Fragmenty artykułów prof. Thomasa Seeleya i Randy Olivera.

Dręcz pszczeli, fot: olivierlevoux (pixabay.com)

Zachęcam do przeczytania dwóch artykułów. Pierwszy artykuł to najnowsza naukowa publikacja w dorobku prof. Thomasa Seeleya oraz Davida Thomasa Pecka. Drugi, to tekst autorstwa biologia-pszczelarza-eksperymentatora z zacięciem pro-naukowym Randy Olivera. Oba warto przeczytać. Dla zachęty i ułatwienia prezentuję tłumaczenie na polski, moim zdaniem, ważnych fragmentów. Zwracam też uwagę, że ilość rodzin, która wzięła udział w badaniu Seeleya, jak on sam zauważa, jest stosunkowo mała. Wyniki tych badań, nie należy więc traktować, jak wszystko co naukowe zresztą, jako prawdę absolutną, niemniej jest to dobra wskazówka oraz wstęp do dalszych badań na szerszą skalę.

"Bomby roztoczowe czy złodziejskie przynęty? Rola dryfowania i rabowania w roznoszeniu pasożyta dręcza pszczelego z chorych upadających rodzin pszczelich w kierunku sąsiadów."Peck DT, Seeley TD, Plos One. 14, 2019
https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0218392

"Nasze ustalenia potwierdzają, że rodziny mocno zaatakowane przez roztocza stanowią poważne ryzyko przeniesienia tych roztoczy na pobliskie rodziny. Nasze dane pokazują również, że nazywanie tych chorych rodzin kolokwialnie "bombami roztoczowymi" - nie opisuje dokładnie mechanizmów przenoszenia dręcza pomiędzy rodzinami, które wyszło w tym badaniu. Nie zaobserwowaliśmy nagłej "eksplozji" pszczół niosących roztocza z chorych pni, do każdego ze zdrowych pni poprzez dryf robotnic. Stwierdziliśmy, że tym sposobem niewiele roztoczy przedostało się z rodzin silnie zaatakowanych do pobliskich rodzin słabo zaatakowanych. Natomiast wtedy, gdy chore rodziny zostały tak bardzo osłabione, że stały się celem rabusiów, roztocza przeszły z chorych do zdrowych rodzin w ogromnej liczbie. Sugerujemy zatem, że dla opisania tego zjawiska nazwa "złodziejskie przynęty" byłaby lepsza, niż "bomby roztoczowe". Rozróżnienie pomiędzy "bombą roztoczową", a "złodziejską przynętą" jest ważne dla zrozumienia optymalnej zjadliwości dręcza pszczelego i wirusów, dla których dręcz jest wektorem. Jeżeli choroba żywiciela zwiększa możliwości rozprzestrzeniania się pasożyta, który ją powoduje, to należy się spodziewać, że pasożyt powinien rozwijać wyższą zjadliwość. W naszych badaniach stwierdziliśmy, że roztocza rozprzestrzeniają się na sąsiednie rodziny, przede wszystkim poprzez rabunek chorych (upadających) pni. Zatem jest całkiem możliwe, że selekcja naturalna sprzyjała i będzie sprzyjać, tym szczepom roztoczy i wirusów przenoszonych przez te roztocza, które poważnie osłabiają zdolności do obrony zakażonych rodzin, aby uczynić z nich atrakcyjne cele dla rabusów."

"Selekcja hodowlana w kierunku odporność na roztocza. Kiedy słowa zamieniają się w czyny." Randy Oliver
http://scientificbeekeeping.com/selective-breeding-for-mite-resistance-walking-the-walk/#_Toc14341178

"Wskazówka dla pszczelarzy-hobbystów: Piszę to, aby było jasne, że jeżeli przykładowej pszczelarce Krysi, miłośniczce Treatment-Free, wydaje się, że poprawi ogólną genetykę pszczół, przez pozwolenie na śmierć zakupionych rodzin pszczelich, z powodu braku zabiegów kontrolujących roztocza, to buja w obłokach. Jeśli rzeczywiście chce poprawić genetykę pszczół miodnych, powinna zrobić wszystko, co w jej mocy, by wyleczyć swoje ule, aby utrzymać je w dobrym zdrowiu, ale jednocześnie wywierać presję na osoby, od której kupuje swoje pszczoły, aby hodowcy poważnie selekcjonowali pod kątem odporności na dręcza pszczelego."

Błędne wyobrażenia na temat teorii i procesów ewolucji biologicznej

WYOBRAŻENIE: Ewolucja jest teorią o pochodzeniu życia.

SPROSTOWANIE: Teoria ewolucji obejmuje również koncepcje, hipotezy i dowody dotyczące pochodzenia życia (np. czy stało się to w pobliżu kominów hydrotermalnych w głębinach oceanicznych, w których pierwotnie wykształciły się cząstki materii organicznej, itp.). Jednak punkt ciężkości zainteresowania biologii ewolucyjnej dotyczy tego, jak zmieniało i zmienia się życie, już po jego powstaniu. Większość studiów nad ewolucją koncentruje się na procesach rozgałęziania i różnicowania się życia, niezależnie od tego, jak się rozpoczęło.

WYOBRAŻENIE: Teoria ewolucji sugeruje, że życie ewoluowało (i nadal ewoluuje) losowo i przypadkowo.

SPROSTOWANIE: Owszem, ślepy traf i przypadek są czynnikiem w ewolucji i historii życia na wiele różnych sposobów, jednak niektóre ważne mechanizmy ewolucji nie są wcale losowe, a przez to sprawiają, że ogólny proces, też nie może być losowy. Przykładowo weźmy pod uwagę, proces selekcji naturalnej, którego wynikiem są adaptacje - czyli cechy organizmów, które odpowiadają środowisku - w którym żyją organizmy (np. dopasowanie się kwiatu i jego zapylacza, skoordynowana reakcja układu odpornościowego na patogeny, czy zdolność do echolokacji u nietoperzy, a także szczególny przypadek selekcji naturalnej: selekcja seksualna, inaczej dobór płciowy; przyp. tłum.). Takie niesamowite adaptacje ewidentnie nie powstały "przez przypadek". Ewoluowały one poprzez kombinację procesów losowych i nielosowych. Na przykład mechanizm mutacji, który generuje zmienność genetyczną, jest losowy, ale selekcja naturalna już nie. Selekcja sprzyja takim wariacjom, które są w stanie przetrwać i rozmnażać się (np. być zapylanym, powstrzymywać patogeny, lub poruszać się w ciemności, ale właściwie bez względu na charakter sposobu przetrwania: przyp. tłum.). W ciągu wielu pokoleń losowych mutacji i nieprzypadkowej selekcji, ewoluowały złożone skomplikowane adaptacje. Wyobrażenie więc, że ewolucja działa na zasadzie przypadku, jest jej niepełnym obrazem.

WYOBRAŻENIE: Ewolucja powoduje postęp w rozwoju; dzięki ewolucji organizmom żyje się coraz lepiej.

SPROSTOWANIE: Jeden ważny mechanizm ewolucji: selekcja naturalna, prowadzi do wzmacniania cech wystarczających do przetrwania i reprodukcji (czyli też przetrwania genów, głównych graczy ewolucyjnych: przyp. tłum.). Nie oznacza to jednak, że ewolucja jest postępowa - z kilku powodów. Po pierwsze, jak opisano w sprostowaniu błędnego wyobrażenia tutaj, selekcja naturalna nie tworzy organizmów doskonale dostosowanych do ich środowiska. Często pozwala ona na przetrwanie jednostek o różnych cechach, które są "wystarczająco odpowiednie", aby przetrwać. Dlatego też duże zmiany ewolucyjne nie zawsze są koniecznością, aby dane organizmy przetrwały. Przedstawiciele niektórych taksonów (jak niektóre mchy, grzyby, rekiny, oposy, czy raki) niewiele zmieniły się pod względem morfologii na przestrzeni czasu (co wcale nie znaczy, że nie ewoluowały: przyp. tłum.). Po drugie, istnieją inne mechanizmy ewolucji, które nie powodują zmian adaptacyjnych. Mutacja, migracja i dryf genetyczny mogą powodować ewolucję populacji w sposób, która może być w rzeczywistości dla niej szkodliwa lub czynić ją mniej dopasowaną do jej środowiska. Na przykład w populacji Afrykanerów w RPA, niezwykle często występuje mutacja genu IT15, odpowiedzialna za chorobę Huntingtona. Powodem tego, że ta wersja genu zdryfowała (losowo rozprzestrzeniła się) i występuje często, było to, że populacja ta rozwinęła z niewielkiej grupy początkowej. Wreszcie, cała idea "postępu" nie ma sensu, jeśli chodzi o ewolucję biologiczną. Klimat się zmienia, rzeki zmieniają bieg, nowi konkurenci dokonują inwazji, a organizm o cechach korzystnych dla przetrwania w pewnych okolicznościach, może okazać się słabo "wyposażony". Nawet jeśli skoncentrowalibyśmy się na jednym środowisku i jednym rodzaju siedliska, to perspektywa obserwatora zniekształcałaby obraz pomiarów tego "postępu". Z punktu widzenia rośliny najlepszą miarą "postępu" mogła by być sprawność fotosyntezy; dla pająka mogłaby to być skuteczność metody wprowadzania jadu; dla człowieka zdolności poznawcze (zakładając nierealistyczny model niezmiennego środowiska: przy. tłum.). Kuszące jest wyobrażenie sobie ewolucji, jako wielkiej progresywnej drabiny z gatunkiem Homo sapiens zasiadającym na szczycie. Ale ewolucja produkuje drzewo, a nie drabinę - a my jesteśmy, tylko jedną z wielu gałązek na tym drzewie.

WYOBRAŻENIE: Organizmy mogą ewoluować w ciągu jednego życia.

SPROSTOWANIE: Zmiana ewolucyjna opiera się na zmianach w strukturze genetycznej populacji w czasie. To populacje ewoluują, a nie jednostki. Zmiany zachodzące w osobniku w ciągu jego życia mogą mieć charakter rozwojowy (np. rozwijające się barwne upierzenie u samca ptaka w miarę dojrzewania płciowego) lub być spowodowane czynnikami środowiskowymi (np. ptak gubiący pióra z powodu zarażenia pasożytami). Zmiany te nie są jednak zmianami w genach (choć mogą ewoluować poszczególne komórki np. nowotworu lub mikroflora, które jednak stanowią inne organizmy, to jednak w hologenomowej koncepcji ewolucyjnej stanowią wspólny koewoluujący holobiont: przyp. tłum.). Nawet jeśli byłoby to wygodne, gdyby istniał sposób, aby zmiany środowiskowe powodowały zmiany adaptacyjne w naszych genach - kto nie chciałby, aby geny odporności na malarię (np. mutacja punktowa powodująca anemię sierpowatą: przyp. tłum.) pojawiała się podczas spędzania urlopu w Mozambiku? Jednak ewolucja nie działa w ten sposób. Nowe wersje genów (tj. allele) są produkowane przez losowe mutacje, a selekcja naturalna może sprzyjać korzystniejszym wersjom, powodując, że staną się one bardziej rozpowszechnione w populacji, ale w ciągu wielu pokoleń (najczęściej jednak mutacje są niekorzystne lub neutralne: przyp. tłum.).

WYOBRAŻENIE: Ewolucja zachodzi tylko powoli i stopniowo.

SPROSTOWANIE: Ewolucja zachodzi powoli i stopniowo, ale może też zachodzić szybko. Mamy wiele przypadków powolnej i jednostajnej ewolucji - na przykład, dobrze udokumentowana w zapisie kopalnym, ewolucja pewnych lądowych parzystokopytnych ssaków w kierunku morskich wielorybów. Znamy też wiele przypadków w których ewolucja nastąpiła gwałtownie. Dla przykładu, posiadamy dość szczegółowy zapis kopalny ukazujący jak niektóre gatunki jednokomórkowych organizmów, zwanych otwornicami, wyewoluowały w swoje charakterystyczne cechy, w mgnieniu oka geologicznego. Analogicznie, możemy też zaobserwować raptowną ewolucję zachodzącą bez przerwy wokół nas. W ciągu ostatnich 50 lat zaobserwowaliśmy, jak wiewiórki zmieniają swoje okresy lęgowe w odpowiedzi na zmiany klimatyczne, gatunki ryb rozwijają odporność na trucizny wyrzucone do rzeki Hudson, a wiele drobnoustrojów rozwija oporność na nowe leki, które opracowujemy. Istnieje wiele różnych czynników, które mogą sprzyjać gwałtownej ewolucji - niewielka liczebność populacji, krótkie życie pokolenia, duże zmiany w warunkach środowiskowych - a dowody wskazują wyraźnie, że miało to miejsce już wielokrotnie.

WYOBRAŻENIE: Ewolucja jest procesem wolnym, więc ludzie nie mogą na nią oddziaływać.

SPROSTOWANIE: Jak opisano powyżej, ewolucja czasami jednak zachodzi szybko. Ludzie często powodują poważne zmiany w środowisku, będąc jednocześnie inicjatorami zmian ewolucyjnych na innych organizmach (antropopresji: przyp. tłum.). Oto tylko kilka zbadanych przykładów zmian ewolucyjnych spowodowanych przez człowieka:
- Gatunki, które ewoluowały w odpowiedzi na zmiany klimatyczne
- Populacje ryb ewoluujące na skutek ich łowienia.
- Owady takie jak pluskwy, roztocza takie jak warroza, a także inne szkodniki upraw, które rozwinęły odporność na nasze pestycydy.
- Bakterie, HIV, malaria i nowotwory rozwinęły odporność na nasze leki.

WYOBRAŻENIE: Dryf genetyczny zachodzi tylko w małych populacjach.

SPROSTOWANIE: Dryf genetyczny ma większy wpływ na małe populacje, ale mechanizm ten zachodzi we wszystkich populacjach - dużych lub małych. Dryf genetyczny ma miejsce, ponieważ z powodu przypadku, osobniki, które rozmnażają się (a więc przekazują dalej informacje genetyczną) nie muszą dokładnie odzwierciedlać struktury genetycznej całej populacji. Przykładowo, w jednym pokoleniu populacji myszy trzymanych w niewoli, osobniki o brunatnej skórze mogą rozmnażać się częściej, niż osobniki o białej skórze, powodując w populacji zwiększenie częstotliwości występowania allelu, który koduje brązowe futro z powodów losowych - ale nie dlatego, że poprawia to przeciętnie ich przetrwanie (dopasowanie do środowiska). Ten sam proces zachodzi też w dużych populacjach: niektóre osobniki mogą mieć więcej szczęścia i pozostawić więcej kopii swoich genów do następnego pokolenia, podczas gdy inne mogą mieć pecha i pozostawić po sobie mniej kopii. To powoduje, że częstości występowania różnych wersji genów "dryfują" z pokolenia na pokolenie. W dużych populacjach z pokolenia na pokolenie te zmiany są zazwyczaj niewielkie, podczas gdy w mniejszych populacjach zyskują na znaczeniu i mogą być znacznie większe. Niezależnie od tego, czy wpływ dryfu genetycznego jest duży czy mały, to zachodzi on cały czas, we wszystkich populacjach. Ważne jest również, aby pamiętać, że dryf genetyczny może działać w tym samym czasie co inne mechanizmy ewolucji, takie jak selekcja naturalna i migracja.

fot: Ross Findon

WYOBRAŻENIE: Ludzie obecnie już nie ewoluują.

SPROSTOWANIE: Ludzie mogą modyfikować swoje środowisko za pomocą technologii. Opracowaliśmy metody leczenia, praktyki rolnicze i struktury gospodarcze, które istotnie wpływają na wyzwania związane z reprodukcją i przetrwaniem, przed którymi stoją współcześni ludzie. Przykładowo, odmiany genów, które przyczyniają się do rozwoju cukrzycy w młodym wieku, nie są już silnie selekcjonowane w krajach rozwiniętych, ponieważ możemy obecnie leczyć cukrzycę insuliną,. Niektórzy twierdzą, że taki postęp technologiczny oznacza, że znaleźliśmy się poza zasięgiem gry ewolucyjnej i selekcji naturalnej. Innymi słowy, że przestaliśmy ewoluować. Nic bardziej błędnego. Ludzie wciąż stoją pod presją związaną z przetrwaniem i reprodukcją, tylko nie tą samą, przed którą stali 20 000 lat temu. Zmieniło się środowisko i kierunek zmian, ale nie sam fakt działania na nas procesu ewolucji. Na przykład współcześni ludzie żyjący na gęsto zaludnionych obszarach stoją w obliczu większego ryzyka wystąpienia chorób epidemicznych, niż nasi przodkowie łowcy-zbieracze, którzy nie mieli tak bliskiego kontaktu z tak wieloma ludźmi naraz (choć z drugiej strony dysponujemy o wiele bardziej zaawansowaną technologią do przeciwdziałania ich skutkom, a także wyrobieniu sobie zazwyczaj bezpieczniejszej swoistej odporności stadnej: przyp. tłum). Podsumowując jest wiele odkrytych przez naukowców zjawisk związanych z niedawną ewolucją ludzi.

WYOBRAŻENIE: Gatunki są odrębnymi bytami naturalnymi, z jasną definicją, co czyni ich łatwymi do identyfikacji.

SPROSTOWANIE: Większość z nas zna biologiczną koncepcję gatunku, która definiuje gatunek jako zbiór osobników, które faktycznie lub potencjalnie mogą krzyżować się w naturze. Definicja ta, choć może wydawać się pewna i dla wielu organizmów (np. ssaków) działa dobrze (ale wcale nie doskonale i są rozliczne wyjątki: przyp. tłum.) - to w wielu innych przypadkach definicja ta jest trudna do zastosowania. Intuicyjnie nasuwającym się przykładem są organizmy rozmnażające się głównie bezpłciowo np. bakterie, ale przecież nie tylko. W jaki sposób można zastosować do nich biologiczną koncepcję gatunku? (dla nich stosuje się inne koncepcje np. filogenetyczną, morfologiczną czy inne: przyp. tłum.) Wiele roślin i niektóre zwierzęta (w tym kręgowe: przyp. tłum.) tworzą naturalne hybrydy, nawet jeśli w większości krzyżują się w obrębie swoich odrębnych grup. Czy grupy, które okazjonalnie hybrydyzują na wybranych obszarach, powinny być uważane za ten sam gatunek, czy też osobne gatunki? W rzeczywistości koncepcja gatunku jest mocno rozmyta, ponieważ to ludzie wymyślili tę "szufladkę", aby pomóc sobie w zrozumieniu różnorodności świata przyrody. Trudność ta wydaje się nie do rozwiązania, gdyż termin "gatunek" odzwierciedla nasze próby rozdzielania różnych części drzewa życia, które wcale nie są rozdzielone, a wręcz odwrotnie: są ciągiem od korzeni, aż po liście.

Źródło: Misconceptions about evolutionary theory and processes. Understanding Evolution. University of California Museum of Paleontology.

Poprzednio ukazały się "Błędne wyobrażenia na temat selekcji naturalnej i procesów adaptacyjnych". Zapraszam także do zapoznania się.

Błędne wyobrażenia na temat selekcji naturalnej i procesów adaptacyjnych

WYOBRAŻENIE: Selekcja naturalna [1] polega na na tym, że organizmy próbują się dostosować.

SPROSTOWANIE: Selekcja naturalna prowadzi do adaptacji gatunków w czasie, ale proces ten nie wymaga wysiłku, próby lub chęci. Selekcja naturalna wynika ze zmienności genetycznej populacji oraz z faktu, że niektóre z tych wariacji mogą pozostawić więcej potomstwa w następnym pokoleniu niż inne. Ta zmienność genetyczna jest generowana przez losowe mutacje - proces, na który nie ma wpływu na to, czego chcą organizmy w populacji lub co "próbują" zrobić. Albo jednostka posiada geny, które są wystarczająco dobre, by przetrwać i rozmnażać się, albo nie. Nie może uzyskać właściwych genów poprzez "próbę". Na przykład bakterie nie rozwijają oporności na antybiotyki, ponieważ tak bardzo się starają. Oporność ewoluuje, ponieważ przypadkowa mutacja powoduje powstanie pewnych osobników, które są w stanie lepiej przetrwać antybiotyk, i te osobniki mogą rozmnożyć się więcej niż inne, pozostawiając po sobie więcej bardziej opornych bakterii.

WYOBRAŻENIE: Selekcja naturalna dąży do zaspokojenia potrzeb organizmów, oraz realizuje ich chęci.

SPROSTOWANIE: Selekcja naturalna nie ma żadnych intencji ani zmysłów; nie potrafi wyczuć, czego gatunek lub jednostka "potrzebuje" lub co "woli". Selekcja naturalna działa na genetycznej zmienności populacji, a ta zmienność jest generowana przez losowe mutacje - proces, na który nie ma wpływu to, czego potrzebują organizmy w populacji. Jeśli w populacji występuje zmienność genetyczna, która pozwala niektórym osobnikom korzystniej przetrwać wyzwanie, niż innym (bez względu na charakter tego wyzwania; przyp. tłum.), lub rozmnażać się bardziej niż innym (bez względu na sposób rozmnożenia; przy. tłum.), wówczas osobniki te będą miały więcej potomstwa w następnym pokoleniu, a populacja będzie ewoluować. Jeśli zmienność genetyczna nie występuje w populacji, taka populacja także może przetrwać (ale już nie ewoluować poprzez selekcję naturalną) albo wymrzeć. Niemniej, ewoluując m.in. za pomocą selekcji naturalnej nie realizuje swoich "potrzeb" i zaspokaja swojej "woli".

WYOBRAŻENIE: Ludzie nie mogą negatywnie wpływać na ekosystemy, ponieważ gatunki wyewoluują w to, co potrzebują do przetrwania.

SPROSTOWANIE: Jak opisano w błędnym wyobrażeniu powyżej, selekcja naturalna nie dostarcza automatycznie organizmom cech, których "potrzebują" do przetrwania. Oczywiście, niektóre gatunki mogą posiadać cechy, które pozwalają im rozwijać się w warunkach zmian środowiskowych powodowanych przez ludzi i dlatego mogą wyselekcjonować się w tym kierunku, ale inne nie muszą i w związku z tym mogą wyginąć. Jeśli populacja lub gatunek nie ma przypadkiem odpowiednich wariacji zmienności genetycznej, nie będzie ewoluować w odpowiedzi na zmiany środowiskowe wywołane przez człowieka, niezależnie od tego, czy zmiany te są spowodowane przez zanieczyszczenia, zmiany klimatyczne, ingerencję w środowisko lub inne czynniki. Przykładowo, ponieważ zmiany klimatyczne powodują, że lód na Morzu Arktycznym staje się cieńszy i topi się wcześniej, niedźwiedzie polarne mają większe trudności z uzyskaniem pożywienia. Jeśli populacje niedźwiedzi polarnych nie mają takiej zmienności genetycznej, która pozwoliłaby niektórym osobnikom na skorzystanie z możliwości polowań, które nie są uzależnione od lodu morskiego, to mogą one wyginąć w naturalnym środowisku.

WYOBRAŻENIE: Selekcja naturalna działa dla dobra gatunku (lub w interesie gatunku).

SPROSTOWANIE: Kiedy słyszymy o altruizmie w przyrodzie (np. delfiny zużywające energię na wsparcie chorego osobnika, lub surykatka ostrzegająca innych przed zbliżającym się drapieżnikiem, nawet jeśli to wystawia ją na dodatkowe ryzyko), kuszące jest wyobrażenie, że te zachowania powstały w wyniku selekcji naturalnej, która sprzyja przetrwaniu gatunku. Innymi słowy, że selekcja naturalna promuje takie zachowania, które są dobre dla całego gatunku, nawet jeśli są ryzykowne lub szkodliwe dla jednostek w populacji. Jednak to wrażenie jest błędne. Selekcja naturalna nie ma ani intencji ani długofalowej zapobiegliwości (działa tu i teraz, nic nie przewiduje długofalowo: przyp. tłum.). Po prostu selekcjonuje ona na bieżąco bezwiednie jednostki w populacji, sprzyjając cechom, które pozwalają im przetrwać i rozmnażać się, co daje więcej kopii genów tych jednostek w następnym pokoleniu. Teoretycznie korzystna dla jednostki cecha (np. bycie wydajnym drapieżnikiem) może stać się coraz częstsza i doprowadzić do wyginięcia całej populacji (np. jeśli efektywność drapieżnika faktycznie wymazałaby całą populację ofiar, pozostawiając drapieżniki bez źródła pożywienia).

Więc jakie jest ewolucyjne wyjaśnienie altruizmu, jeśli nie jest to dla dobra gatunku lub po prostu populacji? Istnieje wiele mechanizmów, w których takie zachowania ewoluują. Na przykład, jeśli akty altruistyczne są "spłacane" w innych czasach, tego rodzaju zachowanie może być preferowane przez selekcję naturalną. Podobnie, jeśli zachowanie altruistyczne zwiększa szanse przetrwania i rozmnażania się osobników spokrewnionych (którzy również mogą przenosić altruistyczne geny), zachowanie to może rozprzestrzeniać się w populacji poprzez selekcję naturalną. Jednakże selekcja może działać na różnych poziomach i w pewnych okolicznościach, z rzadka może wystąpić selekcja na poziomie gatunku (jako na jednym z poziomów populacji; przyp. tłum.). Ważne jest jednak, aby pamiętać, że nawet w tym przypadku selekcja nie jest długofalowo zapobiegliwa i nie "zmierza" do jakiegokolwiek rezultatu; jest to po prostu mechanizm faworyzowania replikujących się jednostek (które niekoniecznie muszą być organizmem, mogą być "samolubnymi" genami; przyp. tłum.), które potrafią korzystniej przekazać swoje kopie do następnego pokolenia. Warto też wspomnieć, że gatunek, jest  pewną "szufladką" taksonomiczną, a nie precyzyjnym bytem naturalnym. Więcej na ten temat można przeczytać tutaj.

Mioceńska pszczoła zatopiona w bursztynie: Oligochlora semirugosa fot: Michael S. Engel CC BY 3.0 

WYOBRAŻENIE: Najbardziej dopasowane [2] do przetrwania organizmy w populacji to te, które są najsilniejsze, najzdrowsze, najszybsze i/lub największe.

SPROSTOWANIE: W kategoriach ewolucyjnych, słowo fitness ma zupełnie inne znaczenie niż popularne. Ewolucyjny fitness organizmu nie świadczy o jego zdrowiu, ale o jego zdolności do przeniesienia genów do następnego pokolenia. Im więcej płodnych potomków pozostawi do następnego pokolenia, tym bardziej jest dopasowany.[3] Niekoniecznie wiąże się to z siłą, szybkością, wielkością czy zdrowiem. Na przykład, mizerny samiec z jasnymi piórami ogonowymi może zostawić po sobie więcej potomstwa, niż samiec silniejszy i niezbyt bystry, a rachityczna roślina z dużymi strąkami nasion może zostawić po sobie więcej potomstwa, niż większy okaz - co oznacza, że mizerny ptak i rachityczna roślina mają większe ewolucyjne dopasowanie, niż ich silniejsze, większe odpowiedniki (w aktualnych warunkach środowiskowych: przyp. tłum).

WYOBRAŻENIE: Selekcja naturalna oznacza przetrwanie najbardziej dopasowanych osobników w populacji.

SPROSTOWANIE: Chociaż "przetrwanie najbardziej dopasowanych" (survival of the fittest) [4] jest hasłem przewodnim selekcji naturalnej, to jednak "przetrwanie wystarczająco dopasowanych" [5] jest bardziej właściwym opisem. W większości populacji, organizmy z wieloma różnymi wariacjami genetycznymi trwają, rozmnażają się i pozostawiają potomstwo niosące ich geny w następnym pokoleniu. Nie jest to po prostu jedna lub dwie "najlepsze" jednostki w populacji, które przekazują swoje geny następnemu pokoleniu. Jest to widoczne w otaczających nas populacjach: na przykład, roślina może nie mieć wystarczających genów do rozkwitu w czasie suszy, lub drapieżnik może nie być wystarczająco szybki, aby złapać swoją ofiarę za każdym razem, gdy jest głodny. Osobniki te mogą nie być "najsprawniejszymi" w populacji, ale są one "wystarczająco dopasowane", aby rozmnażać się i przekazywać swoje geny następnym pokoleniom.

WYOBRAŻENIE: Selekcja naturalna produkuje organizmy doskonale dostosowane do środowiska, w którym żyją.

SPROSTOWANIE: Selekcja naturalna nie jest wszechmocna. Istnieje wiele powodów, dla których selekcja naturalna nie może wytworzyć „doskonale zaprojektowanych” cech. Przykładowo żywe istoty składają się z cech wynikających ze skomplikowanego zestawu kompromisów - zmiana jednej funkcji na lepsze może oznaczać zmianę innej na gorsze (np. ptak z „doskonałym” upierzeniem ogona, aby przyciągnąć partnerów, może być szczególnie narażony na ataki drapieżników ze względu na długi ogon). Organizmy powstały dzięki złożonym historycznym procesom ewolucyjnym (a nie procesowi projektowania), ich przyszła ewolucja jest często ograniczona przez cechy, które już wyewoluowały. Na przykład, nawet jeśli byłoby korzystne dla owada, aby rósł w inny sposób niż linienie, zmiana ta po prostu nie byłaby możliwa, ponieważ linienie jest już osadzone w genetycznym składzie owadów na wielu poziomach.

WYOBRAŻENIE: Wszystkie cechy organizmów są adaptacjami.

SPROSTOWANIE: Organizmy żywe mają wiele imponujących adaptacji (niewiarygodny kamuflaż, podstępne sposoby łapania ofiar, kwiaty, które przyciągają właściwe zapylacze itp.). Dlatego łatwo jest wyjść z uproszczonego założenia, że wszystkie cechy organizmów muszą być w jakiś sposób adaptacjami. Przykładowo często, kiedy zauważamy coś u organizmów, niejako automatycznie zastanawiamy się: do czego to służy. Podczas, gdy niektóre cechy są rzeczywiście adaptacyjne, ważne jest, aby pamiętać, że wiele cech w ogóle nie jest adaptacją. Niektóre z nich mogą być przypadkowymi rezultatami historii. Na przykład podstawowa sekwencja GGC dla kodowania aminokwasu glicyny po prostu taka jest dlatego, że tak to się zaczęło - i tak odziedziczyliśmy ją po naszym wspólnym przodku. Nie ma nic szczególnego w związku pomiędzy GGC i glicyną. To tylko historyczny wypadek, który utknął w pamięci kodu. Inne cechy mogą być produktami ubocznymi innej cechy. Na przykład, kolor krwi nie jest adaptacyjny. Nie ma powodu, dla którego posiadanie czerwonej krwi byłoby korzystniejsze niż posiadanie krwi zielonej lub niebieskiej. Czerwień krwi jest produktem ubocznym jej składu chemicznego, co powoduje, że odbija ona czerwone światło. Chemia krwi może być adaptacją, ale kolor krwi już nie.

Źródło: "Misconceptions about natural selection and adaptation". Understanding Evolution. University of California Museum of Paleontology.

Następnie ukazały się: "Błędne wyobrażenia na temat teorii i procesów ewolucyjnych". Zapraszam także do zapoznania się.


[1] Problem ze słowami i zwrotami, poza tym, że mogą mieć inne znaczenie naukowe, fachowe i popularne, jest też taki, że ich użycie może być wynikiem osadzenia w tradycji, np. naukowej piśmienniczej, pomimo, że nie są najtrafniejsze, a nawet są wynikiem błędu. Słowem, które wynika właśnie z tradycji nietrafnego pierwszego tłumaczenia przełomowego dzieła Karola Darwina "O powstawaniu gatunków...", jest termin dobór naturalny z angielskiego natural selection. Najczęściej przecież nikt nikogo w tym mechanizmie nie dobiera czy wybiera i lepiej chyba byłoby tłumaczyć dosłownie jako: selekcja naturalna. Jest to mechanizm generalnie negatywnej selekcji, a nie pozytywnego wyboru. Choć taki proces doboru ma miejsce w szczególnym przypadku selekcji, czyli w niektórych przypadkach selekcji seksualnej (doboru płciowego) lub sztucznej selekcji (doboru hodowlanego). Niekiedy, jak zauważyłem, niejako w innym celu używa się jednego i drugiego tłumaczenia. Czyli swobodnym, ale naukowo klasycznym, jako dobór naturalny próbuje się opisać bardziej ogólny generalny mechanizm, a dosłownym jako selekcja naturalna coś bardziej szczegółowego. W rzeczywistości to jest tłumaczenie jednego i tego samego mechanizmu. Dobór naturalny jest swobodnym tłumaczeniem terminu natural selection w pierwszym polskim tłumaczeniu dzieła Karola Darwina, dokonanym przez Wacława Mayzla "O powstawaniu gatunków drogą naturalnego doboru czyli o utrzymywaniu się doskonalszych ras w walce o byt" (z ang: On the Origin of Species by Means of Natural Selection, or the Preservation of Favoured Races in the Struggle for Life) z 1873 roku (14 lat po pierwszym wydaniu oryginału).

[2] Z angielskiego fitness. Ten termin biologiczny różnie można przetłumaczyć. Słowo fitness jest cokolwiek mylące i niejednoznaczne, bo może ono oznaczać po angielsku, poza siłą, także sprawność fizyczną, dobrą formę, bycie właściwym, a przecież nie o to chodzi. Może ono oznaczać także: przydatność, zdatność, dostosowanie i dopasowanie. Właśnie to ostatnie słowo wydaje mi się, po wielu przeprowadzonych burzach mózgu, aktualnie najlepiej dopasowanym tłumaczeniem.

[3] Choć i to nie jest zawsze jest korzystne, bo znamy strategie rozmnażania, gdzie korzystniej dla przetrwania jest mieć mniej potomków, ale za to otoczonych lepszą opieką lub posiadających inne korzystne cechy.

[4] To hasło również różnie można by tłumaczyć jako np. najbardziej pasujące (w domyśle do środowiska) organizmy przetrwają, kto jest odpowiedni w wytrwaniu ten przetrwa, kto jest odpowiedni w rozmnażaniu ten przetrwa itd. Ale bardziej odpowiednie tłumaczenie to: kto jest wystarczająco odpowiedni w rozmnażaniu ten przetrwa. Z zastrzeżeniem, że "kto" użyte jest jako przenośna, bo to geny są jednak podstawowym graczem w ewolucji

[5] Do takiego tłumaczenia doszedłem po zapoznaniu się z różnymi pomysłami na swobodne opracowanie oraz po burzy mózgów z moim kolegą pszczelarzem i na razie nie trafiłem na lepsze, to znaczy lepiej dopasowane tłumaczenie niż to, a więc na razie musi ono pozostać wystarczające.