Selitysyrityksiä

 

Koska makroevoluutiota yleisesti pidetään totena, sille on yritetty löytää tieteellisesti päteviä selityksiä. Usein vedotaan myös siihen, että käytettävissä on ollut pitkiä ajanjaksoja. Se ei kuitenkaan selitä, miten mikroevoluution mekanismeilla syntyisi jotain uutta. Pitkät ajanjaksot eivät yksin auta tekemään välimuotoja ja niihin johtaneita valintapaineita ymmärrettäviksi. Myöskään jonkin vielä tuntemattoman tapahtuman tai mekanismin olettaminen ei selitä mitään, koska ensin pitäisi tietää, mikä ja millainen tuo tuntematon prosessi on.

adtypo.jpg

Additiivinen teoria.

Selitysyrityksiä kuitenkin on tehty. Eräs näistä on additiivisena typogeneesinä tunnettu teoria, jonka mukaan tietyt ominaisuudet, kuten nisäkkäiden karvapeite, kuuloluut tai maitorauhaset kehittyvät vähitellen ja vaiheittain. Uusi eliömuoto 'ilmestyy', kun kaikki sille tyypilliset ominaisuudet ovat kehittyneet. Usein esimerkkinä tällaisesta käytetään oletettua lisko-nisäkäs -kehitystä, jota perustellaan fossiileilla ja välimuotojen olemassaololla. Välimuodoilla tässä tarkoitetaan organismeja, joilla on yhteisiä piirteitä kahdesta systemaattisesta suurryhmästä. Välimuotojen olemassaolo ei kuitenkaan todista, että niillä olisi geneettistä yhteyttä toisiinsa. Toisaalta teoria ei selitä miten uudet rakenteet syntyisivät, vaan jakaa ongelman moniin osaongelmiin. Se, että esim. silmän kehittymisen eri vaiheet nimetään alkaen yksinkertaisesta näkösolukimpusta ja päätyen lopulta äärettömän monimutkaiseen linssisilmään, ei selitä miten siirtymiset muodosta toiseen ovat tapahtuneet.

Punktualistinen teoria.

Koska synteettisen gradualistisen (asteittaisen) teoriamallin edellyttämiä välimuotoja on löydetty vain vähän, ja niidenkin geneettinen sukulaisuus on kyseenalainen, eräät tutkijat ovat päätyneet uskomaan, että välimuotoja on turha etsiäkään fossiiliaineistosta. On kehitetty gradualistiselle teorialle täysin vastakkainen, punktualistinen malli.

"Jaksoittaisen tasapainon malli eli punktualismi eli Punctuated equilibrium on evolutionäärinen teoria, jonka mukaan suurin osa seksuaalisesti lisääntyvistä lajeista säilyvät pitkiä aikoja muuntumattomina. Kun niissä sitten tapahtuu muutosta, se tapahtuu melko nopeasti, esimerkiksi lajiutumisen kautta. Jaksoittaisen tasapainon mallia esitetään yleensä gradualismin vastakohtana. Gradualismissa ajatuksena on että evoluutio etenee melko vakaata ja hidasta tahtia." (Wikipedia)

Sen mukaan evoluutio on tapahtunut jaksottain niin lyhyiden ajanjaksojen kuluessa, ettei välimuodoista ole jäänyt mitään jälkiä fossiiliaineistoon. Lyhyiden mutta kiihkeiden kehitysjaksojen välillä olisi ollut pitkiä aikoja, jolloin mitään kehitystä ei tapahtunut. On myös pohdittu mahdollisuutta, että evoluutio olisi toiminut pitkiä aikoja vain geenitasolla ja olisi siten näkynyt eliön ulkoasumuutoksina suhteellisen harvoin. Vaikka punktualismi sopii paremmin fossiiliaineistoon, sekään ei selitä, miten lajimuutokset ovat tapahtuneet. Jotkut sanovat niiden tapahtuneen piilevinä geenitasolla tapahtuvan valinnan seurauksena (itsekkäät geenit), mutta ajatus ei ole saanut paljoa kannatusta. Kun teoria lisäksi esittää, ettei evoluution ratkaiseville vaiheille ole paleontologisia todisteita, koko selitysmalli jää hypoteesiasteelle. On helppoa spekuloida tapahtumilla, joista ei tiedetä mitään.

Preadaptaatioteoria.

Puhutaan myös ns. esisopeutumisesta eli preadaptaatiosta, josta esimerkkinä usein mainitaan varhainen varsieväkala. Varsieväkaloilla on nimensä mukaisesti varrelliset evät, joiden voisi kuvitella kehittyneen jaloiksi. Sen sanotaan olleen täysin sopeutunut vesielämään, ja sillä arvellaan olleen kidusten lisäksi myös alkeelliset keuhkot, joilla se saattoi haukkoa ilmaa vähähappisessa vedessä. Tämän ominaisuuden vuoksi se olisi ollut esisopeutunut maaelämään. Jonkin valintapaineen johdosta sille olisi vähitellen kehittynyt yksinkertainen keuhko, joka olisi tehnyt kalasta maalla elävän selkärankaisen. Tämäkin on kuitenkin pelkkä hypoteesi, eikä se selitä, miten nuo vähittäiset muutokset tarvittavine uusine geenitoimintoineen olisivat tapahtuneet. Nykyiset tunnetut varsieväkalat elävät syvissä vesissä, eivätkä osoita mitään taipumusta maalle siirtymiseen.

Neutraali teoria.

Japanilainen tutkija Kimura huomasi, että useimmissa populaatioissa oli enemmän monimuotoisuutta, kuin valinnan perusteella voisi olettaa. Niinpä hän päätyi ajatukseen, että geneettisellä ajautumisella eli sattumanvaraisella geenien siirtymisellä ryhmän yksilöiden välillä olisi valintaa suurempi merkitys evoluutioprosesseissa. Tämän havainnon pohjalta kehitettiin neutraaliksi evoluutioteoriaksi sanottu malli, jonka yksityiskohdista vielä kiistellään. Sen mukaan makroevoluution voimavarana olisivat pääasiassa neutraalit esisopeuttavat muutokset, joihin valinta ei vaikuta. Sattumalla olisi siis tässä mallissa suurempi osuus lajikehitykseen kuin synteettisessä teoriassa. Tämä teoria on onnistunut selittämään mikroevoluutiota, mutta ainakaan tutkimuksen tässä vaiheessa ei ole tietoa, mikä saisi aikaiseksi monet tarvittavat neutraalit esisopeuttavat mutaatiot, koska suurimmalla osalla lähes neutraaleista mutaatioista on negatiivinen vaikutus.

Kaksoisfunktioteoria.

Eräs selitysyrityksistä on ns. kaksoisfunktio, millä tarkoitetaan, että jollakin myöhemmin kehittyneellä elimellä tai toiminnalla oli aluksi jokin muu funktio. Tällä teorialla yritetään kiertää se tosiasia, että uusien, monimutkaisten rakenteiden synnyssä jo ensimmäinen askel on turha tai haitallinen, jonka vuoksi valinta karsii sen pois. Esim. linnun sulat - joiden oletetaan kehittyneen liskon suomuista - olisivat aluksi toimineet vain suojana kylmyyttä vastaan tai kärpäspyydyksenä. On vaikea ymmärtää, minkälainen valintapaine olisi suosinut tällaisia muutoksia. Pelkkään lämmitykseen olisi yhtä hyvin riittänyt yksinkertaisempi karvapeite, kuten nisäkkäillä, eivätkä parhaatkaan sulat ilman monimutkaisia siipirakenteita tee linnusta lentokelpoista. Siipirakenne edellyttää lukuisia muutoksia lihaksissa, jänteissä, hermostossa, verenkierrossa ja aivoissa. Tämäkään teoria ei siis sulje mikro- ja makroevoluution välillä olevaa aukkoa, korkeintaan se joissakin yksittäistapauksissa voi sitä hieman pienentää.

Kriittinen teoria.

Frankfurtilaisen työryhmän kehittämä kriittinen evoluutioteoria eroaa radikaalisti muista teorioista. Sen mukaan eliöiden sisäisen rakenteen vaatimukset määräävät, mitkä mutaatiot ovat hyväksyttäviä ja mikä evolutiivinen muutos on mahdollista. Ympäristö ei ohjaa evolutiivista muutosta vaan kulloinenkin saavutettu rakenne. Yksilön elinkelpoisuus ei määräydy ympäristön vaikutuksesta vaan eliön sisäisen valintamekanismin kautta. Ympäristöllä on vain passiivinen rooli. Evoluutio tapahtuu taloudellisuustapahtumana, jälkeläisten ylituotannon aiheuttaman kilpailutilanteen seurauksena. Mutaatiot ovat uusien muunnelmien lähteenä, mutta muutokset eivät määräydy geenitasolla, vaan rakenteellisten ominaisuuksien mukaan. Kriittinen evoluutioteoria kiinnittää huomion synteettisen evoluutioteorian puutteisiin ja huomiotta jääneisiin seikkoihin, mutta sekään ei selitä, miten kaikki tapahtui.

Systeemiteoria.

Evoluution systeemiteoria kehitettiin vastaamaan joihinkin tärkeisiin kysymyksiin, jotka synteettinen teoria jättää avoimiksi. Tällaisia ovat esim. makroevoluution edellyttämät tapahtumat, joissa useiden rakenteiden pitäisi muuttua samanaikaisesti, jotta uuden elimen syntyminen kävisi mahdolliseksi. Yleisempänä vaikeutena on nähty, ettei ympäristön ohjaama valinta yksin riitä selittämään eliöiden oleellisia rakennepiirteitä. Systeemiteoria yrittää vastata näihin kysymyksiin olettamalla evoluution tapahtuvan monimutkaisena vuorovaikutuksena, erilaisten ulkoisten ja sisäisten säätelysysteemien ohjaamana. Geenistöön uskotaan ajan kuluessa syntyvän vuorovaikutuksessa toimiva hierarkkinen verkko, jossa tietyt geenit ohjaavat niille alisteisten geenien toimintaa. Tällöin pienehkö mutaatio säätelygeenissä voisi vaikuttaa muutoksen kaikissa sen alle alistetuissa geeneissä. Systeemiteoriassa on kuitenkin samoja puutteita kuin muissakin teorioissa; sekään ei pysty selittämään erittäin monimutkaisten rakenteiden syntyä. Toisaalta myöskään teorian edellyttämien geenikytkentöjen syntymistapaa ei ole selvitetty, joten siitä on ainakin toistaiseksi vain oletuksia.

Mikään teorioista ei siis pysty selittämään makroevoluutiota turvautumatta hypoteettisiin lisäselityksiin, joita taas ei voida kokeellisesti tutkia. Kaiken kaikkiaan uusien anatomisten ja fysiologisten kokonaisuuksien synty lukuisten pienten askelien kautta on hyvin epätodennäköinen prosessi, jonka selitysyritykset lepäävät suurelta osin olettamusten varassa.



Peruskäsitteitä Molekyylievoluutio
Edellinen   Seuraava


30.9.02