KESKUSTELU

Samoilla linjoilla on fysiikanprofessori Arto Annilan ja tohtori Ville Kailan työtovereineen kehittämä entropian kasvuun ja pienimmän vaikutuksen periaatteen (Principle of Least Action) ohjaamaan energiareittien valiutumiseen perustuva evoluutiovisio:

evoluutio-ja-fossiilit-f8/darwinismi-kumottu-suomalaisvoimin-t36630-135.html

Professori Arto Annila työtovereineen jatkaa biosfäärin evoluution kuvaamista itseorganisaation eli dissipatiivisten struktuurien periaatteita noudattaen. Tässä kuvauksessa "darwinistinen" näkemys elävien järjestelmien evoluutiosta korvautuu (tulkintani mukaan) kaikkea biosfäärin materiaa, myös "elotonta", koskevien fysiikan syvimpien tunnettujen peruslakien mukaisesti tapahtuvalla evoluutiolla kohti yhä tehokkaampia biosfääriin syötetyn energian jakelujärjestelmiä.

Evoluutioteorian neo-darwinistista tulkintaa on kritisoitu myös toisenlaiselta suunnalta: on väitetty, että se variaatio, josta luonnonvalinta käytännössä valitsee, on laajempi kuin satunnaisten mutaatioitten tumansisäisten geenien kopioinnissa aikaansaama variaatio. Näin siksi, että esimerkiksi munasolussa yms. äidiltä perityn solunesteen koostumus vaikuttaa siihen, millä tavalla itse tuman sisäiset geenit loppujen lopuksi vaikuttavat. Jolloin siis variaatio, josta luonnonvalinta valitsee, on laajempi kuin variaatio, jonka satunnaiset mutaatiot geenien kopioinnissa tuottaa. Siihen, millainen olento loppujen lopuksi syntyy, on vaikutusta muullakin kuin tuman sisäisillä geeneillä.

Ympäristökin vaikuttaa siihen, millaisia vaikutuksia geeneillä on käyttäytymiseen. Pari päivää sitten luin esim. väitteen, että bonobojen ja simpanssien käyttäytymiseroista suuri osa selittyy niitten erilaisella elinympäristöllä, eikä niitten perimällä. (Noh, tämä ei ehkä ole hirveän hyvä esimerkki). Jatkuvasti tulee tällä hetkellä käsittääkseni tutkimustuloksia psykologian suunnalla, joitten mukaan geenien vaikutus määrittyy loppujen lopuksi vasta vuorovaikutuksessa ympäristötekijöitten kanssa. Geenit saavat merkityksensä siinä ympäristössä, jossa henkilö kasvaa, kehittyy ja elää.

Minusta ainakin, jos tällaisia tietoja katsotaan suoraan silmiin, joudutaan toteamaan, että luonnonvalinta valitsee paljon suurempia kokonaisuuksia kuin yksittäisiä nahan ja karvojen tyypillisesti rajaamia olentoja, heidän omaamiaan geenikombinaatioita tai heidän ajassa eteenpäin välittämiään yksittäisiä geenejä. Lajit ovat riippuvaisia toisistaan ja elottomasta ympäristöstä. Luonnonvalinta operoi tämän kaiken keskellä monessa paikassa yhtä aikaa, ja sen valinnat yhtäällä vaikuttavat valintoihin toisaalla. Luonnonvalinta on monimutkainen ilmiö, jonka yksiköitä ei voi määritellä niin helposti kuin uus-darwinistisen synteesin kehittäjät ovat halunneet uskoa. Prosessi, jonka lainalaisuudet voivat olla paljon vähemmän spesifejä kuin on toivottu.

***

Jos dissipatiivisista järjestelmistä tiedetäänkin se, että niillä on yleinen taipumus kehittyä kohti yhä tehokkaampia syötetyn energian jakelujärjestelmiä, niin tiedetäänkö niistä lainalaisuuksista, jotka sitä kehitystä ohjaavat, kovinkaan paljoa? Voisiko olla, että luonnonvalinnan tutkimus (kun luovutaan neo-darwinistisesta oletuksesta, että variaatio, jolla luonnonvalinnan kannalta on merkitystä tulee ainoastaan geenimutaatioista) tarjoaa käytännön tutkimusaineisto energian jakelujärjestelmien tehostumisen tutkimukselle?

No en tiedä. Kunhan spekuloin, harrastuspohjalta, olematta biologi tai fyysikko.

Kysymykseni sopinee hyvin tähän ketjuun:
Tuli tuossa mieleen, että tunnetaanko evoluutiossa tapahtuneen paljon sahausta, jossa kasvissyöjälajin jokin edeltäjä on ollut lihansyöjä ja tämän jokin edeltäjä taas kasvissyöjä? Onko tällaisia syklejä sattunut jossakin kehityksen haarassa useampiakin perättäin? Entäpä muita perustavaa laatua olevien ominaisuuksien sahauksia — lentokyky, ei lentokykyä, taas lentokyky?

Vastaan itse itselleni, että Wikin mukaan kaikkien kaviojalkaisten nisäkköiden varhaisin esi-isä oli todennäköisesti ainakin osittain lihan-/raadonsyöjä. Ilmeisesti joku tämän esi-isistä on ainakin ollut kasvinsyöjä, joten yksi sahaus on ainakin tapahtunut näillä elikoilla.

Kas, unohdinkin tämän hauskankuuloisen kysymyksen.

Kyllä, sahausta tapahtuu, ja se on vieläpä varsin yleistä. Sellaisten suurten, harvoin tapahtuvien muutosten kuin vaikka lentokyvyn suhteen moista ei ole tietenkään kovin montaa kertaa voinut tapahtua. Helpommin muuttuvat piirteet, vaikkapa yö- ja päiväaktiivisuus, taas tiettävästi ovat voineet sahata lukuisia kertoja edestakaisin.

Tällaista "sahautunutta" eli varhaisempaan versioon palautunutta ominaisuutta kutsutaan sekundaariseksi. Niinpä esimerkiksi strutsit ovat sekundaarisesti lentokyvyttömiä.

Lentokyvystä: kaikkien lentokykyisten eläinten esi-isät tietenkin olivat lentokyvyttömiä. Jos lentävät eläimet myöhemmin menettävät siipensä, niistä tulee sekundaarisesti lentokyvyttömiä (nykyisten lentokyvyttömien lintujen lisäksi myös deinonychosaurit - siis "raptorit" sukulaisineen olivat sellaisia). Tiettävästi mikään kerran lentokykynsä menettänyt eläin ei ole sitä hankkinut takaisin, joskin tinamien kohdalla se on mahdollista: ne kun sijoittuvat sukupuussa moan ja nykyään elävien sileälastaisten väliin, jolloin joko lentokyky on menetetty useita kertoja itsenäisesti tai hankittu kerran takaisin.

Entäpä sitten näkökyky? Siitä hauskin esimerkki taitavat olla käärmeet. Selkärankaisethan kehittyvät silmättömistä esi-isistä, joille näkökyky sitten kehittyi. Myöhemmin eräät maan alla elävät liskot menettivät näkönsä (ja jalkansa). Kun ne myöhemmin siirtyivät maan pinnalle käärmeinä, silmät palasivat käyttöön, mutta yhtä hyviä niistä ei enää tullut, kuten tällaisissa tapauksissa yleensä asianlaita on. Niiltä puuttuvat silmäluomet, ja tarkentaminen perustuu linssin edestakaiseen liikutteluun sen venyttämisen sijaan.

Mitä lihansyöntiin tulee, selkärankaiset ovat primitiivisesti lihansyöjiä tai omnivoreja, ja niistä on kehittynyt kasvinsyöjiä lukuisia kertoja. Toiseen suuntaan tapahtuneita muutoksia ei juuri tunneta ainakaan maaeläimillä, kenties koska täydellinen kasvinsyönti vaatii niin suuren määrän rakenteellista erikoistumista: erikoistuminen heikentää tulevaa evolutiivista potentiaalia.

"Helpommin" muuttuvat ominaisuudet voivat tietenkin sahatakin nopeammin ja useampia kertoja. Esimerkiksi gekkojen joukossa on päiväaktiivisia lajeja, jotka ilmeisesti ovat kehittyneet yöaktiivisista esi-isistä, joiden esi-isät taas olivat päiväaktiivisia ja polveutuivat yöaktiivisista lajeista, joiden esi-isät taas olivat päiväaktiivisia. Ja tämä vasta gekkojen sisällä - aiemmista vaiheista on hankalampi ottaa selvää.

Gekkojuttu Darren Naishin blogista täältä:
http://scienceblogs.com/tetrapodzoology ... s.php#more

Älykkyys? Miten mittaat ja määrittelet?

Mitenkäs seksi? Onkohan jokin laji ns. luostarisoitunut ja luopunut suvullisesta lisääntymisestä? Kun ottaa huomioon kaikenmaailman hermafrodiitit ja sukupuolenvaihtajat, mitä eläinmaailmasta löytyy, niin en pitäisi tätä suinkaan mahdottomana. Suvullisesta lisääntymisestä tuskin kuitenkaan on helposti varaa luopua — suohan se niin paljon vaihtelua.

Olikohan ihmisten elämä muutenkin erilaista. Esim yhteinen vihollinen saa ihmiset tukemaan toisiaan. Ihmiset eivät ehkä vaivanneetkaan päätään ihan kaikella vaikkapa onko lihateollisuus eettistä tai turkikset hyväksyttäviä. Itsenäisyys, vapaus, kilpailu muita vastaan yksin on yllättävän stressaavaa joskus. Jos on vain yksi mahdollisuus tai ei mahdollisuutta elää niin elämä tuntuu yksinkertaisemmalta, kuin jos olisi monta ovea avoinna samaan aikaan.