Jerzy Dzik

Instytut Paleobiologii PAN

Instytut Zoologii UW

2015

NATURA TRANSMUTACJI

Ewolucja 2.

to nie wystarcza, by dotrze do penego zapisu przebiegu ewolucji

NIEDOSKONAO zapisu geologicznego

Wheeler (1958)

czas zawarty

w warstwach skalnych

zapis historii ycia odczytany z warstw skalnych jest z natury przerywany przez niecigoci

zdarzaj si wycinki kompletnego zapisu, ktre mona kompilowa uzyskujc zapis cigy

skrajnym przejawem niecigoci maj by katastrofy kosmiczne

konodont Complexodus

ordowik 465-460 mln lat

Mjcza k. Kielc

migracje przerywaj lokalny zapis ewolucji w skaach

dajc pozr niecigoci zmian

Dzik (1999)

imigracja

imigracja

imigracja

Dzik (1986)

Clydagnathus karbon 320 mln lat

aparat gbowy

NIECIGOCI ekologiczne

wzbogacenie w iryd warstewki w Gubbio

ma by dowodem katastrofy kosmicznej

POZAZIEMSKIE

interwencje w bieg ewolucji?

kuszco proste wyjanienie zawiych przemian przyrody

Walter Alvarez (1940-)

1977 warstewka irydowa w Gubbio

warstewka irydowa

K/Tr w Gubbio

krater Chicxulub mia by dowodem

ale powsta przed kocem kredy

brekcja

impaktowa

Chicxulub Yukatan Gerta Keller (1945-) 2006 datowanie upadku meteorytu Chicxulub

kredowe otwornice

liczba zwolennikw upadku meteorytw bynajmniej nie zmalaa

Keller (2006)

Brazos River, Texas

Keller et al. (2009)

ZAPIS KOPALNY

oddziela ekologi od kosmologii

do uzasadnienia tezy (i publikacji w Science)

wystarczy lad kosmicznej katastrofy 7 m ponad rzeczywist zmian rodowiskow

UPRAWIANIE

realnej nauki tektytowe

sferule

Senzeilles, Belgia

zmiana rodowiskowa

spoeczny odbir wynikw bada jest niekoniecznie racjonalny

Claes et al. (1992)

Pucki koo agowa

Dzik (2002)

przyczyny doszukiwania si katastrof w pradziejach s poza nauk

MOTHER OF ALL EXTINCTIONS

odporna na fakty

granica

permu z

triasem

globalne obnienie poziomu morza

wizane z wylewem syberyjskich bazaltw

liczne linie rozwojowe

przechodz przez granic bez zaburze

inne ujawniaj swoje przetrwanie pniej

Kaszmir

Wignall et al. (1996)

dialektyka heglowska

sugeruje niecigo wszelkich przemian

radykalna forma tej tezy sfalsyfikowana

przez dane paleontologiczne

MARKSIZM

a niecigo ewolucji

ale bezkarnie mona wci twierdzi, e niecigo gdzie wystpuje

Stephen J. Gould (1941-2002)

koncepcja punctuated equilibrium punctuated equilibrium gradualizm

specjacja

niezmienna w czasie morfologia z definicji

pojawia si nagle i nagle wymiera

drzewa rodowe wertykalnie

zdefiniowanych gatunkw nie opisuj rzeczywistoci, lecz upodobania autorw

selekcja gatunkw nieprawdziwy obraz ewolucji wynikajcy z zastosowania

wertykalnej koncepcji gatunku paleontologicznego

trzeba je "tumaczy" na jzyk biologii C

ZA

S G

EO

LO

GIC

ZN

Y

MORFOLOGIA

ujcie populacyjne

Gould & Eldredge (1977)

WYMARZONA

dyskretno w czasie

wikszo paleontologicznych danych o ewolucji jest w konwencji typologicznej

wymaga "tumaczenia" na jzyk biologii

INTERPRETACJA

opisu zapisu kopalnego

o przebiegu ewolucji wiemy wicej ni to jest wprost powiedziane

"gatunki

wertykalne"

Westermann (1989)

ewoluujcy gatunek biologiczny

ewolucja jurajskich amonitw Cardioceratidae

specjacja

z powodu zlodowace zapis niecigy w poszczeglnych stanowiskach

cho proces przemian anatomii cigy

mamut

plejstocen

Lister & Sher (2001)

DOWODY

cigoci ewolucji 1 mln lat

intensywna ewolucja nie musi zwiksza rnorodnoci

2 mln lat

Mammuthus primigenius

14 tys. lat

OSOBNO cigw ewolucyjnych

rozejcie si drg ewolucji nie ma zapisu w jednym miejscu

specjacja nie jest naga ani prosta do udokumentowania

drzewo rodowe niekoniecznie przedstawia zwizki przodek-potomek

PRZESTRZE MORFOLOGIA

allopatria

specjacja

izolacja geograficzna

dywergencja morfologiczna

bariera genetyczna

dendrogram pokrewiestw zwykle nie opisuje transmutacji

jest jedynie oszacowaniem podobiestwa

atrakcyjnym przez dyskretno gazek

DRZEWO RODOWE

inspiracje ahistoryczne

doskonalenie metod genealogii dokonywao si poza biologi

Charles R. Darwin (1809-1882)

notatnik Darwina (1837)

diagram podobiestw rozwoju osobniczego zwierzt

Berry (1837)

z Voss (2007)

DRZEWO RODOWE

niekalibrowane

drzewo rodowe jzykw europejskich

elakovsky (1853)

Frantiek L. elakovsky (1799-1852) jzykoznawca i botanik

August Schleicher (1821-1868)

jzykoznawca wsppracownik E. Hackela

elakovsky (1853): diagram zwizkw midzy jzykami

w formacie niekalibrowanego drzewa rodowego

cho nie ma wymiaru czasowego, oznacza transmutacj

nie byo wtedy barier midzy humanistyk a przyrodoznawstwem

filogenetyka wymaga zaoenia zwizku midzy odmiennoci a dawnoci rozdzielenia drg ewolucji

ze stopnia pokrewiestwa wyprowadza si kolejno rozdzielania szlakw ewolucji

filogenetyka molekularna posuguje si tym samym zaoeniem

Ernst Haeckel (1834-1919)

1866 koncepcja filogenezy

FILOGENEZA

drzewo rodowe organizmw

Haeckel (1866)

skala czasowa kluczowym elementem

paleontologicznych drzew rodowych

stemmatyka wzorem dla paleontologw?

DRZEWO RODOWE

kalibrowane

genealogia, odmiennie od filogenezy, dotyczy dyskretnych bytw

stemma codicum

szwedzkich tekstw prawniczych

Colin & Schlyter (1827)

z O'Hara (1996)

Carl Johan Schlyter (1795-1888)

Olempska (1989)

rozmiar organizmu jest

proporcjonalny do wieku

osobniczego

ale niecile i nie liniowo

rytmiczno linienia daje wiksz precyzj

heterochronia z ekspansj cech na wczeniejsze stadia

470-455 Ma

ONTOGENEZA

ewoluuje pynnie

kolejne wylinki

maoraczkw

zmienno tempa wzrostu osobnikw rozmazuje zapis ewolucji

Vauscripta

dzienna rytmiczno wzrostu szkieletu cile kalibruje przemiany rozwoju osobniczego

T. schleizius

T. gracilis

DNI

PR

ZY

RO

ST

dzienne przyrosty emalii

konodonty

z dewonu Kowali

KALIBRACJA

zmian w dniach

kolejne prbki z przedziau ok. 4 Ma

Tripodellus gracilis zestaw zbw aparatu gbowego

365-360 Ma

Dzik (2008)

zapis kopalny nie jest tak niekompletny, jak si sdzi

Markuelia kambr 540 Ma

JAKO skamieniaoci

trjwymiarowa fosfatyzacja utrwala struktury organiczne

tomografia umoliwia rozpoznanie nawet anatomii zarodka

Donoghue et al. (2006)

Bengtson & Zhao (1997)

jest wic dostpny nawet take kopalny zapis embriogenezy

zagbienie osiowe (struna grzbietowa)

ciemne linie wyznaczaj kontury struktury osiowej

(struna grzbietowa)

SKAMIENIAE szczegy anatomii

odporno mechaniczna i zagszczenie substancji organicznej s osobnymi rdami informacji o anatomii

strunowiec

Yunnanozoon (=Haikouella)

kambr 530 Ma

zagbienia dowodzce kulistego ksztatu i zwizoci (gonady)

wybarwienie dowodzce wysokiej zawartoci substancji organicznej (gonady)

uki skrzelowe

aorta brzuszna Dzik (1995)

uk skrzelowy

ewolucja jest wic empirycznie potwierdzona i nie podlega kwestii

przebieg ewolucji wiata zwierzt zosta w zarysie rozpoznany ju w poowie XIX stulecia

uznawano dziedziczenie cech nabytych,

bez nadziei na poznanie natury procesu

potrzebne byo wskazanie logicznego mechanizmu przemian

POSZUKIWANIE

mechanizmu ewolucji

koncepcja J.-B. Lamarcka:

kada z linii genealogicznych ma skonno do dostosowania i wzrostu zoonoci

(nie ma zagniedenia apomorfii)

Jean Baptiste Lamarck (1744-1829)

T.R. Malthus (1798, 1803) teza (bdna), e wzrost populacji szybszy, ni zasobw

tylko najlepsi mog wic przey

co zgodne z duchem liberalizmu ekonomicznego

inspiracja do idei doboru naturalnego

ZASOBY

nie dla wszystkich

Thomas R. Malthus (1766-1834)

ANATOMIA

przystosowaniem

transmutacja pocigajc alternatyw jednorazowej kreacji

przystosowawczy sens

dzioba kardynaw

Darwin (1845)

z Voss (2007)

przystosowawczy sens dzioba

zib z Galapagos opracowanych przez J. Goulda (1837

postp wiedzy o rnorodnoci anatomii zwierzt narzuca pytanie o jej sens

o przyczyn przystosowania do funkcji

Swainson (1836)

idea selekcji zmiennoci jako przyczyny ewolucji zainspirowana dzieem Malthusa

wsplnie przedstawiona i opublikowana wraz z wyjanieniem sprawy priorytetu

DOBR najlepszych spord rozmaitych

przyczyny zdolnoci organizmw do ewolucji pozostay nieznane

Alfred R. Wallace (1823-1913)

Charles R. Darwin (1809-1882)

Darwin, C.R. & Wallace, A.R. 1858. On the tendency of varieties to depart

indefinitely from the original type. Journal of the Proceedings of the

Linnean Society of London, Zoology 3, 46-50.

jele olbrzymi Megaloceros giganteus

ALTERNATYWA

w historycyzmie

bezwadno ewolucji ortogeneza W. Haacke (1893)

cykl yciowy gazi ewolucyjnych typostrofizm O. Schindewolf (1936)

terminalno ewolucji P. Teilhard de Chardin (1955)

Georg W.F. Hegel (1770-1831)

Lister (1993)

to koncepcje metafizyczne bez zwizku z fizykochemi zjawiska

ewolucja poroa osia

NDZA historycyzmu

koncepcji terminalistycznych nie da si obroni na gruncie metody naukowej

historycyzm ma dzi wycznie historyczne znaczenie

ziarnisto czasowego wymiaru rzeczywistoci kusi ale to zwykle iluzja

filogeneza jest odlegym analogiem genealogii