nie wygląda na dużą liczbę. Ale trzeba sobie uświadomić, że to 35 milionów mutacji!

      Ale to tylko początek kłopotów, ponieważ istnieje ponadto 40-45 milionów nukleotydów obecnych u człowieka, których nie ma u szympansów, jak też mniej więcej taka sama liczba nukleotydów obecnych u szympansów i nieobecnych u człowieka. Te dodatkowe nukleotydy nazywane są insercjami lub delecjami (indelami), ponieważ w paradygmacie ewolucyjnym zostały one dodane lub utracone z sekwencji DNA. Większość tych insercji jest niewielka – 96% jest krótsza niż 20 nukleotydów – ale niektóre liczą sobie nawet kilka tysięcy nukleotydów. Minimalna liczba mutacji potrzebnych, aby te insercje zaszły, wynosi 5 milionów. Jeśli je dodamy do liczby mutacji pojedynczych nukleotydów, otrzymujemy liczbę 40 milionów oddzielnych mutacji, które rozdzieliły oba te gatunki. Całkowita liczba różniących się nukleotydów wynosi 125 milionów.

      Warto uświadomić sobie, jak wielkie to są liczby. Typowa strona maszynopisu liczy sobie ok. 2 000 znaków (30 linijek po 60 znaków w linijce). Jeśli każdej mutacji, potrzebnej do rozdzielenia gatunku szympansa i człowieka, odpowiadać będzie jedna litera, to trzeba zapisać 20 tys. stron, czyli ok. 100 dwustustronicowych książek. A jeśli każdemu różniącemu się nukleotydowi odpowiadać będzie jedna litera, to zapis 125 milionów wymagać będzie ponad 60 tys. stron maszynopisu. Za niewielkimi liczbami procentów kryją się naprawdę wielkie liczby.

      A istnieją jeszcze inne spore różnice między ludzkim i szympansim genomem, jeśli chodzi o ruchome elementy genetyczne (transpozony). Ludzie mają dużo więcej krótkich rozproszonych elementów (SINE) niż szympansy, ale szympansy mają dwie nowe rodziny retrowiralnych elementów, których nie ma u człowieka. Porównanie endogennych “składników retrowiralnych” dało 73 insercje charakterystyczne dla człowieka i 45 insercji charakterystycznych dla szympansów. Ludzie posiadają dwie rodziny SINE (Alu), których brak szympansom i ludzie mają znacznie więcej kopii (ok. 7 000 w porównaniu z ok. 2 300 u szympansa). Znaleziono także ok. 2 000 zmian typu L1, które zgodnie z ewolucjonistycznym paradygmatem pojawiły się w czasie między ostatnim wspólnym przodkiem szympansów i ludzi oraz wspólnym przodkiem dla wszystkich ludzi. I, co ważne, nieznana jest zaleta tych modyfikacji z punktu widzenia doboru naturalnego.

Insercje na niewielką skalę to nie jedyne różnice. Główna różnica dotyczy tego, że szympansy mają 48 chromosomów (24 pary), podczas gdy człowiek ma 46 chromosomów (23 pary). Ewolucjoniści twierdzą, że dwa chromosomy u wspólnego przodka ludzi i szympansów połączyły się, stanowiąc ludzki chromosom nr 2. Połączenia chromosomów mogą się zdarzać, ale zwykle redukują sukces reprodukcyjny, gdyż powodują monosomię i trysomię w zygotach, powstałych przez połączenie normalnego genotypu z takim, w którym występuje połączenie chromosomów. Wiele z tych wad chromosomalnych prowadzi do upośledzenia umysłowego. Ewolucjoniści muszą postulować wystąpienie tego samego połączenia chromosomów u dwu organizmów przeciwnej płci w tym samym czasie i w tym samym miejscu, aby mogły one spłodzić samca i samicę zdolnych do życia. Ale prawdopodobieństwo takiego wydarzenia jest niezwykle małe. Ponadto istnieje 9 perycentrycznych inwersji – fragmentów chromosomów wyciętych i wstawionych w przeciwnym kierunku.

      Tylko 29% białek jest identycznych u człowieka i szympansa. Około 5% tych, które się różnią, jest wynikiem insercji lub delecji całego kodonu aminokwasu (trzech nukleotydów). Najbardziej odmiennymi białkami u człowieka są białka zaangażowane w procesie transkrypcji. Co ciekawe, poziom zastąpienia aminokwasów u szympansów i człowieka jest większy niż u myszy i szczurów, chociaż ewolucjoniści uważają, że ludzie i szympansy są sobie bliższe ewolucyjnie niż myszy i szczury.

Czego dowodzi podobieństwo genetyczne?
      Ewolucjoniści wskazywane podobieństwa genetyczne między ludźmi i szympansami traktują jako dowód pochodzenia obu tych gatunków od wspólnego przodka. Ale wniosek taki wynika tylko po przyjęciu bardzo mocnego założenia: że Bóg-Stwórca albo nie istnieje, albo nie miał nic wspólnego z powstaniem człowieka. Kolejne wersje samochodów charakteryzują się również ponad 90-procentowy podobieństwem, ale nie stanowi to dowodu, ze jedna wersja powstała ewolucyjnie z drugiej, tylko że została zaprojektowana przez tego samego konstruktora. W sprawie pochodzenia człowieka istnieją zasadniczo dwie fundamentalnie odmienne koncepcja – ewolucjonistyczna i kreacjonistyczna. Obie one postulują wysoki stopień podobieństwa organizmów żywych. W takim razie powoływanie się na to podobieństwo nie może być dowodem na rzecz jednej z nich. Jeżeli podobieństwo genetyczne ma wykluczać jakąś hipotezę kreacjonistyczną, to tylko tę, że szympansy i człowiek zostały stworzone przez dwu różnych i niewspółpracujących ze sobą bogów. Ta hipoteza jest rzeczywiście obalona przez wyniki badań genomów ludzi i szympansów. Ale nie hipoteza, że życie i różne formy życia stworzył jeden i ten sam Projektant.

Dylemat Haldane’a ⁶
      Kreacjoniści uważają, że Bóg stworzył Adama z prochu ziemi, jak mówi Biblia. Gdyby prawdą było to, co mówią ewolucjoniści, to znaczyłoby to, że w ciągu 5-7 milionów lat, jakie minęły od czasu, gdy żył wspólny przodek szympansów i ludzi, ⁷ zaszło 40 milionów oddzielnych mutacji, tysiące modyfikacji transpozonów, modyfikacje długości chromosomu Y, liczne perycentryczne inwersje oraz fuzja chromosomalna. Ale w ciągu 6 milionów lat istniało tylko ok. 300 000 pokoleń – za mało, żeby osiągnąć wszystkie te zmiany.

      Na czym polega współcześnie rozumiany dobór naturalny? Organizmy żywe – rośliny, zwierzęta i drobnoustroje – występują jako odrębne osobniki zdolne do zamiany właściwego dla siebie pożywienia w swoje własne ciało i do produkowania podobnych do siebie osobników. Osobniki te różnią się między sobą i różnice te zwiększają lub zmniejszają ich zdolność do wykorzystywania pożywienia i do własnej reprodukcji. Podobieństwo między osobnikiem i jego potomkiem jest rezultatem tego, że rodzice przekazują potomkom swój program genetyczny, cechy osobników wynikają zaś zarówno z tego programu, jak i z modyfikacji spowodowanych przez środowisko. Warunki zewnętrzne nie zmieniają jednak programu genetycznego, cechy nabyte nie dziedziczą się. Jedyne zmiany możliwe w tym programie to rzadko pojawiające się błędy przekazu, tzw. mutacje. Błędy te nie mają charakteru przystosowawczego. Najczęściej zmniejszają one zdolność do wykorzystania pożywienia, do przeżycia i rozmnażania się. Tylko nieliczne z tych rzadko występujących błędów zdolności te mogą zwiększać. Wówczas zmutowane osobniki z jakiegoś powodu są bardziej płodne lub rzadziej spotyka ich przedwczesna śmierć, dzięki czemu mają w życiu do dyspozycji więcej czasu na wykorzystanie swoich możliwości rozrodczych. Mówi się w związku z tym, że dobór naturalny działa albo przez różnicową płodność, albo przez różnicową przeżywalność. Z punktu widzenia losów życiowych jednostki są to dwa mechanizmy bardzo różne, ale z punktu widzenia ich wpływu na skład populacji (z punktu widzenia ewolucji) ich efekt jest dokładnie taki sam – stopniowe narastanie w populacji odsetka osobników o zmutowanym genotypie. Programy genetyczne, które zapewniają najlepsze przeżycie i największą liczbę wydanego potomstwa, utrzymują się w przyszłych pokoleniach, eliminując programy alternatywne. Cały system działa zatem w kierunku maksymalizacji przez pojedyncze osobniki prawdopodobieństwa przeżycia i liczby wydanego potomstwa. Istota ewolucji biologicznej przez dobór naturalny polega właśnie na tej maksymalizacji.

      W latach 50-tych ubiegłego wieku brytyjski genetyk ewolucyjny, J.B.S. Haldane, wyliczył maksymalny stopień zmian genetycznych wywołanych różnicową przeżywalnością. W rezultacie niechętnie wywnioskował, że istnieje tu poważny problem, znany obecnie jako dylemat Haldane’a. ⁸ Jego obliczenia wykazują, że wiele gatunków wyższych kręgowców nie mogło wyewoluować w dostępnym czasie.

      Ewolucja wymaga zastąpienia dawnych powszechnie występujących cech przez nowe rzadkie cechy. Jednak istnieją granice dla stopnia, w jakim te zastąpienia mogą mieć miejsce. Granice te zależą głównie od zdolności reprodukcyjnej gatunków. Dylemat Haldane’a dotyczy właśnie tych granic.

      Wyobraźmy sobie populację złożoną ze 100 000 osobników. Wyobraźmy sobie następnie, że w populacji tej pojawiają się dwa osobniki, samiec i samica, posiadające jakąś nową cechę, podczas gdy pozostałe 99 998 organizmów posiada zamiast niej jakąś inną cechę. Wyobraźmy sobie w końcu, że ta nowa cecha powstała ze starej wskutek jakiejś korzystnej mutacji. Zadaniem ewolucji jest zastąpienie tej starej cechy przez nową. Aby to zadanie wykonać, różnicowa przeżywalność musi wyeliminować 99 998 osobników i wszystkich ich potomków.

      Załóżmy, że ewolucja działa stale, pokolenie za pokoleniem przez miliony lat. Jedno pokolenie u człowieka trwa z grubsza trzydzieści lat, ⁹ a niektórzy przyjmują, że 25 lat. ¹⁰ Ponieważ jeszcze inni uważają, że dla ancestralnej linii hominidów ok. 4 milionów lat i wcześniej trwało ono 20 lat, ¹¹ załóżmy taką najkorzystniejszą dla ewolucjonizmu wielkość. Według syntezy neodarwinowskiej zastępowane cechy są zwykle jakąś nową wersją genu-allela. Nowy gen zwykle różni się od starego jakimś zmutowanym nukleotydem. Jak wiele nukleotydów w tym tempie mogło zostać zastąpionych w ciągu 6 milionów lat? Jeśli jeden na pokolenie, to razem 300 000. A samych pojedynczych różniących się nukleotydów w genomach szympansa i człowieka jest 40 milionów. Nie mówiąc o innych typach różnic.

      Czy można w ten sposób wyjaśnić pojawienie się znacznie ulepszonych czaszek, szczęk, zębów, stóp, mowy, postawy wyprostowanej, abstrakcyjnego myślenia i zachwytu dla muzyki?

      A nie można zapominać, że powyższe wyliczenia są nadmiernie optymistyczne dla ewolucjonizmu.

      Po pierwsze, dobór w przyrodzie nie jest tak doskonały, by w każdym pokoleniu ulegały eliminacji wszystkie osobniki ze starymi cechami pozostawały jedynie te dwa, które mają nową cechę i te dwa osobniki odtwarzały od razu całą populację. Ale jeśli dobór nie jest tak intensywny, to zastępowanie cech wymaga więcej czasu.

      Po drugie, korzystne mutacje są niezmiernie rzadkie. Populacja 100 000 osobników prawdopodobnie nie jest zdolna do utworzenia nawet jednej korzystnej mutacji w każdym pokoleniu nawet przy wysokiej dzietności, a to ze względu na niewielkie prawdopodobieństwo mutacji (od jednej stumilionowej do jednej miliardowej na jedną zasadę i jedną replikację). ¹²

      Po trzecie, nie uwzględniliśmy skutków mutacji niekorzystnych. Muszą one być wyeliminowane przez różnicową przeżywalność, ale to zwiększa koszty procesu.

      Po czwarte, nie braliśmy pod uwagę tych okresów, kiedy populacja osiąga szczyt lokalnego dostosowania, nie podlegając tym samym żadnym zmianom. Zjawisko to znane jako staza jest główną cechą zapisu kopalnego. Punktualiści twierdzą, że gatunki istnieją większość swego czasu w stanie stazy. Na podstawie zapisu kopalnego Gould oszacował, że typowy gatunek trwa przez 90% swego czasu w stazie, kiedy nie występują żadne zmiany morfologiczne. ¹³ A taka staza morfologiczna prawdopodobnie oznacza też stazę genetyczną.

      [Teoria przerywanej równowagi] ogranicza do pewnego stopnia zmienność genetyczną. Stopniowe i kolejno po sobie następujące zastępowanie genów nie będzie dobrym modele pochodzenia wyższych taksonów w sytuacji, w której przeważa staza. ¹⁴

Zjawisko stazy w istotny sposób redukuje czas, jaki jest dostępny dla zastąpień nukleotydów. Liczba takich zastąpień będzie więc wynosiła ok. jednej dziesiątej poprzedniej wartości, czyli ok. 30 tys. (w porównaniu z koniecznymi 40 milionami).

      Po piąte, często cechy nie są zastępowane bezpośrednio przez inne cechy. Może istnieć wiele pośrednich etapów w takim procesie. Na przykład wiele zastąpień wymaga, aby kilka genów pojawiło się we właściwej kolejności i było wzajemnie powiązanych w chromosomach. Tego się nie osiągnie jednym zastąpieniem.

      Po szóste, populacja hominidów nie mogła posiadać zdolności reprodukcyjnej wymaganej do tego procesu. Nie ma sposobu, by samica rodziła średnio 100 000 dzieci, a w mniejszych populacjach radykalnie spada prawdopodobieństwo pojawienia się korzystnej cechy.

      Populacja musi ponosić koszty zastępowania. Ale jeśli nie jest ona w stanie ponosić tych kosztów, to trzeba przyjąć, że wyjaśnienia ewolucyjne nie są wiarygodne.

Przypisy:

1. L.T., “Mniej ludzki”, Świat Nauki listopad 2005, nr 11 (171), s. 19.
2. Fujiyama, A., Watanabe, H., Toyoda, A., Taylor, T.D., Itoh, T., Tsai, S.F., Park, H.S., Yaspo, M.L., Lehrach, H., Chen, Z., Fu, G., Saitou, N., Osoegawa, K., de Jong, P.J., Suto, Y., Hattori, M., and Sakaki, Y. 2002. “Construction and analysis of a Human-Chimpanzee Comparative Clone Map”, Science 2002, vol. 295, s. 131-134.
3. D.E. Wildman, M. Uddin, G. Liu, L.I. Grossman, and M. Goodman, “Implications of natural selection in shaping 99.4% nonsynonymous DNA identity between humans and chimpanzees: Enlarging genus Homo”, Proceedings of the National Academy of Science USA 2003, vol. 100, no. 12, s. 7181-7188.
4. “The Chimpanzee Sequencing and Analysis Consortium 2005. Initial sequence of the cimpanzee genome and comparison with the human genome”, Nature 2005, vol. 437, s. 69-87.
5. W tej części wykorzystałem dane z artykułu Davida A. DeWitta, “Chimp genome sequence very different from man”, TJ 2005, vol. 19, no. 3, s. 4-5.
6. W tej części wykorzystałem następujące źródła: Walter James ReMine, The Biotic Message. Evolution versus Message Theory, St. Paul Science, Saint Paul, Minnesota 1994, s. 208-211; Don Batten, “Haldane’s Dilemma has not been solved”, TJ 2005, vol. 19, no. 1, s. 20-21; Walter James ReMine, “Cost theory and the cost of substitution – a clarification”, TJ 2005, vol. 19, no. 1, s. 113-125.
7. Sudhir Kumar, Alan Filipski, Vinod Swarna, Alan Walker, and S. Blair Hedges, “Placing confidence limits on the molecular age of the human–chimpanzee divergence”, PNAS December 27, 2005, vol. 102, no. 52, s. 18842–18847, http://www.pnas.org/cgi/reprint/0509585102v1
8. J.B.S. Haldane, “The Cost of Natural Selection”, Journal of Genetics 1957, vol. 55, s. 511-524, http://www.blackwellpublishing.com/ridley/classictexts/haldane2.pdf.
9. M. Kimura and T. Ohta, Theoretical Aspects of Population Genetics, Princeton University Press 1971, s. 28.
10. F.J. Ayala, “Reduction in Biology: A Recent Challenge”, w: D.J. Depew and B.H. Weber (eds.), Evolution at a Crossroads: The New Biology and the New Philosophy of Science, Bradford Books, MIT Press, Cambridge 1985, s. 72 [65-80]; R. Dawkins, Ślepy zegarmistrz czyli, jak ewolucja dowodzi, że świat nie został zaplanowany, Biblioteka Myśli Współczesnej, PIW, Warszawa 1994, s. 357.
11. G.L. Stebbins, Darwin to DNA, Molecules to Humanity, Published by W.H. Freeman and Company 1982, s. 357-358.
12. Halina Krzanowska, “Zapis informacji genetycznej”, w: Halina Krzanowska, Adam Łomnicki, Jan Rafiński, Henryk Szarski, Jacek M. Szymura, Zarys mechanizmów ewolucji, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 1995, s. 35 [17-70].
13. S.J. Gould, “The Meaning of Punctuated Equilibrium and Its Role in Validating a Hierarchical Approach to Macroevolution”, w: R. Milkman (ed.), Perspectives on Evolution, Sinauer Associates 1982, s. 84 [83-104]; S.J. Gould, “Punctuated equilibrium – a different way of seeing”, New Scientist, April 15, s. 137 [137-141].
14. Gould, “Punctuated equilibrium...”, s. 138.

4 lipca 2012 roku uczeni z ośrodka badawczego CERN mieszczącego się w Szwajcarii ogłosili odkrycie tzw. bozonu Higgsa, ostatniej niewykrytej dotąd cząstki elementarnej, której istnienie przewidywał Model Standardowy tych cząstek. Model ten przewidział istnienie 17 nieznanych cząstek, z których 16 odkryto w miarę szybko, ale na ostatnią trzeba było czekać kilkadziesiąt lat. Tak długo, że aż niektórzy uczeni zwątpili w jej istnienie.

Bozony są to cząstki posiadające spin całkowity. Wszystkie cząstki są albo bozonami, albo fermionami. Te ostatnie mają spin niecałkowity. Różnica między nimi polega na tym, że pierwsze (bozony) podlegają statystyce Bosego-Einsteina, a drugie (fermiony) - statystyce Fermiego-Diraca.

Rok temu polski kreacjonista Mieczysław Pajewski opublikował artykuł pt. "Boska cząstka". [1] Wyjaśniał w nim, dlaczego bozon Higgsa nazwano boską cząstką. [2] Dzisiejszy świat nauki, pisał, jest wrogo nastawiony do religii i nazwa ta jest zawoalowaną kpiną ze Stwórcy. W rzeczywistości bozon Higgsa miał pełnić ważną funkcję, wyjaśniając istnienie bardzo ważnej cechy wielu elementów Wszechświata - masy. Według brytyjskiego fizyka Petera Higgsa istnieje pole fizykalne, znane obecnie jako pole Higgsa, bez którego "cząstki śmigałyby przez Wszechświat z prędkością światła". Istnienie tego pola, a tym samym przenoszących oddziaływania cząstek Higgsa, wyjaśnia więc jedną z fundamentalnych cech świata - posiadanie masy przez cząstki elementarne. Cząstka Higgsa pozwala uczonym zrozumieć, co się działo tuż po początku Wszechświata, po Wielkim Wybuchu - stąd ta ironiczna nazwa. [3]

Amerykański autor kreacjonistyczny Mario Seiglie w niedawno opublikowanym artykule pokazał jednak, że wbrew intencjom fizyków można się doszukiwać jakiegoś uzasadnienia dla nazywania bozonu Higgsa mianem "boskiej cząstki". [4] Odkrycie tej cząstki wymagało niezwykłej dokładności zarówno obliczeń teoretycznych, jak i pomiarów. Seiglie zacytował artykuł w „The Economist”, [5] którego autor ujawnił, że model standardowy wymagał wyznaczenia wartości ok. 20 stałych do 32 miejsca po przecinku. Wstawienie mniej dokładnych wartości prowadzi do tak nonsensownych przewidywań, jak wystąpienie zdarzeń o prawdopodobieństwie większym niż 100%. Anonimowy autor artykułu w „The Economist” nazwał też tę sytuację, czyli potrzebę niezwykłej dokładności, niezadowalającą, niewygodną (uncomfortable). Ale dlaczego dokładność ma być niewygodna?

Seiglie przypomina, że zgodność wielu różnych stałych fizycznych do odległego miejsca po przecinku jest charakterystyczną cechą tzw. subtelnego zestrojenia, o którym się mówi przy okazji zasady antropicznej. Zasada ta głosi, że fundamentalne stałe fizyczne mają z dużą dokładnością, do wielu miejsc po przecinku, takie wartości, które są potrzebne do istnienia życia i samego człowieka oraz że nawet niewielkie zmiany tych wartości uniemożliwiłyby istnienie człowieka i życia biologicznego na Ziemi. Wszechświat okazuje się miejscem idealnie dostosowanym do naszego istnienia.

Termin "zasada antropiczna" został po raz pierwszy użyty przez Brandona Cartera w 1973 roku, [6] ale jeszcze w latach 50. Fred Hoyle, zajmujący się procesami wewnątrz gwiazd, wskazywał, jak dopasowane muszą być stany rezonansowe węgla, aby mógł z niego powstawać tlen. [7] Podobnych przykładów jest bardzo wiele. Gdyby silne oddziaływania jądrowe były nawet 0,3% mocniejsze lub 2% słabsze, to życie we Wszechświecie nie byłoby możliwe. [8] Energie stanu podstawowego 4He, 8Be, 12C i 16O nie mogą być większe lub mniejsze o więcej niż 4%, gdyż we Wszechświecie będzie za mało tlenu i węgla, by mogło istnieć życie. [9] Tempo ekspansji Wszechświata musi być subtelnie dopasowane z dokładnością 1:10^55. [10] Dlatego Hoyle w 1982 roku wnioskował, że "jakiś superintelekt figlował z fizyką, chemią i biologią". [11] Sam Hoyle był ateistą i miał na myśli raczej jakąś supercywilizację kosmiczną niż Boga. Ale inni myśliciele snuli bardziej odważne wnioski. Paul Davies, który jeszcze w 1983 roku popierał ateizm, [12] rok później uznał, że "prawa [fizyki] wydają się być wytworem nadzwyczaj pomysłowego projektu", [13] żeby w 1988 roku uznać, że "istnieją moim zdaniem mocne dane empiryczne, że coś jest poza tym wszystkim. Wrażenie projektu jest wszechwładne". [14]

Większość dzisiejszych uczonych stanowią ewolucjoniści (w szerokim sensie tego słowa), którzy mocno zaakceptowali naturalizm Darwina. Odrzucają oni możliwość, by przedmiotem rozważań w nauce stał się Bóg. Przyjęli oni charakterystyczną postawę, którą dobrze widać w wyznaniu biologa z Harvardu, Richarda Lewontina:

Bierzemy stronę nauki pomimo wyraźnej absurdalności niektórych jej wytworów, pomimo niepowodzenia w zrealizowaniu wielu jej ekstrawaganckich obietnic zdrowia i życia, pomimo tolerowania przez wspólnotę uczonych pustych "takich sobie bajeczek", ponieważ jesteśmy apriorycznie zaangażowani, zaangażowani po stronie materializmu [czyli odrzucenia istnienia czegokolwiek boskiego lub nadnaturalnego].

To nie metody i ustalenia nauki zmuszają nas jakoś do przyjęcia materialistycznego wyjaśnienia świata zjawisk, ale przeciwnie - jesteśmy do tego zmuszeni przez nasze aprioryczne [czyli przyjęte z góry] założenie, że materialne przyczyny doprowadzą do pojawienia się aparatury badawczej i zbioru pojęć, które utworzą materialistyczne wyjaśnienia, bez względu na to, jak wydawałyby się one niezgodne z intuicją czy tajemnicze dla laika. Ponadto materializm ten ma absolutny charakter, ponieważ nie wolno nam pozwolić, by w naszych drzwiach pojawiła się Boska Stopa. [15]

Subtelne dostrojenie wielu cech Wszechświata do potrzeb życia i istnienia człowieka stanowi dla takich uczonych olbrzymi problem. Trudno uznać, że dostrojenie to jest wynikiem przypadku, prawdopodobieństwo byłoby znikome. Naturalistycznie zorientowani uczeni mają nadzieję, że jakaś przyszła "teoria wszystkiego", być może któraś z teorii superstrun, z czasem wyjaśni stan rzeczy. Tylko że takiej teorii jeszcze nie znaleziono. Inni upatrują ratunek w koncepcji wieloświata - nasz Wszechświat byłby tylko jednym z wielu wszechświatów o różnych własnościach i prawach przyrody, a skoro tak, to w jednym z nich czysto przypadkowo mogło nastąpić subtelne zestrojenie. Tylko że nie ma sposobu, by przekonać się o istnieniu równoległych wszechświatów. Idąc śladami Darwina, ateistyczni uczeni zmuszeni są do karkołomnych poszukiwań, jak uniknąć najprostszego i oczywistego rozwiązania. Biblia mówi o tym wyraźnie: Albowiem gniew Boży ujawnia się z nieba na wszelką bezbożność i nieprawość tych ludzi, którzy przez nieprawość nakładają prawdzie pęta. To bowiem, co o Bogu można poznać, jawne jest wśród nich, gdyż Bóg im to ujawnił. Albowiem od stworzenia świata niewidzialne Jego przymioty - wiekuista Jego potęga oraz bóstwo - stają się widzialne dla umysłu przez Jego dzieła, tak że nie mogą wymówić się od winy. Ponieważ, choć Boga poznali, nie oddali Mu czci jako Bogu ani Mu nie dziękowali, lecz znikczemnieli w swoich myślach i zaćmione zostało bezrozumne ich serce. Podając się za mądrych, stali się głupimi...
(Rzym. 1:18-22)

Przypisy:
[1] Mieczysław Pajewski, "Boska cząstka" (Kreacjonizm 27), Duch Czasów nr 1, 2012, s. 19-20, http://tiny.pl/h2xmx.
[2] Nazwę taką nadali Leon Lederman i Dick Teresi w książce Boska cząstka. Jeśli Wszechświat jest odpowiedzią, jak brzmi pytanie?, Na Ścieżkach Nauki, Prószyński i S-ka, Warszawa 1996 (wyd. oryg. 1993).
[3] Alexandra Witze, "Higgs discovery helps make sense of matter", Science News December 29, 2012, vol. 182, no. 13, s. 16, http://tiny.pl/h2g1t.
[4] Mario Seiglie, "Higgs Boson: Evidence for Universe's Fine-Tuning", The Good News September/October 2012, s. 23.
[5] "The Higgs Boson: Gotcha! The hunt for physics's most elusive quarry is over", The Economist July 7, 2012, s. 72, http://tiny.pl/h2gck.
[6] Brandon Carter, "Large Number Coincidences and the Anthropic Principle in Cosmology", w: M. S. Longair (ed.), Cosmological Theories with Observational Data (IAU Symposium No. 63), D. Reidel Publishing Company , Dordrecht 1974, s. 291-298, http://tiny.pl/h2gdk. Por. też Michał Heller, Ostateczne wyjaśnienia Wszechświata, Universitas, Kraków 2008, s. 105-107.
[7] Lee Strobel, Dochodzenie w sprawie Stwórcy, Wydawnictwo Credo, Katowice 2007, s. 173.
[8] John D. Barrow and Frank J. Tipler, The Anthropic Cosmological Principle and the Structure of the Physical World, Oxford University Press, New York 1986, s. 318-327, 354-359.
[9] R. E. Davies and R. H. Koch, "All the Observed Universe Has Contributed to Life", Philosophical Transactions of the Royal Society of London, ser. B, 1991, vol. 334, s. 391-403, http://tiny.pl/h2gfv.
[10] Alan H. Guth, "Inflationary Universe: A Possible Solution to the Horizon and Flatness Problems", Physical Review D 1981, vol. 23, no., 2, s. 348 [347-356], http://tiny.pl/h2g5h.
[11] Fred Hoyle, "The Universe: Past and Present Reflections", Annual Reviews of Astronomy and Astrophysics 1982, vol. 20, s. 16 [1-35], http://tiny.pl/h2g5g.
[12] Paul Davies, God and the New Physics, Simon and Schuster, New York 1983 (wyd. polskie: Bóg i nowa fizyka, Cyklady, Warszawa 1996).
[13] Paul Davies, Superforce: The Search for a Grand Unified Theory of Nature, Simon and Schuster, New York 1984, s. 243.
[14] Paul Davies, The Cosmic Blueprint: New Discoveries in Nature's Creative Ability to Order the Universe, Simon and Schuster, New York 1988, s. 203. Późniejsze swoje przemyślenia Davies ujawnił w książkach Plan Stwórcy. Naukowe podstawy racjonalnej wizji świata, Znak, Kraków 1996 (wyd. oryg. 1992) oraz Kosmiczna wygrana. Dlaczego Wszechświat sprzyja życiu?, Na Ścieżkach Nauki, Prószyński i S-ka, Warszawa 2008 (wyd. oryg. 2007).
[15]  Richard Lewontin, "Billlions and Billions of Demons", The New York Review, Jan. 9, 1997, s. 31, http://tiny.pl/hkwx2.

Kto może być bardziej pewny prawdziwości teorii niż jej twórca? A jednak Darwin, ojciec współczesnego ewolucjonizmu, żywił spore wątpliwości co do prawdziwości swojego wyjaśnienia, skąd się wzięło olbrzymie bogactwo życia na Ziemi. Jego teoria bowiem ma pewną niewygodną filozoficzną implikację i Darwin ją spostrzegł. Oto, jak wyraził swoje zastrzeżenia wobec czysto naturalistycznego procesu ewolucji:
"Jeśli chodzi o mnie, to zawsze pojawiają się straszne wątpliwości, czy można zaufać przekonaniom ludzkiego umysłu, który przecież rozwinął się z umysłu niższych zwierząt. Czy przekonania te mają jakąkolwiek wartość? Jeśli w umyśle małpy występują jakieś przekonania, to czy ktokolwiek może im zaufać?" [1]
Wielu myślicieli wzmacniało i rozszerzało tego typu wątpliwości, wskazując, że światopogląd naturalistyczny (według którego przyroda to jedyna rzeczywistość) jest epistemologicznie niespójny, sam się obala. [2] W dodatku coraz więcej teistów przestaje wierzyć w naturalizm, zwłaszcza w ewolucyjny naturalizm, ponieważ nie gwarantuje on, że ludzie dochodzą do wiarygodnych, prawdziwych przekonań na temat rzeczywistości. [3] Przeciwko temu, że ewolucyjny naturalizm może wyjaśnić umysłowe zdolności człowieka do odkrywania prawdy, wytoczyć można dwa podstawowe zarzuty.

1. Ewolucja promuje przetrwanie gatunku, a nie prawdziwe przekonania.
Mówi się, że ewolucja poprzez dobór naturalny w ciągu miliardów lat wyprodukowała intelektualne i zmysłowe zdolności poznawcze człowieka. Ale procesy ewolucyjne uwzględniają jedynie przetrwanie i reprodukcję. Innymi słowy, ewolucja jedynie zwiększa przystosowanie konkretnego organizmu do środowiska - popierając tym samym dalsze istnienie gatunku. Dla tego procesu nieistotne są przekonania osobników gatunku na temat środowiska.

Niektórzy wprawdzie sądzą, że posiadanie prawdziwych przekonań zwiększa szansę na przeżycie, ale wątpliwe jest, by była to bezwyjątkowa reguła. W niektórych przypadkach wiarygodne prawdziwe przekonania mogą przyczyniać się do przetrwania, ale w innych prawdziwość przekonań może być bez znaczenia. Zauważył to znakomity uczony Francis Crick, gdy przyszło mu wyjaśniać pochodzenie wierzeń religijnych, które uważa za fałszywe. Crick jest zdania, że nasze mózgi rozwijały się głównie w okresie, gdy ludzie trudnili się polowaniem i zbieractwem. Aby przeżyć, ludzie musieli współpracować w małych grupach i odnosić się z wrogością do sąsiednich, konkurencyjnych plemion. I tak konkluduje: "W takich warunkach wspólne wierzenia wzmacniają więź między członkami jednego plemienia. Jest więcej niż prawdopodobne, że w wyniku ewolucji nasze mózgi mają wbudowaną potrzebę takich wierzeń. Nie ewoluowały wszak pod presją konieczności dokonywania odkryć naukowych, chodziło tylko o to, aby być dostatecznie sprytnym, żeby przeżyć i pozostawić po sobie potomstwo". [4]
Możemy nie zgadzać się z poglądem, że wierzenia religijne nie odzwierciedlają prawdziwie rzeczywistości i że jedynie służą do pogłębienia więzi międzyludzkich, ale trudno nie zgodzić się z ogólną opinią, że dla przeżycia i pozostawienia potomstwa ważnych jest wiele czynników, niekoniecznie prawdziwość przekonań. Nawet fałszywe przekonania, jeśli tylko zwiększają wartość przeżycia lub szansę wydania potomstwa, mają walor w ewolucji.

Naturalizm ewolucyjny nieuchronnie podważa zaufanie, jakim obdarzamy nasze własne, traktowane jako prawdziwe, przekonania. Oto, jak tę sprawę przedstawia chrześcijański filozof Alvin Plantinga: "Ewolucjonizm i naturalizm są nie tylko niedobraną parą, ale zawzięcie ze sobą walczą. Nie można racjonalnie akceptować jednocześnie ewolucjonizmu i naturalizmu [...]. Naturalizm czy ewolucyjny naturalizm wydaje się prowadzić do głębokiego i powszechnego sceptycyzmu. Prowadzi do wniosku, że nasze zdolności poznawcze tworzące przekonania - pamięć, postrzeganie zmysłowe, logiczne rozumowania itd. - nie są wiarygodne i nie można ufać, że produkują więcej prawdziwych niż fałszywych przekonań." [5]

2. Fałszywe przekonania ilustrują epistemologiczną niewiarygodność ewolucyjnego naturalizmu.
Cytowaliśmy wyżej poglądy Cricka na temat roli wierzeń religijnych. Wielu innych naturalistycznych uczonych oraz filozofów kontynuowało wątpliwości Darwina w podobny do Cricka sposób. Ich zdaniem bodziec religijny powstał w rezultacie procesów ewolucyjnych. Innymi słowy, wiara w Boga, w obiektywną moralność i życie pozagrobowe to utworzone przez ewolucję przekonania, które w odległej przeszłości pomagały ludziom przeżyć. Świetny uczony i popularyzator nauki Lawrence Krauss tak o tym pisze: "Nie da się obalić religijnego przekonania, że Wszechświat jest dziełem wszechmocnej istoty. Ten rodzaj opierania się na wierze sam musi mieć podstawę ewolucyjną. Mówiło się i mówi o "genie boga": idei, która niegdyś dostarczała przewagi w walce o przeżycie tym, którzy wierzyli w ukrytą ojcowską kontrolę, nadającą porządek, cel i znaczenie Wszechświatowi, z jakim mamy do czynienia". [6]

Głośny ateista Richard Dawkins poszedł jeszcze dalej, argumentując, że wiara w Boga jest urojeniem umysłowym, wywołanym przez wadliwie funkcjonujący proces ewolucji ludzkiego mózgu. Odrzuca on wszelkie przekonania religijne jako rezultat szkodliwego "wirusa umysłu".

Ale przypisywanie fałszywych (z perspektywy naturalistycznej) przekonań religijnych człowieka procesowi ewolucyjnemu tylko powiększa podejrzenia, jakie żywił już Darwin. Jeśli ewolucja jest odpowiedzialna za powszechnie przez rodzaj ludzki żywione przekonania religijne, które z naturalistycznego punktu widzenia są jawnie fałszywe (a nawet według Dawkinsa szkodliwe), to można z tego wyciągnąć wniosek, że fałszywe przekonania na temat rzeczywistości mogą równie dobrze wspierać przeżycie człowieka, jak przekonania prawdziwe. Tylko że jak wtedy ewolucjoniści mogą ufać, że ich własne przekonania są wiarygodne i prawdziwe? Skoro ewolucja nie gwarantuje prawdziwości przekonań ludzkiego umysłu, to skąd wiadomo, że sam ewolucyjny naturalizm jest prawdziwy?

Chrześcijańska teistyczna alternatywa
Chrześcijański teistyczny światopogląd głosi, że doskonale racjonalna istota, Bóg, jest podstawą i źródłem rozumu. A tym samym logika, matematyka, wiedza i prawda wypływają z nadrzędnego inteligentnego boskiego umysłu i charakteryzują stworzony przezeń Wszechświat. A ponieważ Bóg uczynił ludzkie istoty na swój obraz, z racjonalnymi zdolnościami i organami zmysłowymi, które generalnie poprawnie funkcjonują, to ludzie są zdolni odkrywać rozumny i empiryczny porządek świata. Obiektywne istnienie Boga jest fundamentem autentycznej wiedzy człowieka na temat świata.

Marta Cuberbiller

[1] Charles Darwin do W. Grahama, 3 lipca 1881, w: Francis Darwin (ed.), "The Life and Letters of Charles Darwin" 1897 (przedruk: Elibron, Boston 2005), vol. 1, s. 285.
[2] Clive Staples Lewis, "Cudy. Wprowadzenie ogólne", Instytut Wydawniczy "PAX", Warszawa 1958, rozdział 3; Richard Taylor, "Metaphysics", 4th ed. Prentice-Hall, Englewood Cliffs, NJ 1992, s. 110-112; Victor Reppert, "C.S. Lewis's Dangerous Idea: A Philosophical Defense of Lewis's Argument from Reason", InterVarsity, Downers Grove, IL 2003.
[3] Patrz Alvin Plantinga, "Warrant and Proper Function", Oxford University Press, New York 1993, rozdziały 11-12.
[4] Francis Crick, "Zdumiewająca hipoteza, czyli nauka w poszukiwaniu duszy", Na Ścieżkach Nauki, Prószyński i S-ka, Warszawa 1997, s. 346.
[5] Alvin Plantinga, "Evolution vs. Naturalism: Why They are Like Oil and Water", Books & Culture July/August 2008, http://www.christianitytoday.com/bc/2008/004/11.37.html.
[6] Lawrence M. Krauss, "Science and Religion Share Fascination in Things Unseen", New York Times 2005, November 8, http://genesis1.asu.edu/~krauss/08essay.html. (Kenneth Richard Samples, "Darwin's Doubt: Can Naturalistically Evolved Human Minds Be Trusted to Yield True Beliefs About Reality?", New Reasons To Believe 2009, vol. 1, no. 1, s. 3-5.)

Richard Lenski jest znany dzięki prowadzeniu najdłuższego i bardzo szczegółowo opisanego eksperymentu z ewolucją w laboratorium. Eksperyment dotyczy bakterii Escherichia coli i prowadzony jest przez około dwadzieścia lat w laboratorium Uniwersytetu Stanu Michigan. Ponieważ jest to szybko rozmnażający się organizm, w czasie eksperymentu zaobserwowano ponad 40 tysięcy pokoleń tej jednej wyjściowej bakterii. Można na tej podstawie sporo powiedzieć o ewolucji, przynajmniej o ewolucji tej bakterii.

Potomków bakterii Lenski podzielił na 12 laboratoryjnych populacji, obserwując, jakim zmianom będą one podlegały w trakcie eksperymentu. Większość zmian była podobna. Wszystkie 12 populacji wykształciły na przykład większe komórki, jak też zwiększyły tempo wzrostu, gdy były żywione glukozą. Ale w jednej z tych populacji około 31500-nej generacji wydarzyło się coś nadzwyczajnego - uważa Lenski. Bakterie nagle uzyskały zdolność metabolizowania cytrynianu. Zwykle E. coli nie korzystają z takiego pokarmu. Bakteriologowie nawet odróżniają po tej cesze E. coli od innych bakterii. Zmutowane bakterie zwiększyły dzięki nowemu pokarmowi rozmiary populacji i jej zróżnicowanie.

Lenski obliczył, że do tego momentu wyhodował wystarczającą liczbę komórek bakteryjnych, by uznać, że wszystkie proste mutacje musiały już zajść wiele razy. Wywnioskował więc, że zdolność do wykorzystywania cytrynianu jako pożywienia musiała być wynikiem czegoś szczególnego - jakiejś niezwykle mało prawdopodobnej mutacji, np. rzadkiej inwersji chromosomalnej albo nagromadzenia się kilku kolejnych mutacji pod rząd. Jednym słowem, Lenski wnioskował o zmianie takiego charakteru, na temat którego trwają spory ewolucjonistów z kreacjonistami.

Aby wykryć, co się stało, Lenski korzystał z zamrażarki, w której wcześniej poumieszczał próbki każdej populacji co 500 pokoleń. Pozwoliło mu to powtarzać zdarzenia od takiego punktu wyjściowego, jaki wybrał. Po prostu odmrażał bakterie i umożliwiał im ponowną ewolucję. Miało to odpowiedzieć na pytanie, czy ta sama populacja wyewoluuje ponownie zdolność metabolizowania cytrynianu, czy też równie prawdopodobne będzie wyewoluowanie tej zdolności przez którąkolwiek z pozostałych populacji?

Spośród bilionów komórek bakteryjnych tylko oryginalna populacja była w stanie powtórzyć swój sukces, a i to tylko wtedy, gdy powtórna ewolucja rozpoczynała się od generacji 20 000-nej lub późniejszej. Znaczy to, że w okolicach tej generacji zdarzyło się coś, co później pozwoliło uzyskać zdolność odżywania się cytrynianem. Tylko co to było? Lenski nie potrafi jeszcze udzielić odpowiedzi na to pytanie (Proceedings of the National Academy of Science, June 10, 2008, vol. 105, no. 23, s.7899-7906).

Brak tej odpowiedzi nie powstrzymuje jednak ewolucjonistów od okrzyków tryumfu. Znany biolog ewolucyjny z Uniwersytetu Chicago Jerry Coyne uważa wynik Lenskiego za dowód, że w trakcie ewolucji może nastąpić to, co negują kreacjoniści - powstanie złożonych cech organizmu przez połączenie mało prawdopodobnych wydarzeń. Przypuszczalnie w jednej z 12 linii pojawiła się jakaś szczęśliwa mutacja potrzebna do tego, by w połączeniu z drugą mutacją wytworzyć nową zdolność organizmu. Inne linie komórek nie zdobyły tej pierwszej koniecznej mutacji, wskutek czego nawet jeśli pojawiła się u nich ta druga mutacja, wspomniana zdolność organizmu się nie ukształtowała. Sam Lenski uważa, że tym samym potwierdził się pogląd Stevena Jaya Goulda, zmarłego kilka lat temu wybitnego biologa, że ewolucja jest pełna przypadkowych wydarzeń. Przypadkowe mutacje mogą skierować ewolucję w tę lub inną stronę i gdyby ktoś zapoczątkował jeszcze raz proces ewolucji na Ziemi, to najprawdopodobniej potoczyłaby się ona zupełnie inaczej i doprowadziła do bardzo odmiennych skutków.

Przedwczesny tryumf
Czy rzeczywiście wynik badań Lenskiego jest sukcesem ewolucjonistów w walce z kreacjonistami? Czy Lenski otrzymał w laboratorium ten rodzaj ewolucji, który kreacjoniści odrzucają? Przypomnijmy, że kreacjonizm nie jest zwykłą negacją ewolucjonizmu. Kreacjoniści uznają za realną pewną odmianę ewolucji, tzw. mikroewolucję, i robią to od czasów co najmniej o dwadzieścia lat uprzedzających opublikowanie głównego dzieła Darwina. Nawet pojęcie doboru naturalnego zostało wymyślone przez kreacjonistę Edwarda Blytha, który przy jego pomocy tłumaczył niewielkie różnice występujące w ramach tego samego gatunku lub na niewiele wyższym poziomie (rodzaju). Spór między kreacjonistami i ewolucjonistami dotyczy jedynie tzw. makroewolucji albo lepiej: powstawania nowych planów budowy ciała organizmów, czyli zmian na poziomie co najmniej rodziny.

Wyniki badań Lenskiego skomentował na swoim blogu znany przedstawiciel koncepcji inteligentnego projektu Michael Behe. Behe komentował wcześniejsze wyniki osiągnięte w trwającym 20 lat eksperymencie Lenskiego w siódmym rozdziale książki "The Edge of Evolution", wydanej w 2007 roku. Okazało się, że wszystkie korzystne mutacje wykryte w czasie badań miały degradujący charakter. Znaczyło to, że w tych przypadkach pewne funkcjonujące geny były wyciszone (genetycy mówią "znokautowane") albo mniej aktywne. Wynikało z tego, że przypadkowe mutacje dużo łatwiej niszczą geny, niż je budują - i to nawet w tych sytuacjach, gdy pomagają organizmowi przetrwać. Był to bardzo ważny wniosek. Proces, który tak łatwo niszczy geny, na pewno nie służy do budowania złożonych z wielu białek, spójnie działających układów molekularnych, jakich jest pełno w komórce.

Jak teraz Behe ocenia doniesienie Lenskiego, że po ok. 30 tysiącach pokoleń jedna z linii komórek rozwinęła zdolność odżywiania się na cytrynianie w obecności tlenu, czego dzikie szczepy E. coli nie potrafią? Okazuje się, że te dzikie szczepy posiadają już wiele enzymów, które wykorzystują cytrynian i mogą go trawić, czyli że nie jest to dla nich jakiś egzotyczny związek chemiczny, którego nigdy "na oczy nie widziały". Tyle że dzikiej bakterii brakuje jednego istotnego elementu - enzymu o nazwie "permeaza cytrynianu", który jest w stanie przetransportować cytrynian z zewnątrz do wnętrza komórki przez jej ścianę, membranę komórkową. Bakterii E. coli brakowało więc nie całego mechanizmu, a jedynie znalezienia sposobu, jak przenosić cytrynian do wnętrza komórki. Cała reszta mechanizmu, potrzebna do metabolizmu cytrynianu, już się tam znajduje. Sam Lenski wyznał to w cytowanym wyżej artykule: "Jedyną znaną przeszkodą, by bakterie rozwijały się w powietrzu na pożywce z cytrynianu, była ich niezdolność do transportu cytrynianu w warunkach tlenowych". Zmiana, jaka się dokonała w jednej z 12 linii rozwojowych bakterii w laboratorium Lenskiego, nie polegała więc na zdobyciu całej skomplikowanej zdolności odżywiania się na nowym rodzaju pokarmu, jak mógłby sądzić ktoś mniej zorientowany. Polegała ona tylko na uzupełnieniu o jeden element już istniejącej skomplikowanej maszynerii metabolicznej.

Behe wspomina również innych badaczy (cytowanych także przez Lenskiego), którzy w ostatnich kilkudziesięciu latach wyróżnili zmutowaną E. coli, zdolną do odżywiania się cytrynianem. W jednym przypadku nie znaleziono odpowiedzialnej za to mutacji (B.G. Hall, Chromosomal mutation for citrate utilization by Escherichia coli K-12, "Journal of Bacteriology" 1982, vol. 151, s. 269-273). W innym przypadku pojawiła się nadekspresja (kodowanego przez gen o nazwie citT) białka, które zwykle transportuje cytrynian przy nieobecności tlenu. To nadekspresywne białko umożliwiło E. coli wzrost na cytrynianie w obecności tlenu (K.M. Pos, P. Dimroth, and M. Bott, The Escherichia coli citrate carrier CitT: a member of a novel eubacterial transporter family related to the 2-oxoglutarate/malate translocator from spinach chloroplasts, Journal of Bacteriology 1998, vol. 180, s. 4160-4165). Lenski jeszcze nie odkrył poszukiwanej mutacji, ale przypuszczalnie - mówi Behe ? mutanty Lenskiego okażą się korzystać albo z tego, albo z innego genu, nieco ulepszonego tak, by umożliwić transport cytrynianu przez membranę w obecności tlenu.

Trudności probabilistyczne
Behe uważa, że wyniki badań Lenskiego znacznie lepiej pasują do poglądów z "The Edge of Evolution". W książce tej Behe przekonywał, że gdyby uzyskanie nowej zdolności organizmu zależało tylko od jednej mutacji, to darwinowski ewolucjonizm miałby niewielki problem z jej znalezieniem. Ale jeśli potrzeba więcej niż jednej mutacji, to prawdopodobieństwo wystąpienia ich wszystkich niezwykle maleje. Przypomnijmy, że prawdopodobieństwo dwóch niezależnych zdarzeń jest równe iloczynowi ich prawdopodobieństw. Jeśli dla przykładu każde z dwóch zdarzeń ma prawdopodobieństwo wystąpienia 1/1000, to prawdopodobieństwo ich łącznego wystąpienia wynosi 1/1000 000. A prawdopodobieństwo mutacji jest dużo, dużo mniejsze niż 1/1000 - w organizmach wielokomórkowych w najlepszym wypadku 1/100 000 000 (a z reguły jeszcze niższe o rząd lub dwa rzędy wielkości). Ujmując to słowami Behe'ego: "Jeśli zanim wystąpi korzystny skutek, potrzebne są dwie mutacje, i jeśli przy tym stan pośredni [tzn. po pierwszej mutacji] jest niekorzystny dla organizmu, czyli mniej dopasowany do środowiska niż stan wyjściowy - to mamy już wielki problem dla teorii ewolucji" (Michael Behe, "The Edge of Evolution: The Search for the Limits of Darwinism", Free Press, New York 2007, s. 106). A jeśli potrzeba więcej niż dwumutacji, z których dopiero ostatnia daje zmutowanym organizmom przewagę nad innymi, to zadanie takie przekracza możliwości przypadkowych mutacji, na których opiera się darwinowski model ewolucji.

Niektórzy biologowie ewolucyjni, co prawda, rozpatrywali już możliwość wielokrotnych mutacji (np. H.A. Orr, A minimum on the mean number of steps taken in adaptive walks, "Journal of Theoretical Biology" 2003, vol. 220, s. 241-247), ale z reguły unikają takich wyjaśnień jak diabeł święconej wody, gdyż prowadzą one do katastrofalnych wniosków probabilistycznych. Wolą znajdować wyjaśnienia przy pomocy serii korzystnych mutacji, gdyż wówczas ma zastosowanie idea doboru kumulatywnego. Tym razem sam Lenski stwierdził, że poszukiwana przezeń mutacja jest prawdopodobnie ostatnią z serii wielokrotnych mutacji, a poprzednia lub poprzednie nie miały korzystnego charakteru. Taka wielokrotna mutacja o ograniczonym skutku (przypomnijmy, że niemal cały mechanizm trawienia cytrynianu jednak już istniał) jest jeszcze do przyjęcia dla kreacjonistów, zwłaszcza jeśli cała seria składała się tylko z dwu mutacji.

Ale jeśli powstanie wielu złożonych cech komórki wymagało wielokrotnych, więcej niż dwu, mutacji, z których dopiero ostatnia przynosiła korzystny efekt dla komórki, to darwinowski ewolucjonizm nie jest w stanie ich wyjaśnić. Sytuacja w sporze ewolucjonizm-kreacjonizm po odkryciach Lenskiego pod tym względem się nie zmieniła.

(Multiple Mutation Needed for E. Coli, "Michael Behe's Amazon Blog, 3:35 PM PDT, June 6, 2008, http://www.amazon.com/gp/blog/post/PLNK3U696N278Z93O)