Spis treści

Karta redakcyjna

Seria „Inteligentny projekt”

Wstęp

CZĘŚĆ 1. TAJEMNICA BRAKUJĄCYCH SKAMIENIAŁOŚCI

Rozdział 1. Nemezis Darwina

Rozdział 2. Bestiariusz z Burgess

Rozdział 3. Miękkie ciała i twarde fakty

Rozdział 4. Czy nie brakuje skamieniałości?

Rozdział 5. Czy geny opowiadają historię?

Rozdział 6. Zwierzęce drzewo życia

Rozdział 7. Punktualizm

CZĘŚĆ 2. JAK ZBUDOWAĆ ZWIERZĘ

Rozdział 8. Eksplozja informacji kambryjskiej

Rozdział 9. Inflacja kombinatoryczna

Rozdział 10. Pochodzenie genów i białek

Rozdział 11. Bliższe spojrzenie na gen

Rozdział 12. Złożone adaptacje i matematyka neodarwinowska

Rozdział 13. Pochodzenie planów budowy ciała

Rozdział 14. Rewolucja epigenetyczna

CZĘŚĆ 3. CO PO DARWINIE?

Rozdział 15. Postdarwinowski świat i samoorganizacja

Rozdział 16. Pozostałe modele postneodarwinowskie

Rozdział 17. Czy inteligentny projekt jest możliwy?

Rozdział 18. Oznaki projektu w eksplozji kambryjskiej

Rozdział 19. Zasady nauki

Rozdział 20. Co jest stawką?

Podziękowania

Bibliografia

Przypisy

Inne książki w serii

Tytuł oryginału
Darwin’s Doubt: The Explosive Origin of Animal Life and the Case for Intelligent Design

Copyright © 2013 by Stephen C. Meyer
Illustrations © 2013 Ray Braun, Seattle, WA
All rights reserved
Copyright © for the Polish edition by Fundacja En Arche, Warszawa 2021

Przekład
ARTUR BARANOWSKI

Redaktor naukowy serii
prof. dr hab. KAZIMIERZ JODKOWSKI

Redaktor prowadzący
JACEK FRONCZAK

Redakcja merytoryczna
dr GRZEGORZ NOWAK

Redakcja językowa
ALICJA KASZYŃSKA

Korekta
JOANNA MORAWSKA

Projekt okładki
JADWIGA TOPOLOWSKA

Projekt graficzny
MARIA ROSŁONIEC

Skład
HONORATA KOZON

lustracja na okładce
Wikimedia Commons, Shutterstock

Wydanie I

ISBN 978-83-66233-67-6 (PDF)
ISBN 978-83-66233-66-9 (EPUB)
ISBN 978-83-66233-68-3 (MOBI)

Fundacja En Arche
al. Jana Pawła II 80 lok. 15
00-175 Warszawa
biuro@enarche.pl
Księgarnia internetowa
enarche.pl/ksiegarnia/

Konwersja: eLitera s.c.

SERIA INTELIGENTNY PROJEKT

Seria Inteligentny Projekt to pierwsza tak ambitna i bogata propozycja na polskim rynku wydawniczym, w ramach której ukazują się książki dotyczące teorii inteligentnego projektu – Intelligent Design (ID).

Autorzy zastanawiają się: Czy różnorodność życia na Ziemi może być wyjaśniona wyłącznie przez procesy czysto przyrodnicze? Czy złożone struktury biologiczne mogły powstać drogą przypadku i konieczności, bez udziału inteligencji? Czy Ziemia jest tylko jedną z wielu niczym niewyróżniających się planet?

Teoria inteligentnego projektu jest ogólną teorią rozpoznawania projektu i ma szerokie zastosowanie w takich dziedzinach nauki, jak kryminalistyka, historia, kryptografia, astronomia i inżynieria. Seria Inteligentny Projekt pokazuje, że koncepcja ID powinna być stosowana również w zagadnieniach pochodzenia i rozwoju różnych form życia, a także w próbie zrozumienia nas samych.

Uważam, że nauka jest działalnością ludzi, którzy z przymrużeniem oka spoglądają na osoby przekonane, że poznały prawdę absolutną. Nauka uświadamia nam, że nasza wiedza jest zawsze niepewna.

Carlo Rovelli,
Aix-Marseille Université
i Institut Universitaire de France

Wstęp

Kiedy słyszymy o „rewolucji informacyjnej”, zwykle przychodzą nam do głowy chipy krzemowe i oprogramowanie, telefony komórkowe i superkomputery. Rzadko natomiast myślimy o drobnych organizmach jednokomórkowych lub pojawieniu się zwierząt na Ziemi. Jest lato 2012 roku, siedzę w zaciszu wąskiej średniowiecznej ulicy w Cambridge, gdzie ponad pół wieku temu rozpoczęła się radykalna „rewolucja informacyjna” w biologii. Rewolucja ta została zapoczątkowana przez niezwykłych naukowców, Francisa Cricka i Jamesa Watsona. Moja fascynacja tym, w jaki sposób ich odkrycie zmieniło nasze rozumienie natury życia, zaczęła się w późnych latach osiemdziesiątych, gdy jako doktorant studiowałem w Cambridge. Od lat pięćdziesiątych XX wieku, kiedy Watson i Crick po raz pierwszy rzucili światło na strukturę chemiczną i właściwości informacyjne DNA, biolodzy zrozumieli, że żywe istoty, tak samo jak urządzenia high-tech, opierają się na informacji cyfrowej, która w przypadku życia jest przechowywana w czteroznakowym kodzie chemicznym zagnieżdżonym w podwójnie skręconej helisie.

Ze względu na znaczenie informacji dla istot żywych stało się teraz jasne, że w historii życia nastąpiło wiele odrębnych „rewolucji informacyjnych” – w przeciwieństwie do rewolucji ludzkich odkryć czy wynalazków – obejmujących dramatyczny wręcz wzrost informacji w samym świecie żywym. Dla naukowców jest teraz oczywiste, że zbudowanie żywego organizmu wymaga informacji, a zbudowanie całkowicie nowej formy życia z prostszej formy życia wymaga niezmiernej wręcz ilości nowej informacji. Tak więc gdziekolwiek zapis skamieniałości świadczy o powstaniu jakiejś całkowicie nowej formy zwierzęcego życia – tym rytmie biologicznych innowacji – świadczy także o znacznym wzroście informacji w biosferze.

W 2009 roku napisałem książkę pod tytułem Podpis w komórce. DNA i świadectwa inteligentnego projektu na temat pierwszej „rewolucji informacyjnej” w dziejach życia, która nastąpiła wraz z powstaniem pierwszych form życia na Ziemi. Przedstawiłem w niej, jak odkrycia biologii molekularnej w latach pięćdziesiątych i sześćdziesiątych ustaliły, że DNA zawiera informację w formie cyfrowej, z jego czterema chemicznymi podjednostkami (zwanymi zasadami nukleotydowymi) działającymi jak litery w języku pisanym lub symbole w języku komputerowym. Biologia molekularna ujawniła również, że komórki stosują złożony system przetwarzania informacji, aby uzyskać dostęp do informacji przechowywanej w DNA i wykorzystywać ją do budowy białek oraz niezbędnych im do przeżycia „maszynerii białkowych”. Naukowcy próbujący wyjaśnić pochodzenie życia, muszą wyjaśnić również, w jaki sposób powstały zarówno cząsteczki bogate w informacje, jak i sam system przetwarzania informacji w komórce.

Z rodzaju informacji znajdującej się w żywych komórkach – czyli informacji precyzyjnej, w której sekwencja znaków jest ważna dla funkcjonowania sekwencji jako całości – wyłoniła się kłopotliwa tajemnica. Żaden nieukierunkowany proces fizyczny lub chemiczny nie wykazał zdolności do wytwarzania określonej informacji rozpoczynającej się od „prekursorów czysto fizycznych lub chemicznych”. Chemiczne teorie ewolucyjne nie zdołały więc rozwiązać tajemnicy powstania pierwszej formy życia – wymóg, o który zabiega już niewielu teoretyków ewolucyjnych głównego nurtu.

W książce Podpis w komórce nie tylko przedstawiłem istniejący w nauce dobrze znany impas w badaniach nad pochodzeniem życia, ale zaprezentowałem również argument wspierający teorię inteligentnego projektu. Chociaż nie znamy materialnej przyczyny generującej działanie kodu genetycznego o charakterze cyfrowym, biorącego początek od czysto fizycznych lub chemicznych prekursorów, to wiemy – opierając się na naszym niezmiennym i powtarzalnym doświadczeniu – o jednej przyczynie, która jest w stanie wytworzyć ten typ informacji. Jest nią inteligencja lub umysł. Jak zauważył teoretyk informacji Henry Quastler: „Tworzenie informacji jest zwykle kojarzone ze świadomą aktywnością”[1]. Zawsze gdy znajdziemy dowolny rodzaj informacji – tworzącej sygnał radiowy, wyrytej w kamiennym pomniku, zawartej na dysku magnetycznym lub wytworzonej przez naukowca badającego pochodzenie życia starającego się skonstruować samoreplikującą się cząsteczkę – i prześledzimy źródło tej informacji, niezmiennie dochodzimy do umysłu, a nie jedynie materialnego procesu. Z tego powodu odkrycie istnienia informacji o charakterze cyfrowym nawet w najprostszych żywych komórkach wskazuje na wcześniejszy udział inteligentnego projektanta w pracach nad ukształtowaniem pierwszych form życia.

Moja książka okazała się kontrowersyjna, ale w zupełnie nieoczekiwanym aspekcie. Chociaż jasno stwierdziłem, że piszę o pochodzeniu pierwszej formy życia oraz o teoriach ewolucji chemicznej, które próbują wyjaśnić pochodzenie życia z innych prostszych i wcześniejszych związków chemicznych, wielu krytyków reagowało tak, jakbym napisał zupełnie inną książkę. W istocie niewielu próbowało obalić rzeczywistą tezę mojej książki, że inteligentny projekt przedstawia najlepsze wyjaśnienie źródła informacji niezbędnej do wytworzenia pierwszej formy życia. Zamiast tego większość krytykowała książkę, tak jakby przedstawiała ona krytykę podstawowej neodarwinowskiej teorii ewolucji biologicznej – teorii, która w istocie próbuje wyjaśnić pochodzenie kolejnych nowych form życia z wcześniejszych prostszych form życia. Zamiast obalić moje twierdzenie, że żadne ewolucyjne procesy chemiczne nie posiadają wystarczającej mocy wyjaśniającej ostateczne pochodzenie informacji w DNA (lub RNA) niezbędnej do wytworzenia życia z wcześniejszych i prostszych związków chemicznych, wielu krytyków przywoływało już następujące w żywych organizmach procesy – w szczególności procesy oparte na doborze naturalnym[2] działającym na podstawie losowych mutacji w już istniejącym bogatym w informację DNA. Innymi słowy, krytycy ci powoływali się na nieukierunkowany proces, który działa na istniejące obecnie bogate w informację cząsteczki DNA, aby obalić mój argument o niepowodzeniu nieukierunkowanych procesów materialnych w tworzeniu informacji DNA[3].

Na przykład wybitny biolog ewolucyjny Francisco Ayala próbował obalić Podpis w komórce, argumentując, że dowody pochodzące z porównania DNA ludzi i niższych naczelnych wykazały, że genomy tych organizmów powstały w wyniku niekierowanego, a tym samym niezaprojektowanego inteligentnie procesu – mimo że moja książka nie zajmowała się w ogóle kwestią ewolucji człowieka ani próbą wyjaśnienia pochodzenia ludzkiego genomu, a sam proces, do którego nawiązał Ayala, wyraźnie zakładał istnienie innego bogatego w informacje genomu u jakiegoś hipotetycznego niższego naczelnego[4].

Inne dyskusje na temat tej książki przywoływały układ odpornościowy ssaków jako przykład zdolności naturalnej selekcji i mutacji do tworzenia nowej informacji biologicznej, mimo że ten układ odpornościowy może czynić takie cuda tylko dlatego, że jego gospodarz już jest żywy i mimo że ten układ zależy od starannie zaprogramowanego wcześniej rodzaju zdolności adaptacyjnej bogatej w informację genetyczną – tę, która pojawiła się długo po powstaniu pierwszego życia. Inny krytyk konsekwentnie utrzymywał, że „główny argument Meyera” dotyczy „niezdolności przypadkowej mutacji i selekcji do dodania informacji do [istniejącego wcześniej] DNA”[5] i próbował w związku z tym odeprzeć krytykę neodarwinowskiego mechanizmu biologicznej ewolucji rzekomo zawartą w tej książce.

Uznałem to za trochę surrealistyczne i poczułem się, jakbym zawędrował do zaginionego rozdziału jednej z powieści Kafki. Książka Podpis w komórce nie krytykowała teorii ewolucji biologicznej ani nie pytała, czy mutacja i selekcja mogą dodać nową informację do już istniejącego, bogatego w informację DNA. Sugerowanie, że było inaczej, tak jak zrobiło to wielu moich krytyków, pokazało, że intencją tej krytyki było tworzenie problemu zastępczego.

Tym, którzy nie są zaznajomieni z konkretnymi problemami, przed którymi stoją naukowcy próbujący wyjaśnić początek życia, może nie wydawać się oczywiste, dlaczego powoływanie się na dobór naturalny nie pomaga wyjaśnić powstania pierwszej formy życia. Moglibyśmy powiedzieć, że jeśli dobór naturalny i losowe mutacje są w stanie wytworzyć nową informację w żywych organizmach, to dlaczego nie może się tak stać w środowisku zupy prebiotycznej? To rozróżnienie pomiędzy kontekstem biologicznym a prebiotycznym było niezwykle ważne w mojej argumentacji. Selekcja naturalna zakłada istnienie żywych organizmów o zdolnościach reprodukcyjnych. Jednak sama replikacja we wszystkich istniejących komórkach zależy od bogatych w informacje białek oraz kwasów nukleinowych (DNA i RNA), a pochodzenie takich właśnie bogatych w informacje cząsteczek jest dokładnie tym, co badanie musi wyjaśnić. Dlatego też Theodosius Dobzhansky, jeden z prekursorów nowoczesnej syntezy neodarwinowskiej, może powiedzieć stanowczo: „Prebiologiczna selekcja naturalna jest sprzecznością samą w sobie”[6]. Czy też, jak wyjaśnia laureat Nagrody Nobla, biolog molekularny i badacz pochodzenia życia Christian de Duve, teorie prebiotycznej selekcji naturalnej zawodzą, ponieważ „potrzebują informacji implikującej założenie, które samo należy wyjaśnić w pierwszej kolejności”[7]. Oczywiście, nie wystarczy powołać się na proces, który już trwa – jak w przypadku zapoczątkowanego życia – lub gdy już pojawiła się informacja biologiczna, aby wyjaśnić pochodzenie życia lub pochodzenie informacji niezbędnej do jego wytworzenia.

Mimo to od dawna miałem świadomość istnienia istotnych powodów, by wątpić, że mutacje i selekcja mogą dodać wystarczająco dużo nowych informacji odpowiedniego rodzaju, aby być powodem wielkoskalowych czy makroewolucyjnych innowacji – tych różnych rewolucji informacyjnych, które nastąpiły już po pojawieniu się życia. Z tego powodu uważam za coraz bardziej nużącą konieczność godzenia się, choćby czysto teoretycznego, z treścią twierdzeń, które, jak myślę, prawdopodobnie są fałszywe.

I tak powtarzające się uszczypliwości moich krytyków przyniosły pozytywny skutek. Mimo że nie twierdziłem tego, co wielu z nich podnosiło w odpowiedzi na Podpis w komórce, postanowiłem napisać tę właśnie książkę. I oto jest.

Oczywiście, bezpieczniej byłoby zostawić tę kwestię. Obecnie wielu biologów ewolucyjnych niechętnie przyznaje, że żadna chemiczna teoria ewolucji nie przedstawiła odpowiednio dobrego wyjaśnienia pochodzenia życia ani ostatecznego pochodzenia informacji niezbędnej do jego wytworzenia. Po co obstawać przy sprawie, której nigdy nie stawiano na pierwszym miejscu?

Ponieważ pomimo odczuwanego powszechnie przeciwnego wrażenia – tworzonego przez podręczniki, media i rzeczników nauki oficjalnej – ortodoksyjna neodarwinowska teoria ewolucji biologicznej osiągnęła impas prawie tak poważny jak ten, przed którym stoi chemiczna teoria ewolucji. Czołowe postacie z kilku dyscyplin biologii – biologii komórki, biologii rozwojowej, biologii molekularnej, paleontologii, a nawet biologii ewolucyjnej – otwarcie teraz krytykują kluczowe założenia współczesnej wersji teorii Darwina w recenzowanej literaturze naukowej. Od 1980 roku, kiedy harwardzki paleontolog Stephen Jay Gould oświadczył, że neodarwinizm „jest w gruncie rzeczy martwy pomimo jego trwania jako podręcznikowej ortodoksji”[8], liczba krytycznych opinii stale rośnie.

Wciąż pojawiające się artykuły naukowe oraz książki wzbudziły nowe wątpliwości co do mocy twórczej samego mechanizmu mutacji i selekcji[9]. Wątpliwości te są tak dobrze ugruntowane, że wybitni teoretycy ewolucji muszą teraz od czasu do czasu uspokajać opinię publiczną, tak jak to zrobił biolog Douglas Futuyma, mówiąc: „To, że nie wiemy, jak zachodziła ewolucja, nie usprawiedliwia wątpliwości, czy w ogóle zaszła”[10]. Niektórzy czołowi biolodzy ewolucyjni, a szczególnie ci związani z grupą naukowców znaną jako altenberska szesnastka, otwarcie wzywają do nowej teorii ewolucji, ponieważ wątpią w twórczą moc mechanizmu mutacji i selekcji naturalnej[11].

Podstawowym problemem, przed którym staje neodarwinizm, podobnie jak w przypadku chemicznej teorii ewolucji, jest problem pochodzenia nowej informacji biologicznej. I chociaż neodarwiniści często odrzucają problem pochodzenia życia jako odizolowanej anomalii, to czołowi teoretycy uznają, że również neodarwinizm nie wyjaśnił pochodzenia tej nowatorskiej zmienności, bez której dobór naturalny nie mógłby nic zrobić. Odpowiada to istniejącemu problemowi źródła pochodzenia informacji biologicznej. Problem pochodzenia informacji leży u podstaw wielu innych uznawanych dziś problemów współczesnej wersji teorii Darwina – od pojawiania się nowych planów budowy ciała do powstawania złożonych struktur i systemów, takich jak skrzydła, pióra, oczy, echolokacja, krzepnięcie krwi, maszyneria molekularna, jajo owodniowców, skóra, układ nerwowy czy wielokomórkowość, by wymienić tylko kilka.

Jednocześnie klasyczne przykłady ilustrujące sprawność doboru naturalnego i innych przypadkowych mutacji nie obejmują powstawania nowej informacji genetycznej. Wiele tekstów biologicznych mówi na przykład o słynnych już ziębach z wysp Galapagos. Dzioby tych ptaków zmieniły z czasem kształt i długość. Książki te przypominają także, jak populacje ciem w Anglii pociemniały, a następnie rozjaśniły się w odpowiedzi na zmieniające się poziomy zanieczyszczeń przemysłowych. Takie epizody są często przedstawiane jako rozstrzygające dowody siły ewolucji. I rzeczywiście nimi są, jeśli odpowiednio zdefiniuje się termin „ewolucja”. Ma on bowiem wiele znaczeń, a niewiele podręczników biologii je rozróżnia. „Ewolucja” może odnosić się do wszystkiego, od trywialnej cyklicznej zmiany w granicach wcześniej istniejącej puli genów po tworzenie całkowicie nowej informacji genetycznej i nowych struktur w wyniku selekcji naturalnej działającej na podstawie mutacji losowych. Jak wielu wybitnych biologów wyjaśniło na łamach ostatnio ukazujących się artykułów naukowych, niewielka „mikroewolucyjna” zmiana nie może być ekstrapolowana do wyjaśnienia wielkoskalowej „makroewolucyjnej” innowacji[12]. W większości zmiany mikroewolucyjne (takie jak zmiana koloru lub kształtu) wykorzystują lub wyrażają istniejącą informację genetyczną, podczas gdy zmiana makroewolucyjna niezbędna do powstania nowych organów lub planów całego ciała wymaga powstania całkowicie nowej informacji. Jak zauważyła rosnąca liczba biologów ewolucyjnych, dobór naturalny wyjaśnia „tylko przetrwanie najlepiej przystosowanego, a nie pojawienie się najlepiej przystosowanego”[13]. Obecnie liczni światowej klasy biolodzy[14] na co dzień wyrażają w literaturze naukowej swe wątpliwości co do różnych aspektów teorii neodarwinowskiej, a zwłaszcza do jej centralnej zasady, rzekomo twórczej mocy doboru naturalnego i mechanizmów mutacji.

Niemniej jednak powszechna obrona teorii ewolucji trwa, i z rzadka, jeśli w ogóle, bierze pod uwagę rosnącą liczbę krytycznych opinii naukowych w tym względzie. Nieczęsto się zdarza tak duża rozbieżność między masowym postrzeganiem danej teorii a faktyczną jej pozycją w recenzowanej literaturze naukowej. Współczesny neodarwinizm wydaje się cieszyć obecnie powszechnym uznaniem dziennikarzy naukowych i blogerów, autorów podręczników do biologii i innych szeroko uznanych rzeczników nauki jako wielka teoria unifikująca całą biologię. Podręczniki do szkół średnich i uczelni przedstawiają jej założenia bez zastrzeżeń i nie uznają istnienia żadnej znamiennej krytyki naukowej. Jednocześnie oficjalne organizacje naukowe – takie jak American Association for Advancement of Science (AAAS) i National Association of Biology Teachers (NABT) – zapewniają społeczeństwo, że współczesna wersja teorii Darwina cieszy się jednoznacznym poparciem wykwalifikowanych naukowców, a istniejące dowody w przeważającej mierze ją potwierdzają. Na przykład w 2006 roku AAAS oświadczyło: „W środowisku naukowym nie ma znaczących kontrowersji na temat zasadności teorii ewolucji”[15]. Media posłusznie powtarzają te wypowiedzi. Jak zapewniała w 2007 roku dziennikarka naukowa „New York Timesa” Cornelia Dean: „Nie ma wiarygodnego naukowego wyzwania dla teorii ewolucji jako wyjaśnienia złożoności i różnorodności życia na Ziemi”[16].

Z wielkości i zakresu dysproporcji między powszechnym przedstawianiem statusu danej teorii a jej aktualną pozycją w recenzowanych czasopismach specjalistycznych zdałem sobie sprawę, kiedy przygotowywałem się do złożenia oświadczenia przed Stanową Radą do Spraw Oświaty w Teksasie w 2009 roku. W tym czasie rada ta rozważała przyjęcie formalnego zapisu do programów nauczania, który zachęcałby nauczycieli do informowania uczniów o mocnych i słabych stronach teorii naukowych. Przepis ten stał się tematem gorącej debaty publicznej – niektórzy utrzymywali, że „nauczanie mocnych i słabych stron” to słowa wytrychy służące do wprowadzenia biblijnego kreacjonizmu lub mogące stać się przyczynkiem do usunięcia teorii ewolucji ze szkolnych programów nauczania. Niemniej jednak kiedy obrońcy takich zapisów nalegali, aby nie zostało usankcjonowane nauczanie kreacjonizmu ani cenzurowanie teorii ewolucji, przeciwnicy takich rozwiązań nagle zmienili swoje stanowisko. Zaatakowali proponowane zapisy, twierdząc, że nie ma potrzeby rozważania słabości współczesnej teorii ewolucji, ponieważ, jak powiedziała Eugenie Scott, rzeczniczka Narodowego Centrum Edukacji Naukowej, w „The Dallas Morning News”: „Nie ma żadnych słabych punktów w teorii ewolucji”[17].

W tym samym czasie przygotowywałem zestaw 100 recenzowanych artykułów naukowych, w których biolodzy opisywali znaczące problemy pojawiające się w kontekście teorii ewolucji – zestaw przedstawiłem później komisji. Wiedziałem więc – jednoznacznie – że dr Scott błędnie przedstawiła stan opinii naukowej na temat tej teorii istniejący w odnośnej literaturze naukowej. Wiedziałem też, że próby uniemożliwienia uczniom słuchania o poważnych problemach związanych z teorią ewolucyjną prawdopodobnie sprawiłyby, że sam Karol Darwin czułby się nieswojo. W dziele O powstawaniu gatunków Darwin otwarcie przyznał się do znaczących słabości swojej teorii i wyznał własne wątpliwości co do kluczowych jej aspektów. Jednak dzisiejsi obrońcy współczesnej wersji teorii Darwina nie chcą przekazywać swym uczniom wątpliwości samego Darwina ani też żadnych innych pojawiających się obecnie.

Książka ta zatem dotyczy najbardziej znaczących wątpliwości Darwina i tego, co się z nimi stało. Bada ona zdarzenia z odległego okresu historii geologicznej, w którym liczne formy zwierzęce powstały nagle, nie posiadając w zapisie kopalnym ewolucyjnych prekursorów, w tajemniczym wydarzeniu powszechnie określanym jako eksplozja kambryjska. Darwin uważał to wydarzenie za niepokojącą anomalię, która, jak miał nadzieję, w przyszłości zostanie wyeliminowana przez kolejne odkrycia kopalne.

Książka podzielona jest na trzy główne części. Część pierwsza Tajemnica brakujących skamieniałości opisuje problem, który po raz pierwszy wzbudził wątpliwości Darwina – brakujących przodków zwierząt kambryjskich we wcześniejszym zapisie skamieniałości prekambryjskich, następnie opowiada o kolejnych, lecz nieudanych próbach rozwikłania tej tajemnicy przez biologów i paleontologów.

Część druga Jak zbudować zwierzę wyjaśnia, dlaczego odkrycie znaczenia informacji (w formie DNA) dla żywych systemów sprawiło, że tajemnica eksplozji kambryjskiej stała się bardziej dotkliwa. Biolodzy wiedzą teraz, że eksplozja kambryjska oznacza nie tylko eksplozję nowej zwierzęcej formy i struktury, ale także eksplozję informacji. Wiedzą również, że rzeczywiście była to jedna z najważniejszych „rewolucji informacyjnych” w historii życia. Część druga stara się wyjaśnić, w jaki sposób niekierowany mechanizm selekcji naturalnej oraz przypadkowe mutacje mogły wytworzyć informację biologiczną niezbędną do zbudowania kambryjskich form zwierzęcych. Tłumaczy także, dlaczego tak wielu czołowych biologów wątpi w siłę twórczą mechanizmu neodarwinowskiego i w czterech punktach przedstawia bardzo stanowczo jego krytykę opartą na najnowszych badaniach biologicznych.

Część trzecia Co po Darwinie? omawia współczesne teorie ewolucyjne, aby sprawdzić, czy któraś z nich wyjaśnia pochodzenie formy i informacji biologicznej w sposób bardziej zadowalający, niż to czyni standardowy neodarwinizm. Opisuje i ocenia teorię inteligentnego projektu jako propozycję możliwego rozwiązania tajemnicy kambryjskiej. W rozdziale końcowym omówiono implikacje debaty na temat projektowania w biologii, mogące być źródłem bardzo istotnych pytań, przed którymi stoi filozofia i które wciąż ożywiają ludzką egzystencję. W miarę zgłębiana stronic tej książki stanie się oczywiste, że pozornie odosobniona anomalia, którą Darwin zauważył niemal od niechcenia, stała się fundamentalnym wyjaśnieniem problemu całej biologii ewolucyjnej: problemu pochodzenia formy i informacji biologicznej.

Aby dostrzec, jakie są korzenie tego problemu i dlaczego wywołał on kryzys w biologii ewolucyjnej, musimy zacząć od początku: od wątpliwości samego Darwina, istniejących dowodów kopalnych, które są ich przyczynkiem oraz zderzenia pary wiktoriańskich przyrodników – słynnego paleontologa z Harvardu Louisa Agassiza i samego Karola Darwina.

CZĘŚĆ I

TAJEMNICA BRAKUJĄCYCH SKAMIENIAŁOŚCI

Rozdział 1

Nemezis Darwina

Kiedy Karol Darwin ukończył swoją słynną książkę, pomyślał, że wyjaśnił każdy szczegół oprócz jednego.

Każdy mógłby sądzić, że dzieło O powstawaniu gatunków było jednostkowym, wyjątkowym osiągnięciem. Podobnie jak wielka gotycka katedra to ambitne dzieło połączyło wiele odmiennych elementów w jedno syntetyczne ujęcie wyjaśniające zjawiska w tak różnych dziedzinach, jak anatomia porównawcza, paleontologia, embriologia czy biogeografia. Jednocześnie swoista prostota tego dzieła robiła ogromne wrażenie. O powstawaniu gatunków Darwina wyjaśniało wiele kategorii dowodów biologicznych za pomocą dwóch głównych pojęć. Tymi bliźniaczymi filarami jego teorii były: uniwersalny wspólny przodek i selekcja naturalna.

Pierwszy z tych filarów, uniwersalny wspólny przodek, przedstawiał teorię historii życia. Twierdziła ona, że wszystkie formy życia ostatecznie pochodzą od jednego wspólnego przodka z jakiejś odległej przeszłości. W słynnym fragmencie na końcu swojej książki O powstawaniu gatunków Darwin dowodził, że „wszystkie istoty organiczne, jakie kiedykolwiek żyły na Ziemi, pochodzą od jakiejś wspólnej formy pierwotnej”[1]. Darwin uważał, że ta pierwotna forma stopniowo przekształcała się w inne, nowe formy życia, które z kolei stopniowo przekształcały się w kolejne formy życia, ostatecznie tworząc po wielu milionach pokoleń całe – różnorodne i skomplikowane – znane nam dziś życie.

Podręczniki biologii zazwyczaj opisują tę wizję w taki sposób, jak to zrobił Darwin, przedstawiając wielkie rozgałęzione drzewo filogenetyczne. Pień tego drzewa Darwina symbolizuje pierwszy pierwotny organizm. Konary i gałęzie reprezentują wiele nowych form życia, które biorą w nim swój początek (ilustracja 1.1). Oś pionowa, na której wykreślono drzewo, przedstawia skalę czasu. Oś pozioma pokazuje zmiany różnych form biologicznych lub – jak to określają biolodzy – jest miarą „odległości morfologicznej”.

Biolodzy często nazywają teorię Darwina historią życia „uniwersalnego wspólnego przodka”, aby wskazać, że każdy organizm na Ziemi powstał od tego samego wspólnego przodka w procesie opartym na „dziedziczeniu z modyfikacją”. Darwin twierdził, że ta idea najlepiej wyjaśnia różnorodność dowodów biologicznych: następstwo form obserwowane w zapisie kopalnym, rozmieszczenie geograficzne różnych gatunków (takich jak zięby z wysp Galapagos), a także podobieństwa anatomiczne i embriologiczne pomiędzy dalece odmiennymi organizmami.

Drugi filar teorii Darwina podkreśla twórczą moc procesu, który nazywa selekcją naturalną. Proces ten działa na przypadkowe zmiany cech lub właściwości organizmów oraz ich potomstwa[2]. Podczas gdy teoria uniwersalnego wspólnego przodka proponuje pewien graficzny wzór (rozgałęzione drzewo) dla wyobrażenia historii życia, idea naturalnej selekcji odnosi się do procesu, który według Darwina może generować zmianę implikowaną przez jego rozgałęziające się drzewo życia.

Darwin sformułował ideę selekcji naturalnej, opierając się na analogii do powszechnie znanego procesu sztucznej selekcji lub tak zwanej hodowli selektywnej. W XIX wieku każdy, kto był zaznajomiony z hodowlą zwierząt domowych – na przykład psów, koni, owiec lub gołębi – wiedział, że hodowcy mogą zmienić cechy domowego stada, dopuszczając do rozmnażania tylko zwierzęta o określonych cechach. Hodowca owiec z północnej Szkocji może wyhodować owcę wełnistą, aby zwiększyć jej szanse na przeżycie w zimnym północnym klimacie (lub też zebrać więcej wełny). W tym celu wybrałby do rozmnażania tylko najbardziej wełniste barany i wełniste owce. Jeśli z pokolenia na pokolenie kontynuowałby taką selekcję i dopuszczał do rozrodu tylko najbardziej wełniste osobniki wśród powstałego potomstwa, ostatecznie otrzymałby wełnistą rasę owiec. Jak napisał Darwin, w takich przypadkach „kluczem jest siła kumulatywnej selekcji dokonywanej przez człowieka. Natura wytwarza stopniowo zmiany, człowiek zaś nadaje im pewien korzystny dla siebie kierunek”[3].

Ilustracja 1.1. Darwinowskie ewolucyjne drzewo życia przedstawione przez dziewiętnastowiecznego niemieckiego biologa ewolucyjnego Ernsta Haeckela.

Darwin zauważył, że gołębie zostały wyhodowane w oszałamiającej różnorodności ras: gołąb pocztowy charakteryzuje się „wydłużonymi powiekami” i „szerokim otworem ust”, „krótkodzioby młynek ma dziób podobny do zięby, a młynek zwykły ma dziwną dziedziczną właściwość wzlatywania tłumnie na wielką wysokość i spadania potem, koziołkując przez głowę”, a być może najdziwniejszy ze wszystkich „gołąb garłacz ma mocno wydłużone ciało, wydłużone skrzydła i nogi oraz niezwykle rozwinięte wole, które zazwyczaj wydyma”[4].

Oczywiście hodowcy gołębi osiągnęli te zaskakujące metamorfozy poprzez ostrożną segregację i selekcję cech. Ale jak zauważył Darwin, natura ma również zdolności pozwalające na wybór pewnych cech: wadliwe stworzenia mają mniejsze szanse na przetrwanie, a tym samym na rozmnażanie się, podczas gdy potomstwo o korzystnych cechach posiada większe szanse na przeżycie, rozmnażanie i przekazanie tych korzystnych cech przyszłym pokoleniom. W książce O powstawaniu gatunków Darwin twierdził, że u podstawy tego procesu, zwanego selekcją naturalną, leży przypadek i może on kształtować cechy organizmów podobnie jak w przypadku hodowców stosujących przemyślaną selekcję cech. A natura sama jest w stanie odgrywać rolę takiego hodowcy.

Rozważmy raz jeszcze przypadek stada owiec. Wyobraźmy sobie, że człowiek nie wybiera do rozmnażania wełnistych osobników, ale kilka bardzo mroźnych zim powoduje, że przeżywają wyłącznie najbardziej wełniste zwierzęta w całej populacji. Teraz znowu będą się rozmnażać tylko bardzo wełniste owce. Jeśli mroźne zimy utrzymają się przez kilka pokoleń, czy wynik nie będzie taki sam jak poprzednio? Czy populacja owiec w końcu nie stanie się w dostrzegalny sposób bardziej wełnista?

To spostrzeżenie Darwina było wyjątkowo doniosłe. Natura – w postaci zmian środowiskowych lub innych czynników – może mieć taki sam wpływ na populację organizmów, jak celowe i inteligentne decyzje. Natura sprzyjałaby wyróżnianiu pewnych cech przed innymi – w szczególności tych, które nadawałyby organizmom je posiadającym przewagę funkcjonalną lub przeżyciową, powodując ostatecznie zmianę cech populacji. Wynikająca z tego zmiana nie zostałaby stworzona przez inteligentnego hodowcę, który wybrałby pożądaną cechę lub odmianę, czyli nie przez „sztuczną selekcję”, lecz w wyniku procesu całkowicie naturalnego. Co więcej, Darwin doszedł do wniosku, że ten proces selekcji naturalnej działający na przypadkowo powstające zróżnicowanie był „głównym czynnikiem zmiany” w powstawaniu wielkiego rozgałęziającego się drzewa życia z całą jego różnorodnością.

Książka Darwina O powstawaniu gatunków błyskawicznie zwróciła uwagę całej społeczności naukowej. Analogia Darwina odnosząca się do sztucznej selekcji była bardzo przekonująca, zaproponowany przez niego mechanizm selekcji naturalnej i przypadkowej zmienności przejrzysty, a jego umiejętność pozbywania się potencjalnych zastrzeżeń wprost bezkonkurencyjna. Co więcej, zakres wyjaśnień jego toku argumentacji na rzecz uniwersalnego wspólnego przodka wydawał się genialnym posunięciem. Po przeczytaniu książki O powstawaniu gatunków wielu uznało, że Darwin pozbył się wszelkich zarzutów wobec swojej teorii poza jednym.

Anomalia: wątpliwość Darwina

Pomimo zakresu jego syntezy istniał jeden zestaw faktów, który jednak niepokoił Darwina – coś, czego – jak przyznawał – jego teoria nie mogła zadowalająco wyjaśnić, przynajmniej w tamtym czasie. Darwin był zaintrygowany wzorem zapisów sedymentacyjnych zdających się dokumentować w zapisie kopalnym nagłe pojawienie się różnych form zwierząt w odległym okresie geologicznym, który początkowo był powszechnie nazywany sylurem, ale później została nadana mu nowa nazwa: kambr.

W tym okresie geologicznym wiele nowych i anatomicznie wyspecjalizowanych stworzeń pojawiło się nagle w warstwach osadowych wielu przekrojów geologicznych bez żadnych oznak istnienia prostszych form mogących być ich przodkami, form we wcześniejszych, niższych warstwach. Wydarzenie to paleontolodzy nazywają dziś eksplozją kambryjską. Darwin szczerze opisał swoje obawy związane z tą zagadką w książce O powstawaniu gatunków: „Przytoczono tu i omówiono szereg trudności, a mianowicie: obecność w szeregu następujących po sobie formacji tylko niektórych form przejściowych pomiędzy dawniejszymi a obecnymi gatunkami, brak zaś licznych stopniowo zmieniających się ogniw pośrednich pomiędzy wszystkimi następującymi po sobie gatunkami, dalej zaś nagłe występowanie całych grup pokrewnych gatunków w naszych formacjach europejskich i, o ile dotąd wiadomo, prawie zupełny brak zawierających skamieniałości formacji pod osadami kambryjskimi. Wszystkie te trudności są bez wątpienia bardzo wielkiej wagi”[5]. Nagłe pojawienie się zwierząt w tak wczesnym zapisie kopalnym niełatwo było pogodzić z nową teorią Darwina stopniowych zmian ewolucyjnych, a jeden z ówczesnych naukowców nie pozwolił mu o tym zapomnieć.

Antagonista

Urodzony w Szwajcarii paleontolog Louis Agassiz z Uniwersytetu Harvarda był jednym z najbardziej doświadczonych ówczesnych naukowców, który jednocześnie znał wiele różnych przekrojów kopalnych lepiej niż ktokolwiek inny. Mając nadzieję na pozyskanie Agassiza jako sojusznika, Darwin wysłał mu egzemplarz książki O powstawaniu gatunków i poprosił go o pochylenie się nad przedstawionymi w niej argumentami z otwartym umysłem. Można sobie wyobrazić, jak ten wielki przyrodnik dostaje od listonosza przesyłkę i odwija z papieru mały zielony tom, który wywołał światopoglądową nawałnicę po obu stronach Atlantyku.

Być może zaszył się w swoim gabinecie i przyglądał atrakcyjnemu tytułowi, jednocześnie przypominając sobie, co już słyszał o tej pracy. Czytał książkę z głębokim zainteresowaniem, czyniąc liczne notatki na marginesach, ale ostatecznie jego werdykt rozczarował autora dzieła. Agassiz doszedł do wniosku, że zapis kopalny, szczególnie zapis eksplozji kambryjskiej życia zwierzęcego stawia przed teorią Darwina problem nie do przezwyciężenia.

Wyzwanie przychodzące z dwóch stron

Aby zrozumieć, dlaczego jest to wyzwanie, weźmy pod uwagę ramienionogi i trylobity, dwa najlepiej udokumentowane typy stworzeń z zapisu skamieniałości kambryjskich, znane już w 1859 roku. Ramienionóg (ilustracja 1.2), mający dwie skorupy, wygląda jak małż lub ostryga, ale wewnątrz jest zupełnie inny. Jak pokazano na rysunku, posiada gonadę, płaszcz, jamę płaszcza, przednią ścianę ciała, jamę ciała, jelito i lofofor będący organem pokarmowym o wyglądzie pierścienia czułek w kształcie spirali lub podkowy, z otworem gębowym wewnątrz pierścienia i odbytem skierowanym na zewnątrz. Ramienionogi charakteryzują się bardzo złożonym ogólnym planem budowy ciała, z wieloma pojedynczymi skomplikowanymi, ale funkcjonalnie zintegrowanymi układami i częściami. Na przykład czułki są pokryte licznymi rzęskami precyzyjnie ułożonymi w taki sposób, aby ich ruch mógł wzbudzić i skierować strumień wody w kierunku otworu gębowego[6].

Ilustracja 1.2. U góry (1.2a): anatomia wewnętrzna ramienionogów. Na dole (1.2b): skamieniałość pokazująca zewnętrzną strukturę skorupy ramienionogów (dzięki uprzejmości Corbis).

Jeszcze bardziej skomplikowany był trylobit (ilustracja 1.3) z trzema płatami przechodzącymi przez głowę (wzniesiony płat środkowy i dwa bardziej płaskie z obu boków) oraz ciałem podzielonym na trzy części (tarcze) – głowową, tułowiową i ogonową, przy czym dwie ostatnie mogły się składać nawet z 30 segmentów. Trylobity posiadały parę nóg w każdym segmencie oraz kolejne trzy pary w części głowowej. Największe wrażenie robiły jednak złożone oczy znajdowane nawet u bardzo wczesnych trylobitów. Oczy te zapewniały tym nie tak prymitywnym zwierzętom 360-stopniowe pole widzenia[7].

Ilustracja 1.3. U góry (1.3a): anatomia trylobita. Na dole (1.3b): skamieniałość trylobita z gatunku Kuanyangia pustulosa (dzięki uprzejmości Illustra Media).

Nagłe pojawienie się złożonych konstrukcji anatomicznych stanowiło wyzwanie dla obu głównych części teorii ewolucji.

Eksplozja kambryjska i działanie selekcji naturalnej

Kambryjskie dowody kopalne stanowiły poważne wyzwanie dla twierdzenia Darwina, że selekcja naturalna ma zdolność tworzenia nowych form życia. Jak to przedstawił Darwin, zdolność doboru naturalnego do wytworzenia znaczącej zmiany biologicznej zależy od zaistnienia trzech odrębnych uwarunkowań: (1) zmiany pojawiają się losowo, (2) zmiany mogą być dziedziczone oraz (3) różnice w sukcesie reprodukcyjnym wśród konkurujących między sobą organizmów powstają w wyniku walki o przetrwanie.

Według Darwina zmiany w cechach powstają losowo. Niektóre z nich (na przykład gęstsza wełna) mogą dawać przewagę w walce o przetrwanie w określonych warunkach środowiskowych. Wariacje cech, które zapewniają przewagę funkcjonalną lub przetrwanie i jednocześnie są dziedziczne, zostaną zachowane w następnym pokoleniu. Gdy natura „wybiera” te udane właściwości, cechy populacji się zmieniają.

Darwin przyznał, że korzystne warianty odpowiedzialne za trwałą zmianę gatunków są zarówno rzadkie, jak i siłą rzeczy niewielkie. Duże zmiany formy, które późniejsi biolodzy ewolucyjni nazywaliby makromutacjami, nieuchronnie powodują deformację i śmierć. Tylko niewielkie zmiany przechodzą test zdolności do przeżycia oraz są dziedziczone.

Wynika z tego, że w ludzkiej skali czasu korzyści tego mechanizmu ewolucyjnego byłyby trudne lub niemożliwe do zauważenia. Jednak przy wystarczającej ilości czasu korzystne cechy stopniowo narastałyby i przyczyniały się do powstawania nowych gatunków, a w dłuższej perspektywie pojawiałyby się nawet zupełnie nowe grupy organizmów i nowe plany budowy ciała. Darwin argumentował, że skoro sztuczna selekcja mogła doprowadzić do powstania wielu różnorodnych ras w ciągu kilku stuleci, trudno sobie wyobrazić, co naturalna selekcja mogłaby osiągnąć przez wiele milionów lat. Nawet pochodzenie złożonych struktur, takich jak oko ssaków – które najpierw wydaje się poważnym wyzwaniem dla tej teorii – można wyjaśnić, jeśli założy się istnienie początkowo prostszej struktury (takiej jak na przykład plamka światłoczuła), która może być stopniowo modyfikowana w długiej perspektywie czasowej.

Była to nieprzewidziana przeszkoda. Mechanizm selekcji naturalnej i losowej zmienności Darwina potrzebował ogromnie dużo czasu, aby wygenerować całkowicie nowe organizmy, co stworzyło dylemat, który Agassiz chętnie wyeksponował.

W eseju opublikowanym w „Atlantic Monthly” w 1874 roku, a zatytułowanym Evolution and the Permanence of Type Agassiz wyjaśnił powody, dla których wątpi w twórczą moc doboru naturalnego. Przekonywał, że niewielkie zmiany nigdy nie spowodowałyby „specyficznej różnicy” (to jest różnicy gatunkowej). Natomiast zmiany na dużą skalę, odbywające się stopniowo lub nagle, nieuchronnie doprowadziłyby do bezpłodności lub nawet śmierci. Jak to ujął: „Faktem jest, że skrajne zmiany cech ostatecznie doprowadzają do degeneracji lub sterylizacji, a organizmy umierają jako monstra”[8].

Sam Darwin utrzymywał, że proces zmienności ewolucyjnej, jaką sobie wyobrażał, musi z tego samego powodu następować w wyniku bardzo niewielkich, stopniowych modyfikacji. Zdawał sobie sprawę, że zbudowanie na przykład trylobita z organizmów jednokomórkowych poprzez naturalną selekcję przebiegającą małymi krokami wymagałoby niezliczonych zarówno form przejściowych, jak i nieudanych eksperymentów biologicznych w długim odcinku czasu geologicznego. Jak później wyjaśnił paleontolog z Uniwersytetu Stanu Waszyngton Peter Ward, Darwin miał bardzo konkretne oczekiwania wobec tego, co może znajdować się poniżej najniższych znanych warstw skamieniałości zwierząt – w szczególności w „warstwach pośrednich ukazujących skamieniałości o coraz większym stopniu złożoności aż do pojawienia się trylobitów”[9]. Jak zauważył Darwin: „Jeśli zatem teoria moja jest prawdziwa, to musiał bezwarunkowo upłynąć przed osadzeniem się najstarszych pokładów kambryjskich równie długi, a może dłuższy jeszcze okres czasu niż okres trwający od epoki kambryjskiej aż do naszych dni, a podczas tego nieskończenie długiego okresu czasu świat roił się od istot żywych”[10].

Mechanizm selekcji naturalnej musiał więc koniecznie działać stopniowo, przez małe zmiany przyrostowe. I rzeczywiście, rodzaje zmienności, które Darwin zaobserwował i opisał w rozwinięciu swojej analogii o różnicach między doborem naturalnym a sztucznym, były w każdym przypadku niewielkie. Dopiero poprzez wyselekcjonowanie i akumulację niewielkich zmian w ciągu wielu pokoleń hodowcy mogli zaobserwować uderzającą zmienność i różnice w cechach rasy czy odmiany, które były jednak niezwykle skromne w porównaniu z radykalnymi różnicami pomiędzy prekambryjskimi i kambryjskimi formami życia. Pod koniec dnia, jak zauważył gorliwie Agassiz, gołębie przywołane przez Darwina jako przykład twórczej mocy sztucznej – i analogicznie – naturalnej selekcji, nadal były gołębiami. Bardziej znaczące zmiany formy i budowy anatomicznej organizmów wymagałyby według logiki mechanizmu Darwina niezliczonych milionów lat, czyli dokładnie tego, co w przypadku eksplozji kambryjskiej wydawało się niemożliwe.

Eksplozja kambryjska i drzewo życia

Nagłe pojawienie się fauny kambryjskiej stanowiło również odrębną trudność w wizji Darwina przedstawiającej nieustannie rozgałęziające się drzewo życia. Aby stworzyć prawdziwie nowe formy zwierzęce, mechanizm darwinowski wymagałby – według własnej wewnętrznej logiki – nie tylko milionów lat, ale także niezliczonych pokoleń przodków. Zatem nawet odkrycie garstki wiarygodnych form pośrednich rzekomo łączących przodka prekambryjskiego z kambryjskim potomkiem nie zbliżyłoby do pełnego udokumentowania darwinowskiego obrazu historii życia. Jeśli Darwin ma rację, argumentował Agassiz, powinniśmy znaleźć nie tylko jedno lub kilka brakujących ogniw, ale niezliczone powiązania przechodzące niemal niepostrzeżenie od przypuszczalnych przodków do domniemanych potomków. Geolodzy nie znaleźli jednak tak wielu form przejściowych prowadzących do fauny kambryjskiej. Układ warstw skalnych natomiast zdaje się dokumentować nagłe pojawienie się najwcześniejszych zwierząt.

Agassiz uważał, że dowody nagłego pojawienia się zwierząt i brak odpowiednich form przodków z okresu prekambryjskiego obalały teorię Darwina[11]. O te wcześniejsze formy Agassiz zapytał wprost: „Gdzie są ich skamieniałe szczątki?”. Uparcie twierdził, że obraz historii życia przedstawiony przez Darwina „zaprzecza” temu, co zwierzęce formy pogrzebane w warstwach skalnych Ziemi mówią o swoim pojawieniu się i sukcesji na powierzchni globu. Posłuchajmy zatem ich opowieści – to jest świadectwo naocznego świadka i aktora tej sceny życia”[12].

Murchison, Sedgwick oraz skamieniałości walijskie z okresu kambryjskiego

Na uwagi Agassiza Darwin odpowiedział bardzo uprzejmie. Daleki od lekceważenia naukowca, przyznał, że ten sprzeciw ma znaczną siłę. Nie tylko Agassiz wyrażał swoje obawy. Inni czołowi przyrodnicy także uważali, że istniejące dowody kopalne stanowią znaczącą przeszkodę dla teorii Darwina. W tym czasie być może najlepszym miejscem do zbadania znanej ówcześnie najniżej położonej warstwy skamieniałości była Walia, a jednym z kluczowych ekspertów był Roderick Impey Murchison, który najwcześniejszemu okresowi geologicznemu nadał nazwę sylur od starożytnego plemienia walijskiego. Pięć lat przed opublikowaniem O powstawaniu gatunków zwrócił on uwagę na nagłe pojawienie się skomplikowanych konstrukcji, takich jak oczy złożone pierwszych trylobitów, stworzeń, które bujnie się rozwijały już u zarania życia zwierzęcego. Według niego to odkrycie wykluczyło pogląd, że organizmy te wyewoluowały stopniowo z jakiejś innej prymitywnej i stosunkowo prostej formy: „Najwcześniejsze oznaki żywych organizmów, zapowiadające wysoką złożoność ich organizacji, całkowicie wykluczają hipotezę transmutacji z niższych do wyższych stopni bytu”[13].

Inny pionierski badacz bogatego walijskiego zapisu kopalnego, Adam Sedgwick, również był zdania, że Darwin wykroczył poza istniejące dowody, i napisał mu w liście z 1859 roku: „Po wejściu na bardzo trudną ścieżkę badań naukowych porzuciłeś uczciwą metodę indukcji”[14]. Sedgwick mógł wówczas mieć na myśli te same dowody, które badali razem jakieś 28 lat wcześniej, kiedy jeden z profesorów z Cambridge zabrał Darwina jako swojego asystenta, by przeprowadzić w dolinie Upper Swansea w północno-zachodniej Walii badania terenowe tych samych warstw, które zdawały się tak mocno świadczyć o nagłym pojawieniu się zwierząt. To właśnie te warstwy Sedgwick nazwał Cambria – od określenia Walii w zlatynizowanym języku angielskim, które ostatecznie zastąpiło termin „sylur” jako oznaczenie najwcześniejszych warstw skamieniałości zwierzęcych.

Ilustracja 1.4. Trzy grupy organizmów, które pojawiają się po raz pierwszy w okresie ordowiku: wielkoraki, rozgwiazdy i koralowce czteropromienne.

Sedgwick wskazał, że te kambryjskie skamieniałości zwierząt pojawiały się w warstwach geologicznych dosłownie znikąd. Podkreślił także to, co uważał za jeszcze poważniejszy dowód, by wątpić w darwinowski model ewolucyjny: nagłe pojawienie się zwierząt kambryjskich było jedynie najdobitniejszym przykładem charakteryzującym nieciągłość całego przekroju geologicznego. Gdzie są na przykład w warstwach ordowiku liczne rodziny trylobitów i ramienionogów, które znajdują się w kambryjskich warstwach tuż pod nimi?[15] Stworzenia te wraz z wieloma innymi typami nagle znikają. Ale równie nagle pojawiają się inni przybysze w warstwach ordowiku, jak wielkoraki (skorpiony morskie), rozgwiazdy i koralowce czteropromienne (ilustracja 1.4)[16]. W późniejszym okresie paleozoicznym, zwanym dewonem, pojawiają się też pierwsze płazy (na przykład Ichthyostega). Znacznie później wiele podstawowych grup zwierząt paleozoiku (obejmującego kambr, ordowik i cztery kolejne okresy) nagle wymiera pod koniec permu[17]. Następnie, w okresie triasu, pojawiają się zupełnie nowe zwierzęta, na przykład żółwie i dinozaury[18]. Taka nieciągłość, jak argumentował Sedgwick, nie jest wyjątkiem, lecz regułą.

Zapraszamy do zakupu pełnej wersji książki

Przypisy

Wstęp

[1] H. Quastler, The Emergence of Biological Organization, Yale University Press, New Haven, CT 1964, s. 16.

[2] Termin „dobór naturalny” na oznaczenie natural selection w tym przekładzie uznaje się za równoległy do terminu „naturalna selekcja”. Trzeba jednak zaznaczyć, że w polszczyźnie słowo „dobór” ma charakter jednoznacznie celowościowy – ktoś dobiera jakieś części zbioru według jakichś kryteriów. Angielskie słowo selection ma znaczenie celowościowe albo przygodne, zależnie od kontekstu, a Darwin wielokrotnie podkreślał, że proces, który opisywał w swoim głównym dziele, nie jest celowościowy. Kiedy tłumacze pierwszego polskiego wydania O powstawaniu gatunków pracowali nad przekładem, w słownikach języka polskiego nie było słowa „selekcja” i musieli użyć słowa „dobór”. „Selekcja” jako termin pojawiła się w polszczyźnie dopiero w XX wieku, ma podobnie jak w języku angielskim znaczenie zależne od kontekstu i pozwala na zgodność z zastrzeżeniami Darwina: może oznaczać działanie celowe (co zwykle wynika z działającego podmiotu – człowieka) albo przygodne (na przykład wystąpiła powódź i doszło do selekcji – osobniki umiejące pływać przeżyły, nieumiejące – utopiły się). Choć więc „dobór naturalny” występuje jeszcze w wielu publikacjach, należy zdawać sobie sprawę, że zdecydowanie bardziej precyzyjny jest termin „naturalna selekcja” (przyp. red. meryt.).

[3] Właściwie powinienem wspomnieć, że kilku moich krytyków próbowało obalić argumenty tu podnoszone na temat pochodzenia życia, co do których wraz z moimi kolegami odnieśliśmy się w kilku esejach zebranych w książce: Signature of Controversy: Responses to Critics of Signature in the Cell, ed. D. Klinghoffer, Discovery Institute Press, Seattle 2010.

[4] Zob. F. Ayala, On Reading the Cell’s Signature, Biologos.org, January 7, 2010, http://biologos.org/blog/on-reading-the-cells-signature.

[5] D.R. Venema, Seeking a Signature, „Perspectives on Science and Christian Faith” 2010, 62, s. 278.

[6] T. Dobzhansky, Discussion of G. Schramm’s Paper, Paper, w: The Origins of Prebiological Systems and of Their Molecular Matrices, ed. S.W. Fox, Academic, New York 1965, s. 310.

[7] Ch. de Duve, Blueprint for a Cell: The Nature and Origin of Life, Patterson, Burlington, NC 1991, s. 187.

[8] S.J. Gould, Is a New and General Theory of Evolution Emerging?, „Paleobiology” 1980, 6, s. 120.

[9] Zob. np. S.A. Kauffman, The Origins of Order: Self-Organization and Selection in Evolution, Oxford University Press, Oxford 1993; B.C. Goodwin, How the Leopard Changed Its Spots: The Evolution of Complexity, Scribner, New York 1994; N. Eldredge, Reinventing Darwin: The Great Debate at the High Table of Evolutionary Theory, New York: Wiley 1995; R. Raff, The Shape of Life: Genes, Development, and the Evolution of Animal Form. University of Chicago Press, Chicago 1996; G.B. Müller, S.A. Newman, Origination of Organismal Form: The Forgotten Cause in Evolutionary Theory, w: Origination of Organismal Form: Beyond the Gene in Developmental and Evolutionary Biology, eds. G.B. Müller, S.A. Newman, MIT Press, Cambridge, MA 2003; J.W. Valentine, On the Origin of Phyla, University of Chicago Press, Chicago 2004; W. Arthur, The Origin of Animal Body Plans: A Study in Evolutionary Developmental Biology, Cambridge University Press, Cambridge 1997; J.A. Shapiro, Evolution: A View from the 21st Century, FT Press Science, Upper Saddle River, NJ 2011, a to tylko kilka.

[10] Futuyma stwierdza: „Nie ma absolutnie żadnych sporów między profesjonalnymi biologami co do tego, że ewolucja zaszła [...]. Ale teoria, jak ewolucja zaszła, jest zupełnie inną sprawą i przedmiotem intensywnych dyskusji” (D.J. Futuyma Evolution as Fact and Theory, „BIOS” 1985, 56, s. 8). Oczywiście przyznanie, że selekcja naturalna nie może wyjaśnić pojawiania się projektu, jest w istocie przyznaniem, że nie spełniła funkcji, jakiej się od niej wymaga jako „substytutu projektanta”.

[11] Np. Scott Gilbert, Stuart Newman, Graham Budd (J. Whitfield, Biological Theory: Postmodern Evolution?, „Nature” 2008, 455, s. 281–284; S. Mazur, The Altenberg 16: An Exposé of the Evolution Industry, North Atlantic Books, Berkeley, CA 2010.

[12] Zob. np. S.A. Kauffman, The Origins of Order, s. 361; R. Raff, The Shape of Life; G.L.G. Miklos, Emergence of Organizational Complexities During Metazoan Evolution: Perspectives from Molecular Biology, Palaeontology and Neo-Darwinism, „Memoirs of the Association of Australasian Palaeontologists” 1993, 15, s. 7–41.

[13] S.F. Gilbert et al., Resynthesizing Evolutionary and Developmental Biology, „Developmental Biology” 1996, 173, s. 357–372.

[14] B.C. Goodwin, How the Leopard Changed Its Spots, s. 33; G. Webster, B. Goodwin, Form and Transformation: Generative and Relational Principles in Biology, Cambridge University Press, Cambridge 1996, s. x; G. Theissen, The Proper Place of Hopeful Monsters in Evolutionary Biology, „Theory in Biosciences” 2006, 124, s. 351; M. Kirschner, J. Gerhart, The Plausibility of Life: Resolving Darwin’s Dilemma, Yale University Press, New Haven, CT 2005, s. 13; J.H. Schwartz, Sudden Origins: Fossils, Genes, and the Emergence of Species, Wiley, New York 1999, s. 3, 299–300; D.H. Erwin, Macroevolution Is More Than Repeated Rounds of Microevolution, „Evolution and Development” 2000, 2, s. 78–84; E.H. Davidson, Evolutionary Bioscience as Regulatory Systems Biology, „Developmental Biology” 2011, 357, s. 35; E.V. Koonin, The Origin at 150: Is a New Evolutionary Synthesis in Sight? „Trends in Genetics” 2009, 25, s. 473–475; S. Conway Morris, Walcott, the Burgess Shale and Rumours of a Post-Darwinian World, „Current Biology” 2009, 19, s. R928–R930; R.L. Carroll, Towards a New Evolutionary Synthesis, „Trends in Ecology and Evolution” 2000, 15, s. 27; G.P. Wagner, P.F. Stadler, Quasi-Independence, Homology and the Unity of Type: A Topological Theory of Characters, „Journal of Theoretical Biology”, 220, s. 505–527; H. Becker, W. Lönnig, Transposons: Eukaryotic, w: Nature’s Encyclopedia of Life Sciences, s. 529–539, Nature Publishing, London 2001, s. 529–539; Lönnig W. et al., Chromosome Rearrangements and Transposable Elements, „Annual Review of Genetics” 2002, 36, s. 402; S.A. Kauffman, At Home in the Universe: The Search for the Laws of Self-Organization and Complexity, Oxford University Press, Oxford 1995, s. 8; J.W. Valentine, D.H. Erwin, Interpreting Great Developmental Experiments, s. 96; G. Sermonti, Why Is a Fly Not a Horse?, trans. B. White, Discovery Institute Press, Seattle 2005; M. Lynch, The Origins of Eukaryotic Gene Structure, „Molecular Biology and Evolution” 2006, 23, s. 369; J. Shapiro, Evolution, s. 89, 128. David J. Depew i Bruce H. Weber dosadnie podsumowali w „Biological Theory”: „Darwinizm w swoim obecnym wcieleniu z naukowego punktu widzenia znalazł się prawie na skraju upadku” (s. 89–102).

[15] Statement on Teaching Evolution by the Board of Directors of the American Association for the Advancement of Science, St. Louis, Missouri, February 16, 2006; www.aaas.org/news/releases/2006/pdf/0219boardstatement.pdf [dostęp 26 X 2012].

[16] C. Dean, Scientists Feel Miscast in Film on Life’s Origin, „New York Times” 2007, September 27.

[17] Cyt. za: T. Stutz, State Board of Education Debates Evolution Curriculum, „Dallas Morning News” 2009, January 22.

Rozdział 1. Nemezis Darwina

[1] K. Darwin, O powstawaniu gatunków drogą doboru naturalnego, tłum. S. Dickstein, J. Nusbaum, Warszawa 1884–1885, s. 270, https://wolnelektury.pl/katalog/lektura/darwin-o-powstawaniu-gatunkow.html [dostęp 17 VI 2021]. W innym miejscu książki Darwin asekurował się, kiedy mówił o życiu, „którym Stwórca natchnął kilka form lub jedną tylko” (s. 272).

[2] Chociaż Darwin zaznaczał, że selekcja naturalna jest „głównym czynnikiem zmian”, to podkreślił także rolę „doboru płciowego” – preferencji zwierząt rozmnażających się płciowo wobec cech innych potencjalnych partnerów – jako mechanizmu odpowiedzialnego za pewne zmiany w ewoluujących populacjach.

[3] K. Darwin, O powstawaniu gatunków, s. 46.

[4] Tamże, s. 16.

[5] K. Darwin, O powstawaniu gatunków, s. 185.

[6] Zob. University of California w Berkeley Museum of Paleontology, Brachiopoda, www.ucmp.berkeley.edu/brachiopoda/brachiopodamm.html [dostęp 23 X 2012].

[7] Zob. www.geo.ucalgary.ca/~macrae/trilobite/siluria.html [dostęp 23 X 2012], gdzie znajdują się reprodukcje rysunków Rodericka Murchisona przedstawiających trylobity.

[8] L. Agassiz, Evolution and the Permanence of Type, „Atlantic Monthly” 1874, 33, s. 99.

[9] P. Ward, On Methuselah’s Trail: Living Fossils and the Great Extinctions, Freeman, New York 1992, s. 29.

[10] K. Darwin, O powstawaniu gatunków, s. 183. Darwin w oryginale używał raczej terminu sylurski niż kambryjski, ponieważ w czasach Darwina to, co teraz nazywamy okresem kambryjskim, zaliczano do dolnego syluru. W szóstym wydaniu O powstawaniu gatunków Darwin zastąpił termin sylurski terminem kambryjski.

[11] L. Agassiz, Evolution and the Permanence of Type, „Atlantic Monthly” 1874, 33, s. 102.

[12] Tegoż, Evolution and the Permanence of Type, s. 10.

[13] R.I. Murchison, Siluria: The History of the Oldest Known Rocks Containing Organic Remains, John Murray, London 1854, s. 469.

[14] List Adama Sedgwicka do Karola Darwina z 24 listopada 1859 r.

[15] Wiele gatunków zwierząt wyginęło ok. 450–440 mln lat temu. To wydarzenie, znane jako wymieranie ordowickie, spowodowało zniknięcie ogromnej liczby bezkręgowców morskich. Było to drugie największe wymieranie gatunków w historii życia, ustępujące jedynie wielkiemu wymieraniu w permie (ok. 252 mln lat temu). R.H. Dott Jr., D.R. Prothero, Evolution of the Earth, 5th ed., McGrawHill, New York 1994, s. 259.

[16] L.W. Mintz, Historical Geology: The Science of a Dynamic Earth, 2nd ed., Merrill, Columbus, OH 1977, s. 124–127, 146, 153–154.

[17] D.R. Prothero, Bringing Fossils to Life: An Introduction to Paleobiology, McGraw Hill, Boston 1998, s. 84–85. R.H. Dott Jr., D.R. Prothero, Evolution of the Earth, s. 376–379.

[18] Tamże, s. 425–426; C. Li et al., An Ancestral Turtle from the Late Triassic of Southwestern China, „Nature” 2008, 456, s. 497–501; E.S. Gaffney, The Comparative Osteology of the Triassic Turtle Proganochelys, „Bulletin of the American Museum of Natural History”, 1990, 194, s. 1–263.

Dotychczas w serii ukazały się:

Jonathan Wells

Ikony ewolucji.

Nauka czy mit?

Phillip E. Johnson

Darwin przed sądem

Michael J. Behe

Czarna skrzynka Darwina.

Biochemiczne wyzwanie dla ewolucjonizmu

Michael J. Behe

Granica ewolucji.

W poszukiwaniu ograniczeń darwinizmu

Jonathan Wells

Zombie-nauka.

Jeszcze więcej ikon ewolucji

Guillermo Gonzales

Jay W. Richards

Wyjątkowa planeta.

Dlaczego nasze położenie w kosmosie umożliwia odkrycia naukowe

William A. Dembski

Wnioskowanie o projekcie.

Wykluczenie przypadku metodą małych prawdopodobieństw

Michael Denton

Kryzys teorii ewolucji

Douglas Axe

Niepodważalne.

Jak biologia potwierdza naszą intuicję, że życie jest zaprojektowane

Michael Denton

Teoria ewolucji.

Kryzysu ciąg dalszy

Stephen C. Meyer

Podpis w komórce.

DNA i świadectwa inteligentnego projektu