perjantai 13. helmikuuta 2009

Näkökulmien nousu ja tuho.

Tämä juttu voidaan nähdä historiallisesti etenevänä jatkumona tähän blogaukseen.

Charles Darwin (1809-1882) ja Alfred Wallace (1823-1913) toivat evoluutioteoriaan mekanismin, luonnonvalinnan. Siinä Lamarckin ajatuksista poistettiin päämääräsuuntautuneisuus ja yksilöiden ja lajien tavoitekeskeisyys ja se korvattiin sopeutumisella, ja sillä että huonompirakenteiset yksilöt yksinkertaisesti kuolevat pois, joten niitä ei ole näkyvissä ja elossa olevien jälkeläiset näyttävät enemmän elossa olevilta. Darwin otti ideoita Erasmus Darwinilta. Tosin pojanpojastaan Charlesista poiketen isoisä -Erasmuskin keskittyi näkemyksissään enemmän lamarkistisiin hankkimalla saavutettujen ominaisuuksien periytymiseen.

William Bateson(1861-1926) taas oli sitä mieltä, että luonnonvalinta ja lajien muuntuminen oli jossain määrin totta. Hän kuitenkin korosti, että luonnonvalinta karsisi pois poikkeavia yksilöitä, jolloin se itse asiassa vähentäisi lajien muuttumista ja tekisi niistä entistä pysyvämpiä. Bateson uskoi, että eliöissä tapahtui silloin tällöin hyppäyksiä lajista toiseen. Hänestä sisäiset rakenteet olivat sellaisia, että muutos yhdessä vaikutti kaikkeen, jolloin osa muutoksista leviäisi kuten renkaat vedessä ja yksilöistä tulisi hyvin erilaisia. Hänen näkemyksensä kulki nimellä ortogeneesi.

Hugo de Vries(1848-1935) taas oli Batesonin linjoilla ja ajatteli että lajit muuttuivat epäjatkuvasti. Harvinaiset suurivaikutteiset mutaatiot johtaisivat lajin kerralla muuttumiseen toiseksi. Hänestä tämä saltaatio tuotti uusia lajeja epäjatkuvasti. de Vries perusteli näkemyksiään kasvitutkimuksella. Hän havaitsi että jostkut kasvit synnyttävät nopeasti erilaisia yksilöitä. Tätä ajatusta kehitteli eteenpäin Richard Goldschmidt (1878-1958), joka oli sitä mieltä että saltaatio synnytti "toiveikkaita hirviöitä" ("hopeful monster"), jotka olivat suuresti erilaisia kuin vanhempansa.

Trofim Lysenko(1898-1976) taas tuotti näkemyksen, jossa ajatuksena oli se, miten vaikeudet kasvattavat. Lysenko kritisoi genetiikkaa, ja hänen näkemyksensä perustuikin hankittujen ominaisuuksien periytymiseen. Ideana oli se, että jos esimerkiksi siemieniä liottaisi jäässä, siemenet ikään kuin harjaantuisivat ja sitä kautta niistä saatu sato olisi suurempi, kasvit taudinkestävämpiä, ja sadot suurempia. Ajatus oli hieman kuten se, että bodarin itsensä rääkkääminen aikaansaisi kunnon kasvun. Lysenkon kanta oli vallalla Neuvostoliitossa ja keinon väitettiin hoitavan ravinteet ilman lannoitteita ja mineraaleja, ja että jättisatoja voitaisiin kerätä talvellakin.

Kaiken kaikkiaan lajien muuttumiseen keskittyviä näkemyksiä oli liikkeellä muutama kappale:
1: Lamarkismi, jossa ajatellaan että hankitut ominaisuudet periytyvät.
2: Darwinin ja Wallacen teoria, jossa pienikokoiset muutokset kasautuvat luonnonvalinnan kautta.
2: Ortogeneesi, eli Batesonin näkemys jossa sisäiset tilat ja niiden muutokset olivat ratkaisevia.
3: Saltationismi eli de Vriesin ja Goldsmithin näkemys jossa joskus syntyy suuria muutoksia ja ne aikaansaavat uusia lajeja.
4: Vernalisaatio, eli Trofim Lysenkon näkemys vaikeuksien jalostavasta voimasta.

Tämä hajaannus kuitenkin lähti pienenemään. Sillä vaikka tieteessä arvostetaan erilaisia näkemyksiä, olennaisempaa on testaus. Jotkut teoriat - ja siinä sivussa maailmankuvat jotka olivat sitoneet kannanottoja todellisuudesta - saivat sortua havaintojen tieltä:
1: August Weismann (1834-1914) testasi kokeellisesti Lamarckin näkemyksiä, ja hänen tulostensa mukaan tästä oli luovuttava. Hänen tuloksensa ovat sovellettavissa luonnollisesti myös Lysenkon näkemyksiin, joiden perusta oli hyvin samantapainen Lamarckin näkemysten kanssa.
2: Ronald Fisher (1890-1962) taas kehitti evoluutioteorian matemaattista ja tilastotieteellistä puolta. Fisherin merkitys oli siinä, että hän pystyi osoittamaan, että ortogeneesissä esitetyt sisäiset muutokset eivät voi käynnistää evoluutiota. Ongelmana oli se, että ortogeneesin mekanismi oli tuntematon, joten sen tutkiminen ja todistaminenkin olisi käytännössä mahdotonta. Toisekseen Fisherin panos osoitti, että muutokset ovat pieniä, joten saltaatiosta tulisi luopua pienempiin mutaatioihin perustuvien näkemysten myötä. Fisher argumentoi, että suuret muutokset olivat helposti ja enemmän haitallisempia: Tilannetta voidaan verrata siihen, kuinka esimerkiksi mikroskoopissa on erilaisia säätötapoja. Jos otetaan tilanne että säätimellä heilutetaan tarkkuutta satunnaisesti ja jos muutos on epäonnistunut verrattuna tilanteeseen ennen muutosta, käännetään takaisin edelliseen kohtaan. Jos muutokset ovat suuria, alussa voidaan toki päästä nopeasti välttävään tarkkuuteen, mutta melko tarkkaa tulosta on vaikea saada. Sen sijaan jos yksittäinen muutos on pieni, se suuntautuu tarkemmin. Hän osoitti myös, että pienet mutaatiot olivat yleisiä ja suuret mutaatiot harvinaisia. Paljastui että de Vriesin tutkima kasvi oli harvinainen poikkeus; Mitä useampia lajeja tutkittiin, sitä selvemmin huomattiin että suurin osa eliöistä ei mutatoidu suuresti.
3: Lysenkon teorioita kokeiltiin, mutta ne epäonnistuivat käytännössä ja onnistuivat mainiosti Neuvostoliiton propagandassa; Todisteista parhain taisi olla se, että Lysenko oli peräisin köyhistä oloista, joten hänen täytyi olla oikeassa.

Kun eri näkemyksiä kumottiin, jäljelle jäi kokeista parhaiten selvinnyt Darwinin ja Wallacen perustalle rakennettu evoluutio. Tämän jälkeen evoluutioteorian kehittelyssä siirryttiin synteettiseen evoluutioteoriaan. Tärkeää oli se, että aikaisemmin perinnöllisyyden luonteesta oltiin kiistelty, ja Mendelin tulosten ajateltiin viittaavaan pysyvyyteen ja evoluution muutokseen. Kuitenkin huomattiin että geenit olivatkin evoluution kannalta "juuri sopivia", ne olivatkin itse asiassa juuri sitä mitä se tarvitsi.

Theodosius Dobzhansky (1900-1975) pystyi osoittamaan banaanikärpäsillä, että evoluutioprosessit toimivat; Kaikki elementit, joita evoluutio vaati toimiakseen (muutos, valinta ja perinnöllisyys) toimivat. Ernst Mayr (1904-2005) kehitteli teorioita muuntelusta ja lajiutumisesta. Tämän jälkeen evoluutiota ollaankin oltu yhtä mieltä muuntelusta, luonnonvalinnasta ja perinnöllisyydestä. Keskustelua on sen sijaan yksityiskohdista, kuten siitä kuinka tasaisesti evoluutioprosessi etenee; Eli aikaansaako esimerkiksi ympäristön muutos joskus pienten mutaatioiden nopeampaa kasautumista ja että toisinaan evoluutio on lähes pysähdyksissä, vai kasautuvatko pienet mutaatiot pikku hiljaa melko tasaisesti aikojen saatossa. Samoin keskustelua käydään siitä, kuinka suuressa osassa neutraalit muutokset ovat evoluutiossa.

Ei kommentteja: