De la genetica moleculară la inteligenţa artificială (II). Conceptul de evoluţie

Fondatorul teoriei evoluţiei și unul dintre cei mai mari savanți din domeniul științelor naturale a fost Charles Robert Darwin.

S-a născut ȋn 12 februarie 1809 la Shrewsbury (Marea Britanie) și a murit ȋn 19 aprilie 1882 la Down House/Kent (Marea Britanie).

Ȋn anul 1831 a plecat într-o călătorie în jurul lumii la bordul vasului cu pânze HMS Beagle. Călătoria a durat cinci ani. La întoarcere, după selectarea și prelucrarea datelor culese ȋn călătorie, ȋn anul 1838 publică teoria privind adaptarea la mediu prin variaţia speciilor și prin selecţie naturală. După 20 de ani de studiu, ȋn vara anului 1858 formulează și publică teoria evoluţiei. Un an mai târziu publică opera lui știinţifică fundamentală On the Origin of Species (Originea speciilor), care cuprinde explicaţii știinţifice riguroase despre diversitatea vieţii și pune bazele biologiei evolutive. Această lucrare marchează ȋnceputul biologiei moderne.

Publicarea teoriei bazate pe rezultatele cercetărilor sale a stârnit controverse aprinse. Contemporanii săi, convinși că toate fiinţele au fost create de Dumnezeu și ca atare erau perfecte, l-au criticat fără milă. Până azi mai există oameni care neagă teoria evoluţiei. Pe de altă parte în Anglia revoluția industrială era în toi și burghezia se afla în plină ascensiune economică. Ideea că lumea nu este bazată pe structuri fixe găsea răsunet în cadrul burgheziei, care dorea schimbări radicale și în societate, astfel încât poziția socială a individului să nu depindă numai de apartenența lui la pătura nobilimii, ci să fie recunoscute succesele indivizilor mai dotați și mai creativi.

Ȋn decursul timpului contribuția lui Darwin a fost recunoscută și multe locuri din lume au fost denumite în cinstea lui: un oraș, un parc național și o universitate în Australia, un colegiu din Cambridge (Anglia), o așezare în Insulele Falkland, mai mulți munți în California, Chile, Tasmania și Țara de Foc, o insulă și un cap în Antarctica, etc. Grădina zoologică din Rostock (Germania), deschisă ȋn 2012, se numește Darwineum. Chiar și un crater pe Lună și unul pe Marte, precum și un asteroid au primit numele lui Darwin.

Predecesorii lui Darwin privind dezvoltarea formelor de viaţă:

Carl von Linné (1707-1778) a fost un medic suedez, colaborator cu Celsius. În lucrarea sa Sistema naturae, care pune bazele taxonomiei moderne, a catalogat cca 4000 specii de animale și 14.000 de specii de plante. Clasificarea este bineînțeles incompletă, pentru că multe specii încă nu erau cunoscute. Convingerea lui este că după actul de creaţie divină nu au mai apărut specii noi și nici nu au dispărut specii din cele create.

Din cunoștințele actuale, se presupune că de la apariţia vieţii pe pământ au existat 500 milioane specii, dintre care mai trăiesc 2 milioane.

Georges Cuvier (1769-1832), ȋntemeietorul paleontologiei și al anatomiei comparate, nu este de acord cu teza constanței specilor. El consideră că speciile pot să apară și să dispară ca urmare a unor catastrofe naturale.

Jean-Baptiste Lamarck (1744-1829), în cartea sa Filozofia zoologică a fost unul dintre primii care a emis teza dezvoltării speciilor, astfel ȋncât acestea să se adapteze optimal la condițiile de viaţă. Dar nu a reușit să răspundă la problema evoluţiei diferențiate a speciilor.

Buffon (1707-1788), ȋn lucrarea lui Histoire naturelle générale et particulière recunoaște că fiinţele vii se găsesc pe trepte diferite de dezvoltare.

Charles Bonnet (1720-1793) concepe o scală evolutivă a fiinţelor terestre, ȋn care omul ocupa poziția de vârf, urmat de orangutan.

Modelele de scalare evolutivă a lui Buffon și Bonnet sunt modele statice, ȋn care factorul evolutiv nu este luat ȋn considerare.

De fapt Darwin nu a fost singurul care a propus teoria evoluției speciilor. Unii dintre contemporanii săi au formulat teze asemănătoare. Printre ei se numără:

Robert Chambers (1802-1871), ȋn lucrarea Vestiges of the Natural History of Creation (Urmele istoriei creaţiei naturale).

Alfred Russel Wallace (1923-1913) a formulat teoria evoluției independent de Darwin. Cei doi și-au publicat împreună teoriile în 1858.

Geologul Lyell (1797-1875) și filosoful Spencer (1820-1903), ȋncearcă să depășească teoria catastrofelor naturale și dau impulsuri puternice ȋn favoarea teoriei evoluţiei. Ȋn sec. al XVII-lea, vârsta pamântului se evalua la 4-5.000 de ani, ȋn sec. al XVII-lea ea se evalua la 30.000 ani, azi se știe că pe pământ a existat viaţă de 3,5 miliarde de ani, iar vârsta pământului se apreciază la 4,5-5 miliarde de ani.

Noutatea și ideile de bază ale teoriei evoluţiei lui Darwin

Lupta pentru existenţă și selecţia naturală sunt cele doua teze de bază exprimate ȋn cartea On the Origin of Species by Means of Natural Selection.

Teoria lui Darwin se bazează pe următoarele observaţii:

1. Ȋn natură se produce un excedent de fiinţe vii și cu toate acestea mărimea populației rămâne constantă.

Acest concept a fost preluat de matematicianul englez Malthus (1766-1834), contemporan cu Darwin, care a formulat un model matematic al creșterii și răspândirii populațiilor, publicat ȋn cartea Essay on the Principle of Population (1798). Ideea de bază era că adesea de-a lungul istoriei, populaţia crește fără legătură cu creșterea mijloacelor de subzistență. În lipsa unor influenţe limitative, populaţia crește ȋn progresie geometrică, ȋn timp ce mijloacele de subzisteță cresc ȋn progresie aritmetică (deci mult mai încet). Conform teoriei lui Darwin, această discrepanţă produce o”presiune de selecţie” care duce la o scădere a populaţiei (feed-back negativ). Echilibrul dintre cele două tendințe menține populația relativ constantă.

2. Indivizii unei specii, deși seamănă între ei, nu sunt identici. Fiecare specie este ȋnzestrată cu o variaţie mai mare sau mai mică a caracterelor ereditare (gene pool).

3. Indivizii înzestrați cu caracteristici care le dau un anumit avantaj vor supraviețui în număr mai mare, vor da mai mulți urmași și după mai multe generații, caracteristica avantajoasă se va răspândi în cadrul populației.

Din aceste trei observaţii de bază rezultă:

Datorită unor variaţii genetice (chiar foarte mici) în cadrul unei specii, anumiți indivizi sunt mai bine adaptaţi ca alții la condiţile de viaţă (climă, hrană, dușmani, etc). Aceștia au șanse mai mari de supravieţuire, rezistând și la “presiunea de selecţie”. Lupta pentru supravieţuire duce la o selecţie naturală, ȋn urma căreia supravieţuiesc cei care sunt cel mai bine adaptaţi.

Darwin știa desigur că selecţia naturală poate fi transformată ȋntr-o selecţie artificială pentru a se obţine indivizi cu caracteristici dorite (de exemplu animale domestice sau plante de cultură).

Legile lui Mendel

Botanistul și călugărul Gregor Mendel (1822-1884) descoperă noi aspecte și legi care sunt ascunse ȋn spatele acestui proces și anume legile moștenirii ereditare (Legile lui Mendel), publicate ȋn lucrarea Cercetări asupra hibrizilor de plante, publicată ȋn 1865. Aici el prezintă rezultatele cercetărilor efectuate pe peste 10.000 de plante de mazăre pe care le cultivă. El observă că moștenirea ereditară nu se amestecă între specii. Pornind de la părinți homozigoți:

1. Hibrizii din prima generație au aceleași caractere fenotipice (legea uniformității).

2. La hibrizii din generația a doua, caracterele se împart în proporție de 1:3 (legea segregării caracterelor). Cu alte cuvinte 1/4 din urmași seamănă cu un părinte și ¾ cu celălalt, în funcție de care trăsătură este cea dominantă.

3. Două trăsături independente se împart liber între hibrizi și ca rezultat pot apărea indivizi cu caractere fenotipice noi (Legea segregării independente a perechilor de caractere). Cu alte cuvinte copilul poate avea culoarea ochilor de la un părinte și grupa de sânge de la celălalt.

Recombinarea liberă a moștenirii ereditare este adevăratul motor al evoluţiei. În cadrul aceleiași specii, moștenirea ereditară se poate combina ȋn toate variantele posibile,

Legile lui Mendel stau la baza geneticii moleculare moderne.

Roman Baican

Offenbach am Main, 7 mai 2021

Opiniile exprimate în textele publicate  nu reprezintă punctele de vedere ale editorilor, redactorilor sau ale membrilor colegiului redacţional. Autorii îşi asumă întreaga răspundere pentru conţinutul articolelor.

Comentariile cititorilor sunt moderate de către redacţie. Textele indecente şi atacurile la persoană se elimină. Revista Baabel este deschisă faţă de orice discuţie bazată pe principii şi schimbul de idei.

 

2 Comments

  • Roman Baican commented on May 20, 2021 Reply

    Stimate Domnule Tiberiu Ezri
    Va multumesc pentru aprecierea articolului “Conceptul de evolutie” scris de mine si revizuit de Doamna Hava Oren.
    Din scurta relatare a calatoriei in Insulele Galapagos inteleg ca ati vazut nemijlocit exemplificari a evolutiei naturale.
    Aceasta imi da speranta ca veti citi in continuare inca doua articole, cu subiecte apropiate, care vor apare in revista Baabel, desigur la invitatia si aprecierea Doamnei redactor sef Andrea Ghita.
    Cu stima, Roman Baican

  • tiberiu ezri commented on May 20, 2021 Reply

    Articol foarte interesant! Felicitari!
    In 2016 am vizitat un loc in care a fost si Darwin – Insulele Galapagos si acolo am intalnit o broasca testoasa uriasa care se pare ca avea mult peste 100 de ani si poate ca l-a intalnit pe Darwin…Tot acolo am vazut si cormorani nezburatori care aveau doar aripi rudimentare fiinca belsugul de crustaceee din locul unde traiau au creat pe scara evolutiei lor o atrofiere a aripilor acestora.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *