Olga Orlova: Sekitar 10 tahun yang lalu, ahli paleontologi Alexander Markov, yang mengunjungi berbagai forum di Internet, terkejut menemukan bahwa teori evolusi tidak sejelas tabel perkalian bagi orang modern. Terlepas dari kurikulum sekolah dan semua penemuan ahli biologi, banyak orang tidak menerima ketentuan yang dirumuskan oleh Charles Darwin, dan kemudian Markov memutuskan untuk terlibat dalam pendidikan. Hari ini dia adalah salah satu pempopuler ilmiah paling terkenal di Rusia, dan buku-bukunya telah menjadi buku terlaris.
Dengan pemenang Enlightener Prize, Doctor of Biological Sciences, Alexander Markov, kita berbicara di akun Hamburg.
Alexander Markov- Doktor Ilmu Biologi, ahli paleontologi. Pada tahun 1987 ia lulus dari Fakultas Biologi Universitas Negeri Moskow dan segera diterima sebagai peneliti di Institut Paleontologi Akademi Ilmu Pengetahuan Rusia. Pada 2014, ia mengepalai Departemen Evolusi Biologis di Fakultas Biologi Universitas Negeri Moskow. Aktif mempromosikan ilmu pengetahuan di media. Membuat situs "Masalah evolusi". Mempersiapkan berita ilmiah di portal Elementy.ru. Penulis beberapa novel fiksi ilmiah, serta buku yang mempopulerkan doktrin evolusi - "The Birth of Complexity", "Evolution. Classical Ideas in the Light of New Discoveries", "Human Evolution". Penulis penghargaan utama Rusia di bidang sastra sains populer "Pencerah".
O.O. : Alexander, terima kasih banyak telah datang ke program kami. Saya ingin berbicara dengan Anda hari ini tentang teori evolusi modern. Faktanya adalah bahwa cukup banyak waktu telah berlalu sejak zaman Darwin dan ada beberapa penemuan yang dibuat oleh para ilmuwan. Bahkan jenis ilmu baru seperti itu, yang sebelumnya tidak diketahui Darwin, seperti genetika, biologi molekuler, muncul. Tolong beri tahu kami apa teori evolusi modern itu. Apa "pandangan evolusioner dunia" saat ini?
Alexander Markov: Jika Anda perlu memberikan jawaban dalam satu kalimat, maka saya akan mengatakan ini: terlepas dari kemajuan luar biasa sains, biologi, khususnya, selama 150 tahun terakhir, secara mengejutkan, gagasan utama yang diperkenalkan Darwin ke dalam sains masih terletak pada jantung dari semua biologi modern. Menjadi lebih kuat, efektivitasnya telah terbukti berkali-kali dari berbagai sisi. Ide ini sering disebut hanya mekanisme seleksi alam, tetapi sebenarnya ada logika yang sangat sederhana: jika Anda memiliki objek yang memiliki kemampuan untuk bereproduksi, variabilitas (yaitu, keturunannya bukan salinan yang benar-benar identik, tetapi sedikit berbeda). ), hereditas (maka ya, perbedaan individu ini, setidaknya beberapa di antaranya, bersifat turun temurun, diwariskan), dan jika setidaknya beberapa dari perbedaan herediter ini memengaruhi efisiensi reproduksi, lalu dari mana kita mulai - jika 4 kondisi ini terpenuhi, maka objek tersebut tidak bisa tidak berkembang. Itu pasti akan berkembang, menurut Darwin, berdasarkan mekanisme yang ia perkenalkan ke dalam sains. Memang, hari ini kita benar-benar yakin bahwa mekanisme inilah yang mendasari perkembangan kehidupan di Bumi.
O.O. : Dan apa yang kemudian menjelaskan sejumlah mitos dan interpretasi aneh dari ajaran Darwin yang kita jumpai saat ini. Ada pepatah yang cukup kuat bahwa banyak filsuf atau teolog modern bergumul dengan klaim Darwin bahwa kita adalah keturunan kera, dan kemudian ada bantahan yang panjang: yah, apakah kita seperti kera? Lalu mengapa kera tidak berubah menjadi manusia? Di sini monyet berjalan dan sebagainya ...
Kita bahkan bukan keturunan monyet, tapi kita adalah salah satu spesies monyet yang pernah hidup di Bumi.
SAYA. : Ini semua tentang apa yang kami maksud dengan kata "monyet". Di sini juga perlu diperhitungkan bahwa dalam bahasa Rusia kata "monyet" berarti monyet mirip monyet dan antropoid bersama-sama. Kami semua menyebut satu kata "monyet". Dalam bahasa Inggris di mana Darwin menulis, ini adalah 2 kata yang berbeda: monyet adalah monyet berbentuk monyet, kera adalah kera. Jadi masih ada beberapa kebingungan di sini. Tetapi kata Rusia "monyet" cukup pasti sesuai dengan sekelompok organisme, kelompok alami, yaitu, berasal dari nenek moyang yang sama, yang menjadi milik monyet-monyet Dunia Baru, monyet-monyet Dunia Lama. Monyet Dunia Lama dibagi menjadi berbentuk monyet dan antropoid. Manusia, spesies kita, adalah ranting di semak kera besar, artinya, secara formal, kita milik monyet. Kami bahkan bukan keturunan monyet, tetapi kami adalah spesies monyet, jika kami mengikuti aturan klasifikasi biologis dengan ketat. Kita adalah keturunan dari kera punah yang pernah hidup di Bumi. Kita bahkan tahu dari monyet jenis apa manusia berevolusi. Tulang-tulang monyet ini ditemukan di Afrika, mereka disebut "Australopithecines". Nenek moyang manusia dan simpanse mungkin hidup 6-7 juta tahun yang lalu. Dia juga nenek moyang Australopithecus. Tapi itu, tentu saja, kera besar. Darwin, pada kenyataannya, tidak dengan kata-kata seperti itu, tetapi dalam hal makna, ini persis bagaimana ia menulis dalam teks biasa.
O.O. : Mengapa begitu sulit bagi orang untuk menyadari hubungan mereka dengan monyet?
SAYA. : Ketidaktahuan, ketidaktahuan, prasangka, apa yang secara alami menginfeksi kesadaran setiap orang yang tidak bekerja pada perkembangan otaknya, hanya kebodohan, ketidaktahuan, kurangnya pendidikan di satu sisi. Di sisi lain, karena alasan tertentu, banyak yang tidak ingin Darwin benar, yaitu, mereka ingin Darwin salah. Biasanya semua jenis fundamentalis agama menentang Darwin.
O.O. : Jika kita masih berbicara bukan tentang pandangan dunia dan bukan tentang faktor agama, melainkan tentang psikologis. Ada orang-orang yang tidak percaya, dan mereka tidak menerima gambaran dunia kreasionis, tetapi, bagaimanapun, sulit bagi mereka untuk menerimanya secara psikologis...
Seseorang yang tahan berhubungan dengan kera hampir pasti adalah seorang yang beriman
SAYA. : Sejujurnya, saya tidak tahu orang-orang seperti itu. Untuk kombinasi seperti itu, bagi seseorang untuk menjadi ateis, dan pada saat yang sama akan sulit baginya untuk mengenali hubungan seseorang dengan monyet - saya belum pernah bertemu orang seperti itu - baik satu atau yang lain. Artinya, seseorang yang mengatakan bahwa dia tidak tahan menjadi kerabat monyet, dia hampir pasti beriman - saya tidak tahu ateis seperti itu, dengan pandangan seperti itu tentang monyet.
O.O. : Artinya, menurut Anda kontradiksi mendasar di sini terletak pada gambaran teologis dunia?
SAYA. J: Ya, belum tentu orang percaya. Ini akan menjadi orang yang percaya bahwa segala sesuatu memiliki tujuan, bahwa segala sesuatu memiliki makna yang lebih tinggi, bahwa evolusi, jika ada, adalah gerakan menuju suatu tujuan. Orang ini pasti membutuhkan semacam makna yang telah ditentukan sebelumnya untuk segalanya.
O.O. : Dan dari sudut pandang biologi, evolusi tidak memiliki tujuan?
SAYA. : Dari sudut pandang ilmu alam, tidak ada yang memiliki tujuan sama sekali. Ini disebut teleologi - upaya untuk menjelaskan proses alami dengan keinginan untuk beberapa tujuan. Sebenarnya, ini berarti kita menempatkan penyebab peristiwa di masa depan. Gambaran ilmiah dunia berasal dari fakta bahwa, pertama, ada alasan - prinsip kausalitas. Kedua, penyebab peristiwa berada di masa lalu. Sesuatu terjadi, setelah beberapa waktu dampaknya sampai ke tempat ini - itu bisa mempengaruhi. Alasannya harus di masa lalu - alasannya tidak bisa di masa depan - kata sains modern. Dengan demikian, dapat disimpulkan bahwa tidak ada yang dapat memiliki tujuan. Tidak ada tujuan untuk rotasi Bumi mengelilingi Matahari - ia berputar karena hukum gravitasi alam di beberapa jenis orbit, tetapi rotasi ini tidak memiliki tujuan.
O.O. : Dan bagaimana Anda mengomentari upaya, yang menurut saya, telah dilakukan sejak karya pertama Darwin, untuk mendamaikan pandangan dunia ilmiah-alam yang Anda gambarkan dengan pandangan agama. Tampak bagi saya bahwa salah satu upaya paling menyentuh dilakukan oleh istri Darwin, ketika sangat sulit baginya untuk memahami dan menerima apa yang suaminya lakukan, penemuannya, dia adalah orang yang sangat religius, dan kemudian dia mengatakan kepadanya: “Selama kamu jujur mencari kebenaran, kamu tidak akan bisa menjadi lawan Tuhan.” Ini mungkin usaha yang naif, tapi bisa dimengerti. Apakah rekonsiliasi seperti itu dari kedua pendekatan itu mungkin?
Dari sudut pandang ilmu alam, tidak ada yang memiliki tujuan sama sekali.
SAYA. : Ucapan yang sangat halus dari Emma, istri Darwin. Inti dari masalah konflik psikologis ketidakcocokan ini adalah sebagai berikut: Buku Darwin sebenarnya mengubah vektor umum perkembangan ilmu-ilmu alam, mari kita bicara tentang biologi. Sebelum Darwin, studi tentang alam adalah urusan yang sangat dermawan. Ada arah filosofis seperti itu, yang disebut teologi natural teologi natural. Inti dari idenya adalah sebagai berikut, dan Lomonosov, omong-omong, menulis tentang ini: Tuhan, seolah-olah, memberi kita dua buku - "Kitab Suci", di mana ia menguraikan kehendaknya, dan dunia alam di sekitar kita, di mana dia menunjukkan kepada kita kebesaran-Nya. Dengan demikian, para ilmuwan yang mempelajari alam memahami rencana Tuhan, semakin dekat untuk memahami rencana ini, secara umum, mereka semakin dekat dengan Tuhan, pada kenyataannya, mereka membaca semacam "Kitab Suci" - ini adalah perbuatan yang sangat amal.
Darwin sebenarnya menunjukkan bahwa harmoni, kompleksitas, kemampuan beradaptasi makhluk hidup yang menakjubkan ini dapat dijelaskan tanpa menggunakan campur tangan ilahi.
Dalam buku yang sama "Natural Theology" oleh William Paley, sebuah metafora terkenal diberikan tentang jam: mereka mengatakan, jika kita menemukan jam di jalan di lapangan, tentu saja, kita tidak dapat mengakui bahwa jam ini lahir secara kebetulan di sini. , muncul di sana dari debu, partikel. Jelas bahwa jika ada jam tangan, maka ada pembuat jam tangan yang membuat jam tangan ini. Lihatlah di sekitar kita: serangga apa pun lebih kompleks, lebih harmonis daripada jam-jam malang ini. Jadi bagaimana kita bisa berasumsi bahwa tidak ada pembuat jam yang menciptakan ini? Tentu saja, Tuhan menciptakan semua ini. Apa yang dilakukan Darwin? Darwin sebenarnya menunjukkan bahwa harmoni, kompleksitas, kemampuan beradaptasi makhluk hidup yang menakjubkan ini dapat dijelaskan tanpa menggunakan campur tangan ilahi. Bahwa ia, berdasarkan mekanisme seleksi alam yang ditunjukkan oleh Darwin, harus berkembang dengan sendirinya. Artinya, Tuhan tidak lagi dibutuhkan. Dia seperti Laplace, dalam percakapan dengan Napoleon, mengatakan frasa terkenalnya: "Tuan, saya tidak membutuhkan hipotesis ini," ketika Napoleon bertanya kepadanya: "Di mana Tuhan dalam teori Anda?" Ahli biologi sebelum Darwin tidak dapat mengatakannya - mereka membutuhkan hipotesis ini. Hanya setelah Darwin, mereka secara mental, bisa dikatakan, bergabung dengan Laplace. Setelah itu, ilmu-ilmu alam tidak lagi mempelajari Kitab Suci, dan ternyata sudah menjadi gerakan menjauh dari Tuhan, karena biologi lebih lanjut berkembang sekarang, semakin baik kita memahami bahwa, ya, memang, semuanya berkembang di sini. cara, tidak di bawah kendali awal yang wajar.
O.O. : Dan bagaimana menafsirkan agnostisisme dari sudut pandang ini? Anda adalah editor sains dari buku terkenal Richard Dawkins, The God Delusion. Di sana, Dawkins, mengingat agnostik, menganggap mereka sebagai semacam pengecut intelektual, orang-orang yang menunjukkan kelemahan intelektual, yang tidak memiliki keberanian untuk menyingkirkan prinsip ilahi, seperti Laplace atau seperti Darwin. Apa itu agnostisisme?
SAYA. : Lihat, Laplace tidak mengatakan: "Tuan, saya membuktikan bahwa tidak ada Tuhan!" - dia berkata: "Tuan, saya tidak membutuhkan hipotesis ini", yaitu, saya dapat menjelaskan fenomena alam ini tanpa menggunakan hipotesis intervensi ilahi. Ini belum ateisme - dia belum mempertimbangkan masalah ini. Darwin sendiri mulai sebagai orang percaya, dan bahkan belajar untuk menjadi pendeta untuk sementara waktu, tetapi menyerah. Kemudian, ketika ia mengembangkan teori evolusinya, ia menyadari bahwa Tuhan di setiap pulau di kepulauan Galapagos tidak dapat secara khusus menciptakan untuk setiap pulau jenis burung kutilang yang terpisah dengan paruh seperti itu, bahkan dengan beberapa jenis paruh. Tuhan tidak akan terlibat dalam omong kosong seperti itu - itu lebih seperti hasil dari proses alami yang alami. Itu adalah kejutan yang parah. Dia memiliki istri yang percaya yang tidak ingin dia kecewakan. Semuanya kemudian sangat sulit: untuk mengambil dan meninggalkan agama. Namun Darwin sendiri, menjelang akhir hayatnya, justru menilai dirinya sebagai seorang agnostik. Saya tahu pasti bahwa Tuhan tidak menciptakan burung kutilang Galapagos seperti ini: setiap pulau memiliki spesiesnya sendiri, tetapi saya tidak tahu tentang sisanya. Jika Darwin sendiri adalah seorang agnostik, lalu mengapa kita harus mengutuk agnostik.
O.O. : Bagaimana Anda sendiri memandang agnostisisme? Menurut pengalaman Anda, apakah ada ilmuwan alam agnostik di lingkungan Anda?
SAYA. : Katakanlah, Kirill Yeskov selalu mengatakan tentang dirinya sendiri: "Saya seorang agnostik."
O.O. : Bagaimana Anda melihatnya?
SAYA. : Dari mereka yang secara terbuka menyatakannya, jadi itu bukan rahasia. Saya bisa memahami, membayangkan, membangun model jiwa seseorang yang menganggap dirinya agnostik.
O.O. : Salah satu hal terpenting yang kita dapatkan sebagai hasil dari gambaran agama dunia adalah moralitas dan gagasan tentang yang baik dan yang jahat. Entah bagaimana, dalam budaya seseorang hal-hal ini berhubungan langsung dengan pandangan dunia dan gambaran religiusnya, dan dari sana, sebenarnya, mereka mengambil asal-usul agama mereka. Sekarang, jika kita berbicara tentang sikap evolusioner terhadap realitas dari sudut pandang evolusi, bagaimana moralitas dan gagasan tentang baik, jahat, apa yang diizinkan dan apa yang tidak dapat diterima lahir?
SAYA. A: Ini adalah topik yang sangat menarik. Ini berkaitan dengan bidang biologi seperti itu, yang disebut etika evolusioner - hanya masalah evolusi altruisme, kebaikan, perbedaan antara yang baik dan yang jahat. Mungkin model atau mekanisme yang paling berkembang untuk pengembangan perilaku altruistik, perilaku kooperatif dalam perjalanan evolusi adalah apa yang disebut teori seleksi kerabat. Yang didasarkan pada fakta bahwa evolusi, secara kasar berbicara secara metaforis, adalah untuk kepentingan gen, dan bukan untuk kepentingan individu. Artinya, varian genetik yang memiliki kemampuan untuk menyebar lebih efisien karena alasan apa pun didistribusikan dalam kumpulan gen. Varian gen atau alel bersaing satu sama lain. Misalnya, ada alel A dan alel B. Dalam beberapa kasus, kebetulan "kepentingan" gen atau varian genetik mungkin tidak sesuai dengan minat individu di mana gen ini berada. Karena individu adalah entitas tunggal, satu organisme, dan alel adalah entitas ganda, banyak salinan identik dari gen yang sama pada individu yang berbeda.
O.O. : Jadi maksud Anda gen memerlukan satu keputusan, dan hewan biologis itu sendiri membuat keputusan yang berbeda, bukan keputusan yang perlu dibuat dalam hal perbaikan genetik.
SAYA. : Ya. Seleksi menyukai mutasi yang membuat lebih banyak salinan alel kita. Jika agar salinan ini menjadi lebih satu atau dua pembawa alel tertentu harus dikorbankan sehingga pembawa lainnya menerima keuntungan, ini terjadi.
O.O. : Berikan contoh eksperimen di mana ditunjukkan bahwa hewan berperilaku tidak rasional dan altruistik dan, katakanlah, entah bagaimana mengorbankan diri mereka sendiri, dan secara umum, betapa pantasnya berbicara tentang moralitas dalam kasus ini.
SAYA. A: Anda mungkin ingin segera menjadi mamalia.
O.O. : Ingin.
Jika seleksi alam mendukung perilaku altruistik, maka hasil seleksi ini akan persis seperti yang kita persepsikan sebagai hati nurani.
SAYA. : Ada yang namanya emosi - inilah yang kita alami - perasaan senang, sedih, takut, cinta, beberapa keinginan kuat, malu, dll. Dengan demikian, jika kita mengatakan bahwa dalam perjalanan evolusi, perilaku berubah begitu dan jadi - ini berarti bahwa dalam perjalanan evolusi, emosi yang mengatur perilaku telah berubah. Ini berarti mamalia mulai berperilaku tidak seperti ini, tetapi seperti ini, karena menjadi tidak menyenangkan baginya untuk berperilaku seperti ini, tetapi ini sangat menyenangkan, dia merasa ini buruk, tetapi ini baik. Ini berarti bahwa pusat pembedaan antara apa yang baik dan apa yang buruk ini berada sangat dalam di otak tengah, bahkan tidak di belahan otak. Ini mengintegrasikan banyak sinyal yang datang ke sana dari indera yang berbeda dan, seolah-olah, menimbangnya dan memberikan keputusan tentang apa yang baik dan apa yang buruk - pusat untuk membedakan antara yang baik dan yang jahat. Sinyal-sinyal ini dalam bentuk proses neuron yang melepaskan zat seperti dopamin sudah pergi ke korteks belahan otak kita di lobus frontal, korteks orbitofrontal, dan di sana kita menyadari pekerjaan pusat ini untuk membedakan antara yang baik dan yang jahat, dan kita merasa baik atau buruk ketika kita melakukan pilihan ketika membuat keputusan. Jadi jika seleksi alam mendukung perilaku altruistik pada mamalia, seperti nenek moyang kita, maka hasil seleksi alam ini akan persis seperti yang kita persepsikan sebagai hati nurani - hukum moral internal. Akan sangat tidak menyenangkan untuk bertindak dengan cara tertentu, dan jika kita melakukannya, harga diri kita akan menderita. Nurani, hukum moral yang begitu mengejutkan Kant, adalah hasil alami yang dapat diprediksi dari evolusi perilaku altruistik pada hewan seperti mamalia, dan memang seharusnya demikian.
O.O. : Apakah para ilmuwan memahami pada tahap evolusi apa seseorang memiliki hati nurani? Beberapa tidak muncul?
SAYA. : Bagi sebagian orang, itu tidak terlalu berkembang, yaitu, bukan naluri mandiri. Tidak seperti naluri lainnya, hukum moral batin ini - harus dibesarkan dengan pendidikan, dan sangat mudah hilang. Kehidupan sosial tidak mungkin tanpa pengendalian diri tertentu. Monyet adalah hewan yang sangat sosial, tidak mungkin hidup dalam tim jika Anda tidak mempertimbangkan kepentingan orang lain, jika Anda setidaknya terkadang tidak mengorbankan kepentingan Anda demi orang lain. Jika Anda tidak dapat melakukannya, dan orang lain tidak dapat melakukannya, kehidupan sosial tidak mungkin.
O.O. : Ternyata hati nurani adalah semacam produk masyarakat.
SAYA. : Tentu saja.
O.O. : Anda telah aktif dalam mempopulerkan selama lebih dari 10 tahun dan ada berita Anda di Internet di elementy.ru, ada juga beberapa buku yang telah menjadi buku terlaris dan banyak dijual. Mengapa kau melakukan ini?
SAYA. : Saya menemukan bahwa ada sampah di dunia seperti kreasionis - orang-orang yang hari ini berhasil mengambil semua keseriusan bahwa teori evolusi tidak terbukti, bahwa evolusi sebenarnya bukan fakta, tetapi hanya sebuah teori.
O.O. : Bahwa tidak ada bentuk transisi?
SAYA. : Begitu banyak omong kosong gila yang tidak ada hubungannya dengan kenyataan. Orang-orang mempercayainya, membuktikannya kepada diri mereka sendiri, kepada orang lain, dan bahwa orang-orang seperti itu benar-benar ada dan mereka memiliki situs web di Internet. Ketika saya menemukan, saya berpikir, Tuhan kasihanilah, ada apa, ketidaktahuan apa ini! Kita perlu cepat menjelaskan kepada orang-orang apa itu - mereka hanya tidak tahu, mereka tidak belajar biologi di sekolah, mereka tidak tahu beberapa fakta dangkal - kita perlu membuat situs web dan dengan cepat menjelaskan semuanya kepada kita dalam cara populer.
O.O. : Ini "cepat" berlangsung lebih dari 10 tahun. Ada banyak ilmuwan, tetapi sangat sedikit yang mempopulerkan.
SAYA. : Dan sebaliknya, jika saya benar-benar tidak menemukan sesuatu dalam sains, saya tidak akan menemukan beberapa fakta yang akan saya temukan.
O.O. : Orang lain akan melakukannya.
SAYA. : Ya, orang lain akan melakukannya, katakanlah dua hari kemudian. Sebenarnya, tidak akan ada kerugian bagi umat manusia, tetapi sangat sedikit yang mempopulerkan. Jika orang menyukai buku saya, mereka membacanya, mereka membelinya, itu berarti saya telah menemukan panggilan saya, dan inilah yang perlu saya lakukan.
O.O. : Saya pikir Darwin tidak akan melupakan Anda. Apa yang akan Anda katakan kepada Darwin jika Anda memiliki kesempatan untuk berbicara dengannya?
SAYA. : Saya akan mengatakan kepadanya, hal pertama yang Anda tidak harus percaya Lord Kelvin - Bumi berusia 4,5 miliar tahun, semuanya baik-baik saja, ada cukup waktu untuk evolusi. Karena Darwin sangat khawatir bahwa pakar terbesar usia Bumi saat itu, Lord Kelvin, mengklaim bahwa Bumi baru berusia 10 juta tahun. Dia menghitung ini, ternyata kemudian, berdasarkan asumsi yang salah. 10 juta - ini tidak cukup untuk evolusi kehidupan menurut Darwin, dan 4,5 miliar - ini cukup. Dan kedua, jika saya bisa, saya akan memberitahu dia bahwa, seperti yang Anda harapkan, catatan paleontologi Pra-Kebrian telah ditemukan. Artinya, bagi Darwin, sangat memusingkan bahwa organisme fosil dari lapisan Prakambrium paling kuno tidak diketahui, dan ternyata kehidupan tampaknya muncul secara tiba-tiba dari ketiadaan pada awal periode Kambrium, dan sekarang mereka telah menemukannya. . Saya pikir Darwin akan sangat senang dengan dua berita ini.
O.O. : Dan jika Darwin, sebaliknya, mendatangi kita dengan mesin waktu, penemuan apa yang paling mengejutkannya, menurut Anda?
SAYA. : DNA. Karena DNA itu keren. Sebagai molekul hereditas, DNA adalah salah satu bukti paling terang dan paling cemerlang bahwa Darwin benar.
O.O. : Terima kasih banyak. Tamu kami adalah Alexander Markov, Doktor Ilmu Biologi, Kepala Departemen Evolusi Biologi.
Universitas Pedagogis Negeri Yaroslavl. K.D. Ushinsky
Uji
menurut konsep ilmu pengetahuan alam modern.
Tema:
“Masalah Utama dalam Teori Evolusi”.
Siswa:
departemen korespondensi
Fakultas Pendidikan
YaGPU mereka. Ushinsky
Cinta Kruglikova
Alexandrovna.
Spesialisasi:
"Pedagogi dan metodologi
pendidikan prasekolah".
Guru: Pizo
Alexander Vitalievich.
LAKUKAN 2960, kelompok 61 "D"
1. PENDAHULUAN………………………………………………………………………………………………3
2. 1 bagian. LEBIH AWALTAHAP PENGEMBANGAN KONSEP EVOLUSIONER.............................................................................................................4
3. TEORI EVOLUSI J.B. LAMARKA………………………………………………………………………………5
4. TEORI EVOLUSI KARAKTER DARWIN……………………………………………………………..6
5. bagian 2 . masalah utama teori evolusi. KRITIK TERHADAP TEORI EVOLUSI MODERN OLEH KREASIONIS………………………….10
6. KETERANGAN UMUM TEORI EVOLUSI…………………………………………….13
7. MASALAH MODERN TEORI EVOLUSI……………………………………………………18
8. KESIMPULAN………………………………………………………………………………23
9. SASTRA………………………………………………………………………………..24
Pengantar.
Fakta dasar dari keberadaan sejarah adalah bahwa segala sesuatu yang hidup dan tidak hidup datang dan kemudian menghilang.
Sistem galaksi itu sendiri tidak selalu ada. Dia lahir sekitar sepuluh miliar tahun yang lalu dan akan mati di beberapa titik di masa depan. Selama keberadaan alam semesta kita, secara bertahap memberi kehidupan kepada Matahari, Bumi, dan beberapa lingkungan yang dapat mendukung kehidupan yang kita kenal. Ini melahirkan ras manusia relatif baru, paling banyak beberapa juta tahun yang lalu. Selama miliaran manusia telah hidup dan mati, kita secara kolektif telah mengembangkan peradaban yang mampu mendaratkan manusia di bulan.
Ilmuwan modern biasanya mengandalkan berbagai teori evolusi. Menurut ide-ide modern, kehidupan adalah hasil evolusi materi. Pandangan tentang asal usul kehidupan, perkembangan dan esensinya memiliki sejarah yang panjang, tetapi pembahasan tentang masalah ini hingga saat ini menjadi bahan refleksi filosofis. Hanya dalam beberapa dekade terakhir, solusi dari pertanyaan-pertanyaan ini telah ditempatkan pada basis eksperimental, dan jawaban untuk banyak dari mereka telah diperoleh di laboratorium.
Dalam diskusi modern seputar masalah teori evolusi, dianggap hampir secara universal diakui bahwa teori evolusi menghadapi kesulitan serius dalam menjelaskan fenomena alam yang hidup dan tidak mampu memecahkan masalah yang muncul di sini. Masalah-masalah ini termasuk, khususnya, realitas spesiasi dan makroevolusi, kemungkinan peningkatan progresif dalam evolusi, mekanisme pembentukan dan transformasi struktur kompleks dalam evolusi, kelayakan struktur organisme hidup. Ide-ide stereotip tentang bagian-bagian teori evolusi ini banyak digunakan oleh para kreasionis modern untuk mendiskreditkan sains. Sementara itu, diskusi tentang data yang tersedia memungkinkan kita untuk menegaskan bahwa dalam memecahkan setiap masalah di atas, teori evolusi memberikan penjelasan yang cukup memuaskan untuk fakta-fakta yang diamati. Pertanyaan-pertanyaan ini lebih merupakan masalah bagi kreasionisme daripada teori evolusi.
Dalam diskusi seputar masalah teori evolusi, pertanyaan yang sama terus-menerus muncul dan dibahas, seperti yang diyakini secara umum, tidak diselesaikan oleh teori evolusi modern, seperti, misalnya, realitas spesiasi dan makroevolusi, kemungkinan peningkatan progresif dalam evolusi, mekanisme pembentukan dan transformasi struktur kompleks dalam evolusi, kelayakan struktur organisme hidup. Dalam semua kasus ini, teori evolusi memberikan penjelasan yang cukup memuaskan untuk fakta-fakta yang diamati. Menurut pendapat saya, pertanyaan-pertanyaan ini merupakan masalah bagi kreasionisme daripada bagi teori evolusi. Kelemahan relatif dari evolusionisme modern tidak mengejutkan. Karena berbagai alasan, teori evolusi lebih erat hubungannya dengan filsafat dan doktrin ideologis daripada cabang-cabang ilmu alam lainnya, dan telah lama menjadi arena perjuangan para pendukung pandangan yang paling beragam.
Akibatnya, gagasan dan seluruh sistem gagasan yang diakui benar tanpa pembenaran yang diperlukan sering kali ditetapkan dalam biologi evolusioner. Mereka menjadi rem serius bagi perkembangan penelitian evolusioner.
TAHAP AWAL PENGEMBANGAN KONSEP EVOLUSIONER.
Gagasan tentang keragaman dunia sekitarnya, termasuk makhluk hidup, pertama kali dikembangkan oleh sejumlah filsuf kuno, di antaranya Aristoteles (384-322 SM) menikmati ketenaran dan otoritas terbesar. Aristoteles tidak secara eksplisit mendukung gagasan tentang variabilitas dunia sekitarnya. Namun, banyak dari generalisasinya, yang dengan sendirinya cocok dengan gambaran keseluruhan tentang kekekalan dunia, kemudian memainkan peran penting dalam pengembangan ide-ide evolusioner. Begitulah pemikiran Aristoteles tentang kesatuan rencana struktural hewan yang lebih tinggi (kesamaan dalam struktur organ yang sesuai pada spesies yang berbeda disebut oleh Aristoteles "analogi"), tentang komplikasi bertahap ("gradasi") dari struktur dalam a jumlah organisme, tentang berbagai bentuk kausalitas. Aristoteles memilih 4 rangkaian penyebab: material, formal, produksi atau penggerak, dan target. Era akhir zaman dan, terutama era Abad Pertengahan yang mengikutinya, menjadi masa stagnasi dalam perkembangan konsep-konsep sejarah alam yang berlangsung hampir satu setengah ribu tahun. Bentuk-bentuk dogmatis pandangan dunia keagamaan yang berlaku tidak memungkinkan gagasan tentang perubahan dunia. Ide-ide yang sesuai dari para filsuf kuno diasingkan untuk dilupakan.
Kreasionisme dan Transformasionisme.
Secara bertahap, banyak data yang dikumpulkan yang berbicara tentang berbagai bentuk organisme yang menakjubkan. Data ini perlu disistematisasi. Kontribusi penting di bidang ini dibuat oleh naturalis Swedia terkenal K. Linnaeus (1707-1778), yang dengan tepat disebut pencipta sistematika ilmiah organisme. Perlu dicatat bahwa Linnaeus secara konsisten berpegang pada sudut pandang kekekalan spesies yang diciptakan oleh Sang Pencipta.
Pada abad XVII-XVIII. bersama dengan pandangan dunia yang dominan berdasarkan dogma agama tentang kekekalan dunia yang diciptakan oleh Sang Pencipta dan disebut kreasionisme, gagasan tentang variabilitas dunia dan, khususnya, kemungkinan perubahan historis dalam jenis organisme secara bertahap mulai kembali. membentuk. Ide-ide ini disebut "transformisme".
Perwakilan transformisme yang paling menonjol adalah naturalis dan filsuf R. Hooke (1635-1703), J. Lamettry (1709-1751), J. Buffon (1707-1788), D. Diderot (1713-1784), Erasmus Darwin (1731). -1802) , I.V. Goethe (1749-1832), E. Geoffroy Saint-Hilaire (1772-1844).
Kaum transformis belum mengembangkan konsep holistik tentang evolusi dunia organik; pandangan mereka sebagian besar eklektik dan tidak konsisten, menggabungkan ide-ide materialistis dan idealis. Umum untuk semua transformis adalah pengakuan variabilitas spesies organisme di bawah pengaruh lingkungan, di mana organisme beradaptasi karena kemampuan bawaan mereka untuk merespons pengaruh eksternal dengan tepat, dan perubahan yang diperoleh dengan cara ini diwariskan. disebut "pewarisan sifat yang diperoleh"). Pada saat yang sama, perubahan spesies tidak begitu terbukti seperti yang didalilkan oleh para transformis, yang membuat posisi mereka lemah dalam diskusi dengan para pendukung kreasionisme. Kehormatan untuk menciptakan teori evolusi pertama adalah milik para naturalis besar abad ke-19. J.B. Lamarck (1744-1829) dan C. Darwin (1809-1882). Kedua teori ini berlawanan dalam hampir semua hal: baik dalam konstruksi umum mereka, dan dalam sifat bukti, dan dalam kesimpulan utama tentang penyebab dan mekanisme evolusi, dan dalam nasib historis mereka. Teori-teori klasik abad XIX ini. tetap relevan, meskipun dengan cara yang berbeda.
TEORI EVOLUSI J.B. LAMARK.
Jean-Baptiste Lamarck menguraikan dasar-dasar konsepnya dalam karyanya yang paling terkenal, The Philosophy of Zoology (1809). Judul buku ini dengan tepat menekankan ciri penting dari generalisasi Lamarck—sifat spekulatifnya. Teori ini adalah bangunan koheren dari konstruksi logis yang memberikan jawaban atas sebagian besar pertanyaan dasar evolusionisme, tetapi jawaban ini ditemukan tidak begitu banyak dengan menganalisis fakta ilmiah (yaitu, diverifikasi dengan baik, dapat diandalkan), tetapi disimpulkan secara logis dari beberapa dasar ketentuan yang diterima sebagai postulat. Pendekatan filosofis semacam itu merupakan ciri dari tahap awal perkembangan ilmu pengetahuan, ketika fakta-fakta yang terkumpul sudah membutuhkan pemahaman logis, tetapi masih belum cukup untuk analisis dan generalisasi ilmiah yang ketat.
Variabilitas organisme.
Di antara manifestasi variabilitas ini, yang paling jelas adalah perubahan adaptif pada organisme yang terpapar pada kondisi baru (misalnya, pengembangan tanaman dengan berbagai bentuk dari biji yang identik ketika tumbuh dalam kondisi yang berbeda; penguatan otot pada manusia dan hewan dengan peningkatan latihan dan melemahnya otot-otot ini tanpa adanya beban fisik yang sesuai, dll.). Kesimpulan umum Lamarck dari pengamatan ini adalah pengakuan variabilitas historis, transformasi organisme dalam waktu, yaitu, evolusi mereka. Namun, kesimpulan ini tidak lagi asli: transformasi historis spesies organisme di bawah pengaruh perubahan lingkungan eksternal diakui, sebagaimana telah dicatat, oleh semua transformis. Doktrin gradasi. Keanekaragaman spesies makhluk hidup, menurut Lamarck, bukan hanya kekacauan dari semua jenis bentuk - dalam keanekaragaman ini orang dapat melihat tatanan tertentu, seolah-olah langkah-langkah peningkatan tingkat organisasi yang konsisten dan mantap. Dari sini, Lamarck membuat kesimpulan paling penting bahwa perubahan pada organisme tidak acak, tetapi teratur, terarah: perkembangan dunia organik mengarah pada peningkatan bertahap dan komplikasi organisasi.
Hanya sedikit orang yang lolos dari pengenalan teori evolusi Charles Darwin. Bukunya, The Origin of Species by Means of Natural Selection, pertama kali terbit pada akhir November 1859 dan dengan cepat mencapai tiga edisi.
Dengan menempatkan kebetulan daripada rancangan ilahi sebagai asal usul kita, teori Darwin berada dalam konfrontasi terbuka dengan pemahaman literal tentang kisah penciptaan alkitabiah. Dan karena satu indikasi tentang hubungan evolusioner antara manusia dan primata, teori ini telah diejek secara luas sebagai "teori monyet". Saat berdebat dengan ahli biologi evolusioner Darwin, Thomas Huxley, Uskup Wilberforce dari Oxford bertanya dengan sarkasme yang indah: "Apakah menurut Anda Anda diturunkan dari kera melalui kakek-nenek Anda?"
Dan memang benar bahwa teori Darwin memiliki tujuan yang bertentangan dengan agama, karena itu menyiratkan bahwa hidup adalah proses acak yang tidak memiliki tujuan lain selain bertahan hidup.
Teori Darwin bertumpu pada dua hal mendasar:
Di alam, ada perubahan acak kecil dalam struktur atau fungsi. Mereka yang memperoleh keuntungan, melalui seleksi alam, dipertahankan; yang tidak dibuang.
Proses perubahan evolusioner ini terjadi secara bertahap, berjangka panjang, dan berkelanjutan: terjadi sekarang seperti yang terjadi di masa lalu. Akumulasi dari perubahan kecil ini dalam jangka waktu yang lama mengarah pada penciptaan spesies baru.
Teori ini tentu saja menarik: ia memiliki logika, kesederhanaan, dan yang terpenting, tampaknya terbukti dengan sendirinya. Dalam satu dekade, Darwin telah memenangkan dukungan ilmiah yang luas dan kuat yang berlanjut hingga hari ini.
Asal spesies.
Darwin berpendapat bahwa perkembangan spesies apa pun dari nenek moyangnya adalah proses perubahan yang panjang dan bertahap yang melewati bentuk peralihan yang tak terhitung jumlahnya. Dia menyadari bahwa jika teorinya benar, maka pasti ada ribuan bentuk peralihan ini. Selain itu, ia sadar bahwa kekuatan teorinya bergantung pada keberadaan bentuk-bentuk tersebut. Jadi, Darwin menulis bahwa "antara semua spesies yang hidup dan yang punah pasti ada jumlah hubungan peralihan dan peralihan yang tak terpikirkan. Tetapi tanpa diragukan lagi, jika teori ini benar, semua itu ada di Bumi kita." Tapi mengapa kemudian, dia bertanya-tanya, mengungkapkan keraguannya sendiri, "kita tidak menemukannya tanpa menghitung deposit kerak bumi?". Dia sangat menyadari kurangnya fosil seperti itu di strata geologis, tetapi menipu dirinya sendiri dan para pembacanya: "Jawabannya terutama karena data [fosil] tidak selengkap yang diyakini secara umum."
Namun demikian, fakta ini tidak membuatnya tenang, dan dia bahkan mencurahkan seluruh bab untuk itu dalam bukunya, berdebat di dalamnya tentang topik "ketidaklengkapan data geologis." Terlepas dari argumennya yang kuat, dia jelas masih merasa agak tidak nyaman dengan situasi ini, segera setelah dia merasa perlu untuk menyatakan secara tertulis keyakinannya bahwa di "abad mendatang ... banyak hubungan fosil akan ditemukan."
Bersemangat tentang teori, dan yakin bahwa dengan menangkap lebih banyak lapisan yang mengandung fosil, mereka akan berhasil mengisi "ketidaklengkapan" ini, ahli geologi dan paleontologi (ilmuwan yang mempelajari fosil) telah melakukan upaya besar untuk mengisi celah dalam catatan fosil. Anehnya, mengingat sumber daya besar yang telah digunakan untuk memecahkan masalah selama bertahun-tahun, upaya ini belum membuahkan hasil. Profesor Gould mengatakan bahwa "kelangkaan ekstrim bentuk transisi dalam sejarah fosil terus dijaga sebagai rahasia dagang paleontologi." Pada tahun 1978, rekan Gould Profesor Niles Eldredge mengakui dalam sebuah wawancara bahwa "tidak ada yang dapat menemukan makhluk 'perantara': tidak ada 'hubungan yang hilang' dalam catatan fosil, dan banyak ilmuwan sekarang semakin cenderung percaya bahwa ini bentuk transisi tidak pernah ada." Profesor Stephen Stanley menulis: "Faktanya, dalam sejarah fosil tidak ada satu pun kasus yang dikonfirmasi secara meyakinkan tentang transisi satu spesies ke spesies lain. Selain itu, spesies ada untuk periode waktu yang luar biasa lama." Tidak seorang pun, misalnya, yang dapat menemukan fosil jerapah dengan leher berukuran sedang. Jika sejarah fosil menolak untuk menunjukkan hubungan yang diharapkan, apa yang ditunjukkannya? Dan apa yang dia buktikan?
sejarah fosil.
Sejarah fosil seperti yang kita ketahui dimulai pada apa yang oleh para ahli geologi disebut Kambrium, yang mereka perkirakan sekitar 590 juta tahun yang lalu. Beberapa fosil kecil telah ditemukan di bebatuan dari waktu sebelumnya: beberapa bakteri dan beberapa makhluk yang sangat tidak biasa, tidak seperti apa pun yang ditemukan sebelum atau sesudahnya, fauna Ediacaran, yang berusia sekitar 565 juta tahun. Tapi mereka semua tampaknya telah mati tak lama kemudian. Sepertinya beberapa latihan tertulis di buku kehidupan, lalu dicoret dengan garis tebal: sejak saat itu, evolusi nyata dimulai - atau setidaknya sesuatu dimulai.
Dan sesuatu ini memiliki karakter yang dramatis: sejauh menyangkut dunia hewan, semuanya muncul pada waktu yang sama. Begitu tiba-tiba dan misterius munculnya berbagai bentuk kehidupan pada waktu itu sehingga para ilmuwan, seperti yang telah kita lihat, berbicara tentang ledakan Kambrium, yang terjadi, menurut data mereka, sekitar 530 juta tahun yang lalu.
Penemuan yang paling mencolok adalah bahwa hewan dari semua bentuk yang diketahui, apakah fosil atau yang hidup saat ini, lahir saat itu. Selama periode ini, kehidupan memilih bentuk dasarnya dan tidak mengubahnya lagi.
Selain itu, meskipun seluruh periode Kambrium diyakini telah berlangsung sekitar 85 juta tahun, kemunculan sebenarnya dari semua bentuk baru ini mungkin terjadi dalam waktu sekitar 10 juta tahun atau kurang.
Dengan kata lain, sejarah kehidupan di Bumi mengungkapkan sekitar 2 persen kreativitas dan 98 persen perkembangan selanjutnya.
Para ilmuwan bingung. Menarik perhatian kita pada fakta bahwa "setiap perubahan evolusioner sejak Kambrium hanyalah variasi pada tema dasar yang sama," Profesor Jeffrey Levintop dari Universitas New York bertanya, "Mengapa bentuk kuno begitu stabil?" Dia tidak punya jawaban.
Apa yang sangat jelas dari catatan geologis adalah bahwa stabilitas ini adalah norma. Bentuk-bentuk fosil hewan atau tumbuhan muncul, ada dan berkembang selama jutaan tahun, dan kemudian menghilang - tetapi strukturnya hanya sedikit berubah. Jika ada perubahan yang diamati, maka mereka bersifat bertahap dan terutama dibatasi oleh ukuran: seluruh hewan atau tumbuhan bertambah - atau tanda-tanda individualnya. Tidak diamati bahwa satu bentuk berubah menjadi bentuk lain, bahkan yang relatif dekat: tikus tidak pernah berevolusi menjadi tikus; burung gereja tidak pernah menjadi sariawan.
Selain itu, perubahan seperti itu, bagaimanapun, sangat selektif. Sejumlah besar makhluk yang hidup di Bumi hingga hari ini belum mengalami perubahan signifikan dalam struktur mereka selama periode panjang keberadaannya. Ini bertentangan dengan semua harapan Darwin.
Tiram dan bivalvia sekarang telah muncul pertama kali sekitar 400 juta tahun yang lalu. Coelacanth dan lungfish telah hidup di Bumi tanpa perubahan signifikan selama sekitar 300 juta tahun. Hiu telah mempertahankan penampilan mereka saat ini selama 150 juta tahun. Sturgeon, kura-kura caiman, aligator, dan tapir - semua spesies ini telah menunjukkan stabilitas bentuk yang patut ditiru selama lebih dari 100 juta tahun. Opossum modern berbeda dari yang hidup 65 juta tahun yang lalu hanya dalam cara yang sangat kecil. Kura-kura pertama memiliki cangkang yang sama seperti sekarang; ular pertama hampir tidak berbeda dengan ular modern; kelelawar juga hampir tidak berubah, seperti halnya katak dan salamander.
Lalu, apakah evolusi telah berhenti? Atau ada mekanisme atau faktor lain yang bekerja?
Contoh yang sering digunakan untuk menunjukkan evolusi adalah kuda. Hal ini seharusnya dimulai dengan hyracotherium kecil berjari empat yang hidup 55 juta tahun yang lalu dan berkembang menjadi Equus modern, yang telah ada selama sekitar 3 juta tahun. Mereka dengan terampil mendemonstrasikan bagaimana jari-jari secara bertahap menyatu menjadi satu, bagaimana ukuran hewan meningkat secara nyata, dan bagaimana gigi berubah dengan perubahan pola makan.
Namun, para ahli sekarang secara umum mengakui bahwa garis transformasi yang lambat tapi pasti dari hewan seukuran anjing menjadi kuda besar saat ini adalah "sebagian besar meragukan". Masalahnya - dan ini adalah masalah umum dalam merekonstruksi evolusi dari data fosil - ada banyak celah antara berbagai fosil spesies kuda yang termasuk dalam seri ini. Dari spesies pertama, Hyracotheria, yang nenek moyangnya tetap menjadi misteri, tidak ada hubungan yang diketahui dengan kuda "kedua", dan seterusnya. Apa yang kita miliki bukanlah garis perkembangan, itu bahkan bukan pohon silsilah yang mengarah ke Equus modern, tetapi semak besar, di mana hanya ujung banyak cabang yang terlihat, dan pertanyaan apa pun tentang keberadaan batangnya adalah dibiarkan terbuka. Dalam periode waktu tertentu, ada beberapa jenis kuda yang berbeda - beberapa dengan empat jari, yang lain dengan lebih sedikit, beberapa dengan gigi besar, yang lain dengan yang kecil. Kuda juga pertama kali bertambah besar, lalu berkurang, dan kemudian bertambah lagi. Dan sebagai sumber iritasi yang konstan - tidak adanya spesies yang menyatukan. Akhirnya, kita juga harus menyadari bahwa kuda leluhur yang dianggap tidak jauh berbeda dengan kuda modern. Selain beberapa perubahan kecil pada kaki dan gigi serta peningkatan ukuran, tidak banyak yang berubah secara signifikan. Perbedaan yang sangat kecil ini, yang disajikan sebagai bukti evolusi, meskipun benar, hampir tidak mengesankan dalam waktu 52 juta tahun. Terus terang, menganggap urutan semu ini sebagai bukti evolusi lebih merupakan tindakan iman daripada fakta ilmiah.
Asal usul spesies yang tiba-tiba.
Sejarah fosil dicirikan oleh dua hal. Yang pertama, seperti yang telah kita lihat, adalah stabilitas bentuk tumbuhan atau hewan setelah mereka muncul. Yang kedua adalah tiba-tiba dengan mana bentuk-bentuk ini muncul dan, pada kenyataannya, kemudian menghilang.
Bentuk-bentuk baru muncul dalam sejarah fosil tanpa nenek moyang yang jelas; sama tiba-tiba, mereka menghilang tanpa meninggalkan keturunan yang jelas. Dapat dikatakan bahwa bukti fosil praktis adalah sejarah rantai besar penciptaan, yang disatukan hanya oleh pilihan bentuk, dan bukan oleh hubungan evolusioner. Profesor Gould menyimpulkan situasinya sebagai berikut: "Di wilayah tertentu mana pun, suatu spesies tidak muncul secara bertahap oleh transformasi yang direncanakan dari nenek moyangnya; ia muncul tiba-tiba dan sekaligus dan "terbentuk sepenuhnya".
Kita dapat mengamati proses ini hampir di mana-mana. Ketika, katakanlah, sekitar 450 juta tahun yang lalu, fosil tumbuhan darat pertama muncul, mereka muncul tanpa tanda-tanda perkembangan sebelumnya. Namun, bahkan di usia dini itu, semua varietas utama hadir. Menurut teori evolusi, ini tidak mungkin - kecuali kita berasumsi bahwa tidak ada bentuk penghubung yang diharapkan telah menjadi fosil, yaitu, tidak berubah menjadi fosil. Yang tampaknya sangat tidak mungkin.
Sama halnya dengan tumbuhan berbunga: meskipun periode sebelum kemunculannya dicirikan oleh berbagai macam fosil, tidak ditemukan bentuk yang dapat menjadi nenek moyang mereka. Asal mereka juga masih belum jelas.
Anomali yang sama ditemukan di dunia hewan. Ikan dengan duri dan otak pertama kali muncul sekitar 450 juta tahun yang lalu. Nenek moyang langsung mereka tidak diketahui. Dan pukulan tambahan untuk teori evolusi adalah bahwa ikan pertama yang tidak berahang tetapi bercangkang ini memiliki kerangka sebagian bertulang. Gambaran umum tentang evolusi kerangka tulang rawan (seperti pada hiu dan pari) menjadi kerangka bertulang, sejujurnya, tidak benar. Faktanya, ikan tanpa tulang ini muncul dalam sejarah fosil 75 juta tahun kemudian.
Selain itu, tahap penting dalam evolusi ikan yang seharusnya adalah perkembangan rahang. Namun, ikan berahang pertama dalam sejarah fosil muncul secara tiba-tiba, dan tidak mungkin menunjuk ikan tanpa rahang sebelumnya sebagai sumber evolusinya di masa depan. Keanehan lain: lamprey - ikan tanpa rahang - ada dengan sempurna hingga hari ini. Jika rahang menawarkan keuntungan evolusioner seperti itu, lalu mengapa ikan ini tidak punah? Tidak kalah misteriusnya adalah perkembangan amfibi - hewan air yang mampu menghirup udara dan hidup di darat. Seperti yang dijelaskan Dr. Robert Wesson dalam bukunya Beyond Natural Selection:
"Tahap di mana ikan melahirkan amfibi tidak diketahui ... hewan darat pertama muncul dengan empat anggota badan yang berkembang dengan baik, korset bahu dan panggul, tulang rusuk dan kepala yang berbeda ... Beberapa juta tahun kemudian, lebih dari 320 juta tahun yang lalu, dalam sejarah Fosil tiba-tiba muncul selusin ordo amfibi, tidak ada satupun yang tampaknya merupakan nenek moyang dari yang lain."
Mamalia menunjukkan perkembangan yang tiba-tiba dan cepat. Mamalia paling awal adalah kecil, hewan rahasia selama zaman dinosaurus, 100 atau lebih juta tahun yang lalu. Kemudian, setelah kepunahan yang terakhir dan masih misterius (sekitar 65 juta tahun yang lalu), lebih dari selusin kelompok mamalia muncul dalam sejarah fosil pada waktu yang sama - sekitar 55 juta tahun yang lalu. Di antara fosil periode ini adalah spesimen fosil beruang, singa dan kelelawar, yang memiliki tampilan modern. Dan yang lebih memperumit gambaran adalah bahwa mereka tidak muncul di satu wilayah tertentu, tetapi secara bersamaan di Asia, Amerika Selatan, dan Afrika Selatan. Di atas semua ini, tidak pasti bahwa mamalia kecil di era dinosaurus memang nenek moyang mamalia kemudian.
Semua sejarah fosil dipenuhi dengan celah dan misteri. Misalnya, tidak ada kaitan fosil yang diketahui antara vertebrata pertama dan makhluk primitif dari periode sebelumnya - chordata - yang dianggap sebagai nenek moyang vertebrata. Amfibi yang ada saat ini sangat berbeda dari amfibi pertama yang diketahui: ada jarak 100 juta tahun antara bentuk purba dan bentuk belakangan ini dalam sejarah fosil. Tampaknya teori evolusi Darwin hancur berkeping-keping di depan mata kita. Mungkin, bagaimanapun, adalah mungkin untuk menyelamatkan gagasan Darwin tentang "seleksi alam", tetapi hanya dalam bentuk yang dimodifikasi secara signifikan. Jelas bahwa tidak ada bukti perkembangan bentuk-bentuk baru tumbuhan atau hewan. Hanya ketika bentuk hidup telah muncul, baru pada saat itulah, mungkin, seleksi alam memainkan perannya. Tapi itu hanya bekerja pada apa yang sudah ada.
Tidak hanya ilmuwan, tetapi juga mahasiswa perguruan tinggi dan universitas melakukan percobaan pemuliaan lalat buah - Drosophila. Mereka diberitahu bahwa mereka menunjukkan bukti evolusi yang jelas. Mereka bermutasi spesies, memberikan matanya warna yang berbeda, kaki tumbuh dari kepalanya, atau mungkin dada ganda. Mungkin mereka bahkan berhasil menumbuhkan lalat dengan empat sayap, bukan dua sayap seperti biasanya. Namun, perubahan ini hanyalah modifikasi dari fitur spesies lalat yang sudah ada: empat sayap, misalnya, tidak lebih dari dua kali lipat dari dua sayap aslinya. Tidak pernah mungkin untuk membuat organ internal baru, sama seperti tidak mungkin mengubah lalat buah menjadi sesuatu yang menyerupai lebah atau kupu-kupu. Anda bahkan tidak bisa mengubahnya menjadi lalat jenis lain. Seperti biasa, dia tetap menjadi anggota genus Drosophila. "Seleksi alam mungkin menjelaskan asal mula perubahan adaptif, tetapi tidak bisa menjelaskan asal usul spesies." Dan bahkan aplikasi terbatas ini mengalami masalah.
Bagaimana, misalnya, seleksi alam dapat menjelaskan fakta bahwa manusia, satu-satunya spesies makhluk hidup, memiliki golongan darah yang berbeda? Bagaimana dia bisa menjelaskan bahwa salah satu spesies fosil paling awal yang diketahui sains, trilobita Kambrium, memiliki mata yang begitu kompleks dan efektif sehingga belum pernah dilampaui oleh anggota filumnya yang lebih baru? Dan bagaimana bulu bisa berevolusi? Dr. Barbara Stahl, penulis karya akademis tentang evolusi, mengakui: "Bagaimana mereka muncul, mungkin dari sisik reptil, bertentangan dengan analisis."
Sejak awal, Darwin tahu bahwa dia sedang menghadapi masalah yang dalam. Perkembangan organ yang kompleks, misalnya, menggerogoti teorinya hingga batasnya. Sampai organ seperti itu mulai berfungsi, mengapa seleksi alam harus mendorong perkembangannya? Seperti yang ditanyakan Profesor Gould, "Apa gunanya tahap dasar yang tidak sempurna dari struktur yang menguntungkan? Apa gunanya setengah rahang atau setengah sayap?" Atau mungkin setengah mata? Pertanyaan yang sama muncul di suatu tempat di benak Darwin. Pada tahun 1860, dia mengaku kepada seorang rekan: "Mata sampai hari ini membuatku menggigil kedinginan." Dan tidak heran.
Evolusi yang salah.
Masalah dengan data fosil sudah diketahui sejak awal. Selama satu abad atau lebih, para ilmuwan hanya berharap bahwa masalahnya hanya sementara, bahwa penemuan akan dibuat yang akan mengisi kesenjangan. Atau mungkin beberapa bukti akan ditemukan bahwa celah ini bukan karena masalah evolusi, tetapi karena ketidakteraturan proses geologis. Namun, akhirnya kesabaran mulai habis. Konsensus dalam dunia ilmiah pecah pada tahun 1972 ketika Stephen Jay Gould dan Niles Eldridge mempresentasikan makalah bersama yang revolusioner pada sebuah konferensi tentang evolusi. Laporan mereka secara langsung membantah teori Darwin.
Mereka berargumen bahwa sementara catatan fosil jelas jauh dari memuaskan, kemunculan spesies baru yang tiba-tiba diamati bukanlah bukti ketidaklengkapan catatan fosil; sebaliknya, mereka mencerminkan kenyataan. Asal usul spesies mungkin bukan proses evolusi bertahap, tetapi proses di mana periode stabilitas yang lama kadang-kadang diselingi oleh perubahan besar yang tiba-tiba dalam bentuk kehidupan. Dengan argumen ini, Gould dan Eldridge dapat menjelaskan tidak adanya "mata rantai yang hilang": mereka berargumen bahwa mata rantai itu tidak ada. Selain menjelaskan mungkin sejarah fosil, gagasan ini masih didasarkan pada gagasan bahwa perkembangan kehidupan bersifat acak, acak. Namun, dapat ditunjukkan bahwa evolusi, bagaimanapun itu mungkin terjadi, tidak mungkin merupakan proses acak.
Program pengembangan bentuk tumbuhan dan hewan tertuang dalam kode genetik. Kode ini sangat kompleks, dan jumlah variasi yang dapat dilibatkan sangat banyak. Mungkinkah kode ini berevolusi secara acak? Kenalan sederhana dengan angka-angka menunjukkan bahwa ini tidak mungkin. Jika, misalnya, seekor monyet duduk di depan mesin tik, mengetuk tombol secara acak setiap detik, berapa lama waktu yang dibutuhkan monyet untuk - secara kebetulan - menemukan kata yang bermakna dari dua belas huruf? Untuk ini, dibutuhkan hampir 17 juta tahun.
Berapa lama waktu yang dibutuhkan monyet yang sama untuk - secara kebetulan - mendapatkan kalimat bermakna 100 huruf - rantai karakter yang jauh lebih rumit daripada kode genetik? Probabilitasnya sangat rendah sehingga kemungkinan melawannya melebihi jumlah total atom di seluruh alam semesta. Faktanya, kita harus berbicara tentang ketidakmungkinan menghasilkan urutan 100 karakter yang bermakna secara acak. Masih harus disimpulkan bahwa kode genetik kehidupan yang kompleks juga tidak mungkin terjadi secara kebetulan, seperti yang disyaratkan oleh teori evolusi.
Astronom Fred Hoyle, dengan akurasi karakteristik, menulis bahwa kemungkinan secara tidak sengaja menciptakan bentuk kehidupan yang lebih tinggi mirip dengan probabilitas bahwa "tornado yang menyapu tempat barang rongsokan dapat mengumpulkan Boeing 747."
Dan dalam hal ini, jika kode genetik tidak dibuat oleh proses acak, maka harus diasumsikan bahwa itu dibuat oleh proses non-acak. Ke mana pikiran ini bisa membawa kita?
Evolusi yang dipandu. Pada tahun 1991, buku Wesson "Beyond Natural Selection" menjadi tantangan baru dan kuat bagi sains arus utama. Dia menolak keterikatan pada evolusi Darwin sebagai "memanjakan mimpi kuno tentang alam semesta, disamakan dengan jarum jam yang besar." Wesson menunjukkan bahwa tidak ada hewan yang dapat dianggap terisolasi. Dia mengajak kita untuk mengambil pandangan yang lebih luas: "Organisme berevolusi sebagai bagian dari komunitas, yaitu sebagai ekosistem ... yang pasti berevolusi bersama. Sebaliknya, kita harus berbicara bukan tentang asal usul spesies, tetapi tentang perkembangan ekosistem. ..."
konferensi internasional ke-3
"Masalah modern evolusi biologis",
didedikasikan untuk peringatan 130 tahun kelahiran N.I. Vavilov
dan peringatan 110 tahun berdirinya State Darwin Museum
Institut Masalah Ekologi dan Evolusi. A.N. Severtsov RAS
Institut Genetika Umum. N.I. Vavilov RAS
Institut Paleontologi. A.A. Borisyak RAS
Institut Biologi Perkembangan N. K. Koltsova RAS
Departemen Evolusi Biologis, Universitas Negeri Lomonosov Moskow M.V. Lomonosov
Departemen Aktivitas Saraf Tinggi, Universitas Negeri Lomonosov Moskow M.V. Lomonosov
Museum Negara Darwin
Dari 16 Oktober 2017 hingga 20 Oktober 2017, State Darwin Museum menjadi tuan rumah Konferensi Internasional III Masalah Modern Evolusi Biologis. 223 laporan diserahkan ke konferensi dalam 9 bagian dan 4 meja bundar.
Bagian:
- genetika evolusioner
- Lihat dan spesiasi
- Diferensiasi dan adaptasi intraspesifik
- Evolusi ontogeni
- Morfologi dan paleontologi evolusioner
- Evolusi perilaku
- Evolusi komunitas, biogeografi evolusioner
- Sejarah penelitian evolusi
- Mempopulerkan teori evolusi dan karya museum
Meja bundar:
- Warisan ilmiah N.I. Vavilov
- evolusi eksperimental
- Tikus biasa dalam fokus evolusi kromosom
- Aspek teoretis dari biologi evolusioner
Panitia penyelenggara:
- Dgebuadze Yuri Yulianovich
Doktor Ilmu Biologi, Profesor, Akademisi Akademi Ilmu Pengetahuan Rusia, Kepala. Laboratorium Ekologi Komunitas Perairan dan Invasi IPEE RAS - Markov Alexander Vladimirovich
d.b.s., kepala. kafe Evolusi Biologi, Fakultas Biologi, Universitas Negeri Moskow - Severtsov Alexey Sergeevich
d.b.n. Profesor Departemen Evolusi Biologi, Fakultas Biologi, Universitas Negeri Moskow, Pemimpin Redaksi Buletin MOIP (Departemen Biologi) - Mina Mikhail Valentinovich
Doktor Ilmu Biologi, IBR RAS - Zorina Zoya Alexandrovna
d.b.s., kepala. kafe GNI Biofaka MSU - Feoktistova Natalya Yurievna
Doktor Ilmu Biologi, Sekretaris Ilmiah IPEE RAS - Kubasova Tatyana Sergeevna
Kandidat Ilmu Hayati, Deputi Direktur Penelitian, GBUK GDM - Bannikova Anna Andreevna
Ph.D., peneliti terkemuka kafe kebun binatang vertebrata - Kolchinsky Eduard Izrailevich
Doktor Ilmu Biologi, St. Petersburg. Fil. IIET - Kuznetsov Alexander Nikolaevich
Doktor Ilmu Biologi, PIN RAS - Smirnova Anna Anatolievna
Ph.D., peneliti terkemuka kafe GNI Biofaka MSU - Smirnov Sergey Vasilievich
d.b.s., kepala. laboratorium. IPEE RAS - Politov Dmitry Vladislavovich
d.b.n. kepala Laboratorium Genetika Populasi, IOGEN RAS - Zhuravlev Andrey Yurievich
d.b.s., prof. kafe biol. evolusi Fakultas Biologi Universitas Negeri Moskow - Naimark Elena Borisovna
Doktor Ilmu Biologi, Peneliti Terkemuka, PIN RAS - Klyukina Anna Iosifovna
Doktor Ilmu Pediatri, Direktur Lembaga Pendidikan Anggaran Negara Museum Anak Negara - Rubtsov Alexander Sergeevich
PhD, Kepala n.i.d. evolusi GBUK GDM
Akademisi Akademi Ilmu Pengetahuan Rusia, anggota dewan ilmiah Museum Darwin Yuri Yulianovich Dgebuadze.
Ilmu geologi dan biologi dalam beberapa dekade terakhir telah mengumpulkan informasi baru yang sangat besar tentang evolusi dunia organik dan anorganik di Bumi, serta tentang prasyarat fisik-geografis, geologis, dan biogeokimia untuk kemungkinan keberadaan bentuk kehidupan apa pun di masa lalu atau hadir di planet lain dari kelompok surya. Evolusi dalam banyak kasus sekarang dapat diwakili oleh ukuran dan jumlah. Informasi ekstensif telah dikumpulkan tentang berbagai bencana biologis (krisis), terutama selama miliaran tahun terakhir; tentang korelasinya dengan krisis abiotik, tentang kemungkinan penyebab umum dari fenomena ini.
Pada saat yang sama, sejumlah besar informasi telah dikumpulkan tentang organisasi struktural dan mekanisme genetik molekuler fungsi sel - dasar kehidupan, faktor variabilitas genom, dan pola evolusi molekuler sel dan organisme. Pada saat yang sama, meskipun data ekstensif tentang mekanisme genetik molekuler yang menentukan respons genom, sel, dan organisme terhadap perubahan lingkungan, kita hanya tahu sedikit tentang hubungan antara mekanisme ini dan proses evolusi biota yang terjadi di Bumi pada momen perubahan geologis global. Meskipun banyak informasi tentang keteraturan evolusi dunia organik dan anorganik yang diperoleh oleh ilmu bumi dan biologi, masih tetap terfragmentasi dan membutuhkan generalisasi sistematis.
Di antara pencapaian besar dalam beberapa dekade terakhir adalah penguraian oleh ahli paleontologi dan ahli geologi dari kronik Prakambrium tentang perkembangan dunia organik Bumi, yang memperluas jangkauan geokronologis pengetahuan kita tentang evolusi kehidupan dari 550 juta menjadi hampir 4 miliar tahun. . Konsep klasik evolusi dunia organik, berdasarkan pengalaman mempelajari sejarah Fanerozoikumnya, ketika hierarki taksonomi dan ekosistem sistem biologis telah berkembang dalam istilah dasar, dimulai dengan Charles Darwin, dikembangkan dalam kerangka pemahaman bertahap. proses filogenetik, yang mata rantai utamanya adalah spesies. Studi tentang bentuk kehidupan Prakambrium dan kondisi keberadaannya telah menempatkan masalah baru dalam agenda.
Berkat pencapaian biologi molekuler (termasuk filogeni molekuler), sejak awal 1980-an, menjadi jelas bahwa jalur evolusi biologis kehidupan dalam kondisi atmosfer anoksik (pereduksi) awal dan transisi bertahap ke atmosfer pengoksidasi (peningkatan konsentrasi oksigen di habitat) dikaitkan dengan kehidupan tiga kerajaan (domain organisme) prokariota bebas nuklir: 1) eubacteria sejati; 2) archeobacteria, yang genomnya memiliki beberapa kesamaan dengan genom eukariota; 3) eukariota dengan nukleus yang terbentuk dengan baik dan sitoplasma karpatologis dengan berbagai jenis organel.
Tautan paling penting dalam pengembangan keanekaragaman hayati cangkang hidup Bumi adalah kerangka Vendian Metazoa (vendobionts) yang ditemukan dalam beberapa dekade terakhir dengan fitur metabolisme misterius, pendahulu langsung dari jenis utama invertebrata modern, batang filogenetik utama ( pada tingkat jenis dan keluarga) yang muncul sekitar 540 juta tahun yang lalu pada awal periode Kambrium.
Studi komunitas mikroba dalam kondisi ekstrem modern dan pemodelan eksperimentalnya memungkinkan untuk mengungkapkan fitur interaksi bentuk autotrofik dan heterotrofik dari kehidupan prokariotik sebagai jenis adaptasi khusus dalam sistem organisme-ekosistem dua-dalam-satu yang tidak terpisahkan secara spasial . Perkembangan metode paleontologi mikroba dan deteksi dengan metode ini dalam meteorit, yang mungkin dibawa ke Bumi dari Mars, struktur yang menyerupai jejak kehidupan bakteri, memberikan dorongan baru pada masalah "keabadian kehidupan".
Dalam beberapa tahun terakhir, paleontologi dan geologi telah mengumpulkan banyak data tentang korelasi peristiwa geologis dan biotik global dalam sejarah biosfer. Yang menarik baru-baru ini adalah "fenomena" dari biodiversifikasi eksplosif dunia organik pada periode Ordovisium (450 juta tahun yang lalu), ketika sejumlah besar spesialisasi ekologi baru muncul, sebagai akibatnya untuk pertama kalinya penutupan global Siklus biogeokimia terbentuk di ekosistem laut. "Revolusi lingkungan" ini berkorelasi baik dengan munculnya layar ozon di atmosfer pada waktu itu, yang secara radikal mengubah parameter spasial zona kehidupan di Bumi.
Akumulasi data tentang keterkaitan tren utama dan periodisitas proses global dalam evolusi kulit luar dan dalam Bumi dan biosfer sebagai sistem integral telah menempatkan masalah tautan kontrol dalam agenda bersama. evolusi bumi dan biosfernya. Sesuai dengan ide-ide baru, konsisten dengan teori pengembangan sistem besar, evolusi biosfer ditentukan oleh tingkat hierarki ekosistem global yang lebih tinggi, dan pada tingkat yang lebih rendah (populasi, spesies) penyetelannya yang lebih "halus" adalah disediakan ("paradoks hierarki sistem"). Dari posisi-posisi ini, muncul masalah dalam menggabungkan konsep spesiasi oleh Ch. Darwin dan konsep biosfer V.I. Vernadsky.
Sehubungan dengan penemuan pada tahun 1970-an abad ke-20 di lautan modern ekosistem unik ("perokok hitam"), jejak yang sekarang ditemukan di sedimen zaman kuno (setidaknya 400 juta tahun) yang ada karena energi endogen hidrotermal satu masalah: apakah energi matahari dan atmosfer oksigen diperlukan untuk evolusi kehidupan di planet, dan apa potensi evolusi ekosistem jenis ini?
Dengan demikian, kita dapat merumuskan masalah modern teori evolusi berikut:
1. Apakah kehidupan muncul di Bumi selama evolusi alami dunia anorganik (teori kehidupan spontan dari materi anorganik)? Atau apakah itu dibawa dari Kosmos (teori panspermia) dan, dengan demikian, jauh lebih tua dari Bumi dan tidak secara langsung terhubung dalam asal-usulnya dengan kondisi Bumi primitif pada saat jejak kehidupan pertama dicatat dalam catatan geologis?
Dalam teori evolusi molekuler, sejumlah besar pengetahuan telah dikumpulkan, menunjukkan kemungkinan kehidupan yang muncul sendiri (dalam bentuk sistem reproduksi-diri yang paling sederhana) dari materi anorganik di bawah kondisi Bumi primitif.
Pada saat yang sama, ada fakta yang mendukung teori panspermia: a) batuan sedimen tertua dengan usia 3,8 miliar tahun telah melestarikan jejak perkembangan massa bentuk kehidupan primitif, dan komposisi isotop karbon C12 / C13 praktis tidak berbeda dengan substansi kehidupan modern; b) fitur yang ditemukan di meteorit yang dapat ditafsirkan sebagai jejak aktivitas vital bentuk kehidupan primitif, meskipun ada keberatan dengan sudut pandang ini.
Pada saat yang sama, perlu dicatat bahwa pertanyaan tentang keabadian kehidupan di Semesta pada akhirnya bertumpu pada pertanyaan tentang keabadian Semesta itu sendiri. Jika kehidupan dibawa ke Bumi dari Kosmos (teori panspermia), ini tidak menghilangkan masalah asal usul kehidupan, tetapi hanya memindahkan momen asal usul kehidupan ke kedalaman ruang dan waktu. Secara khusus, dalam kerangka teori "big bang", waktu munculnya dan penyebaran kehidupan di Semesta tidak boleh lebih dari 10 miliar tahun. Namun, harus diingat bahwa tanggal ini hanya berlaku untuk Semesta kita, dan tidak untuk seluruh Kosmos.
2. Apa tren utama dalam evolusi bentuk kehidupan uniseluler primitif di Bumi selama 3,5 miliar tahun pertama (atau lebih) perkembangan kehidupan? Apakah tren utama merupakan komplikasi dari organisasi internal sel untuk memaksimalkan konsumsi sumber daya apa pun dari lingkungan Bumi primitif yang tidak terdiferensiasi dengan baik, atau bahkan kemudian beberapa organisme memulai jalur adaptasi ke penggunaan yang dominan dari salah satu sumber daya (spesialisasi), yang seharusnya berkontribusi pada diferensiasi biosfer primitif global menjadi sistem biocenosis lokal? Berkenaan dengan itu, timbul pertanyaan pula tentang perbandingan sumber energi eksogen (matahari) dan endogen (hidrotermal) bagi perkembangan kehidupan pada tahap awal dan tahap selanjutnya.
Saat ini, dianggap mapan bahwa organisme bakteri non-nuklir paling sederhana memunculkan eukariota dengan nukleus yang berkembang, sitoplasma yang terkotak, organel, dan bentuk reproduksi seksual. Eukariota pada pergantian sekitar 1,2-1,4 miliar tahun yang lalu meningkatkan keanekaragaman hayati mereka secara signifikan, yang menghasilkan pengembangan intensif relung ekologi baru dan perkembangan umum bentuk kehidupan nuklir dan non-nuklir. Ini menjelaskan, khususnya, pembentukan massa minyak biogenik paling kuno 1,2-1,4 miliar tahun yang lalu, mungkin proses transformasi skala terbesar dari biomassa bumi yang ada pada waktu itu (10 kali lebih besar dari biomassa modern) menjadi materi inert. . Perlu dicatat di sini bahwa metode yang ada untuk menghitung massa makhluk hidup untuk zaman geologis masa lalu dengan jumlah bahan organik fosil tidak memperhitungkan rasio keseimbangan tingkat autotrofik dan heterotrofik biosfer, yang juga harus dikaitkan menjadi salah satu masalah penting dalam mempelajari pola global evolusi biosfer. Ada kemungkinan bahwa peningkatan nyata pertama dalam biomassa dan keanekaragaman hayati eukariota terjadi sekitar 2 miliar tahun yang lalu. Timbul pertanyaan tentang hubungan peristiwa evolusi global ini dengan kemunculan oksigen bebas di atmosfer bumi.
3. Faktor-faktor apa yang memastikan komplikasi progresif genom eukariotik dan kekhasan genom prokariota modern?
Apakah ada kondisi di Bumi primitif yang mendukung komplikasi evolusi dari organisasi struktural dan fungsional sel eukariotik? Jika demikian, apa sifat mereka, kapan mereka berasal, dan apakah mereka terus beroperasi hingga hari ini?
Mekanisme apa yang memastikan koordinasi perakitan mandiri ekosistem "dari bawah" (pada tingkat populasi dan spesies) dan "dari atas" (yaitu, pada tingkat interaksi ekosistem global dengan proses geologi endogen dan eksogen global) ?
Muncul juga pertanyaan tentang potensi evolusioner dari berbagai tingkat organisasi biologis (pada molekuler, gen, seluler, multiseluler, organisme, populasi) dan kondisi implementasinya. Secara umum, seseorang dapat mempertimbangkan peningkatan nyata dalam potensi evolusi pada setiap tingkat baru organisasi biologis (yaitu, kemungkinan diferensiasi morfo-fungsional kehidupan pada tingkat organisme dan ekosistem), namun, mekanisme pemicu dan faktor pembatas dari asal autogenetik (intrinsik) dan eksternal (lingkungan hidup) masih belum jelas. Secara khusus, sifat aromorfosis (perubahan utama dalam rencana struktur organisme) dan saltasi (ledakan keanekaragaman hayati disertai dengan munculnya taksa tingkat tinggi) tetap misterius. Aromorfosis dan saltasi bertepatan dengan zaman penataan ulang biotik global dan perubahan geologis mendasar di lingkungan (keseimbangan oksigen bebas dan karbon dioksida di atmosfer dan hidrosfer, keadaan lapisan ozon, konsolidasi dan pecahnya superkontinen, dan besar -skala fluktuasi iklim). Munculnya aromorfosis baru (misalnya, penampilan kerangka, kemudian Metazoa laut kerangka, tanaman vaskular, vertebrata darat, dll.) Secara radikal mengubah karakteristik fungsional dan spasial biosfer, serta tren evolusi dalam kelompok taksonomi tertentu. Ini sesuai dengan posisi teoretis sibernetika tentang peran pemandu dalam proses evolusi mata rantai yang lebih tinggi dari sistem hierarkis.
Apakah telah terjadi perubahan global dalam strategi evolusioner dalam sejarah Bumi dalam kerangka seleksi yang menstabilkan (kekonstanan kondisi lingkungan), seleksi pendorong (perubahan searah yang diucapkan dalam parameter lingkungan kritis) dan seleksi destabilisasi (perubahan bencana dalam parameter lingkungan yang mempengaruhi secara hierarkis? tingkat tinggi organisasi biosistem dari molekuler-genetik ke biosfer)? Ada gagasan bahwa pada tahap awal evolusi biosfer, strategi evolusi ditentukan oleh pencarian opsi optimal untuk adaptasi dengan kondisi fisik dan kimia lingkungan (evolusi tidak koheren). Dan ketika lingkungan abiotik stabil, evolusi memperoleh karakter yang koheren, dan pengembangan spesialisasi trofik di bawah tekanan persaingan untuk sumber daya makanan menjadi faktor utama dalam strategi evolusi dalam ekosistem yang jenuh secara ekologis.
Seberapa sering perubahan seperti itu, dan peran apa yang dimainkan oleh perubahan geologis global di dalamnya? Sejauh mana hal ini terkait dengan kemunculan eukariota dalam catatan geologis, serta perkembangan umum bentuk kehidupan nuklir dan non-nuklir pada pergantian 1,2-1,4 miliar tahun yang lalu?
Berapa rasio mode evolusi bertahap dan eksplosif pada tingkat spesies dan ekosistem, dan bagaimana mereka berubah pada berbagai tahap sejarah biosfer?
Apakah mungkin untuk merekonstruksi gambaran evolusi kehidupan di Bumi dengan andal, dengan mempertimbangkan ketidaklengkapan mendasar dari catatan geologis dan kompleksitas proses evolusi nyata?
Pembatasan apa yang dikenakan oleh fitur-fitur organisasi struktural dan fungsional ekosistem pada evolusi bentuk kehidupan yang berlaku di dalamnya?
4. Apa sifat mekanisme pemicu yang memberikan perubahan radikal dalam cara evolusi bentuk kehidupan? Apakah itu memiliki esensi imanen, karena fitur internal organisasi dan evolusi biosistem, atau karena penyebab eksternal, misalnya, restrukturisasi geologi? Bagaimana faktor-faktor ini dibandingkan?
Menurut data geologis, perkembangan massal bentuk kehidupan Metazoa yang sangat terorganisir (dengan jaringan otot, saluran pencernaan, dll.) terjadi di Vendian sekitar 600 juta tahun yang lalu, meskipun mereka mungkin telah muncul lebih awal, sebagaimana dibuktikan oleh penemuan paleontologi baru-baru ini. bertahun-tahun. Tapi ini adalah Metazoa bertubuh lunak non-rangka. Mereka tidak memiliki kerangka pelindung dan, tanpa adanya lapisan ozon, tampaknya memiliki relung ekologi yang terbatas. Pada pergantian 540-550 Ma, ada ledakan taksonomi (penampakan besar-besaran, hampir bersamaan) dari semua jenis dan kelas utama invertebrata laut, yang diwakili terutama oleh bentuk kerangka. Namun, perkembangan penuh bentuk kehidupan yang menempati semua biotop utama di Bumi terjadi kemudian, ketika jumlah oksigen bebas di atmosfer dan hidrosfer meningkat secara signifikan dan lapisan ozon mulai stabil.
Semua peristiwa ini, di satu sisi, berkorelasi dengan peristiwa geologis terbesar, dan di sisi lain, sifat eksplosif dari peristiwa ini memerlukan pembentukan pendekatan baru untuk konstruksi skenario evolusi berdasarkan sintesis ide-ide Darwin klasik dan teori pengembangan sistem besar, yang sesuai dengan ajaran V.I. .Vernadsky tentang biosfer sebagai sistem biogeokimia global Bumi dan model ekologi dan geokimia modern dari berbagai jenis ekosistem. Semua krisis biotik utama berkorelasi dengan perubahan geologis besar, tetapi disiapkan oleh pengembangan diri sistem biologis dan akumulasi ketidakseimbangan ekologis.
5. Sejauh mana fotosintesis dan pertukaran oksigen merupakan kondisi wajib dan perlu untuk perkembangan kehidupan di Bumi? Transisi dari kemosintesis dominan ke fotosintesis berbasis klorofil mungkin terjadi sekitar 2 miliar tahun yang lalu, yang mungkin menjadi prasyarat "energik" untuk peningkatan ledakan keanekaragaman hayati berikutnya di planet ini. Tetapi pada sepertiga terakhir abad ke-20, fenomena perkembangan pesat kehidupan di dekat perokok hidrogen sulfida di dasar laut dalam kegelapan total ditemukan dan dipelajari berdasarkan kemosintesis.
Distribusi lokal (titik) "perokok hitam" dan pengurungannya pada pengaturan geodinamik tertentu dari litosfer (pegunungan tengah laut - zona peregangan kerak bumi) adalah faktor pembatas terpenting yang mencegah pembentukan atas dasar ini. kontinum spasial kehidupan di Bumi dalam bentuk biosfer modern. Potensi evolusi dari sektor endogen biosfer dibatasi tidak hanya oleh spasial, tetapi juga oleh batasan temporal - sifat diskrit berumur pendek (pada skala waktu geologis) dari keberadaan mereka, yang terganggu oleh redaman hidrotermal secara berkala , dan dalam skala global dengan penataan ulang litosfer. Data paleontologi menunjukkan bahwa di masa lalu geologis, komposisi produsen ekosistem ini (komunitas bakteri) praktis tidak berubah, dan populasi heterotrofik dibentuk oleh emigran dari biotop "normal" (biocenosis fakultatif). Ekosistem "perokok hitam" mungkin dapat dianggap sebagai model heuristik yang baik untuk memecahkan masalah: 1) tahap awal perkembangan kehidupan di Bumi dalam atmosfer bebas oksigen; 2) kemungkinan kehidupan di planet lain; 3) potensi evolusi ekosistem yang ada dengan mengorbankan sumber energi endogen dan eksogen.
Daftar masalah asal usul dan evolusi kehidupan yang pertama kali muncul atau mendapat liputan baru berdasarkan data terbaru dari biologi, geologi, paleontologi, oseanologi, dan cabang ilmu alam lainnya dapat dilanjutkan. Namun, masalah di atas secara meyakinkan menunjukkan bahwa pada tahap perkembangan pengetahuan kita saat ini, masalah sintesis interdisipliner, sistemik dari pengetahuan ini dalam kerangka paradigma baru, yang oleh akademisi N.N. Moiseev disebut "evolusionisme universal", muncul ke permukaan. depan.
6. Sifat makroevolusi yang teratur dan terarah memungkinkan kita untuk mengajukan pertanyaan tentang kemungkinan memprediksi evolusi. Solusi dari pertanyaan ini terkait dengan analisis rasio fenomena yang diperlukan dan acak dalam evolusi organisme. Seperti diketahui, dalam filsafat kategori-kategori membutuhkan dan peluang menunjukkan berbagai jenis hubungan antara fenomena. Koneksi yang diperlukan ditentukan oleh struktur internal dari fenomena yang berinteraksi, esensinya, dan fitur fundamentalnya. Sebaliknya, koneksi acak bersifat eksternal dalam kaitannya dengan fenomena ini, karena faktor-faktor sampingan yang tidak terkait dengan esensi fenomena ini. Pada saat yang sama, kebetulan, tentu saja, bukan tanpa sebab, tetapi penyebabnya berada di luar rangkaian sebab-akibat yang menentukan esensi dari fenomena ini. Keacakan dan kebutuhan adalah relatif: apa yang acak untuk satu rangkaian sebab akibat diperlukan untuk yang lain, dan ketika kondisi berubah, hubungan acak dapat berubah menjadi yang perlu, dan sebaliknya. Keteraturan statistik adalah identifikasi yang diperlukan, yaitu, koneksi penting internal di antara banyak interaksi acak eksternal.
7. Di antara masalah utama teori evolusi modern, kita harus menyebutkan ko-evolusi spesies yang berbeda dalam komunitas alami dan evolusi makrosistem biologis itu sendiri - biogeocenosis dan biosfer secara keseluruhan. Diskusi yang hidup berlanjut tentang peran mutasi netral dan pergeseran genetik dalam evolusi, tentang rasio perubahan evolusioner adaptif dan non-adaptif, tentang esensi dan penyebab tipogenesis dan tipostasis dalam evolusi makro, kecepatannya yang tidak merata, kemajuan morfofisiologis, dll. Masih banyak yang harus dilakukan bahkan di bidang ilmu evolusi yang paling berkembang - seperti teori seleksi, teori spesies biologis, dan spesiasi.
8. Tugas mendesak ilmu evolusi adalah memikirkan kembali dan mengintegrasikan data dan kesimpulan terbaru yang diperoleh dalam beberapa tahun terakhir di bidang biologi molekuler, ontogenetik, dan makroevolusi. Beberapa ahli biologi berbicara tentang perlunya "sintesis baru", menekankan keusangan ide-ide klasik teori evolusi sintetis, yang, pada dasarnya, terutama teori evolusi mikro, dan kebutuhan untuk mengatasi karakteristik pendekatan reduksionis sempit dari dia.
Kuliah #11
Tema. Tahap utama evolusi kimia dan biologi.
1. Munculnya kehidupan (biogenesis) Hipotesis modern tentang asal usul kehidupan.
2. Pembentukan organisasi seluler, perkembangan metabolisme dan reproduksi protobion. Masalah asal usul kode genetik.
Manifestasi kehidupan di Bumi sangat beragam. Kehidupan di Bumi diwakili oleh makhluk nuklir dan pra-nuklir, uniseluler dan multiseluler; multiseluler, pada gilirannya, diwakili oleh jamur, tumbuhan dan hewan. Setiap kerajaan ini menggabungkan berbagai jenis, kelas, ordo, famili, genera, spesies, populasi, dan individu.
Dalam semua jenis makhluk hidup yang tampaknya tak berujung, beberapa tingkat organisasi makhluk hidup yang berbeda dapat dibedakan: molekuler, seluler, jaringan, organ, ontogenetik, populasi, spesies, biogeosenosis, biosfer. Tingkat yang terdaftar disorot untuk kemudahan belajar. Jika kita mencoba mengidentifikasi tingkat utama, yang tidak mencerminkan tingkat studi sebagai tingkat organisasi kehidupan di Bumi, maka kriteria utama untuk pemilihan semacam itu harus dikenali.
adanya unsur-unsur dasar tertentu, struktur-struktur diskrit dan fenomena-fenomena elementer. Dengan pendekatan ini, ternyata perlu dan cukup untuk memilih tingkat molekuler-genetik, ontogenetik, spesies populasi dan biogeosenosis (N.V. Timofeev-Resovsky dan lainnya).
Tingkat genetik molekuler. Dalam studi tingkat ini, tampaknya, kejelasan terbesar telah dicapai dalam definisi konsep-konsep dasar, serta dalam identifikasi struktur dan fenomena dasar. Perkembangan teori kromosom hereditas, analisis proses mutasi, dan studi tentang struktur kromosom, fag, dan virus mengungkapkan fitur utama organisasi struktur genetik dasar dan fenomena yang terkait dengannya. Diketahui bahwa struktur utama pada tingkat ini (kode informasi herediter yang ditransmisikan dari generasi ke generasi) adalah DNA, dibedakan panjangnya menjadi elemen kode - triplet basa nitrogen yang membentuk gen.
Gen pada tingkat organisasi kehidupan ini mewakili unit dasar. Fenomena dasar utama yang terkait dengan gen dapat dianggap sebagai perubahan struktural lokal (mutasi) dan transfer informasi yang disimpan di dalamnya ke sistem kontrol intraseluler.
Reduplikasi kovarian terjadi menurut prinsip matriks dengan memutus ikatan hidrogen heliks ganda DNA dengan partisipasi enzim DNA polimerase (Gbr. 4.2). Kemudian masing-masing utas membangun utas yang sesuai untuk dirinya sendiri, setelah itu utas baru terhubung satu sama lain secara komplementer. Basa pirimidin dan purin dari untai komplementer terikat hidrogen satu sama lain oleh DNA polimerase. Proses ini sangat cepat. Dengan demikian, hanya diperlukan 100 detik untuk perakitan sendiri DNA Escherichia coli (Escherichia coli), yang terdiri dari sekitar 40 ribu pasangan basa. Informasi genetik ditransfer dari nukleus oleh molekul mRNA ke sitoplasma ke ribosom dan terlibat dalam sintesis protein di sana. Protein yang mengandung ribuan asam amino disintesis dalam sel hidup dalam 5-6 menit, sedangkan pada bakteri lebih cepat.
faktor.
Pada tingkat ontogenetik, unit kehidupan adalah individu dari saat kemunculannya hingga kematiannya. Intinya, ontogeni adalah proses membuka, mewujudkan informasi turun-temurun yang dikodekan dalam struktur kontrol sel germinal. Pada tingkat ontogenetik, tidak hanya implementasi informasi herediter yang terjadi, tetapi juga persetujuannya dengan memeriksa konsistensi dalam penerapan sifat-sifat herediter dan pengoperasian sistem kontrol dalam ruang dan waktu dalam individu. Melalui penilaian individu dalam proses seleksi alam, kelangsungan hidup genotipe tertentu diuji.
Ontogeni muncul setelah penambahan reduplikasi konvarian oleh tahap perkembangan baru. Dalam perjalanan evolusi, jalur dari genotipe ke fenotipe, dari gen ke sifat, muncul dan secara bertahap menjadi lebih rumit. Seperti yang akan ditunjukkan di bawah, munculnya diferensiasi ontogenetik mendasari munculnya semua neoplasma evolusioner dalam perkembangan setiap kelompok organisme. Dalam sejumlah studi embriologi eksperimental, pola ontogeni tertentu yang signifikan telah ditetapkan (lihat Bab 14). Tetapi teori umum ontogeni belum dibuat. Kami masih tidak tahu mengapa proses yang didefinisikan secara ketat dalam ontogeni terjadi pada waktu yang tepat dan di tempat yang tepat. Sejauh ini, dapat diasumsikan bahwa sel berfungsi sebagai struktur dasar pada tingkat ontogenetik organisasi kehidupan, dan beberapa proses yang terkait dengan diferensiasi berfungsi sebagai fenomena dasar. Secara umum, juga jelas bahwa ontogeni terjadi sebagai hasil kerja dari sistem hierarki yang mengatur diri sendiri yang menentukan realisasi terkoordinasi dari sifat-sifat turun-temurun dan kerja sistem kontrol dalam individu. Individu-individu di alam tidak secara mutlak terisolasi satu sama lain, tetapi dipersatukan oleh tingkat organisasi biologis yang lebih tinggi pada tingkat populasi-spesies.
Tingkat populasi-spesies. Penggabungan individu-individu menjadi suatu populasi, dan populasi-populasi menjadi spesies menurut derajat kesatuan genetik dan ekologis, menyebabkan munculnya sifat-sifat dan ciri-ciri baru di alam hidup, yang berbeda dengan sifat-sifat tingkat genetik dan ontogenetik molekuler.
literatur
Pravdin F.N. Darwinisme. M., 1973. S. 269-278
Konstantinov A.V. Dasar-dasar teori evolusi M., 1979. hal.106
Yablokov A.V., Yusufov A.G. Doktrin evolusioner M., 1998. S.41-50
