Bilde: Eric H. Davidson via Caltech.
Med bortgang av paleontologen David Raup og biolog og vitenskapshistoriker Will Provine de siste månedene har vi fått anledning til å reflektere over to kjente evolusjonære forskere som var modig nok til å kritisere neo-darwinismen. Men det er en annen en vi har savnet - Eric Davidson, utviklingsbiolog fra Caltech som, dessverre, gikk bort denne siste August http://www.caltech.edu/news/developmental-biologist-eric-h-davidson-passes-away-47772.
Davidson er kjent for å formulere begrepet gen-utviklings nettverk (dGRNs), til en beskrivelse av hvordan gener samhandler med hverandre, for å regulere sitt uttrykk i de tidlige stadier av utviklingen. Aktiviteten til et dGRN er meget innflytelsesrik i bestemmelse av kroppsplanen for et dyr.
Nylig kontaktet en e-korrespondent meg for å spørre om dGRNs. Denne personen hadde vært i kommunikasjon med en evolusjonsbiolog som hevdet at dGRNs er svært fleksible og kunne vise hvordan nye dyr utviklet seg. Jeg visste ikke at Eric Davidson, så jeg kan ikke dele noen personlige anekdoter, men det virker som en passende tid til å vurdere hva den store dGRN-ekspert Eric Davidson sa på dette området.
Som Stephen Meyer forklarer i Darwins Doubt(DD), trodde Davidson, basert på sitt eksperimentelle arbeid, at dGRNs ikke er mye fleksible i det hele tatt. Davidson observerte at mutasjoner påvirker dGRNs som regulerer kropps-plan utvikling, førte til "katastrofalt tap for kroppen eller helt tap av levedyktighet." (1) Han forklarte:
Det er alltid en observerbar konsekvens dersom en dGRN underkrets blir avbrutt. Siden disse konsekvensene alltid er katastrofalt dårlige, er fleksibiliteten minimal, og siden underkretsene alle sammen er forbundet med hverandre, tar hele nettverket del i den kvalitet, at det bare er en måte for ting til å fungere. Og virkelig embryoene av hver art utvikler seg på bare én måte.
Han skrev videre:
Interferens med uttrykk av noe [multippelt tilknyttede dGRNs] av mutasjon eller eksperimentell manipulasjon, har alvorlige effekter på den fasen av utviklingen som de setter i gang. Dette fremhever den selektive bevaring av hele under-kretsen, på grensen til utviklingskatastrofe ... "(2)
Men kanskje mest påfallende, erkjente Davidson, i å diskutere hypotetiske "fleksible" dGRNs, at vi spekulerer "der ingen moderne dGRN gir en modell" siden de "må ha atskilt seg på grunnleggende områder, fra de som nå blir avslørt i våre laboratorier." (1)
Meyer siterte mye av dette bevis i Darwins Doubt. Betrakt nå hvordan UC Berkeley paleontolog Charles Marshall svarte på Stephen Meyer, når Marshall anmeldte Meyers bok i tidsskriftet Science. Marshall skrev: "Dagens GRNs har blitt overlagt med en halv milliard år med evolusjonær innovasjon (som forklarer deres motstand mot endring), mens GRNs på tidspunktet for fremveksten av dyrerekkene (phyla) ikke var så belemret." (3)
Bilde 2. PC-modell av dGRN hos sjøpinnsvin
Den eneste grunnen til at Marshall ville ha sagt dette er hvis moderne dGRNs faktisk er "så belemret" at de ikke kunne gi en modell for utvikling. Marshall ble tvunget til å ignorere moderne eksperimentelle data, og spekulerer i at kanskje de siste dGRNs var annerledes.
Således, mens Marshall tittel: "Når tidligere tro trumfer stipend," var en anklage rettet mot Meyers arbeid, mener jeg (Casey Luskin) at det er langt mer tilbøyelige å vende den helt rundt mot Marshalls egne argumenter, som Meyer forklarte i sitt svar til Marshall.
Som et resultat av alt dette, konkluderte Davidson med at, "i motsetning til klassisk evolusjonsteori, de prosessene som styrer de små endringene som er observert som arter skiller seg, kan ikke tas som modell for utvikling av kroppsplaner til dyr." (4) Han utdypet:
Neo-darwinistisk evolusjon ... forutsetter at hele prosessen fungerer på samme måte, slik at utviklingen av enzymer eller blomsterfarger, kan brukes som dagens representanter for studier av utvikling av kroppsplaner. Det forutsetter feilaktig at forandring i protein- kodende sekvens, er den grunnleggende årsak til endring i utviklingsprogram; og det antar feilaktig at evolusjonære endringer i kroppsplan morfologi skjer ved en kontinuerlig prosess. Alle disse forutsetningene er i utgangspunktet kontra det faktiske. Dette kan ikke være overraskende, siden den neo-darwinistiske syntese, som disse ideene stammen var en premolekylær biologi sammensetning, fokusert på populasjonsgenetikk og. . . naturhistorie, der ingen av dem har noen direkte innflytelse på genomisk regulerende systemer, som driver embryonal utvikling av kroppsplanen. (1)
Poenget er at eksperimentell forskning på dGRNs i moderne dyr viser at de IKKE synes fleksible. Eksperter erkjenner dette. De erkjenner endog at det er en utfordring for neo-darwinismen. De som hevder noe annet tar rett og slett feil. (1)
Referanser:
(1) Eric Davidson, "Evolutionary Bioscience som Regulatory Systems Biology." Developmental Biology, 357: 35-40 (2011).
(2) Eric H. Davidson og Douglas Erwin. "En integrert visning av prekambrium eumetazoer Evolution". Cold Spring Harbor Symposium på Kvantitativ biologi, 74: 1-16 (2010).
(3) Charles R. Marshall, "Når Prior Belief Trumps stipend," Science, 341 (20 september 2013): 1344.
(4) Eric Davidson, The Regulatory Genome: gennettverk i utvikling og evolusjon. Burlington: Elsevier, 2006, s. 195.
Oversatt av Asbjørn E. Lund
(Bildene sto ikke i opprinnelig artikkel, evt. untatt det 1., og er satt inn av undertegnede, se lenke i Bilde-nr)
Eric Davidson (1937-2015) om gennettverk