معلومة

هل تنكر نظرية التوليف الحديثة للتطور إمكانية توريث الخصائص المكتسبة؟

هل تنكر نظرية التوليف الحديثة للتطور إمكانية توريث الخصائص المكتسبة؟



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

فيما يلي مقال في ويكيبيديا عن اللاماركية.

https://en.wikipedia.org/wiki/Lamarckism

وفقًا لإرنست ماير ، فإن أي نظرية لاماركية تنطوي على وراثة الشخصيات المكتسبة تم دحضها لأن "الحمض النووي لا يشارك بشكل مباشر في تكوين النمط الظاهري وأن النمط الظاهري بدوره لا يتحكم في تكوين الحمض النووي". كتب بيتر جيه بولر أنه على الرغم من أن العديد من العلماء الأوائل أخذوا اللاماركية على محمل الجد ، فقد فقدها علم الوراثة في أوائل القرن العشرين.

يؤكد عالم الأحياء التطوري T. Ryan Gregory أن الوراثة اللاجينية لا ينبغي اعتبارها لاماركية.

يبدو لي أن التأكيد على أن الخصائص المكتسبة يمكن توريثها قد نفته نظرية التوليف الحديثة للتطور. هل هذا صحيح؟ إذا كانت الإجابة بنعم فما سبب الرفض؟


بشكل عام ، نعم ، هذا ليس جزءًا من نظرية التطور كما هو مقبول عمومًا من قبل معظم المجتمع العلمي.

لكي تخضع السمة للانتقاء الطبيعي على مدى عدة أجيال ، يجب أن يكون لها الوراثة، مما يعني أنه يجب أن يظهر في نسله (أو نسله). بشكل عام ، ما يسمى "سمة مكتسبة" لا يتناسب مع هذا المعيار. ما يتم نقله هو المادة الجينية للوالدين وهذا لا يتغير عندما يكتسب الوالد هذه الصفات.

على سبيل المثال ، تظل أشجار البونساي صغيرة بسبب الظروف البيئية ، على هذا النحو ، يمكن أن يطلق على ارتفاعها سمة مكتسبة. نسلهم لا ينمو بشكل طبيعي كشجرة بونساي. لم تنمي الزرافات أعناق أطول لأنها تمدها ، ولكن لأن أسلاف الزرافة الذين لديهم أعناق أطول (والذي يحدث عشوائياً من خلال الطفرات - لديك أطوال متفاوتة في العنق في مجموعة سكانية) يمكن أن يصلوا إلى الطعام بسهولة أكبر ويمكن أن يعيشوا عندما لا يتمكن أولئك الذين لديهم أعناق أقصر من الوصول إلى الطعام. ر. مثال الزرافة هو مثال كلاسيكي تم اقتراحه بواسطة جان بابتيست لامارك، الذي حل محل نظريته في التطور (المسماة Lamarckism) من قبل داروين.

هناك سمات يصعب فيها التمييز بين الصفات المكتسبة والصفات الجينية - في حين أن الرياضي الجيد ليس لديه أطفال رياضيون لأن والديهم مارسوا الرياضة ، فهم أيضًا رياضيون جيدون. لسبب واحد ، قد يكون الوالد "مناسبًا" وراثيًا للرياضة وقد نقل هذه الجينات إليه. سبب آخر هو أنهم من المحتمل أن يدربوا أطفالهم ويريدونهم أن يصبحوا أكثر رياضية.

أعرف أحد الأمثلة حيث يتم نقل شيء يمكن تسميته صفة مكتسبة إلى الأبناء - أنماط المثيلة. هذه تعديلات على المادة الجينية تحدث خلال عمر الكائن الحي وليست تعديلات على الشفرة الجينية الفعلية - يمكن نقلها إلى الأبناء. نظرًا لأن هذه الأنماط تؤثر على التعبير الجيني ، فإن لها تأثيرًا على النسل. ومع ذلك ، لا يعني هذا عادةً ما يقصده الناس عندما يتحدثون عن السمات المكتسبة.

الميراث اللاماركي


دينيس نوبل

أستاذ فخري ومدير مشارك لعلم وظائف الأعضاء الحسابي في جامعة أكسفورد. أحد رواد علم الأنظمة وطور أول نموذج رياضي قابل للتطبيق للقلب العامل في عام 1960. أكثر من 350 مقالة في المجلات الأكاديمية ، بما في ذلك Nature، Science، PNAS، Journal of Physiology.

دينيس كان رئيس المؤتمر العالمي IUPS (الاتحاد الدولي للعلوم الفسيولوجية) في 1993 ، والأمين العام لـ IUPS من 1993-2001. هو الآن الرئيس. تشمل منشوراته السابقة المجموعة الأساسية من المقالات The Logic of Life (Boyd and Noble ، OUP 1993) ، ولعب دورًا رئيسيًا في إطلاق مشروع Physiome ، أحد المكونات الدولية لمنهج بيولوجيا الأنظمة. أدرجته مجلة Science ضمن مؤلفي المراجعة عن عددها المخصص لهذا الموضوع في عام 2002


ما هو التوليف الحديث ولماذا هو مهم جدا؟

ال التوليف الحديث يصف اندماج (اندماج) علم الوراثة المندلية مع التطور الدارويني الذي أدى إلى نظرية التطور الموحدة. يشار إليها أحيانًا باسم النظرية الداروينية الجديدة. ال التوليف الحديث تم تطويره بواسطة عدد من علماء الأحياء التطوريين الأسطوريين في ثلاثينيات وأربعينيات القرن العشرين.

وبالمثل ، ما هي فكرتان رئيسيتان تم دمجهما لخلق التوليف الحديث للتطور؟ العديد من الأفكار الرئيسية حول تطور اجتمعت في علم الوراثة السكانية في أوائل القرن العشرين إلى شكل التوليف الحديث، بما في ذلك التباين الجيني ، والانتقاء الطبيعي ، ووراثة الجسيمات (Mendelian).

وبالمثل ، قد تسأل ، ما هي النظرية الحديثة في علم الوراثة؟

عصري فهم دمج علم الوراثة وداروين نظرية معروف ب "عصري التوليف التطوري "التغيرات الجسدية والسلوكية التي تجعل الانتقاء الطبيعي ممكنًا تحدث على مستوى الحمض النووي والجينات. وتسمى هذه التغييرات الطفرات.

من يرتبط بالتوليف الحديث لعلم الأحياء التطوري؟

العمل التجريبي والنظري الذي جمع بفعالية بين أعمال داروين نظرية من تطور وأصبح عمل مندل على الوراثة معروفًا باسم التوليف الحديث، مصطلح صاغه جوليان هكسلي في كتابه عام 1942 تطور: ال التوليف الحديث.


هل هناك نقاط ضعف حقيقية في نظرية التطور؟

أكتب ورقة بحثية & amp ؛ تناقش نظرية علمية شائعة تتم مناقشتها اليوم & quot. الآن أعلم أنه & # x27s تمت مناقشته اليوم فقط من قبل الخلقيين ، لكنه كان مدرجًا في قائمة الموضوعات المقترحة ولأكون صريحًا اعتقدت أنه سيكون من الأسهل الكتابة عنه.

يقدم الجزء الأول من الورقة النظرية وتاريخها. لكن في الجزء التالي من المفترض أن أقوم ببحث وتحليل نقاط القوة والضعف في النظرية في ضوء المنهج العلمي & quot. لذا سؤالي هو هناك أي ضعف مع التطور؟ محاولة البحث عن & quot نظرية نقاط الضعف في التطور & quot على Google تقودني فقط إلى الدعاية الخلقية. آمل أن يعطيني هذا الجزء الفرعي إجابة غير متحيزة. أفضل ما يمكنني التوصل إليه حتى الآن هو أنه لا & # x27t يشرح أصل الحياة ، ولكن نظرًا لأنه & # x27s لا يعني ذلك ، فإن هذا & # x27s ليس ضعفًا حقًا.

إذا كانت الإجابة لا حقًا ، فسأذكر ذلك ببساطة في ورقتي. نظرًا لأنه ركز على الجدل بين المجتمع العلمي وعلماء الخلق ، فقد استخدم هذا القسم فقط لمعالجة الحجج المشتركة بين الخلقيين.

تحرير: شكرا للجميع على الردود والمناقشة. أقدر لكم جميعًا الوقت الذي استغرقته للإجابة على سؤالي.

هذا ليس نقطة ضعف في النظرية ، ولكن تطورًا حديثًا - يبدو أن اكتشاف الوراثة اللاجينية يسمح بتسجيل بعض الميزات المكتسبة من قبل كائن حي واحد خلال حياته ليتم تسجيلها ونقلها إلى النسل.

لذلك ربما كان لامارك نوعًا ما - أليس كذلك نوعًا ما؟

يتناقض هذا مع بعض صيغ منتصف القرن العشرين لنظرية التطور (التركيب الحديث) لكن داروين كان موافقًا على فكرة الخصائص المكتسبة والموروثة.

أتساءل عما إذا كان هذا سيسمح لنا يومًا ما ببرمجة أطفالنا قبل ولادتهم؟

نظرية داروين هي في الأساس تطور عن طريق الانتقاء الطبيعي. إذن ، جزء واحد هو & quotsurvival of the fittest & quot (التكاثر التفاضلي لمن يتمتعون بأفضل الصفات). الثاني: أن النسل يشبه والديهم (التوريث).

تذكر أن داروين لم يكن على علم بالجينات. لقد افترض فقط أن النسل يشبه والديهم. سواء كان هذا التشابه ناتجًا عن الجينات أو الوراثة اللاجينية أو الكعك ، فإنه لا يزال ضمن نظريته. حتى وراثة الخصائص المكتسبة ستكون جيدة في نظريته. من الواضح أن اكتشاف علم الوراثة قد أدى إلى تضييق نطاق النظرية ، وهذا هو سبب تسميتها & quotthe new synthesis & quot. هل نحن جاهزون لتوليف جديد؟ ربما ، لكنها ستظل داروينية.

/ u / FlyingApple حددت بالفعل تحديًا كبيرًا للنظرة الجينية للتطور في الوراثة اللاجينية. من الكتب العظيمة التي تحدد هذا التحدي وغيره من تحديات التطور غير الجيني التطور في أربعة أبعاد بقلم إيفا جابلونكا وماريون ج. لامب.

بشكل عام ، ستجد أن العديد من التحديات التي تواجه نظرية التطور محددة - في كل من النظرية التي تنطبق عليها (لأنه ليس هناك واحدة فقط!) ، وفي أي مجال تكون ذات صلة. أحد الأشياء التي أجدها رائعة بشكل خاص هي الجدل بين منظري اللياقة البدنية الجامعيين وأنصار الاختيار متعدد المستويات في شرح السلوك الإيثاري. هذه المقالة تستعرضها بسهولة الوصول إليها.

أعتقد أنه & # x27s سيكون موضوعًا صعبًا معالجته مباشرةً في ورقتك لأن عرض الثغرات في النظرية على أنها نقاط ضعف لا تنصف النظرية تمامًا. أي مجال علمي سيكون به ثغرات وهذا هو السبب في أن جميع العلوم المختلفة لا تزال مساعي جارية. لم يكن نيوتن مخطئًا لأنه فشل في فهم تأثيرات النسبية على نظامه ، وفي الواقع حتى عندما ملأ أينشتاين الكثير من الثغرات في نظرية نيوتن ، ما زلنا نستخدم فيزياء نيوتن يوميًا لحل المشكلات العملية.

قد ترغب في البدء من المصدر في مقالتك ، اقرأ Darwin & # x27s Origin of the Species. هناك فصول كاملة مخصصة بشكل خاص لمشاكل النظرية. يعتبر الفصل السادس ، & quot ، الصعوبات في النظرية & quot ، ثقيلًا بشكل خاص في هذا الأمر. يشرح الفصل التاسع ، حول النقص في السجل الجيولوجي ، المشكلات المتأصلة في السجل الأحفوري. بشكل عام ، أوصيك بقراءة الكتاب بأكمله (حتى لو كنت & # x27 قد قرأته بالفعل من قبل) قبل كتابة ورقة كهذه. لا يبدو الكتاب مؤرخًا على الإطلاق ، ويبدو أن داروين يتمتع ببصيرة ملحوظة في فهمه لما يجري هنا.

لقد فازت نظرية التطور & # x27t على الإطلاق & quot ؛ لكن تاريخ العلم هو تاريخ نقاش مستمر ومتطور باستمرار في حد ذاته. إنه تاريخ لملء الفجوات وأعتقد أن هذا هو ما يجب التركيز عليه. يناقش العلماء دائمًا علماء آخرين حول أي موضوعات علمية تقريبًا ، لكن لا تقع في فخ التفكير في أنها نفس المناقشات التي يخوضها الخلقيون مع أنصار التطور. لن يؤدي ذلك إلا إلى تخفيف الأمر برمته إلى المستوى المتوسط ​​، يجب أن تكون & quot؛ المناظرة & quot مع الخلقيين على الأكثر مجرد حاشية سفلية للشيء برمته.

إن أصل الحياة ليس ضعفًا في نظرية التطور ، كما قلتم. التطور يحدث فقط عندما توجد الحياة. يمكنك تطبيق الملاحظات النظرية النموذجية التي من شأنها أن تتعارض مع التطور ، إذا تمت ملاحظتها حقًا في العالم. على سبيل المثال دجاجة تلد حوتًا أزرق.

كما يقول / u / SirMildredPierce ، قدم داروين نفسه ملخصًا ممتازًا للقضايا. على الرغم من أنه تمت معالجة الكثير ، إلا أنه لا يزال ملخصًا جيدًا.

(تذكر ، لم يكن الحمض النووي معروفًا فقط عندما كتب داروين OtOoS حتى أن عمل جريجور مندل حدث لاحقًا!)

إلى حد بعيد المشكلة الأكبر هي أنه & # x27s يحاول وصف عملية تكون ، في جوهرها ، عشوائية وإحصائية. هذا يعني أنك لا تحصل على هذا النوع من التنبؤات المكونة من سبعة أرقام مهمة والتي تأتي من الفيزياء. (فيزياء الكم هي أيضًا إحصائية ، لكن متوسط ​​10 14 ذرة للحصول على سبعة أرقام من الدقة أمر عملي هناك.)

تكمن مشكلة التطور في أنه يمكن أن يقدم تنبؤات استيفاء قوية (يجب أن يكون هناك & quotmissing link & quot موجودًا) ، ولكن الاستقراء الصارم (& نظرًا لضغط الاختيار هذا في البيئة ، كيف سيستجيب الانتقاء الطبيعي؟ & quot) محدود بـ:

فهمنا المحدود لضغوط الاختيار على كل جين. قد يؤدي تغيير بعض الجينات إلى حل المشكلة "أ" ، ولكن إذا تسبب في مشكلة أسوأ "ب" ، فسيتم اختيار التغيير ضده.

الطبيعة العشوائية للطفرة. غالبًا ما يكون هناك العديد من الحلول الممكنة ، ومن الصعب التنبؤ بأي منها سيتم اختياره.

ستكون مهمتك أسهل إذا كنت أكثر دقة فيما تقصده بـ & quottheory of evolution & quot ، وهو أمر فضفاض للغاية بحيث لا يمكن سرد & # x27weaknesses & # x27 بشكل هادف.

ومع ذلك ، إذا استبدلت & # x27 نظرية التطور & # x27 بموقف علمي فعلي مثل التوليف التطوري الحديث ، فيمكنك في الواقع إجراء بعض الجدل من خلال النظر في التوليف الموسع كبديل. سيشمل هذا أفكارًا مثل علم التخلق الذي ذكره الآخرون.

بغض النظر عما كتبه الناس هنا ، لا توجد نقاط ضعف في نظرية التطور. حقيقة أنه يتغير مع اكتشافات جديدة هي قوة وليست نقطة ضعف.

كما يقول / u / SirMildredPierce ، قدم داروين نفسه ملخصًا ممتازًا للقضايا. على الرغم من أنه تم تناول الكثير ، إلا أنه لا يزال ملخصًا جيدًا.

(تذكر ، لم يكن الحمض النووي معروفًا فقط عندما كتب داروين OtOoS حتى أن عمل جريجور مندل حدث لاحقًا!)

إلى حد بعيد المشكلة الأكبر هي أنه & # x27s يحاول وصف عملية تكون ، في جوهرها ، عشوائية وإحصائية. هذا يعني أنك لا تحصل على هذا النوع من التنبؤات المكونة من سبعة أرقام مهمة والتي تأتي من الفيزياء. (فيزياء الكم هي أيضًا إحصائية ، ولكن متوسط ​​10 14 ذرة للحصول على سبعة أرقام من الدقة أمر عملي هناك.)

المشكلة التي يواجهها التطور هي أنه يمكن أن يقدم تنبؤات استيفاء قوية (يجب وجود & quotmissing link & quot) ، ولكن الاستقراء الصارم (& نظرًا لضغط الاختيار هذا في البيئة ، كيف سيستجيب الانتقاء الطبيعي؟ & quot) محدود بـ:

فهمنا المحدود لضغوط الاختيار على كل جين. قد يؤدي تغيير بعض الجينات إلى حل المشكلة "أ" ، ولكن إذا تسبب في مشكلة أسوأ "ب" ، فسيتم اختيار التغيير ضده.

الطبيعة العشوائية للطفرة. غالبًا ما يكون هناك العديد من الحلول الممكنة ، ومن الصعب التنبؤ بأي منها سيتم اختياره.

النقل الجيني الأفقي (المعروف أيضًا باسم الجانبي) (HGT) هو المكان الذي يتم فيه نقل المواد العامة بطرق أخرى غير التكاثر. إنه يفسد المفهوم النظيف لـ & quotTree of Life tm & quot. إنها ليست نقطة ضعف في نظرية التطور الحديثة ، إنها مجرد تفاصيل أخرى تشرح الأشياء التي نراها. إنها نقطة ضعف في النموذج النقي & quotCommon Descent & quot (وهذا هو السبب في أن هذا النموذج ليس أفضل نموذج حديث). إنه & # x27s أيضًا أحد التفاصيل التي سيشوهها بعض الأشخاص عمدًا.

مثال على HGT الاصطناعي هو الهندسة الوراثية. يأخذ البشر الجين ل الصفة المطلوبة من نوع واحد ولصقه في جينوم نوع آخر. من حيث شجرة tm ، يوجد الآن خيط وراثي بين الأنواع الأصلية والمتلقي (على الفروع غير ذات الصلة).

اتضح أن ما تعلمه علماء الأحياء مؤخرًا ، الفيروسات القهقرية يتم القيام به إلى الأبد. هذا هو الفيروس القهقري ، الفيروس الذي ينقسم إلى الحمض النووي حتى تقوم آلية الخلية بعملية النسخ. إذا حدث هذا التضفير في خط الجراثيم (البويضة / الحيوانات المنوية عند البشر) ، فقد يصبح الحمض النووي الجديد جزءًا من الجينوم البشري المستمر. يؤدي هذا إلى إنشاء شبكة طويلة من الاتصالات بين الفروع المختلفة للشجرة tm. تشير التقديرات إلى أن 5٪ -8٪ من الحمض النووي البشري له أصله في الفيروسات القهقرية.

البكتيريا (لأنها فقط تنسخ / تنقسم) معرضة بشكل خاص لـ HGT. المكافئ البكتيري للفيروسات القهقرية هو العاثيات. بين هذه الآليات وغيرها ، شجرة الحياة البكتيرية تم أشبه بشجيرة كثيفة ، حيث يرتبط كل شيء بكل شيء آخر.

يجب أن أشير إلى أنني & # x27m لست عالم أحياء ، مجرد شخص عادي مهتم. إذا كان لدى أي شخص توضيحات أو تصحيحات ، فلا تتردد.


علم وظائف الأعضاء يهز أسس علم الأحياء التطوري

يستند هذا المقال إلى محاضرة الرئيس في مؤتمر IUPS ، برمنغهام ، المملكة المتحدة في 21 يوليو 2013.

نتائج جديدة

ما هو موضوع هذا الاستعراض؟

هل فتحت النتائج التجريبية الأخيرة في علم الأحياء التطوري فيما يتعلق بنقل الميراث الطريق لإعادة دمج علم وظائف الأعضاء مع علم الأحياء التطوري؟

ما هي التطورات التي يبرزها؟

الجواب نعم ، وهذا يتطلب توليفة جديدة بين النظرية التطورية وعلم وظائف الأعضاء التجريبي.

"التوليف الحديث" (الداروينية الجديدة) هي نظرة للتطور تتمحور حول الجينات في منتصف القرن العشرين ، وتستند إلى الطفرات العشوائية المتراكمة لإنتاج تغيير تدريجي من خلال الانتقاء الطبيعي. تم استبعاد أي دور للوظيفة الفسيولوجية في التأثير على الوراثة الجينية. أصبح الكائن الحي مجرد حامل للأشياء الحقيقية للاختيار ، جيناته. نحن نعلم الآن أن التغيير الجيني بعيد كل البعد عن العشوائية وغالبًا ما يكون غير تدريجي. لقد فككت الجينات الجزيئية وتسلسل الجينوم هذه النظرة التقييدية غير الضرورية للتطور بطريقة تعيد تقديم الوظيفة الفسيولوجية والتفاعلات مع البيئة كعوامل تؤثر على سرعة وطبيعة التغيير الموروث. يمكن توريث الخصائص المكتسبة ، وفي عدد قليل ولكن متزايد من الحالات ، ثبت الآن أن الوراثة قوية لعدة أجيال. يمكن للقرن الحادي والعشرين أن يتطلع إلى توليفة جديدة من شأنها إعادة دمج علم وظائف الأعضاء مع علم الأحياء التطوري.

للحصول على إجابات لبعض الأسئلة الشائعة ، يرجى النقر على الرابط أدناه http://musicoflife.co.uk/pdfs/Answers.pdf

لقراءة تقييم لهذه الورقة بواسطة F1000Prime ، يرجى النقر على الرابط أدناه http://f1000.com/prime/718000110؟key=dccChwQFp3Pv6hy٪20

اسم الملف وصف
EPH_1282_sm_SuppMat.pptx4.5 ميغابايت دعم عنصر المعلومات

يرجى ملاحظة ما يلي: الناشر غير مسؤول عن محتوى أو وظيفة أي معلومات داعمة مقدمة من المؤلفين. يجب توجيه أي استفسارات (بخلاف المحتوى المفقود) إلى المؤلف المقابل للمقالة.


هل تنكر نظرية التوليف الحديثة للتطور إمكانية توريث الخصائص المكتسبة؟ - مادة الاحياء

معلومات المتصفح:
أفضل عرض في:
دقة الشاشة 800x600 بكسل أو أكبر.
Internet Explorer 5 وما فوق أو
Netscape 6 وما فوق.

تطوير الفكر التطوري

يمكن أن يكون تدريس التطور محفوفًا بالصعوبات: ربما تكون النظرية العلمية الوحيدة التي يتم رفضها على أساس الاعتقاد الشخصي. لهذا السبب ، قد يكون علينا الانتقال من مجرد تدريس سلسلة من الحقائق والمفاهيم إلى النظر في تطور نظرية التطور ، ووضعها في سياقاتها الاجتماعية والتاريخية.

وعلق ويليام كوبرن ، الذي كتب عددًا من الأوراق حول تدريس التطور ، (1994) "تدريس التطور في المرحلة الثانوية - يشبه إلى حد كبير تقديم داروين أصل الأنواع للجمهور الذي كان له تاريخياً وجهة نظر مختلفة جدًا عن الأصول. "لمواجهة هذا التحدي ،" [ينبغي] على المعلمين أن يمهدوا الدراسة المفاهيمية للتطور بحوار في الفصل. على دراية بمواد عن التاريخ الثقافي للداروينية "ويستمر (1995 ، ص 295) ،" لا أصدق. يمكن تدريس هذا التطور بشكل فعال من خلال تجاهل الأسئلة الميتافيزيقية الهامة (أي الدينية بشكل أساسي). لا يعالج المرء هذه القضايا من خلال تدريس عقيدة ، ولكن من خلال الرجوع تاريخيًا إلى البيئة الثقافية والفكرية في زمن داروين والأسئلة الكبرى التي كافح الناس بشأنها ".

ما يلي هو محاولة لتزويد هذا الإعداد التاريخي ، بمعلومات عن اللاعبين الرئيسيين الذين طوروا التفكير البيولوجي والجيولوجي وقدموا السياق العلمي الذي يمكن أن يكون لداروين فيه رؤيته الهامة.

السياق التاريخي والاجتماعي للداروينية

اسأل "من طور مفهوم التطور؟" وربما يجيب معظم الناس بـ "تشارلز داروين". ولكن ، بينما جمع داروين قدرًا هائلاً من الأدلة على حقيقة التطور ، والأهم من ذلك ، أنه قدم آلية - نظرية الانتقاء الطبيعي - والذي من خلاله يمكن أن يستمر ، كانت فكرة التطور موجودة لفترة أطول.

القرن السابع عشر: جون راي: مفهوم "الأنواع"

كان أول عالم (بالمعنى الحديث للكلمة) يقوم بدراسة شاملة للعالم الطبيعي هو الإنجليزي جون راي (1627 - 1705). كان راي طالبًا لامعًا ، بشكل غير معتاد في وقته ، لم يأخذ الأوامر المقدسة عند إكمال شهادته في كامبريدج (إلى حد كبير بسبب الاضطرابات الاجتماعية والدينية المرتبطة بالحرب الأهلية ، ولكن أيضًا بسبب معتقداته الشخصية). أُجبر على الاستقالة من زمالة الجامعة ، وكان تحت رعاية صديقه فرانسيس ويلوبي (1635 - 1672) ، الذي شارك راي في اهتماماته العلمية ، لتطوير كتالوجاته للعالم الحي. تكمن اهتمامات راي الخاصة في النباتات ، التي طور لها نظام تصنيف مبكرًا يعتمد على علم وظائف الأعضاء وعلم التشريح. خلال هذا العمل ، أسس راي المفهوم الحديث لـ محيط ، مع ملاحظة أن الكائنات الحية من أحد الأنواع لا تتزاوج مع أعضاء من نوع آخر ، واستخدمتها كوحدة أساسية للتصنيف.

درس راي أيضًا الحفريات ، واعترف بأنها تشكلت من كائنات حية ذات يوم ، وتصدى للتناقضات بين رواية الكتاب المقدس عن الخلق ودليل التغيير والانقراض الذي رآه في حفرياته. متدينًا بعمق ، رفض أي احتمال لأرض قديمة ومتغيرة ، كما فعل جميع العلماء في عصره.

القرن الثامن عشر: كارل لينيوس والنظام التصنيفي الحديث

تم اختيار أفكار راي حول التصنيف وتوسيعها من قبل كارل لينيوس المعروف (1707 - 1778). كان مفتونًا بالنباتات ، وأولى اهتمامًا أكبر بكثير مما هو مطلوب لدراسته الطبية في الجامعة ، وتناول الفكرة الجديدة بأن النباتات تتكاثر جنسيًا ، باستخدام الاختلافات في الهياكل التناسلية لتطوير نظام لتصنيف النباتات. انتقل إلى دراسة الحيوانات ، وللمساعدة في فهم الحجم الهائل من البيانات المتراكمة أثناء التدريس والبحث ، أعطى جميع عيناته اسمًا وصفيًا ذي الحدين اللاتيني ، أو كلمتين. استخدم لينيوس هذه الأسماء بشكل منهجي في نظام التصنيف الخاص به ، والذي نشره باسم "Systema naturae". ال "سيستيما"مبنيًا على عمل راي السابق وفهرس تنوع الكائنات الحية بطريقة متماسكة ومنطقية - الطريقة الهرمية المألوفة الآن لترتيب الكائنات الحية ، من الممالك الشاملة بالكامل من خلال الفئات والأوامر إلى جنس وأنواع كل كائن حي. ذهب لينيوس إلى أبعد من ذلك ليشمل البشر في نظامه ، واعتقد أن البشر والقردة العليا مرتبطان ارتباطًا وثيقًا لدرجة أنه يجب وضعهم في نفس الجنس ، ومع ذلك ، لم يفعل ذلك في الواقع ، لتجنب تناقض تعاليم الكنيسة.

على الرغم من كونه رجلًا متدينًا يعتقد أن جميع الأنواع قد خلقت معًا ، إلا أن لينيوس ما زال يفكر في العمر الظاهر للأرض. أصبحت الحفريات الآن مقبولة جيدًا على أنها بقايا كائنات سابقة ، وجدت أحيانًا بعيدة عن البحر ، ولم يكن متأكدًا من إمكانية تحقيق هذا التوزيع في الوقت الذي قدمه الطوفان التوراتي. لم يكن وحيدًا في هذا ، حيث بدأ العلماء المعاصرون في كل من العلم والتاريخ في التشكيك في حسابات رئيس الأساقفة أوشر التي أعطت عمر الأرض 6000 عام.

بوفون عن التطور وعمر الأرض

كان الفرنسي جورج لويس لوكلير ، كونت دي بوفون (1707 - 1788) ، ذكيًا فكريًا ويعمل بجد للغاية (على الرغم من أنه كان يعتبر نفسه كسولًا بشكل طبيعي) وأنتج مجموعة هائلة من الأعمال طوال حياته. حدد المعرفة الحالية للتاريخ الطبيعي بأكمله في 44 مجلدًا "تاريخ طبيعي" ("هيستوار ناتوريل") ، وهي سلسلة أدت إلى زيادة الاهتمام الشعبي بالعلوم بشكل كبير. كما ساهم في الجدل حول عمر الأرض (الذي بدأه إسحاق نيوتن) ، مما يشير إلى أن كوكبنا قد تشكل في حالة منصهرة وأن تبريده التدريجي يجب أن يكون قد استغرق أطول بكثير مما سمح به آشر وغيره من اللاهوتيين (أو 50000 التي سمح بها نيوتن). في الواقع ، على عكس العلماء السابقين ، حاول بوفون الإجابة على هذا السؤال بوسائل تجريبية ، وهو أمر وُصف بأنه "حدث تاريخي في العلم" (جون جريبين ، 2002).

أعطى بوفون أيضًا اعتبارًا لمفهوم التطور - وهو مفهوم كان متداولًا قبل فترة طويلة من تقديم تشارلز داروين a آلية الذي يمكن أن يحدث التطور - يتساءل عن دور أعضاء أثرية ، والتي بدت كذبة لفكرة أن الخلق قد حقق كمال الشكل ، وحول إمكانية انحدار الأنواع من أسلاف سابقين.

السيرة الذاتية على الإنترنت لجورج لويس لوكلير متاحة على http://www-gap.dcs.st-and.ac.uk/

أفكار إيراسموس داروين حول التطور

لم يكن تشارلز أول من فكر في مفهوم التطور في عائلته. كان جده إيراسموس داروين (1731 - 1802) طبيبًا ريفيًا ناجحًا نشر على نطاق واسع في العديد من المجالات العلمية. وكان ايضا شاعرا وكتابه ".محبي النباتات"قدم للجمهور تعقيدات تصنيف النبات والتكاثر. كتاب آخر ،"Zoonomia"، عرض أفكار إيراسموس حول التطور. كان مدركًا أن الأنواع الحديثة تختلف عن الأنواع الأحفورية ، وشاهد أيضًا كيف استخدم مربي النباتات والحيوانات الانتقاء الاصطناعي لتحسين منتجاتهم. كان يعلم أن النسل ورث السمات من آبائهم ، وذهب بقدر ما يقول إن الحياة على الأرض يمكن أن تنحدر من سلف مشترك. فبينما كان إيراسموس يؤمن بالخلق الأصلي للحياة ، كان إلهه "بعيدًا عن التدخل" منذ تلك اللحظة فصاعدًا. لم يتم قبول أفكاره على نطاق واسع في إنجلترا ، ولكن في فرنسا ، كان لامارك يطور وجهات نظر مماثلة للتغير التطوري.

سيرة جان بابتيست لامارك على الإنترنت متاحة على http://en.wikipedia.org/wiki/Jean-Baptiste_Lamarck

ومع ذلك ، تم رفض أفكار لامارك أيضًا ، ولفهم السبب ، نحتاج إلى النظر في الدور الذي لعبه جورج كوفييه.

مساهمة كوفييه في علم الحفريات

كان جورج كوفييه (1769 - 1832) مهتمًا بعلم الأحياء منذ الطفولة ، وهو اهتمام نماه أكثر أثناء إقامته في الريف الفرنسي خلال الثورة. قرأ لينيوس وبوفون وعمل على أفكاره الخاصة حول التصنيف والتصنيف ، قبل أن ينضم إلى متحف التاريخ الطبيعي في باريس ، حيث درس التشريح المقارن وكتابته. كان عمله مفيدًا للغاية في تفسير بقايا الحيوانات الأحفورية وربطها بالأنواع الحية. صنف كوفييه أيضًا الحيوانات وفقًا لخطة جسمها (كالفقاريات والرخويات وتلك ذات الهياكل الخارجية المفصلية وتلك ذات التماثل الشعاعي) ، وهو تقدم كبير في التفكير في العلاقات. أدت دراساته المكثفة عن الحفريات إلى ظهور علم الحفريات ، وأدرك أن مجموعات معينة من الكائنات الأحفورية مرتبطة بطبقات صخرية معينة. يعني هذا الاكتشاف الأخير أنه أصبح من الممكن ترتيب الطبقات حسب العمر النسبي للحفريات.

نموذج الكارثة لتاريخ الأرض

أخبرته دراسات علم الحفريات كوفييه أن أعدادًا كبيرة قد انقرضت. لتفسير ذلك ، استخدم مفهوم الكارثة: تسببت سلسلة من الكوارث ، التي تم تسجيل إحداها في القصة التوراتية للفيضان ، في موجات متكررة من الانقراض. ثم أعيد تسكين المناطق عن طريق الهجرة من المناطق غير المتأثرة: لم يكن هناك مجال في هذا النموذج لتطور أنواع جديدة. في رأيه ، لم تتغير الحياة على الأرض لمئات الآلاف من السنين ، منذ الخلق. إن تمسك كوفييه بمفهوم أن الأنواع "ثابتة" وغير متغيرة يعني أنه رفض نموذج التطور الذي طوره زميله الفرنسي لامارك.

مفاهيم لامارك للتطور والوراثة

عمل جان بابتيست لامارك (1744 - 1829) أيضًا في متحف التاريخ الطبيعي في باريس ، لكن وجهات نظره حول الأنواع كانت عكس وجهة نظر كوفييه. اقترح نموذجه للتطور أن الأفراد كانوا قادرين على نقل خصائص نسلهم المكتسبة خلال حياتهم. (في ذلك الوقت كان هذا نموذجًا مقبولًا تمامًا للتغيير ، نظرًا لعدم معرفة أي شيء على الإطلاق عن عمليات الميراث.) ولكن ما أزعج كوفييه هو اقتراح لامارك بأن الأنواع لم تنقرض ، بل تطورت بدلاً من ذلك إلى شكل آخر. في الواقع ، ذهب لامارك إلى أبعد من ذلك ، مشيرًا إلى أن التطور أنتج كائنات أكثر تعقيدًا من أسلاف بسيطة ، وأن عملية التغيير هذه استغرقت وقتًا.

شرح إيتيان جيفروي سانت هيلار (1772-1844) بالتفصيل آراء لامارك. مثل لامارك ، شعر أن البيئة يمكن أن تحدث تغييرات في الكائنات الحية ، لكنه استمر في الإشارة إلى أنه إذا كانت هذه التغييرات ضارة ، فإن الكائن الحي سيموت فقط أولئك الذين يتكيفون جيدًا مع البيئة. هذه مقدمة لنظرية داروين في الانتقاء الطبيعي ، لكن جيفروي لم يواصل تطوير فكرته أكثر من ذلك. هذا لأن كوفييه سخر تمامًا من اقتراحاته وأفكار لامارك حول وراثة الخصائص المكتسبة. وبما أن كوفييه كان عالماً بارزاً ، فقد حملت هجماته وزنًا كبيرًا. قبل معظم العلماء مبدأ الكارثة الذي دافع عنه بقوة ، حتى عمل الإنجليز جيمس هوتون وتشارلز ليل.

سيرة Etienne Geoffroy Saint-Hillaire على الإنترنت متاحة على http://www.nceas.ucsb.edu/

جيمس هاتون ومبدأ التوحيد

قدم جيمس هوتون (1726 - 1797) مساهمة كبيرة في فهم العمليات الجيولوجية التي شكلت الأرض. كان كيميائيًا متحمسًا ولكنه طور أيضًا اهتمامًا قويًا بالجيولوجيا. أدرك هوتون أن الأرض كانت قديمة جدًا. لقد رأى أنه لا توجد حاجة لكوارث عالمية لتشكيل سطح الأرض. بدلاً من ذلك ، مع الوقت الكافي ، يمكن للعمليات التدريجية المستمرة للتعرية والترسيب والارتفاع أن تنتج السمات الجيولوجية التي رآها. أصبح هذا المفهوم معروفًا باسم مبدأ التوحيد.

بدون مفهوم الأرض القديمة للغاية والمتغيرة ببطء ، لم يكن لدى داروين الوقت المتاح لنموذجه للتطور. في الواقع ، طبق داروين على وجه التحديد مفهوم هوتون للتغيير التدريجي ، أو التدرج ، على نموذجه لكيفية تطور الأنواع.

السيرة الذاتية عبر الإنترنت لجيمس هاتون متاحة على http://www.usgs.gov/museum/575005.html

القرن الثامن عشر: تشارلز ليل

ذهب تشارلز ليل (1797-1875) إلى أكسفورد لدراسة الرياضيات والقانون لكنه تحول إلى الجيولوجيا بعد أن تعرّف على أعمال هوتون. قابل جدعون مانتل ، الذي اكتشف العديد من الديناصورات المختلفة في الصخور الإنجليزية ، مما دفعه إلى الدراسة الجادة للتاريخ الجيولوجي. سافر ليل على نطاق واسع في أوروبا ، حيث لاحظ قيعان البحر المرتفعة القديمة مفصولة بتدفقات الحمم البركانية ، وأصبح مقتنعًا بأن نموذج هوتون للتغير الجيولوجي التدريجي كان صحيحًا. لقد جمع قدرًا كبيرًا من الأدلة الداعمة للتوحيد ووضع ذلك في "مبادئ الجيولوجيا"، وهو كتاب كان له تأثير هائل على داروين. بالإضافة إلى البناء على فكرة التغيرات الطبيعية التدريجية طويلة المدى كقوة تشكيل لسطح الأرض ، نظر لايل في أصول النباتات والحيوانات. بينما كان يؤمن بالخصوصية خلق جميع الأنواع الموجودة الآن ، كما أدرك أن العديد من الأنواع قد انقرضت واستبدلت بأنواع أخرى.

وهكذا ، بحلول الوقت الذي أصبح فيه تشارلز داروين مهتمًا بالتاريخ الطبيعي ، تم تطوير العديد من المفاهيم الحاسمة لتفكيره.

تشارلز داروين ونظرية التطور بالانتقاء الطبيعي

كان تشارلز روبرت داروين (1809 - 1882) واحدًا من ستة أطفال ولدوا لروبرت وسوزانا داروين. كان روبرت طبيبًا محليًا يحظى باحترام كبير وأيضًا كان يعمل في بنك استثماري خاص ، وكانت العائلة دائمًا في وضع جيد للغاية. كان تشارلز مفتونًا بالعلم ، وخاصة التاريخ الطبيعي ، منذ صغره. تمنى والده أن يصبح طبيباً ، لكن التجربة المؤلمة المتمثلة في مراقبة عملية جراحية لطفل غير مخدر تسببت في رفض تشارلز تلك المهنة وأصبح يأخذ دروساً في الجيولوجيا والتاريخ الطبيعي ، وخاصة علم الأحياء البحرية.

ما زال روبرت داروين يتمنى أن يكون لابنه مهنة ، ولذلك رتب له أن يدرس لرجال الدين في كامبريدج. تمكن العديد من رجال الدين في البلاد من الجمع بين واجباتهم الكهنوتية والاهتمام بالتاريخ الطبيعي ، لذلك بدا أن هذا هو الشيء الواضح بالنسبة لتشارلز.

However, Charles once more ignored his official studies and took classes reflecting his interest in the natural world, including botany and geology. His teachers in these courses viewed Darwin as an outstanding and hardworking pupil, but his father was still set on him becoming a country parson.

The summer after he graduated from Cambridge, Charles received a letter that was to change his life. His botany professor, John Henslow, had put his name forward to join the crew of HMS Beagle, on a surveying expedition to South America. Contrary to popular myth, this was not the naturalist's position (which was filled by the ship's doctor). Instead, the Beagle's captain, Robert FitzRoy, required a "gentleman companion" to provide company and conversation on the voyage. FitzRoy found Darwin acceptable and the Beagle left on what was to be a five-year voyage on December 27, 1831. Darwin was yet to turn 23.

Robert Darwin (who was paying Charles' expenses) expected that his son would settle down on the voyage and come home ready to take up a country parish. His university tutors and scientific friends had different expectations: Charles was to collect scientific specimens and send them back to England. This sort of amateur collecting was a significant hobby for the upper classes in Darwin's time - and provided a livelihood for less well-off men such as Alfred Russel Wallace, who was later to provide the impetus for the publication of "حول أصل الأنواع".

Darwin's thinking was enormously influenced by the work done by previous scientists. Not least of these was Charles Lyell. Darwin took Lyell's "مبادئ الجيولوجيا" for reading matter on the voyage. What he read, and later confirmed at first hand in South America, led him to accept the uniformitarian approach to Earth's history. This is significant because it allowed for the vast age of the Earth, necessary for his model of gradual evolutionary change.

Darwin travelled extensively in South America while the Beagle continued its surveying duties. He made extensive fossil collections and noticed that these fossils were found in regions now occupied by their slightly different descendants. This led him to think about factors affecting a species' distribution. He also found evidence supporting Lyell's theory of gradual geological change, such as fossils and ancient sea beds now far from the sea, and witnessed first-hand how a large earthquake could raise the land.

He also visited the Galapagos Islands and noted how the finches and iguanas there resembled those of the South American mainland. Contrary to the usual story, "Darwin's finches" did not provide him with a "eureka!" الوقت الحاضر. He noticed how the islands' giant tortoises varied from island to island, but the significance of the varied finch species did not strike him until after his return to England.

Darwin was greeted with considerable scientific acclaim on returning home. This was due to the quality and quantity of the scientific specimens he brought with him, and in fact he first made his name as a geologist, not a biologist. Robert Darwin became resigned to the fact that his son was going to follow his own path, and Charles settled down to writing about his travels, and studying his specimens. And he began to develop his theory of evolution by natural selection as a coherent explanation for his observations on the form and distribution of species, tying it into the concepts developed by other thinkers such as Lyell, Lamarck and Malthus. While he quickly produced an outline of this theory, Darwin was to spend the next 25 years refining it and amassing still more supporting evidence. It took a letter from Alfred Russel Wallace to push him into publication.

Alfred Russel Wallace arrives independently at a theory of evolution

Alfred Russel Wallace (1823 - 1913) did not have the same advantages in life as Charles Darwin. Largely self-taught, he had always had an interest in natural history but not the funds to indulge it. Unhappy with what was essentially a dead-end job he managed to save enough money to fund a trip to South America, with the intention of collecting specimens and selling them to wealthy private collectors. This was a difficult life but Wallace was moderately successful. More importantly, he also attended various scientific meetings, published papers, and began corresponding with Darwin.

While on a major expedition to South-East Asia Wallace began to give serious consideration to how the species he was observing might have evolved. Like Darwin, he was influenced by the ideas on limits to population size developed by Malthus. Quite independently of Darwin, Wallace came up with the idea that the best-adapted organisms in a population would survive to breed, passing on their adaptations to their offspring. He worked this insight up into a paper that he sent to Darwin, asking for his comments and assistance in getting it published.

Online biography of Alfred Russel Wallace available at http://en.wikipedia.org/wiki/Alfred_Russel_Wallace

The theory of evolution by natural selection

Darwin was shocked to receive Wallace's paper. He had been sitting on his theory for 25 years and here was another naturalist coming up with the same concept. Darwin felt that Wallace should have priority in publication, but was persuaded by his friends that he should produce a pr cis of his own work. The two documents were read together at a meeting of the Royal Society, but it is Darwin's contribution that we remember today. "On the Origin of Species by Means of Natural Selection, or the preservation of favoured races in the struggle for life" was published in 1859.

The following statements represent the heart of the theory of how species evolve by the process of natural selection, developed by Darwin and Wallace:

  • Observation 1: organisms of all species can produce so many offspring that their population size would increase exponentially if all individuals that are born reproduce successfully.
  • Observation 2: populations tend to remain stable in size, except for seasonal fluctuations.
  • Observation 3: environmental resources are limited.
  • Inference 1:production of more individuals than the environment can support leads to a struggle for existence among individuals of a population, with only a fraction of offspring surviving each generation.
  • Observation 4: individuals of a population vary extensively in their characteristics no two individuals are exactly alike.
  • Observation 5: much of this variation is heritable.
  • Inference 2: survival in the struggle for existence is not random, but depends in part on the hereditary make-up of the surviving individuals. Those individuals whose inherited characteristics best fit them to their environment are likely to leave more offspring than less-fit individuals.
  • Inference 3: this unequal ability of individuals to survive and reproduce will lead to a gradual change in a population, with favourable characteristics accumulating over the generations.
  1. Natural selection = differential reproductive success.
  2. Natural selection occurs as a result of interaction between the environment and genetic variability in the population.
  3. The outcome of natural selection is the adaptation of populations to their environment.

A major problem for Darwin lay in the apparent lack of a mechanism by which features could be inherited. Gregor Mendel had developed his theory of heredity at much the same time as Darwin was grappling with the theory of evolution by natural selection. However, although Mendel published his findings, it seems that Darwin never read the paper. In fact, the significance of Mendel's work wasn't properly grasped until early in the 20th century.

The "rediscovery" of Mendel's research led to the understanding of how various characteristics, coded for in an individual's DNA, could be passed on to successive generations. However, both Mendel and the early geneticists recognised only the classic "either/or" states of discrete characteristics. It seemed there was no way to explain how natural selection could operate on more subtle variations within a population.

It took the development of population genetics to reconcile Mendelism and Darwinism. As the name suggests, population genetics examines genetic variation within populations, not individuals, and allows an understanding of the relationship between this variation and natural selection.

The modern synthesis, a "comprehensive theory of evolution" (Campbell & Reece, 2002), was developed in the 1940s. It brings together information from the fields of population genetics, palaeontology, taxonomy, biogeography, and molecular biology. It "emphasises the importance of populations as the units of evolution, the central role of natural selection as the most important mechanism of evolution, and the idea of gradualism to explain how large changes can evolve as an accumulation of small changes occurring over long periods of time" (Campbell & Reece, 2002: 446). While modern evolutionary biology may see healthy debate over some of the assumptions made by the modern synthesis, the underlying tenets of evolution set out by Charles Darwin remain secure.

Browne, J. (1995) Charles Darwin: Voyaging Pimlico

Cobern, W. (1994) Point: belief, understanding, and the teaching of evolution Journal of Research in Science Teaching 31(5): 583-590

Cobern, W. (1995) Science education as an exercise in foreign affairs Science & Education 4: 287-302

Gribbin, J. (2002) Science: a History 1543-2001 Penguin

Keynes, R. (2002) Fossils, Finches and Fuegians: Charles Darwin's adventures & discoveries on the Beagle, 1832 - 1836 Harper Collins

van Oosterzee, P. (1997) Where Worlds Collide: the Wallace Line قصب


What is Lamarckism?

Lamarckism is a concept introduced by French biologist Jean-Baptiste Lamarck (1744–1829). He brought forward the concept that an organism can pass on characteristics acquired during its lifetime to its offspring. This concept is also referred to as the soft inheritance or heritability of acquired characteristics.

Lamarck incorporated two ideas into his theory of evolution which is Lamarckism

  • The theory of use and disuse – Individuals lose characteristics they do not require (or use) and develop characteristics that are useful.
  • The theory of Inheritance of acquired traits – Individuals inherit the traits of their ancestors

The most common example of Lamarckism was expressed in terms of giraffes having long necks. According to Lamarck, Giraffes stretching their necks to reach leaves high in trees result in strengthening and lengthening of their necks as shown in figure 01, which proved the theory of use and disuse. These giraffes had offspring with slightly longer necks. This proved the theory of soft inheritance. Lamarckism also disapproves the phenomenon of extinction. He stated that all organisms adapt in some way or the other and results in forming a new species. This also supported his theory of use and disuse.

Figure 01: Long neck of Giraffes explaining Lamarckism

But this hypothesis could not be applied for all traits, and thus Lamarckism was considered one factor for the theory of evolution. Later it was suggested that these could be due to epigenetic factors.


Famous physiologist embarrasses himself by claiming that the modern theory of evolution is in tatters

Here we go again: someone arguing that DARWIN WAS RONG (well, he was, on several issues) and also that DARWIN’S INTELLECTUAL DESCENDANTS ARE RONG TOO. But this time it’s not a creationist but a card-carrying biologist, and a famous one, too.

Matthew Cobb ruined my morning by sending me a video of the renowned physiologist Denis Noble (born 1936 and a professor at Oxford until 2004), whose name is followed by a veritable alphabet soup of honors (CBE, FRS, FRCP). His contributions to physiology are apparently multifarious, though I confess I don’t know much about Noble or what he did. Nevertheless, in his dotage he’s taken to writing and talking about how modern evolutionary biology (“neo-Darwinism” or “the Modern Synthesis”) is wrong, and الذي - التي I know something about. And Noble, as you’ll see in the video, is wrong in fact, I’d use the physics adage and say “he’s not even wrong.”

Noble’s motivation, apparently, is to put physiology back at the High Table of Evolution, as Steve Gould wanted to do with paleontology. That is, Noble argues that the current paradigm of evolutionary biology doesn’t leave much of a niche for physiology. He’s butthurt about that! And so he constructs a case that not only is the Modern Synthesis wrong, because all its tenets have been disproven, but that his own “Nobleian Synthesis” leaves a central place for physiology. ما mitzvah!

The views in the video below were also given Noble’s paper published in Experimental Physiology this year (reference at bottom, free download). I read that paper and intended to write about it, but its misguided arguments and willful ignorance angered me so much that I moved on to other things. Now, with Noble’s video staring me in the face, repeating his stupid arguments against neo-Darwinism, I must respond. I can do no other.

If you’d rather read his views instead of spending 38 minutes watching this video, read his paper. If you’re an audiovisual type of person, watch this video, described on YouTube this way:

A major revolution is occurring in evolutionary biology. In this video the President of the International Union of Physiological Sciences, Professor Denis Noble, explains what is happening and why it is set to change the nature of biology and of the importance of physiology to that change. The lecture was given to a general audience at a major international Congress held in Suzhou China.

Here are Noble’s contentions and why they’re wrong:

1. Mutations are not random. This is a central tenet of evolutionary biology, which Noble says has now been disproven. It hasn’t. He argues that there are mutational hotspots in the genome, and that mutation rates can change in response to the condition of the organism or its environment.

That is true, but says nothing about the randomness of mutations. What we mean by “random” is that mutations occur regardless of whether they would be good for the organism. That is, the chances of an adaptive mutation occurring is not increased if the environment changes in a way that would favor that mutation. The word “random” does not, to evolutionists, mean that every gene has the same chance of mutating, nor that mutation rates can’t be affected by other things. What it means is that mutation is not somehow adjusted so that good mutations crop up just when they would be advantageous. My friend Paul Sniegowski, a professor at Penn, uses the term “indifferent” instead of “random,” and I think that’s a better way to describe the neo-Darwinian view of mutations.

And there are no experiments—none—showing that mutations are not indifferent, and plenty showing they are. In other words, Noble’s characterization of neo-Darwinism’s error is simply misguided.

2. Acquired characteristics can be inherited. In support of this neo-Lamarckian view, Noble trots out the tired old horse of epigenetics, arguing that environmentally-induced changes in DNA can be transmitted for several generations, presumably by differential methylation of the DNA. And that is also true.

لكن ما هو ليس true is that a. these changes are frequent, b. epigenetic changes, when they occur, are always induced by the environment, and c. epigenetic changes produced solely by the environment are the basis of adaptive evolution. There are four types of evidence for these contentions.

First, when we map adaptations in organisms, they invariably turn out to be changes in the DNA (either the structural or regulatory bits) and are ليس purely epigenetic, that is, are not based on methylation of DNA that is itself not coded in the genome.

Second, as I just noted, تكيفية methylation, such as “parental imprinting”, in which the father or mother contributes differently methylated DNAs that do different things in the zygotes and offspring, is based on instructions in the DNA itself. That is, the DNA carries instructions that say something like, “If you’re a male, methylate this bit of DNA in your sperm.” That is not environmentally-induced or Lamarckian change of the DNA. It’s based on simple, garden-variety evolution of genes themselves.

Third, I know of not a single adaptation in organisms that is based on such environmentally-induced and non-genetic change. Geneticists now know the genetic basis of dozens of adaptive traits that differ between populations and species. All of them reside in the DNA. If non-genetic adaptive change was common, we would have found it.

Finally, it would be odd if pure epigenetic changes were the basis of adaptations, because such changes are not inherited stably. For an adaptation to become fixed in a population or species, it must be inherited with near-perfect fidelity. And that is not the case for all environmentally-induced modificatons of DNA. They eventually go away.

Because of the supposed environmental acquisition of inherited traits, Noble claims in his talk that the Central Dogma of genetics (genes produce DNA produce organisms) is flat wrong. But he fails to show a convincing case of long-term evolution induced by an environmental modification of the genetic material. I’ve written extensively on the problems with the “epigenetically-driven” paradigm of evolution, and you can find posts on this site simply by searching for “epigenetic.”

3. The gene-centered view of evolution is wrong. Noble clearly has a beef about his colleague Richard Dawkins, and spends a lot of time in his talk arguing against both the notion of “selfish genes” and the idea that the gene is the true unit of selection rather than, say, the cell.

Here Noble is deeply confused. He decries the gene-centered view of evolution because, he says, “well, cells replicate too, and the cell carries the DNA, so the DNA can’t itself be the unit of reproduction.” That’s just dumb. Cells are transitory, and DNA is not. A cell is not passed on from one generation of individuals to the next, but the DNA molecule, which is in some sense immortal, is. This point is made clearly in Dawkins’s الجين الأناني.

Noble also claims that all biologists now recognize that selection is “multilevel” rather than just at the level of the gene. But he doesn’t explain what he’s talking about. Clearly, multilevel selection is logically possible, but we don’t know of many cases. In the case of the most famous form of “higher level” selection—group selection—I can’t think of a single convincing case in nature where a trait has plausibly evolved through that process.

What bothers me is that this kind of palaver sounds superficially convincing to those who don’t know a lot about evolution, and that may include the biologists in Noble’s audience.

4. Evolution is not a gradual gene-by-gene process but is macromutational. Here Noble cites examples of entire blocks of genes being moved around, or acquired from other species, in a leap. This, he says, invalidates the neo-Darwinian view of gradual evolutionary changes in genes.

And he’s right that those kinds of large changes sometimes happen. We now know, for example, that adaptations can originate with a big part of a gene “jumping” in an organisms to fuse with another gene, producing a hybrid gene that has beneficial consequences to the individual. Something similar occurs when organisms absorb genes from different species, as bacteria often do. Those changes can also occur in eukaryotes, like rotifers, that can take up DNA from, say, fungi, and the absorbed genes can be beneficial.

But that doesn’t show that the modern synthesis is wrong, for those big jumps or horizontally-transmitted changes in DNA must still obey the rules of population genetics. They are equivalent to mutations, but they’re just BIG mutations. The Modern Synthesis has expanded a bit to take account of these new genetic findings, which only recently became possible. But their discovery hardly invalidates the Synthesis.

Noble claims in this lecture that these kinds of changes overturn the view of evolution as a “branching bush” because genes can leap between distant twigs. He’s wrong. These kinds of changes are rare except in bacteria. If they were common, the reconstruction of evolutionary trees through systematics would be impossible. Different genes would show different patterns, and we’d never be able to use multiple-gene analysis to reconstruct the ancestry of a group of organisms. We wouldn’t be able to find out, for example, that our closest living relative is the chimpanzee. But the fact that multiple genes فعل show similar phylogenies, especially between species that are not extremely close relatives, is proof that Noble is wrong.

5. Scientists have not been able to create new species in the lab or greenhouse, and we haven’t seen speciation occurring in nature. This is what really burns my onions, because Noble is flat wrong here, and the study of speciation is my specialty. I’m not even sure why Noble makes this argument, which resembles a creationist argument. We haven’t seen new species arise before our eyes, ergo Jesus!

If species arise through evolution, as they must—and surely Noble admits this—then we should be able to see them forming in nature, even though their formation usually takes a long time: thousands or millions of years. That is, we should be able to see incipient cases of speciation: populations that are in all stages of evolving reproductive barriers against other populations. And indeed we do: this has been documented since the time of Ernst Mayr and Theodosius Dobzhansky in the 1930s and 1940s. Further, we have been able to ينتج new species in the laboratory through a mechanism of speciation important in plants: polyploidy (the appearance of a new species when either a pure species doubles its genome on its own or does so after hybridizing with a different species). Polyploidy is responsible for about 5-10% of new plant species, and we can make new polyploid species in the laboratory. We’ve known this for over a half century, and Noble should know that, too. It’s garden-variety evolutionary knowledge. But Noble doesn’t seem to have learned it.

Further, we can make “diploid hybrid species” in the lab by hybridizing two species and letting their mixed and somewhat incompatible DNA sort itself out over several generations. What you can get is a non-polyploid hybrid species that is reproductively isolated from both parental species—that is, a new lab-produced species. Loren Rieseberg has done this in sunflowers, and we’re beginning to find such cases occurring in nature.

Noble, then, is talking out of his hat when he argues that we haven’t been able to produce new species. But even if we hadn’t, that doesn’t mean that we can’t see speciation occurring in nature. As I said, it’s usually a gradual process, and if we can see all possible steps in nature, and show that the more distantly related populations show more reproductive isolation (as I did in a pair of papers with Allen Orr), then one has strong evidence that reproductive isolation increases gradually in nature as populations become geographically isolated for longer and longer periods. This is the same way we have figured out how stars evolve. We rarely see a single star changing, but we can trace the process of stellar evolution by seeing all stages occurring in different stars in our galaxy.

I’m writing this post in a bit of anger, as Noble’s attacks on the modern synthesis are both poorly informed and clearly motivated by his ambition to make physiology a central part of evolutionary biology. Although he’s an FRS and famous, he wants more: he wants his field to be central to evolution. But such misguided الغطرسة is not the way science is supposed to be done. And physiology is بالفعل important in evolutionary biology. It’s the reason why we look at the effects of a gene substitution, for example, not as a simple one-gene-produces-one-trait issue, but as a the gene’s overall effect on reproductive output through its effects ramifying through the complexities of development. Noble says that evolutionists are guilty of this “one-gene-one-trait” error, but he’s just wrong: I don’t know a single person in my field who holds this simplistic view.

None of the arguments that Noble makes are new: they’re virtual tropes among those people, like James Shapiro and Lynn Margulis, who embarked, at the end of their careers, on a misguided crusade to topple the modern theory of evolution.

However famous Noble may be in physiology, he’s a blundering tyro when it comes to evolutionary biology. هو قد try discussing his ideas with other evolutionists and listening to their responses. He obviously hasn’t done that, and yet travels the world trading on his expertise in physiology to show that the edifice of modern evolutionary biology is rotten. And he writes papers to that effect, including the dreadful piece referenced below.

But what’s هل حقا rotten is Noble’s knowledge of the field and his claim that virtually every assumption of neo-Darwinian evolution is wrong. In fact, his arguments are so rotten that they stink like old herring.


Saltation and Punctuated Equilibrium

Contrasted with Darwin’s view of a gradual process of change acting over vast ages of time, others have seen the history of life on Earth as one of giant leaps of rapid evolutionary change sprinkled through the millions of years. Darwin noted that the fossil record seemed to be missing the transitions from one kind of organism to the next that would confirm his gradualistic notion of evolution . Shortly after Darwin, there were proponents of evolutionary saltation—the notion that evolution happens in great leaps. The almost complete absence of transitional forms in the fossil record seemed to support this saltation concept and this was later coupled with genetics to provide a mechanism where “hopeful monsters” would appear and almost instantaneously produce a new kind of creature (e.g., changing a reptile into a bird). These “monsters” would be the foundation for new kinds of animals.

Saltation fell out of favor, but the inconsistency between the fossil record and the gradualism promoted by Darwin and others was still a problem. The work of Ernst Mayr, Stephen J. Gould, and Niles Eldredge was the foundation for the model of “punctuated equilibrium.” This model explained great periods of stasis in the fossil record punctuated with occasional periods of rapid change in small populations of a certain kind of creature. This rapid change is relative to the geologic time scale—acting over tens of thousands of years rather than millions. This idea is not inconsistent with Darwin’s grand evolutionary scheme. However, it seems that Darwin did not anticipate such a mechanism, though he commented that different organisms would have evolved at different rates. Whether evolution has occurred by gradual steps or rapid leaps (or some combination) is still a topic of debate among those who hold to the neo-Darwinian synthesis of mutations and natural selection as the driving forces of evolutionary change.

Contrary to Neo-Darwinism, punctuated equilibrium tries to account for the lack of fossil intermediates by appealing to rapid bursts of change interspersed in the millions of years. They still rely on mutations and natural selection, but at a much faster rate.


قراءة متعمقة

This article has been written for a physiological readership that may not be very familiar with the current debates in evolutionary and genetic theory. If you learnt evolutionary biology and genetics a decade or more ago you need to be aware that those debates have moved on very considerably, as has the experimental and field work on which they are based. Amongst the references cited, the following may help the reader to catch up: Margulis (1998) Jablonka & Lamb (2005) Noble (2006) Okasha (2006) Beurton وآخرون. (2008) Shapiro (2009) Pigliucci & Müller (2010ب). For those interested in the philosophical and social impacts of the metaphors used, Midgley (2010) gives a very readable account.


شاهد الفيديو: د. محمد العامري يتحدث عن نظرية السمات في القيادة الإدارية (أغسطس 2022).