Εισαγωγή στη Θεωρία της Εξέλιξης 🧬
Πολλές επιστημονικές ιδέες δυσκολεύονται να γίνουν αποδεκτές από τον «κοινό νου», επειδή φαίνονται αντίθετες με την καθημερινή εμπειρία. Για παράδειγμα, πολλοί δυσκολεύονται να δεχτούν ότι ένα σώμα μπορεί να κινείται χωρίς να ασκείται πάνω του καμία δύναμη (λόγω αδράνειας), γιατί έχουν τη λανθασμένη εντύπωση πως πίσω από κάθε κίνηση πρέπει να υπάρχει μια δύναμη που τη δημιουργεί. Κάτι ανάλογο συνέβη και με τη θεωρία της εξέλιξης των ειδών, που διατύπωσε ο Κάρολος Δαρβίνος: άργησε να γίνει αποδεκτή, επειδή στο σύντομο χρονικό διάστημα της ζωής ενός ανθρώπου δεν είναι δυνατόν να γίνουν αντιληπτές οι μεταβολές που υφίστανται τα είδη.
Η ιδέα της εξέλιξης δεν ανήκει αποκλειστικά στον Δαρβίνο· την είχαν υποστηρίξει και άλλοι στοχαστές πριν από αυτόν. Ο Δαρβίνος όμως ήταν αυτός που τη διατύπωσε με αυστηρά επιστημονικούς όρους και, το κυριότερο, υπέδειξε τον μηχανισμό με τον οποίο συμβαίνει η εξέλιξη: τη φυσική επιλογή.
Σήμερα η θεωρία της εξέλιξης είναι αποδεκτή από το σύνολο της επιστημονικής κοινότητας και θεωρείται από τις θεωρίες που έχουν επηρεάσει περισσότερο τον δυτικό πολιτισμό. Η Βιολογία, όπως κάθε επιστήμη, στηρίζεται σε λίγες θεμελιώδεις γενικεύσεις που ισχύουν σε όλο το εύρος των φαινομένων που μελετά. Η μία είναι η κυτταρική θεωρία, η άλλη είναι η θεωρία της εξέλιξης: η θεωρία που υποστηρίζει ότι όλα τα έμβια όντα είναι προϊόν εξέλιξης προγενέστερων οργανισμών. Χωρίς αυτή τη θεωρία, η Βιολογία θα έμοιαζε με μια στείρα περιγραφή φυτικών και ζωικών οργανισμών, χωρίς τον μίτο που τους συνδέει μεταξύ τους.
Ο μεγάλος εξελικτικός βιολόγος του 20ού αιώνα Θεοδόσιος Ντομπζάνσκυ έγραψε: «Τίποτε δεν έχει νόημα στη Βιολογία παρά μόνο υπό το φως της εξέλιξης». Χωρίς τη θεωρία της εξέλιξης δεν θα μπορούσαμε να κατανοήσουμε πώς ένα άθροισμα χημικών συστατικών και κυττάρων, όπως ο άνθρωπος, έγινε ικανό να είναι ζωντανό, να αισθάνεται χαρά και πόνο, να ξεχωρίζει την ομορφιά από την ασχήμια και το καλό από το κακό.
Οι πρώτες ιδέες: οι αρχαίοι Έλληνες φιλόσοφοι
Από τους πρώτους που παραμέρισαν τους μύθους και επιχείρησαν να δώσουν επιστημονική εξήγηση για τον κόσμο ήταν οι αρχαίοι Έλληνες φιλόσοφοι, πολλοί από τους οποίους πλησίασαν την ιδέα της εξέλιξης ήδη από τον 6ο π.Χ. αιώνα:
- Ηράκλειτος (6ος π.Χ. αιώνας): υποστήριξε την αιώνια κίνηση και μεταβολή των όντων και την αέναη ανανέωση και εξέλιξή τους.
- Θαλής ο Μιλήσιος (6ος π.Χ. αιώνας): αναζήτησε επιστημονική εξήγηση των φυσικών φαινομένων· πίστευε ότι η ζωή προέρχεται από το νερό.
- Αναξίμανδρος (6ος π.Χ. αιώνας): προσπάθησε να εξηγήσει την προέλευση του σύμπαντος και της ζωής χωρίς μύθους. Θεωρείται πρόδρομος της θεωρίας της αυτόματης γένεσης — πίστευε, λανθασμένα, ότι όλες οι μορφές ζωής εμφανίζονται εκ νέου από την άβια ύλη.
- Ξενοφάνης (5ος π.Χ. αιώνας): πίστευε ότι τα απολιθώματα είναι λείψανα οργανισμών που έζησαν κάποτε στη Γη, και ότι τα θαλάσσια απολιθώματα που βρίσκονται στην ξηρά αποδεικνύουν πως η θάλασσα κάλυπτε παλαιότερα εκείνη την περιοχή.
- Εμπεδοκλής (5ος π.Χ. αιώνας): συνέλαβε πρώτος την ιδέα της φυσικής επιλογής.
- Αριστοτέλης (4ος π.Χ. αιώνας): κατέταξε ιεραρχικά τα έμβια όντα σε μια «φυσική κλίμακα» — πρώτα η άψυχη ύλη, μετά τα φυτά, τα πρωτόγονα ζώα, τα πτηνά και τα θηλαστικά, με τον άνθρωπο στη μέση (μισός σώμα, μισός πνεύμα) και τον Θεό στην κορυφή.
Παρά τις πρώιμες αυτές ιδέες, ο Αριστοτέλης —όπως και ο δάσκαλός του Πλάτωνας— πίστευε στη σταθερότητα των ειδών: ότι κάθε είδος παραμένει αναλλοίωτο. Επειδή οι απόψεις αυτές κυριάρχησαν στη δυτική σκέψη, η αρχαία εξελικτική διαίσθηση ατόνησε, και η αντίληψη της σταθερότητας των ειδών επικράτησε αδιαμφισβήτητα μέχρι τα τέλη του 18ου αιώνα.
3.1.1 Ταξινόμηση των οργανισμών και εξέλιξη
Δεν υπάρχουν δύο εντελώς όμοια όντα στον πλανήτη —με εξαίρεση τους μονοζυγωτικούς διδύμους ή μικροοργανισμούς του ίδιου κλώνου. Παρ' όλα αυτά, οι επιστήμονες κατατάσσουν τους οργανισμούς σε ομάδες ανάλογα με το πόσο μοιάζουν μεταξύ τους, γιατί χωρίς συλλογή, κατάταξη και σύγκριση η μελέτη τους θα ήταν αδύνατη. Η ταξινόμηση δεν διευκολύνει μόνο τη μελέτη — αντανακλά και τον τρόπο με τον οποίο οι οργανισμοί έχουν εξελιχθεί.
Από τον πληθυσμό στο είδος. Η πρώτη έννοια που χρειάζεται είναι αυτή του πληθυσμού — π.χ. όλες οι γάτες μιας συνοικίας αποτελούν έναν πληθυσμό, αφού μπορούν να αναπαραχθούν μεταξύ τους λόγω γεωγραφικής εγγύτητας. Ο πληθυσμός όμως δεν έχει αυστηρά όρια: μια γάτα άλλης συνοικίας ανήκει σε άλλον πληθυσμό μόνο επειδή δεν έρχεται σε επαφή με τις πρώτες — αν μεταφερθεί εκεί, γίνεται πλέον μέλος του νέου πληθυσμού. Χρειαζόταν λοιπόν ένα ευρύτερο κριτήριο, που να περιλαμβάνει όλους τους πληθυσμούς ατόμων οι οποίοι, όποτε έρχονται σε επαφή, μπορούν να αναπαραχθούν. Έτσι προέκυψε η έννοια του είδους.
Το είδος περιλαμβάνει το σύνολο όλων των οργανισμών που μπορούν να αναπαραχθούν μεταξύ τους και να αποκτήσουν γόνιμους απογόνους (π.χ. όλες οι γάτες του πλανήτη). Επειδή αντιπροσωπεύει ένα πραγματικό, φυσικό όριο, το είδος αποτελεί τη θεμελιώδη μονάδα ταξινόμησης.
Ο ορισμός αυτός στηρίζεται στο μειξιολογικό κριτήριο — τη δυνατότητα αναπαραγωγής με άτομο διαφορετικού φύλου. Δεν αναπαράγονται όμως όλοι οι οργανισμοί έτσι: η αμοιβάδα, για παράδειγμα, είναι μονοκύτταρος οργανισμός που αναπαράγεται με κυτταρική διαίρεση (μονογονία). Σε τέτοιες περιπτώσεις εφαρμόζεται το τυπολογικό κριτήριο: οργανισμοί με κοινά μορφολογικά και βιοχημικά χαρακτηριστικά ομαδοποιούνται στο ίδιο είδος.
Οι ευρύτερες ταξινομικές βαθμίδες. Με βάση το τυπολογικό κριτήριο, επινόηση του Σουηδού φυσιοδίφη Λινναίου, ταξινομήθηκε το σύνολο των οργανισμών του πλανήτη και δημιουργήθηκαν βαθμίδες πέρα από το είδος: τα είδη που μοιάζουν περισσότερο μεταξύ τους συνιστούν ένα γένος, τα γένη που μοιάζουν περισσότερο συνιστούν μια οικογένεια, οι οικογένειες μια τάξη, οι τάξεις μια κλάση, οι κλάσεις ένα φύλο.
| Βαθμίδα | Γάτα | Άνθρωπος |
|---|---|---|
| Φύλο | Χορδωτά | Χορδωτά |
| Κλάση | Θηλαστικά | Θηλαστικά |
| Τάξη | Σαρκοφάγα | Πρωτεύοντα |
| Οικογένεια | Felidae | Ανθρωπίδες |
| Γένος | Felis | Homo |
| Είδος | Felis domesticus | Homo sapiens |
Όσο πιο πρόσφατος είναι ο κοινός πρόγονος δύο ειδών, τόσο πιο συγγενικά είναι και τόσο πιο κοντά τοποθετούνται στην ταξινομική κλίμακα. Η γάτα και ο λύγκας έχουν κοινό πρόγονο που έζησε σχετικά πρόσφατα, γι' αυτό ανήκουν στο ίδιο γένος. Ο γορίλας και ο γίββωνας μοιράζονται επίσης κοινό πρόγονο και τοποθετούνται στην ίδια οικογένεια. Πηγαίνοντας πιο πίσω στον χρόνο, ο άνθρωπος, ο γορίλας και ο γίββωνας έχουν έναν πιο απομακρυσμένο κοινό πρόγονο, οπότε κατατάσσονται στην ίδια τάξη (τα Πρωτεύοντα). Ο κροκόδειλος, αντίθετα, δεν μοιάζει με τα υπόλοιπα ζώα του παραδείγματος και κατατάσσεται σε ξεχωριστή κλάση, τα Ερπετά — έχει όμως κι αυτός έναν πολύ μακρινό κοινό πρόγονο με τα θηλαστικά, ο οποίος έζησε πριν από 240 εκατομμύρια χρόνια.
Όλα τα σκυλιά, όσο διαφορετικά κι αν φαίνονται μεταξύ τους, ανήκουν στο ίδιο είδος (Canis familiaris). Ο σκύλος και ο λύκος είναι συγγενικά είδη και ανήκουν στο ίδιο γένος, όμως αποτελούν διαφορετικά είδη: ο λύκος είναι Canis lupus.
3.1.2 Η θεωρία του Λαμάρκ
Η ιδέα της εξέλιξης δεν ανήκει αποκλειστικά στον Δαρβίνο — σπέρματά της βρίσκονται ήδη στους αρχαίους Έλληνες φιλοσόφους. Η κυριαρχία όμως των απόψεων του Πλάτωνα και του Αριστοτέλη περί σταθερότητας των ειδών την έθεσε στο περιθώριο για αιώνες.
Κατά τον 18ο αιώνα η εξέλιξη επανέρχεται στο προσκήνιο. Ο Γάλλος ζωολόγος Ζαν-Μπατίστ Λαμάρκ (1744-1829), ο οποίος επινόησε και τον όρο «Βιολογία», ήταν ο πρώτος που υποστήριξε με επιχειρήματα ότι τα είδη μεταβάλλονται και ότι η ζωή στον πλανήτη προήλθε από απλούστερες μορφές που σταδιακά έγιναν πιο περίπλοκες. Στο βιβλίο του Η φιλοσοφία της Ζωολογίας (1809) παρουσίασε την πρώτη ολοκληρωμένη θεωρία για να εξηγήσει πώς εξελίσσονται τα φυτά και τα ζώα.
Η θεωρία του Λαμάρκ στηριζόταν σε δύο βασικές αρχές:
- Αρχή της χρήσης και της αχρησίας: τα όργανα ενός ζώου που το βοηθούν να προσαρμοστεί στο περιβάλλον χρησιμοποιούνται περισσότερο, οπότε αναπτύσσονται και μεγαλώνουν· τα όργανα που δεν συμβάλλουν στην προσαρμογή περιπίπτουν σε αχρησία, ατροφούν και τελικά εξαφανίζονται. Έτσι το ζώο αποκτά νέα χαρακτηριστικά κατά τη διάρκεια της ζωής του, ως απάντηση σε αλλαγές του περιβάλλοντος που δημιουργούν νέες συνήθειες.
- Αρχή της κληρονομικής μεταβίβασης των επίκτητων χαρακτηριστικών: τα χαρακτηριστικά που αποκτά ένας οργανισμός κατά τη ζωή του (επίκτητα χαρακτηριστικά) κληροδοτούνται στους απογόνους του.
Κατά τον Λαμάρκ, η άβια ύλη παράγει ατελείς μορφές ζωής, οι οποίες εξελίσσονται σε συνθετότερες λόγω μιας έμφυτης τάσης των όντων για συνεχή πρόοδο — μιας εσωτερικής δύναμης που στοχεύει στη βελτίωσή τους, οδηγώντας τους πρωτόγονους οργανισμούς σταδιακά, κατά μήκος μιας «νοητής φυσικής κλίμακας», σε πιο εξελιγμένες μορφές. Με την πάροδο του χρόνου, η συσσώρευση πολλών τέτοιων αλλαγών οδηγεί στη δημιουργία ενός είδους διαφορετικού από το αρχικό.
Πολυάριθμα πειράματα έχουν αποτύχει να αποδείξουν την κληρονόμηση των επίκτητων χαρακτηριστικών. Αν, για παράδειγμα, ένας αθλητής αναπτύξει μεγάλους μυς μέσω άσκησης, το χαρακτηριστικό αυτό δεν περνάει γενετικά στα παιδιά του. Η εξήγηση της εξέλιξης μέσω κληρονόμησης επίκτητων χαρακτηριστικών δεν είναι επιστημονικά αποδεκτή σήμερα. Πενήντα χρόνια αργότερα, ο Κάρολος Δαρβίνος πρότεινε μια διαφορετική, τεκμηριωμένη εξήγηση.
3.1.3 Η θεωρία της φυσικής επιλογής
Το 1809 — έτος δημοσίευσης της εργασίας του Λαμάρκ — γεννήθηκε στην Αγγλία ο Κάρολος Δαρβίνος. Ως μαθητής ενδιαφερόταν ιδιαίτερα για τη μελέτη του φυσικού κόσμου, αν και σπούδασε αρχικά Ιατρική και έπειτα Θεολογία, χωρίς ιδιαίτερη επιτυχία σε καμία από τις δύο. Όταν του προτάθηκε να συμμετάσχει ως άμισθος φυσιοδίφης σε μια υπερπόντια αποστολή του Βρετανικού Ναυτικού, είδε την ευκαιρία να ασχοληθεί επιτέλους με το αντικείμενο που αγαπούσε.
Το ταξίδι με τη φρεγάτα «Beagle» (Ιχνηλάτης) ξεκίνησε το 1831 και διήρκεσε 5 χρόνια. Ο Δαρβίνος συνέλεξε πλήθος ζώων, φυτών και απολιθωμάτων, και πραγματοποίησε γεωλογικές, κλιματολογικές και ανθρωπολογικές παρατηρήσεις σε περιοχές από τη ζούγκλα του Αμαζονίου και τις πεδιάδες της Αργεντινής ως τα υψίπεδα των Άνδεων και τα νησιά Γκαλαπάγκος. Πριν από το ταξίδι πίστευε, όπως οι περισσότεροι της εποχής του, στη σταθερότητα των ειδών· το υλικό όμως που συνέλεξε τον οδήγησε γρήγορα στην πεποίθηση ότι τα είδη μεταβάλλονται.
Το σημείο που εντυπωσίασε περισσότερο τον Δαρβίνο ήταν τα νησιά Γκαλαπάγκος, ένα σύμπλεγμα νησιών 600 μίλια από τις ακτές του Εκουαδόρ. Εκεί παρατήρησε 13 διαφορετικά είδη σπίνων και διαφορετικά είδη γιγαντιαίων χελωνών, που δεν υπήρχαν πουθενά αλλού στον κόσμο και διέφεραν μάλιστα από νησί σε νησί. Τα ζώα αυτά έμοιαζαν μεταξύ τους αλλά και με είδη της κοντινότερης ηπείρου (Νότια Αμερική) — ένδειξη ότι είχαν κοινούς προγόνους που είχαν φτάσει από την ήπειρο και στη συνέχεια προσαρμόστηκαν στις ιδιαίτερες συνθήκες κάθε νησιού.
Αν και ο Δαρβίνος είχε αποσαφηνίσει τις βασικές αρχές της θεωρίας του ήδη από το 1839, τη δημοσίευσε αρκετά αργότερα, το 1858, θέλοντας να συγκεντρώσει επιπλέον αποδεικτικό υλικό ώστε να αντιμετωπίσει τις έντονες αντιδράσεις που ανέμενε. Το βιβλίο του, Η καταγωγή των ειδών διά της φυσικής επιλογής, εξαντλήθηκε την πρώτη ημέρα κυκλοφορίας του και παραμένει μέχρι σήμερα ένα από τα βιβλία με τις περισσότερες εκδόσεις παγκοσμίως.
Τι υποστηρίζει η θεωρία της φυσικής επιλογής; Μπορεί να συνοψιστεί σε πέντε παρατηρήσεις και τρία συμπεράσματα που προκύπτουν από αυτές.
| Βήμα | Περιεχόμενο |
|---|---|
| Παρατήρηση 1 | Οι πληθυσμοί των διάφορων ειδών τείνουν να αυξάνονται από γενιά σε γενιά με ρυθμό γεωμετρικής προόδου. |
| Παρατήρηση 2 | Αν εξαιρεθούν οι εποχικές διακυμάνσεις, τα μεγέθη των πληθυσμών παραμένουν σχετικά σταθερά. |
| Συμπέρασμα 1 | Για να παραμείνει σταθερό το μέγεθος ενός πληθυσμού παρά την τάση αύξησης, κάποια άτομα δεν επιβιώνουν ή δεν αναπαράγονται· διεξάγεται δηλαδή ένας αγώνας επιβίωσης. |
| Παρατήρηση 3 | Τα άτομα ενός είδους δεν είναι όμοια — υπάρχει τεράστια ποικιλομορφία στα φυσικά χαρακτηριστικά τους. |
| Παρατήρηση 4 | Τα περισσότερα χαρακτηριστικά των γονέων κληροδοτούνται στους απογόνους τους. |
| Συμπέρασμα 2 | Η επιτυχία στον αγώνα επιβίωσης δεν είναι τυχαία, αλλά εξαρτάται από τα κληρονομημένα χαρακτηριστικά. Όσοι έχουν κληρονομήσει χαρακτηριστικά που τους προσαρμόζουν καλύτερα στο περιβάλλον επιβιώνουν περισσότερο ή/και αφήνουν περισσότερους απογόνους. |
| Συμπέρασμα 3 | Τα ευνοϊκά χαρακτηριστικά μεταβιβάζονται στην επόμενη γενιά με μεγαλύτερη συχνότητα, αφού οι φορείς τους επιβιώνουν και αναπαράγονται περισσότερο. Η συσσώρευση τέτοιων χαρακτηριστικών σε έναν πληθυσμό μπορεί, με τον χρόνο, να οδηγήσει στην εμφάνιση ενός νέου είδους. |
Ο Δαρβίνος ονόμασε φυσική επιλογή τη διαδικασία με την οποία οι πιο προσαρμοσμένοι στο περιβάλλον τους οργανισμοί επιβιώνουν και αναπαράγονται περισσότερο από τους λιγότερο προσαρμοσμένους. Ο όρος χρησιμοποιήθηκε σε αντιδιαστολή με την τεχνητή επιλογή, δηλαδή αυτή που εφαρμόζει ο άνθρωπος όταν επιλέγει τα καταλληλότερα ζώα ή φυτά για να παράγει απογόνους με επιθυμητά χαρακτηριστικά.
Η θεωρία του Δαρβίνου εξηγεί επίσης την ποικιλία των ειδών στη Γη: επειδή διαφορετικές περιοχές έχουν διαφορετικές συνθήκες και ευκαιρίες επιβίωσης, η φυσική επιλογή ευνοεί κάθε φορά τους οργανισμούς που είναι πιο προσαρμοσμένοι στο συγκεκριμένο περιβάλλον.
Οι επιρροές του Δαρβίνου. Η θεωρία του δεν βασίστηκε μόνο στις δικές του παρατηρήσεις, αλλά και σε εργασίες άλλων επιστημόνων:
- Κατά το ταξίδι του, ο Δαρβίνος διάβασε το Οι αρχές της Γεωλογίας του γεωλόγου Τσαρλς Λάυελ, όπου υποστηριζόταν ότι η επιφάνεια της Γης διαμορφώθηκε σταδιακά από τη βροχή, τους ανέμους, τους σεισμούς και τις ηφαιστειακές εκρήξεις — δυνάμεις που δρουν ακόμη και σήμερα. Αν η Γη εξελίχθηκε μέσα στον χρόνο, γιατί να μην ισχύει το ίδιο και για τους οργανισμούς της;
- Επηρεάστηκε επίσης από το Δοκίμιο επί των αρχών του πληθυσμού του οικονομολόγου Τόμας Μάλθους, ο οποίος υποστήριζε ότι ο ανθρώπινος πληθυσμός αυξάνεται με ρυθμό γεωμετρικής προόδου, ενώ τα διαθέσιμα αγαθά αυξάνονται μόνο με ρυθμό αριθμητικής προόδου — άρα χρειάζεται έλεγχος του πληθυσμού για να διατηρείται η ισορροπία. Ο Δαρβίνος απέδωσε αντίστοιχα τη σταθερότητα του μεγέθους των πληθυσμών στη δράση της φυσικής επιλογής.
Ο Μάλθους επιβεβαιώθηκε ως προς τον ρυθμό αύξησης του ανθρώπινου πληθυσμού, διαψεύστηκε όμως ως προς τον ρυθμό αύξησης των αγαθών: οι σύγχρονες μέθοδοι γεωργίας και κτηνοτροφίας έχουν αυξήσει την παραγωγή τροφής με πολύ μεγαλύτερους ρυθμούς απ' ό,τι φανταζόταν, σε βαθμό που μια δίκαιη κατανομή της θα μπορούσε να καλύψει τις ανάγκες όλης της ανθρωπότητας.
3.1.4 Μερικές χρήσιμες αποσαφηνίσεις στη θεωρία της φυσικής επιλογής
Πού δρα η φυσική επιλογή; Σύμφωνα με την εξελικτική θεωρία, η φυσική επιλογή δρα στον πληθυσμό — ο πληθυσμός είναι η μικρότερη δυνατή μονάδα που μπορεί να εξελιχθεί, όχι το μεμονωμένο άτομο.
Αυτό μπορεί να φαίνεται παράδοξο, αφού η φυσική επιλογή αφορά τελικά αλληλεπιδράσεις ανάμεσα σε μεμονωμένα άτομα και το περιβάλλον τους. Ο λόγος είναι ότι ένα μεμονωμένο άτομο μπορεί να παρουσιάσει το πολύ ένα νέο χαρακτηριστικό, είτε λόγω μεταβολής του γενετικού του υλικού (μετάλλαξη) είτε λόγω επίδρασης του περιβάλλοντος (επίκτητο γνώρισμα, που όμως δεν κληρονομείται). Η εξέλιξη, αντίθετα, απαιτεί τη συσσώρευση πολλών νέων, κληρονομήσιμων χαρακτηριστικών που εδραιώνονται σε πληθυσμούς διαδοχικών γενεών μέσω της φυσικής επιλογής — κάτι που ένα μεμονωμένο άτομο δεν μπορεί ποτέ να πετύχει μόνο του.
Η δράση της φυσικής επιλογής είναι τοπικά και χρονικά προσδιορισμένη. Οι συνθήκες του περιβάλλοντος διαφέρουν από περιοχή σε περιοχή και από εποχή σε εποχή. Ένα χαρακτηριστικό που είναι προσαρμοστικό σε μια περιοχή και μια συγκεκριμένη στιγμή μπορεί να είναι άχρηστο ή ακόμη και δυσμενές σε άλλη περιοχή ή άλλη χρονική περίοδο. Δεν υπάρχει, δηλαδή, ένα «καλύτερο» χαρακτηριστικό γενικώς — μόνο ένα καλύτερα προσαρμοσμένο στις συγκεκριμένες συνθήκες.
3.1.5 Η φυσική επιλογή εν δράσει
Ένα από τα πιο γνωστά παραδείγματα δράσης της φυσικής επιλογής αφορά την πεταλούδα Biston betularia, ένα έντομο πολύ διαδεδομένο στην Αγγλία και τη Σκωτία, που συναντάται σε δύο παραλλαγές: μια ανοιχτόχρωμη με σκούρες κηλίδες στις πτέρυγες, και μια εξ ολοκλήρου μαύρη.
Πριν από τη Βιομηχανική Επανάσταση, πολυπληθέστερες ήταν οι ανοιχτόχρωμες πεταλούδες, ενώ οι μαύρες ήταν ελάχιστες. Μετά τη Βιομηχανική Επανάσταση όμως τα πράγματα άλλαξαν ριζικά: σταδιακά επικράτησαν οι μαύρες πεταλούδες, ώστε στις αρχές του 20ού αιώνα να αποτελούν σχεδόν τη μοναδική παραλλαγή σε πολλές βιομηχανικές περιοχές (όπως το Μάντσεστερ). Το φαινόμενο ονομάστηκε βιομηχανικός μελανισμός και έχει έκτοτε παρατηρηθεί σε δεκάδες είδη εντόμων βιομηχανικών περιοχών.
Η εξήγηση βρίσκεται στη δράση της φυσικής επιλογής:
- Πριν τη Βιομηχανική Επανάσταση, οι κορμοί των δέντρων είχαν το φυσικό ανοιχτό τους χρώμα. Οι ανοιχτόχρωμες πεταλούδες, που ξεκουράζονται πάνω τους την ημέρα (το έντομο τρέφεται τη νύχτα), διακρίνονταν δυσκολότερα από τα εντομοφάγα πτηνά-θηρευτές τους σε σύγκριση με τις μαύρες. Έτσι επικράτησαν, αφού είχαν περισσότερες πιθανότητες επιβίωσης και μεταβίβασης του χαρακτηριστικού τους στις επόμενες γενιές.
- Μετά τη ρύπανση, όταν οι κορμοί μαύρισαν, η δράση της φυσικής επιλογής αντιστράφηκε: το προσαρμοστικό πλεονέκτημα το είχαν πλέον οι μαύρες πεταλούδες, πιο δυσδιάκριτες στους σκουρόχρωμους κορμούς. Σταδιακά επικράτησαν αριθμητικά, αφού επιβίωναν περισσότερο και μεταβίβαζαν το χρώμα τους με μεγαλύτερη συχνότητα.
Οι πεταλούδες δεν ανταποκρίθηκαν στη μεταβολή του περιβάλλοντος αναπτύσσοντας ένα γνώρισμα που δεν υπήρχε πριν, όπως θα ισχυριζόταν κάποιος οπαδός της θεωρίας του Λαμάρκ. Η μαύρη παραλλαγή προϋπήρχε της Βιομηχανικής Επανάστασης — απλώς ήταν σπάνια. Η φυσική επιλογή απλώς ευνόησε, από τα ήδη υπάρχοντα κληρονομήσιμα χαρακτηριστικά, εκείνο που κάθε φορά προσέδιδε μεγαλύτερες πιθανότητες επιβίωσης στον φορέα του: το ανοιχτό χρώμα όσο οι κορμοί ήταν ανοιχτόχρωμοι, το μαύρο χρώμα όταν οι κορμοί σκούρυναν. Η εξέλιξη δεν δημιουργεί νέα χαρακτηριστικά κατά παραγγελία του περιβάλλοντος — επιλέγει ανάμεσα σε όσα ήδη υπάρχουν μέσα στην ποικιλομορφία ενός πληθυσμού.
3.1.6 Σύγκριση της θεωρίας του Λαμάρκ με τη θεωρία του Δαρβίνου
Για μια ακόμη πιο ξεκάθαρη σύγκριση των δύο θεωριών, μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε ένα υποθετικό παράδειγμα: πώς εξηγεί η καθεμιά την εμφάνιση του ψηλού λαιμού στις καμηλοπαρδάλεις.
| Θεωρία του Λαμάρκ | Θεωρία του Δαρβίνου |
|---|---|
| Οι καμηλοπαρδάλεις δημιουργήθηκαν από οργανισμούς κατώτερων βαθμίδων, μέσω μιας νοητής φυσικής κλίμακας. | Στο φυλογενετικό δέντρο των καμηλοπαρδάλεων, σε κάποιο προγονικό είδος υπήρχαν ήδη ζώα με λαιμούς ποικίλου μήκους. |
| Τα χαμηλότερα κλαδιά απογυμνώθηκαν από τα φύλλα τους, οπότε προέκυψε η ανάγκη οι καμηλοπαρδάλεις, που είχαν ως τότε κοντούς λαιμούς, να φτάσουν τα ψηλότερα κλαδιά. | Ο αριθμός των ζώων που γεννιούνταν ήταν πολύ μεγαλύτερος από όσους μπορούσε να θρέψει το περιβάλλον — προέκυψε ανάγκη ελέγχου του μεγέθους του πληθυσμού. |
| Σύμφωνα με την αρχή της χρήσης και της αχρησίας, ορισμένα ζώα τέντωναν τον λαιμό τους για να φτάσουν τα ψηλά κλαδιά. Με το συνεχές τέντωμα, και με τη βοήθεια μιας εσωτερικής δύναμης, ο λαιμός τους μάκρυνε (τα ζώα με κοντό λαιμό δεν εξαφανίστηκαν). | Η φυσική επιλογή ευνόησε τα άτομα με ψηλότερο λαιμό, γιατί μπορούσαν να προσεγγίσουν τροφή καλύτερης ποιότητας ή μεγαλύτερης ποσότητας. Τα άτομα με κοντό λαιμό σταδιακά λιγόστεψαν και τελικά εξαφανίστηκαν. |
| Σύμφωνα με την αρχή της κληρονομικής μεταβίβασης των επίκτητων χαρακτηριστικών, ο μακρύς λαιμός κληροδοτήθηκε στους απογόνους και έγινε χαρακτηριστικό του είδους. | Ο μακρύς λαιμός κληροδοτήθηκε στους απογόνους και έγινε χαρακτηριστικό του είδους. |
Η βασική διαφορά είναι εμφανής: για τον Λαμάρκ, το ζώο αποκτά ένα χαρακτηριστικό επειδή το χρειάζεται, μέσα από την προσπάθειά του — μια διαδικασία με κατεύθυνση και σκοπό. Για τον Δαρβίνο, το χαρακτηριστικό προϋπάρχει ως φυσική ποικιλομορφία μέσα στον πληθυσμό, και το περιβάλλον απλώς επιλέγει ποιοι φορείς του θα επιβιώσουν και θα αναπαραχθούν περισσότερο.
Μια από τις πιο συχνές παρανοήσεις είναι ότι η εξέλιξη «στοχεύει» σε κάτι — ότι τα είδη εξελίσσονται για να γίνουν «καλύτερα» ή «τελειότερα». Αυτή είναι ουσιαστικά η λογική του Λαμάρκ (εσωτερική τάση για πρόοδο), όχι του Δαρβίνου. Στη φυσική επιλογή δεν υπάρχει σχέδιο, πρόθεση ή στόχος: υπάρχει τυχαία ποικιλομορφία μέσα σε έναν πληθυσμό, και το περιβάλλον απλώς ευνοεί —χωρίς καμία «πρόθεση»— όποιο χαρακτηριστικό τυχαίνει να προσφέρει, στις συγκεκριμένες συνθήκες, μεγαλύτερη πιθανότητα επιβίωσης και αναπαραγωγής.