Dewolucja (biologia)

Teoria ewolucji Lamarcka zakładała istnienie siły kompleksującej, która stopniowo kieruje plany budowy ciała zwierząt ku wyższym poziomom, tworząc drabinę filii, a także siły adaptacyjnej, która powoduje, że zwierzęta o danym planie budowy ciała dostosowują się do okoliczności. Idea postępu w takich teoriach dopuszcza przeciwstawną ideę rozkładu, widoczną w dewolucji.

Pomysł dewolucji opiera się na założeniu ortogenezy, poglądzie, że ewolucja ma celowy kierunek w kierunku rosnącej złożoności. Nowoczesna teoria ewolucji, począwszy od Darwina przynajmniej, nie stawia takiego założenia. a koncepcja ewolucyjnej zmiany jest niezależna od jakiegokolwiek wzrostu złożoności organizmów dzielących pulę genów, lub jakiegokolwiek spadku, takiego jak w niestałości lub w utracie genów. Wcześniejsze poglądy, że gatunki podlegają „rozkładowi kulturowemu”, „dążeniu do doskonałości” czy „dewolucji” są praktycznie pozbawione znaczenia w kontekście obecnej teorii (neo)darwinowskiej. Wczesne naukowe teorie transmutacji gatunków, takie jak Lamarckizm, postrzegały różnorodność gatunkową jako rezultat celowego wewnętrznego popędu lub tendencji do tworzenia lepszych adaptacji do środowiska. W przeciwieństwie do tego, darwinowska ewolucja i jej rozwinięcie w świetle późniejszych postępów w badaniach biologicznych, pokazały, że adaptacja poprzez naturalną selekcję pojawia się, gdy szczególne dziedziczne atrybuty w populacji dają większe szanse na udaną reprodukcję w panującym środowisku niż atrybuty konkurencyjne. Przez ten sam proces mniej korzystne atrybuty są mniej „udane”; zmniejszają swoją częstotliwość lub są całkowicie tracone. Od czasów Darwina pokazano, jak te zmiany w częstotliwości występowania cech zachodzą zgodnie z mechanizmami genetyki i prawami dziedziczenia, które pierwotnie badał Gregor Mendel. W połączeniu z oryginalnymi spostrzeżeniami Darwina, postępy genetyki doprowadziły do tego, co różnie nazywano współczesną syntezą ewolucyjną lub neodarwinizmem XX wieku. W tych terminach ewolucyjna adaptacja może zachodzić w sposób najbardziej oczywisty poprzez naturalną selekcję określonych alleli. Takie allele mogą być od dawna utrwalone lub mogą to być nowe mutacje. Selekcja może również wynikać z bardziej złożonych epigenetycznych lub innych zmian chromosomalnych, ale podstawowym wymogiem jest to, że każdy efekt adaptacyjny musi być dziedziczny.

Pojęcie dewolucji z drugiej strony wymaga, aby istniała preferowana hierarchia struktury i funkcji, a ewolucja musi oznaczać „postęp” do „bardziej zaawansowanych” organizmów. Na przykład można by powiedzieć, że „stopy są lepsze niż kopyta” lub „płuca są lepsze niż skrzela”, więc ich rozwój jest „ewolucyjny”, podczas gdy zmiana na gorszą lub „mniej zaawansowaną” strukturę byłaby nazywana „dewolucją”. W rzeczywistości biolog ewolucyjny definiuje wszystkie dziedziczne zmiany we względnych częstotliwościach genów lub rzeczywiście epigenetycznych stanów w puli genowej jako ewolucję. Wszystkie zmiany w puli genowej, które prowadzą do zwiększenia kondycji pod względem odpowiednich aspektów reprodukcji, są postrzegane jako (neo)darwinowska adaptacja, ponieważ dla organizmów posiadających zmienione struktury każda z nich jest użytecznym przystosowaniem do okoliczności. Na przykład kopyta mają zalety w szybkim bieganiu po równinach, co przynosi korzyści koniom, a stopy oferują zalety we wspinaniu się na drzewa, co czynili niektórzy przodkowie ludzi.

Koncepcja dewolucji jako regresu z postępu odnosi się do starożytnych idei, że albo życie powstało w wyniku specjalnego stworzenia, albo że ludzie są ostatecznym produktem lub celem ewolucji. To drugie przekonanie jest związane z antropocentryzmem, ideą, że ludzkie istnienie jest punktem odniesienia dla całego uniwersalnego istnienia. Takie myślenie może prowadzić do idei, że gatunki ewoluują, ponieważ „muszą”, aby przystosować się do zmian środowiskowych. Biolodzy nazywają to błędne przekonanie teleologią, czyli ideą wewnętrznej ostateczności, zgodnie z którą rzeczy „powinny” być i zachowywać się w określony sposób i naturalnie dążą do tego, by działać w ten sposób dla własnego dobra. Z biologicznego punktu widzenia, w przeciwieństwie do tego, jeśli gatunki ewoluują, to nie jest to reakcja na konieczność, ale raczej na to, że populacja zawiera odmiany z cechami, które sprzyjają ich naturalnej selekcji. Ten pogląd jest wspierany przez zapis kopalny, który pokazuje, że w przybliżeniu dziewięćdziesiąt dziewięć procent wszystkich gatunków, które kiedykolwiek żyły są teraz extinct.

Ludzie myślący w kategoriach dewolucji powszechnie zakładają, że postęp jest pokazany przez rosnącą złożoność, ale biolodzy studiujący ewolucję złożoności znaleźć dowody wielu przykładów malejącej złożoności w zapisie ewolucji. Dolna szczęka u ryb, gadów i ssaków wykazuje spadek złożoności, jeśli mierzyć ją liczbą kości. Przodkowie współczesnych koni mieli po kilka palców u każdej stopy; współczesne konie mają jeden kopytny palec. Współcześni ludzie mogą ewoluować w kierunku nieposiadania zębów mądrości, a już stracili większość ogona występującego u wielu innych ssaków – nie wspominając o innych strukturach szczątkowych, takich jak wyrostek robaczkowy czy błona migawkowa. W niektórych przypadkach, poziom organizacji istot żywych może również „przesunąć się” w dół (np, utrata wielokomórkowości u niektórych grup protistów i grzybów).

Lepsza wersja koncepcji dewolucji, wersja, która nie zawiera pojęć organizmów „prymitywnych” i „zaawansowanych”, opiera się na obserwacji, że jeśli pewne zmiany genetyczne w określonej kombinacji (czasem także w określonej sekwencji) zostaną precyzyjnie odwrócone, to należy uzyskać dokładne odwrócenie procesu ewolucyjnego, dając atawizm lub „odrzut”, bardziej lub mniej złożony niż przodkowie, u których proces się rozpoczął. Na trywialnym poziomie, gdzie tylko jedna lub kilka mutacji jest zaangażowanych, presja selekcyjna w jednym kierunku może mieć jeden efekt, który może być odwrócony przez nowe wzorce selekcji, gdy warunki się zmieniają. Można to postrzegać jako ewolucję odwróconą, choć koncepcja ta nie jest zbyt interesująca, ponieważ nie różni się ona w żaden funkcjonalny czy efektywny sposób od innych adaptacji do presji selekcyjnej. Jak liczba zmian genetycznych wzrasta jednak, jeden efekt kombinatoryczny jest to, że staje się coraz mniej prawdopodobne, że cały kurs adaptacji może być odwrócony dokładnie. Ponadto, jeśli jeden z oryginalnych adaptacji obejmował całkowitą utratę genu, można zaniedbać wszelkie prawdopodobieństwo odwrócenia. Odpowiednio, można oczekiwać odwrócenia zmian koloru ćmy pieprzowej, ale nie odwrócenie utraty kończyn w wężach.