Ewolucja i człowiek

Spory i dylematy

Eugenika

• Poprawa jakości gatunku ludzkiego poprzez kierowanie rozrodczością

• pozytywna - kojarzenie ludzi o pożądanych cechach

• negatywna - redukcja rozrodczości ludzi o cechach niepożądanych

• Zastosowanie praktyk hodowli zwierząt gospodarskich do człowieka

Francis Galton

• Jako pierwszy zastosował statystykę w antropologii, badał odziedziczalność inteligencji

• Hereditary Genius (1869)

• Eugenics Education Society (1909)

Eugenika w Wielkiej Brytanii

• Nie była organizowana przez państwo, ale była wspierana przez wielu znanych ludzi:

• John Maynard Keynes

• George Bernard Shaw

• Herbert G. Wells

• Winston Churchill

• John B.S. Haldane

• Ustawa Mental Deficiency Act (1913) - przymusowa sterylizacja - nie wprowadzona w życie

Eugenika w USA

~1925

Eugenika w USA• American Breeder’s

Association (1906)

• Eugenics Record Office (1911)

• Charles Davenport:

• ograniczenia imigracji

• przymusowa sterylizacja

• „Musimy osuszyć źródła, zatamować napływ zdefektowanej, zdegenerowanej protoplazmy”

Eugenika w USA

• Henry H. Goddard, 1914

• “Opóźnienie umysłowe” – 1% populacji

• Alexander G. Bell - proponował przymusową sterylizację głuchoniemych

• Na konferencji oftalmologów w latach 20. propozycja wyeliminowania wszystkich noszących okulary

• William Robinson (lekarz, urolog) w 1917 o dzieciach osób niepełnosprawnych

• “Najlepiej byłoby te dzieci delikatnie uśpić chloroformem, albo podać im dawkę cyjanku potasu.”

Eugenika w USA

• Przymusowe sterylizacje - w sumie ponad 65 000 osób

• Ograniczenia imigracyjne

!Carrie Buck z matką w domu opieki społecznej

Przymusowa sterylizacja wyrokiem sądu w 1927

Szwecja

• Ustawa o sterylizacji, 1934

• W latach 1934 - 1975: ponad 62 000 osób

• w Europie więcej tylko w III Rzeszy

Eugenika?

• “Opóźnienie umysłowe” to nie jest jednolita, jednogenowa choroba

• Najczęstsza (w Europie) choroba jednogenowa – mukowiscydoza: 1/2000 urodzeń

• Założenie, że wszyscy chorzy giną bezpotomnie, po 500 latach: 1/4400 urodzeń

• Nie bierze pod uwagę pojawiania się nowych mutacji

• Wniosek: dla rzadkich cech recesywnych sukces reprodukcyjny homozygot ma nieznaczny wpływ na pulę genową!!

Psychologia ewolucyjna

• Szukanie biologicznych (ewolucyjnych) mechanizmów u podłoża zachowań człowieka

• Nasza biologia (ukształtowana przez ewolucję) jest istotna dla naszej psychiki – truizm

Psychologia ewolucyjna

• Problemy

• rozdzielenie mechanizmów kulturowych od biologicznych

• problem odziedziczalności badanych cech (niefrasobliwe stosowanie pojęcia “genów”)

• charakter wyjaśnień “ex post” – problem z falsyfikowalnością i konstruowaniem testowalnych hipotez

• panglosjanizm (traktowanie wszystkich cech jako adaptacji)

Efekty działania doboru

• Adaptacje

• Dostosowania do środowiska

• Egzaptacje

• Cechy, ktorych obecna funkcja jest inna niż pierwotna

• “Spandrele”

• uboczne efekty innych adaptacji

Efekty działania doboru

• Produkty uboczne (spandrel)

• Konieczne ze względu na inne cechy i ogólny plan budowy, ale (początkowo) same z siebie bez wartości (w odróżnieniu od egzaptacji)

Gould, S. J., & R. C. Lewontin. 1979. The spandrels of San Marco and the Panglossian paradigm: a critique of the adaptationist program.

Proc. Roy. Soc. London B 205:581-598.

“Panglosjanizm”

• W biologii – skrajny adaptacjonizm

• Przekonanie, że każda powstająca w ewolucji cecha jest adaptacją

Przykład

• Czerwona barwa krwi - uboczny efekt właściwości cząsteczek przenoszących tlen

• Barwa jako taka niczemu nie nie służy

Psychologia ewolucyjna

• Standard badań naukowych psychologii ewolucyjnej jest coraz lepszy

• Istnieją cechy zachowań ludzkich, które mają podłoże ewolucyjne

• zwykle cechy stare, wspólne dla różnych kultur

• Naukowa psychologia ewolucyjna nie neguje wpływu środowiska i kultury

Hipoteza sawanny

• Ewolucja specyficznie ludzkich cech była powiązana ze zmianą środowiska z leśnego na równiny

• zasadniczo zgodne z koncepcjami biologii ewolucyjnej

• Rozszerzenie - obecne przystosowania człowieka odzwierciedlają adaptacje do środowiska sawanny w paleolicie

• ignoruje to, że adaptacje pojawiały się po migracji z Afryki

• ignoruje zmiany kulturowe

• całkowity brak danych co do psychiki człowieka sprzed setek tysięcy lat - pełna swoboda dopasowywania teorii do oczekiwań

Psychologia ewolucyjna - problem

• Nadinterpretacje i wersja “pop”

• np. Satoshi Kanazawa (LSE, Psychology Today)

• Tendencje do rozpatrywania wszystkich zachowań w kategoriach adaptacji ewolucyjnych

• Modularność - traktowanie zachowań jako niezależnych modułów

• Nadużywanie do uzasadniania nierówności społecznych

• między płciami

• rasowych

http://whyevolutionistrue.wordpress.com/2012/12/10/is-evolutionary-psychology-worthless/

Przykład

Podsumowanie

• Błędy są nieuniknionym elementem rozwoju nauki

• Konieczna jest ostrożność przy stosowaniu nowych i nie do końca sprawdzonych koncepcji, zwłaszcza w odniesieniu do człowieka

Natura i kultura

Kwestia “naturalności”

• Tendencja do utożsamiania “naturalnego” z “dobrym”, “zdrowym”

• Przeciwstawianie kultury i cywilizacji naturze

• Na ile uzasadnione?

Co to jest GMO?

• Modyfikacja informacji genetycznej w genomach roślin, zwierząt i mikroorganizmów

• Kierowana przez człowieka dla uzyskania przydatnych dla niego cech

• Taka definicja obejmuje modyfikacje, które człowiek wprowadzał do genomów roślin i zwierząt od zarania cywilizacji rolniczej

• Zmieniają się metody modyfikowania genomów

Co jest naturalne dla człowieka?

• “Natura” dla ewolucjonisty to ukształtowana przez ewolucję nisza ekologiczna gatunku - jego swoisty sposób na przetrwanie, odróżniający go od innych

• Swoistą właściwością człowieka jest tworzenie cywilizacji - przekształcanie środowiska (Homo faber)

• Kultura jest naturą naszego gatunku - nie ma konfliktu

GMO

• Ogromna większość wykorzystywanych gospodarczo odmian to organizmy modyfikowane genetycznie, znacząco różniące się od dzikich

Kiedy?

• Udomowianie zwierząt jeszcze w społecznościach zbieracko-łowieckich

• początki udomowienia psowatych ~30 000 lat temu, pies domowy ~ 19 000 lat temu

• Udomowienie roślin - początki rolnictwa (~10 000 lat temu)

Początki udomowiania

Decydowały właściwości rodzimych gatunków

Jak tego dokonano?

• Udomowienie gatunków dzikich

• Selekcja korzystnych cech

• “inżynieria ewolucyjna”

• Dalsze udoskonalanie metod

• zwiększanie repertuaru naturalnej zmienności

• udoskonalanie selekcji

• zmiany ukierunkowane na poziomie DNA

Dobór sztuczny

Brassica oleracea var. silvestris (brzoskiew) Brassica oleracea odmiany uprawneStopniowe zmiany kierowane przez selekcję mogą dać spektakularne

efekty

Przykłady

Przykłady

Krowy rasy Belgian Blue

• uzyskane w wyniku chowu wsobnego od XIX w. do lat 50. XX w.

• mutacja w genie miostatyny (białko hamujące rozwój mięśni)

Zmiany genetyczne

• Dopiero od niedawna genetyka dysponuje narzędziami pozwalającymi na identyfikację zmian, które człowiek przez tysiące lat wprowadzał do genomów roślin i zwierząt

• Zmian takich nie da się przewidzieć ani zaplanować

???

Efekty uboczne

• Selekcja jednej cechy może doprowadzić do zmian innych cech

• Eksperyment Biełajewa - lisy

• selekcja osobników łagodnych

• efekty uboczne: zmany morfologii, fizjologii, barwy futra

Efekty uboczne

• Udomowienie często wiąże się z utratą cech korzystnych dla organizmów żyjących dziko

• zboża - nasiona nie wysypują się same z kłosów

• U wielu udomowionych zwierząt słabiej rozwinięte zmysły i mniejszy mózg

• np. świnia - osłabiony zmysł smaku

• pstrąg tęczowy - mniejszy mózg

Rozwój technik modyfikacji

• Zwiększenie repertuaru zmienności

• Hybrydy międzygatunkowe

• Mutageneza chemiczna i fizyczna

• Ukierunkowane zmiany w DNA (“inżynieria genetyczna”)

Hybrydy

• Krzyżowanie organizmów należących do różnych gatunków

• Rzadko daje dobre efekty u zwierząt, ale powszechnie stosowane u roślin

• często wiąże się ze zmianami liczby chromosomów

• Przełamywanie bariery reprodukcyjnej - hybrydyzacja somatyczna

Pszenica

• Wielokrotne hybrydyzacje różnych gatunków traw

• Współczesne odmiany heksaploidalne (3 x 2 zestawy chromosomów) lub tetraploidalne (2 x 2 zestawy chromosomów) - odm. durum

samopsza

płaskurka

Nieprzewidywalność hybrydyzacji

Raphanobrassica - hybryda kapusty i rzodkwi

Mutageneza

• Działanie mutagenami chemicznymi lub promieniowaniem

• Następnie selekcja pożądanych cech przez dalsze krzyżówki

• Zgodnie z prawem odmiany uzyskane przez losową mutagenezę nie są GMO i nie podlegają ograniczeniom

Mutageneza

• L. J. Stadler (1928) - jęczmień, kukurydza

• Obecnie - liczne odmiany uprawne

• jęczmień Golden Promise (1965)

• ryż Calrose 76

• grejpfrut Star Ruby

• pszenica durum odmiana Creso

To nie GMO!

Rekombinacja DNA in vitro

• Pierwsze i wciąż najważniejsze zastosowanie - metoda badawcza!

• Praktycznie całą wiedzę o biologii molekularnej Eukaryota (i znaczną część całej biologii molekularnej) zdobyto wykorzystując techniki rekombinacji DNA in vitro

Spór o GMO

• Sprzeciw kierowany jest przeciwko tylko jednej z licznych metod modyfikacji - rekombinacji DNA i transgenezie

• Odmiany uzyskane drogą losowej mutagenezy (np. przez napromieniowanie) są wśród uznawanych za “organiczne”

• Podobnie odmiany uzyskane przez fuzję komórek

Spór o GMO

• Sprzeciw kierowany jest przeciwko tylko jednej z licznych metod modyfikacji - rekombinacji DNA i transgenezie

• Czy słusznie?

Bezpieczeństwo GMO?

• Transgeneza to jedna z metod otrzymywania nowych odmian roślin, zwierząt i mikroorganizmów

• Nie można mówić o bezpieczeństwie samej metody

• Konieczna ocena produktów

• Podobnie jak dla każdej innej metody

Bezpieczeństwo GMO?

• Czy odmiany GMO są bezpieczne (dla zdrowia i środowiska)?

• Złe pytanie - żaden produkt działalności człowieka nie jest w 100% bezpieczny i obojętny dla środowiska

• Właściwe pytanie - czy są mniej bezpieczne od odmian uzyskiwanych dotychczas stosowanymi metodami?

Bezpieczeństwo

• Liczne projekty badawcze nadzorowane przez instytucje naukowe z całego świata

• Brak dowodów na to, że odmiany transgeniczne są bardziej niebezpieczne od konwencjonalnych

Teorie spiskowe

• Typowa cecha pseudonauki - krytyka traktowana jest jako spisek

• antyszczepionkowcy - “lobby farmaceutyczne”

• anty-GMO - Monsanto

• antropogeniczne globalne ocieplenie - “ekolodzy”

Co jest naturalne dla człowieka?

• “Natura” dla ewolucjonisty to ukształtowana przez ewolucję nisza ekologiczna gatunku - jego swoisty sposób na przetrwanie, odróżniający go od innych

• Swoistą właściwością człowieka jest tworzenie cywilizacji - przekształcanie środowiska (Homo faber)

• Kultura jest naturą naszego gatunku - nie ma konfliktu

Zniszczenia w przyrodzie

Odpowiedzialność

• Modyfikowanie środowiska i organizmów żywych przez człowieka przyniosło wiele korzyści, ale i wiele problemów

• Wiele przykładów szkód wyrządzonych przez działalność człowieka

• Niezależnie od metod wykorzystywanych do modyfikacji

• brak przykładów specyficznie powiązanych z metodami rekombinacji DNA in vitro

Odpowiedzialność i przyszłość

• Człowiek od zarania cywilizacji przekształca środowisko i inne organizmy - to jest jego natura

• Obok korzyści może to też powodować poważne problemy

• To, by tych problemów unikać jest zadaniem nauki

• Im bardziej przewidywalne są efekty modyfikacji, tym łatwiej unikać problemów

Przyszłość człowieka

• Ewolucja biologiczna trwa

• Ale jej tempo jest bardzo powolne (4 pokolenia/100 lat) w porównaniu z rozwojem kultury

• Czy człowiek pokieruje swą ewolucją?

• modyfikacje genotypu?

• transhumanizm?