211service.com
Interludium darwinowskie
Carl Woese opublikował prowokacyjny i pouczający artykuł A New Biology for a New Century w czerwcowym numerze 2004 Mikrobiologia i Biologia Molekularna Recenzje . Jego głównym tematem jest przestarzałość biologii redukcjonistycznej praktykowanej przez ostatnie sto lat oraz potrzeba nowej biologii opartej na społecznościach i ekosystemach, a nie na genach i molekułach. Stawia także inne niezwykle ważne pytanie: kiedy rozpoczęła się ewolucja darwinowska? Przez ewolucję Darwina rozumie ewolucję taką, jak rozumiał ją sam Darwin, opartą na intensywnej rywalizacji o przetrwanie wśród gatunków niekrzyżujących się. Przedstawia dowody na to, że ewolucja Darwina nie cofnęła się do początków życia. We wczesnych czasach dominował proces, który nazywał horyzontalnym transferem genów, dzieleniem się genów między niespokrewnionymi gatunkami. Staje się bardziej powszechne, im dalej cofasz się w czasie. Carl Woese jest największym światowym ekspertem w dziedzinie taksonomii drobnoustrojów. Cokolwiek pisze, nawet w tonie spekulacyjnym, należy traktować poważnie.
Woese postuluje złoty wiek życia przeddarwinowskiego, w którym horyzontalny transfer genów był powszechny i nie istniały odrębne gatunki. Życie było wtedy wspólnotą komórek różnego rodzaju, dzielących się informacjami genetycznymi, tak aby sprytne chemiczne sztuczki i procesy katalityczne wynalezione przez jedno stworzenie mogły być dziedziczone przez wszystkie z nich. Ewolucja była sprawą wspólnotową, cała społeczność rozwijała się w zakresie wydajności metabolicznej i reprodukcyjnej, ponieważ geny najbardziej wydajnych komórek były współdzielone. Ale potem, pewnego złego dnia, komórka przypominająca prymitywną bakterię znalazła się o krok przed swoimi sąsiadami pod względem wydajności. Ta komórka oddzieliła się od społeczności i odmówiła dzielenia się. Jego potomstwo stało się pierwszym gatunkiem. Dzięki doskonałej wydajności nadal prosperował i rozwijał się oddzielnie. Kilka milionów lat później inna komórka oddzieliła się od społeczności i stała się innym gatunkiem. I tak to trwało, aż całe życie zostało podzielone na gatunki.
Ta historia była częścią naszego wydania z marca 2005 r.
- Zobacz resztę numeru
- Subskrybuj
Podstawowa biochemiczna maszyneria życia ewoluowała szybko w ciągu kilkuset milionów lat poprzedzających erę Darwina i zmieniła się bardzo niewiele w ciągu następnych dwóch miliardów lat ewolucji drobnoustrojów. Ewolucja Darwina jest powolna, ponieważ poszczególne gatunki, raz ustalone, ewoluują bardzo niewiele. Ewolucja darwinowska wymaga wyginięcia gatunków, aby nowe gatunki mogły je zastąpić. Trzy innowacje pomogły przyspieszyć tempo ewolucji w późniejszych etapach ery darwinowskiej. Pierwszą z nich była płeć, która jest formą horyzontalnego transferu genów w obrębie gatunku. Drugą innowacją była organizacja wielokomórkowa, która otworzyła zupełnie nowy świat formy i funkcji. Trzecim był mózg, który otworzył nowy świat skoordynowanych wrażeń i działania, którego kulminacją była ewolucja oczu i rąk. Przez całą erę Darwina sporadyczne masowe wymierania pomogły otworzyć możliwości dla nowych przedsięwzięć ewolucyjnych.
Teraz, po jakichś trzech miliardach lat, era Darwina dobiegła końca. Epoka rywalizacji gatunkowej skończyła się około 10 tysięcy lat temu, kiedy jeden gatunek, Homo sapiens zaczął dominować i reorganizować biosferę. Od tego czasu ewolucja kulturowa zastąpiła ewolucję biologiczną jako siłę napędową zmian. Ewolucja kulturowa nie jest darwinowska. Kultury rozprzestrzeniają się poprzez poziomy transfer idei bardziej niż poprzez dziedziczenie genetyczne. Ewolucja kulturowa przebiega tysiąc razy szybciej niż ewolucja darwinowska, zabierając nas w nową erę współzależności kulturowych, którą nazywamy globalizacją. A teraz, w ciągu ostatnich 30 lat, Homo sapiens ożywiła starożytną, przeddarwinowską praktykę horyzontalnego transferu genów, z łatwością przenosząc geny z drobnoustrojów do roślin i zwierząt, zacierając granice między gatunkami. Szybko wkraczamy w erę postdarwinowską, kiedy gatunki przestaną istnieć, a ewolucja życia znów będzie wspólnotowa.
W epoce postdarwinowskiej biotechnologia zostanie udomowiona. Nie zabraknie zestawów do samodzielnego wykonania dla ogrodników, którzy wykorzystają transfer genów do wyhodowania nowych odmian róż i storczyków. Ponadto gry biotechnologiczne dla dzieci, w które gra się prawdziwymi jajkami i nasionami, a nie obrazami na ekranie. Inżynieria genetyczna, kiedy trafi w ręce ogółu, spowoduje eksplozję bioróżnorodności. Projektowanie genomów będzie nową formą sztuki, równie kreatywną jak malowanie czy rzeźba. Niewiele z nowych kreacji będzie arcydziełami, ale wszystkie przyniosą radość ich twórcom i różnorodność naszej fauny i flory.
Freeman Dyson jest emerytowanym profesorem fizyki w Instytucie Badań Zaawansowanych w Princeton w stanie New Jersey. Jego badania skupiały się na fizyce wewnętrznej gwiazd, wiązkach cząstek subatomowych i pochodzeniu życia.