Er det på tide, at vores forståelse af evolution udvikler sig?

I november 2016, et lille publikum på et par hundrede mennesker samledes inde i den statelige bygning i viktoriansk tid i London, der huser Royal Society, en af ​​de ældste og mest værdsatte videnskabelige organisationer i verden. Bringe dem sammen? Konferencen med titlen "Evolutionær biologi:Biologisk, Filosofiske og samfundsvidenskabelige perspektiver. "

På trods af den tørre titel, emnet var vigtigt. En lille gruppe forskere fremlagde deres sag for en større revision af standard evolutionær teori. I de sidste omkring 70 år har videnskaben har forklaret, hvordan levende ting ændrer sig over generationer gennem en tilgang kaldet Modern Synthesis. Det podede i det væsentlige befolkningsgenetikken, som Gregor Mendel var banebrydende, på begrebet naturlig udvælgelse, som naturforsker Charles Darwin var banebrydende for. I moderne syntese, tilfældige genetiske mutationer skaber egenskaber hos organismer, og miljøet bestemmer, hvilke egenskaber der fungerer bedst og vil blive videreført til kommende generationer.

Moderne syntese er blevet hyldet som en af ​​de største intellektuelle præstationer inden for hele biologi. Men i de seneste årtier har videnskabelige fremskridt - såsom evnen til at manipulere gener og tænde og slukke dem ved udvikling af embryoner - har givet os en overflod af ny information, og indsigt i, hvordan organismer udvikler sig og ændrer sig. Det har ført til nogle forskere, såsom Kevin Laland, en biologiprofessor ved University of St. Andrews i U.K., at argumentere for, at det er på tide at vedtage en opdateret version af evolution, som de kalder udvidet evolutionær syntese, eller EES.

Laland siger, at ESS ikke fuldstændig skrammer over evolutionær teori, men bygger i stedet på det ved at tilføje et par nye vendinger. Udover at udvikle sig gennem tilfældige mutationer og naturlig selektion, enkelte organismer kan selv påvirke, hvordan deres art udvikler sig, ved at vælge og ændre deres miljøer.

I modsætning til konventionel evolutionsteori, EES "understreger, at variation er ikke -tilfældig, der er meget mere at arve end overførsel af gener, og at det naturlige udvalg ikke er den eneste årsag til tilpasning, ”siger Laland via e -mail.

Planter, for eksempel, ikke bare spire op af jorden og sidde der. Som Laland forklarede, de ændrer deres omgivelser:ændrer temperaturen, atmosfærisk sammensætning og vandstand i jorden; påvirke cyklussen af ​​næringsstoffer og kemikalier i jorden; skaber skygge. Dyr ændrer også deres omgivelser ved at konstruere net og huler, og ved at vælge den særlige habitat, de bor i, yngle og finde mad til den næste generation. Denne form for adfærd, som biologer kalder "nichekonstruktion, "hjælper med at afgøre, om en tilfældig mutation er vellykket eller mislykket.

"De ændringer, organismer medfører i deres miljø, betyder, at de ikke er passive ofre for naturlig selektion, men ret ofte aktivt bestemme, hvordan selektion virker på dem, "Laland siger." Nichekonstruktion initierer og ændrer det naturlige udvalg, der virker tilbage på konstruktøren, og på andre arter, på en ordnet måde, instrueret og vedvarende måde. Ved konsekvent at generere specifikke miljøtilstande, nichekonstruktion styrer adaptiv udvikling ved at pålægge en statistisk bias på udvælgelsen. "

Nogle organismer, faktisk, kan ændre deres egenskaber uden mutationer overhovedet. I en Quanta -artikel om konferencen Wesleyan Universitets evolutionære biolog Sonia Sultan nævner eksemplet på smartweed, en plante, der tilhører slægten Polygonum. Smartweeds tilpasser størrelsen af ​​deres blade til mængden af ​​sollys, de udsættes for. I et lyst miljø, en smartweed vil have smal, tykke blade, i svagt lys, en anden smartweed vil udvikle sig bredt, tynde blade, selvom de to planter er genetisk identiske.

Som EES -fortalerne ser det, denne evne til at ændre sig (som biologer kalder plasticitet) kan hjælpe med at drive evolution ved at lade planter spredes til en række forskellige levesteder, hvor tilfældig mutation og naturlig selektion derefter yderligere kan ændre deres gener.

Ikke alle er enige om, at det er nødvendigt at skifte til ind- og udrejsesystemet. I et essay fra 2014 i det videnskabelige tidsskrift Nature, for eksempel, forsvarere af Modern Synthesis hævdede, at det nuværende system er en meget mere pålidelig måde at forklare organismernes udvikling på.

"Det præcise genetiske grundlag for utallige tilpasninger er blevet dokumenteret i detaljer, lige fra antibiotikaresistens hos bakterier til camouflagefarve i hjortemus, til laktosetolerance hos mennesker, "skrev de.

Men som professor i biologi i Wien og EES -fortaler Gerd Müller forklarer, han og andre i EES -fraktionen ser tegn på, at evolutionens udvikling går i deres retning.

"De fleste reaktioner får vi, især af yngre forskere og filosoffer, er meget positive, "siger han i en e -mail." Men de evolutionære biologer, der traditionelt ejede forklarende autoritet inden for evolutionsteorien (primært befolkningsgenetikere) mister denne privilegerede position i EES, og nogle tager det ikke godt. Jeg tror ikke, det vil være svært at overvinde denne forhindring, fordi et skifte til mindre dogmatiske holdninger sker overalt i videnskaben, ikke kun i evolutionsteorien. "

Plasticitetskonceptet i udvidet evolutionær syntese kan give en forklarende ramme for, hvordan tidlige mennesker skiftede fra at være finsnittere til landmænd.