Nye evolusjonære hypoteser

Fra boka Heretic; M. Leisola, Avslutning av kap.11. The Chasm widens.

Et voksende antall av biologer har i praksis gitt opp den tradisjonelle neo-darwinistiske teorien. Allerede i 1980 erklærte Harvard paleontolog St. Jay Gould at neo-darwinismen var død. Men i en akademisk verden, kontroller av naturalisme, har ikke dette ført til noen død, men til ett kappløp for å fylle den opp med ulike tileggs-fixer. Vi skal ta et kort overblikk over noen av disse anstrengelsene:

Hypotesen om punktert likevekt, promotert av St. Jay Gould og J. Eldredge: I 1972, foreslo paleontolog N. Eldridge og S.J. Gould (1941- 2002) en teori som de kalte Punktert likevekt (Punctuated Equilibrium) for å gjøre rede for makroevolusjonære endringer fortolket fra fossilregisteret. (Eldredge og Gould, 1972). De gikk mot det da fremherskende syn at mangel på mellomformer skyldes manglende fossilmateriale. Hovedtyngden av deres teori gikk på at mangelen på fossildata for gradvise evolusjonære endringer, er reell. De holdt fast på at fossilregisteret viste lange perioder med liten eller ingen endring (stasis), punktert av korte utbrudd av rask evolusjon. Eldredge og Gould forklarer eks. på plutselige forekomster av nye arter som resultat av separat, ikke-overlappende artsdannelse (allopatric speciation).

Da Eldredge og Gould foreslo sin hypotese var rådende oppfatning at nye artsdannelser skjedde ved separat, ikke-overlappende, artsdannelse (allopatric speciation). E. Mayr som var nestor i det 20.århundres biologi, endret oppfatning grunnet nye bevis for samtidig (sympatric) artsdannelse. Ut fra det vi vet nå, og fra diskusjonen om en Ikke-tilfeldig evolusjonsmekanisme, så er er samtidig (sympatric) artsdannelse, ut fra en Ikke-tilfeldig evolusjonsmekanisme en mer sannsynlig forklaring på punktering av likevekt-fenomenet. Tilhengere av felles avstamning har ikke i tilstrekkelig grad adressert problemet med hvordan informasjon i komplekse, nålevende organismer ble bygd opp fra antatte fjerne stamfedre. Uten en slik forklaring, er det heller ingen gyldig teori om felles avstamning. Se mer her.

Selvorganisering: I løpet av 1990 årene utviklet en gruppe forskere ved Santa Fe Insituttet i New Mexico en hypotese som de kalte selvorganisering (23). Den var ment å forklare opprinnelsen til biologiske systemer kun ved referanse til kjemiske og fysiske lover og prosesser. Dens talsmenn peker på den spontane tilsynekomst av orden fra uorden i naturen, slik som krystaller eller spiralene i virvelstormer etc. Denne fremgangsmåten fungerer greit til å forklare matematisk komprimerbare ordensformer, slike som kan uttrykkes i en algoritme. Men det forklarer ikke den aperiodiske og ikke-komprimerbare orden som biologisk informasjon består av.

Evo-Devo: Talsmenn for evolusjonær developmental biologi (Evo-Devo) mener at å forstå hvordan organismer utvikler seg fra embryoer, vil kaste lys over hvordan de utviklet seg. De henter inspirasjon fra det synet at genetisk informasjon uttrykt tidlig i embryo-utviklingen synes å ha en hovedinnflytelse på basis-strukturen til en organisme. Dette er der handlingen skjer, i termer av storslåtte, morfologiske innovasjoner. Spesielt har noen utviklingsbiologer understreket homeotiske gener (inkl. Hox-gener), som regulerer utviklingen til nøkkel-anatomiske strukturer i ulike organismer (25). Evo-devo talsmenn har foreslått at mutasjoner av slike regulerende gener har frembragt endringer i basis-strukturer, og tillatt evolusjonære prosesser å generere nye former mye raskere enn tidligere formodet.

Men etter en tidlig suksess, har evo-devo løpt inn i problemer. Forskning som strekker seg over noen tiår, har bekreftet at mutasjoner i regulerende gener generelt er katastrofale for den muterte organismen. Talsmann for evo-devo, Wallace Arthur innrømte dette. Han uttrykte tro på felles avstamning, men erkjente også "når konsekvensene av stor-effekts mutasjoner på fitness i den tidlige utviklingen er studert, er de i nesten samtlige tilfeller funnet å være avtagende for fitness (egnethet)". Dette er bekreftet gjennom studier av bananfluer (Drosophila), og er en av hovedgrunnene til avvisning av Goldschmidt's plutselig-forandrings teori i evolusjonen. (26)

Epigenetisk arv. Eva Jablonka fra Universitetet i Tel Aviv forsvarer et nytt syn på evolusjon, som inneholder elementer av slike evolusjonære endringer. Et syn som ikke passer sammen med neo-darwinismen. (27) Jablonka har samlet bevis for sitt syn om et epigenetisk arv-system, og hevder at endringer i metabolisme, forårsaket av omgivelsene, blir arvet fra foreldrene, uavhengig av DNA. Dette kan skje f.eks. via membraner eller andre tredimensjonale strukturer i cellen. Kjemiske endringer med DNA, som ikke endrer dens nukleotide-sekvenser (som metylering), kan ha en effekt på regulering av gener. Hun nevner en nylig oppdaget RNA-formidlet epigenetisk arv. (28) Små stykker av RNA, sammen med enzymer, påvirker genuttrykket av kromatin-strukturer. Mekanismene som Jablonka refererer, forklarer imidlertid ikke makro-evolusjon. Hun tvinges til å konkludere: "Siden, med få unntak, inkorporering av epigenetisk arv og epigenetiske kontrollmekanismer i evolusjonære modeller og empiriske studier, ennå er sjeldne, er vår diskusjon uunngåelig noe spekulativ."

Naturlig genetisk engineering. Genetiker ved Chicago Universitet, James A. Shappiro som, sammen med Richard von Sternberg, publiserte artikler som er kritiske til den moderne evolusjons-syntesen. Shaphiro kaller sitt syn 'naturlig genetisk engineering'. Organismer modifiserer sitt genom i møte med endringer i omgivelsene. (29) Han viser at slike endringer ikke er tilfeldige. Muasjoner synes å være regulerte, og organismen svarer intelligent i forhold til omgivelsene. Han refererer til en et bakterielt SOS-system, aktivert som et resultat av DNA-skade. Cellen starter å danne DNA-polymiserende enzymer som gjør feil. Systemet er skadelig for organismen, men resulterer i mutasjoner som fører til feil-reparering. Så snart skaden er under kontroll, blir den feil-provoserende polymerasen blokkert. Shaphiros arbeid er fasinerende, og åpner nye aspekter av cellens informasjons-systemer. Men hvordan denne programmerte evne til å reagere på omgivelsene dukket opp, forblir ubesvart. Shaphiros observasjoner gjør cellen mer kompleks enn tidligere antatt, og blir således en større utfordring for enhver ikke-styrt evolusjonær prosess.

Dette var noen av de mer framtredende fiks-teoriene, satt frem i tilsvar til eksperimentelle data, men også i håp om å redde moderne evolusjonsteori. Som naturalister tviler ikke forskerne på evolusjon som sådan, men de betviler den neo-darwinistiske mekanismen. Men alle de foreslåtte fiks-teoriene, kommer med en eller flere fatale begrensninger, og de kan kokes ned til manglende evne til å generere nye og fremgangsrike biologiske former og informasjon. For å finne det, må vi se etter en type årsak som er i virksomhet nå, med demonstrert evne til å fremkalle ny form og informasjon, intelligente årsaker.

Det finnes flere andre teorier, f.eks. hybrider. I tillegg har professor Dennis Noble nylig kommet med en kritikk av moderne evolusjons-syntese, som kan sees f.eks. her.

Referanser:

23. Stuart Kaufmann, "At Home in the Universe, The Search for the Laws of Self-Organization and Complexity (New York: Oxford university Press, 1995)

25. https://www.pitt.edu/~jhs/articles/Maresca_Schwartz_sudden_origins.pdf Tilgjengelig 29.10.2018

26. evolutionnews.org/2016/01/accepting_or_re/

27. Eva Jablonka og Gal Raz, "Transgenerational Epigenetic Inheritance Prevalence, Mechanisms and Implications for the Study of Heredity and Evolution," Quarterly Review of Biology 84, no.2 (2009): 131-176

28. dx.doi.org/10.1038/nature04674 Tilgjengelig 29.10.2018

29. James A. Shaphiro, "A view from the 21st Century (Upper Saddle River;NJ: FT Press Science, 2011)

Oversettelse og bilder ved Asbjørn E. Lund