Darwinova dilema je eden glavnih ugovorov, ki jih je slavni angleški naravoslovec postavil svoji teoriji evolucije. Eksplozija življenja v kambrščini je bila za tega misleca prava uganka, poleg tega pa še danes nima neizpodbitnega odgovora.
Ali veste, v čem je sestavljena ta dilema? Kakšne posledice ima to za preteklo in sodobno evolucijsko biologijo? Tukaj vam ponujamo odgovore na ta vprašanja in številna druga.
Teorija evolucije je bila na preizkušnji
Leta 1859 je britanski naravoslovec Charles Darwin objavil "The Origin of Species", kjer je podrobno opisal svojo evolucijsko teorijo. V tej teoriji je Darwin domneval, da je poreklo s spremembami posameznikov osnova evolucije in zato izvora in sevanja vrst, ki naseljujejo planet.
Vrsta je prišla iz prejšnjih na podlagi dednih sprememb To je iz generacije v generacijo povzročilo rojstvo nove evolucijske linije. Darwinova odkritja so osnova teorije sodobne evolucije.
Vendar pa je v času odkritja prišlo je do vrste pojavov, ki jih angleški naravoslovec ni znal razložiti. Eden od njih je bil osnova mehanizmov dedovanja, ki bi jih pojasnili s pojavom sodobne genetike v 20. stoletju.
Drugi problemi, ki jih je postavil Darwin, so ostali nepojasnjeni in ostajajo nerešeni tudi v zadnjem času: govorimo o tako imenovani Darwinovi dilemi ali kambrijski eksploziji.
Izvor življenja
Kot vemo danes, življenje je na Zemlji nastalo pred približno 3,6 milijardami let, v obliki zelo preprostih enoceličnih organizmov. Živa bitja so vsa potomca istega prvotnega organizma, imenovanega LUCA -iz angleščine Zadnji univerzalni skupni prednik, zadnji univerzalni skupni prednik-.
Znano je, da vsi izhajamo iz tega bitja, ker delimo vrsto biokemičnih in genetskih značilnosti v vseh vejah življenja. Od tega prvotnega organizma je na selekcijo začela delovati naravna selekcija, ki daje prednost tistim organizmom, ki so bolj prilagojeni okolju.
Od tega oddaljenega začetka zore življenja do danes so nastali in izumrli milijoni vrst neverjetne fiziološke raznolikosti. A vseeno, ta razvoj ni bil vedno tako hiter. Velika večina živih taksonov, ki jih poznamo danes, je nastala v zelo specifičnem obdobju zgodovine.
Kambrijska eksplozija življenja
V Izvor vrste, Darwin je domneval, da so evolucijske spremembe počasne in se pojavljajo v zelo dolgem časovnem obdobju. Ko so paleontološke ugotovitve 19. stoletja nakazale hitro eksplozijo življenja v zelo kratkem času, je Darwin začel dvomiti v lastne predpostavke.
Znana je kot kambrijska eksplozija nenaden pojav in raznolikost množice taksonov v kratkem času, pred približno 530 milijoni let. Ta hiter nastanek evolucijskih rodov je biologe zmedil že od časa samega Darwina:
»Če bi bila teorija evolucije resnična, bi predkambrijski svet naselilo množica bitij … Vendar nimam ustreznega odgovora na vprašanje, zakaj niso našli fosilnih nahajališč iz teh obdobij … Trenutno je to vprašanje nerazložljivo.
Charles Darwin
Angleški znanstvenik je v svojih publikacijah priznal, da svoje teorije evolucije s tem evolucijskim dogodkom ni mogel združiti. V obdobju nekaj milijonov let je na Zemlji prevladovala množica kompleksnih vrst in rodov - vključno s prvimi mobilnimi in večceličnimi organizmi.
V času kambrija se je od 20 sedanjih metazojskih vrst pojavilo najmanj 11 Kako je možna ta nenadna "eksplozija življenja" v tako kratkem času? V kratkem bomo razložili.
Pojasnilo Darwinove dileme
Sprva je bil problem razlage kambrijske eksplozije pripisan virtualni odsotnosti fosilov pred tem obdobjem. Danes vemo, da je to zato, ker so te predkambrijske živali komaj so imeli strukture, ki bi jih lahko ohranili v fosilih. Obstajali so, a komaj pustili sled.
Po zadnjih raziskavah obstaja več dejavnikov, ki so prispevali k hitri diverzifikaciji v kambrijski dobi. Avtorji sklepajo, da ni enotne razlage, temveč kombinacijo genetskih, ekoloških in celo tektonskih dejavnikov.
V tem obdobju so se pojavili geni HOX, ki so geni, ki določajo tip telesa živali. To je povzročilo ogromno raznolikost karoserij. Na žalost to dejstvo ne pojasnjuje kambrijske eksplozije: to je zato HOX geni so bili raznoliki prej kot kambrijske vrste.
Pojav v nekaj milijonih letih večjega števila telesnih lastnosti - vključno z vidom - bi prispeval k eksplozija prilagoditev zelo specifičnim ekološkim nišam.
Zato je ta velika eksplozija zagotovo imela povratni učinek, saj bi morale živali zaradi ekološke konkurence med njimi spremeniti svoje lastnosti, da bi preživele, kar bi omogočilo pojav še več taksonov.
Po eni študiji so bile fizične spremembe, ki so se zgodile v času kambrija, približno štirikrat hitrejše kot danes. Poleg tega so jih spremljale petkrat višje genetske spremembe. Avtorji menijo, da je zaradi posebnosti časa možno združiti ta dogodek z darvinistično evolucijo.
Bližje odgovoru
Skratka, in kot smo lahko prebrali v tej smeri, obstaja več možnih razlag, ki upravičujejo kambrijsko eksplozijo, vendar je pomembno, da so vse verjetne, če izhajamo iz splošne teorije evolucije. Dela je še veliko, vendar smo vsak dan bližje odgovoru na Darwinovo dilemo.
