A FAJFEJLŐDÉS

Hány különböző alkalommal kellett az életnek megszületnie? A kékmoszatok a kémiai evolúció egyik ösvényén jöttek létre, a baktériumok pedig egy másikon? Netán minden egyes kékmoszat-, illetve baktériumféleség teljesen különböző úton-módon alakult ki? Voltak a kémiai evolúciónak más, kacskaringósabb útvonalai is, amelyek mindegyike más és másfajta trilobitában végződött? Megint mások a különféle dinoszauruszokban? Egy pedig az emberben?

Csöppet sem valószínű. Ha a kémiai evolúció milliónyi különböző ösvényen haladt volna, külön-külön az egyes növények, állatok, illetve mikroorganizmusok felé, beleértve a legkésőbb keletkezetteket is, akkor olyan vegyületeknek is kellene létezniük, amelyek éppen most mennek át a kémiai evolúció folyamatán. Ilyeneknek azonban nyoma sincs.

Mi több, ha egyszer a kémiai evolúciót úgy magyaráztuk, mint ami az őslégkörrel rendelkező, élő anyag nélküli világban megy végbe, akkor nem logikus azt várnunk, hogy az oxigénes légkörű, élő anyagot tartalmazó világban is végbemenjen. Az oxigén annyira aktív, hogy az élő állapothoz közelítő, eléggé bonyolult vegyületekkel reakcióba lépve széttördeli, elroncsolja őket. (A mai élő szervezeteknek különböző agyafúrt módokon kell megvédelmezniük efféle vegyületeiket az oxigéntől.) Nem beszélve arról, hogy ha egyszer az élet létrejött, akkor bármely, az élő állapot közelébe fejlődő vegyület remek tápláléka lenne egy csomó teremtménynek, akik azt rögtön el is fogyasztanák.

Logikus tehát föltételeznünk, hogy az élet csak egyszer alakult ki az ősidőkben, vagy ha esetleg többször, akkor is a többi kísérlet egyetlenegy kivételével nem bizonyult eléggé életképesnek. Ha egyszer az élet egy bizonyos formája létrejött, fönnmaradt és virágzásnak indult, ez nagy valószínűséggel véget is vetett a kémiai evolúciónak.

Ha viszont így van, az életnek miért nem ez az egyetlen formája létezik keletkezésétől mindmostanáig? Hogyan lehetséges, hogy az élet oly sok különböző formában létezett a múltban (ahogy erről a fosszíliák tanúskodnak) és oly sok különböző formában létezik ma is?

A fosszíliák vizsgálata alapján megállapítható, hogy az élet különféle formái között kisebb-nagyobb fokú rokonság áll fönn.

Az ősi élőlények bizonyos szempontból hasonlóak egyik vagy másik mai szervezethez, s a kettő között gyakran további kövületek sorozata jelzi, hogy a szervezetek az ősitől a maihoz vezető változáson mentek keresztül. Ezt egy csomó egyéb típusú, biokémiai vagy akár egyszerű megfigyelési adattal is alátámaszthatjuk.

A magyarázat a következő. A szervezetek, miközben reprodukálják önmagukat (a szülők kicsinyeket hoznak a világra, akik felnőnek és maguk is utódoknak adnak életet), apránként megváltoznak. Egyes féleségeik („fajok”) kihalnak. Mások lassan, fokozatosan olyan szervezetté alakulnak át, amely már annyira eltér az eredetitől, hogy új fajnak tekinthető. Lesznek, amelyek két különböző utódfajt, vagy akár kettőnél is többet hoznak létre. Végeredményben tehát az élővilágban ma létező, hozzávetőleg kétmillió faj mindegyike (beleértve az egyetlen emberfajt, a Homo sapienst is) a korábbi fajok utóda, amelyek viszont még korábbiaktól származnak, és így tovább, vissza egészen az élet 3,5 milliárd évvel ezelőtti egyszerű formáiig, és azokon át az élet legelsőként létrejött formájáig, amelyet az azt megelőző kémiai evolúció eredményezett. Az élet e lassú fejlődését, amely a legegyszerűbb kezdeti formától az élő és kihalt fajok hatalmas sokaságáig vezetett, nevezzük biológiai evolúciónak.

A régi korok tudósainak két okból is nehéz volt elfogadni a biológiai evolúció fogalmát.

Először is: a nyugati világban elterjedt vallás szó szerint ragaszkodott a Bibliához, amely nemcsak azt tanította, hogy a Föld alig néhány ezer évvel ezelőtt keletkezett, hanem azt is, hogy minden egyes faj külön természetfölötti aktus révén teremtetett, vagyis hogy a fajok mindegyike kezdettől fogva létezik és különbözik a többitől. Attól tartottak, hogy a biológiai evolúció elismerése a vallás alapjait rázkódtatná meg, márpedig a tudósok többsége, őszintén vallásos lévén, nem akarta aláásni ezeket az alapokat. Még ha ahhoz eléggé tekintélyrombolók voltak is, hogy a megfontolt érvelést előnyben részesítsék a vakhittel szemben, jócskán tartaniuk kellett a földühödött társadalom reakciójától.

Másodszor pedig: ha voltak is olyan tudósok, akik meg voltak győződve róla, hogy ilyen evolúciónak lennie kellett, az még az ő számukra sem volt világos, hogy milyen mechanizmus révén mehetett végbe. A macskák kiscicákat, a kutyák kutyakölyköket, az emberek kisbabákat hoznak a világra, de a generációk között semmilyen változás sem utalt az evolúció folytatódására.

Elsőként Jean Baptiste de Lamarck (1744-1829) francia természetbúvár gondolt ki egy ilyen mechanizmust. 1809-ben föltételezte, hogy az élőlények bizonyos testrészeiket erősen, másokat viszont alig használják. Az erősen használatba vett testrészek kifejlődnek, a kevéssé kihasználtak pedig visszafejlődnek, s ezt aztán át is örökítik a leszármazottaiknak, akik tovább folytathatják a folyamatot, átadván az eredményt az ő leszármazottaiknak, és így tovább.

Mondjuk, egy bizonyos antilopnak, amely levelekkel táplálkozik, folyton nyújtózkodnia kell, hogy elérje a felső leveleket. Ahogy telnek az évek, a nyaka a nyújtózkodás következtében kicsit megnyúlik, a lábai úgyszintén. Hosszabb nyakát és lábát átörökíti az utódjának, aki folytatja a nyújtózkodást. Sok-sok generáció után végül is az antilop zsiráffá válik. Ez olyan sok generáció során következik be, hogy egy emberöltő vagy akár az egész emberi történelem időtartama alatt sem vehetjük észre a változást.

Ez az elképzelés azonban („evolúció a szerzett tulajdonságok öröklődése révén”) tévesnek bizonyult.

Először is: az elvégzett kísérletek azt mutatják, hogy a szerzett tulajdonságok nem öröklődnek. Az 1880-as években például August F. L. Weismann (1834-1914) német biológus 1592 egér farkát vágta le a születésükkor, összesen huszonkét egymást követő generáción keresztül, és azt tapasztalta, hogy továbbra is mindegyik normális farkú egereket szült.

Másodszor: sokszor olyan testrészekhez kapcsolódó tulajdonságok is megváltoznak, amelyeket az állat nem szándékosan használ. Például az evolúció létre tudott hozni olyan testszínt, amely képessé teszi az állatot arra, hogy beleolvadjon a környezetébe, ezáltal nagyobb biztonságban legyen az ellenségeitől. Az viszont aligha hihető, hogy például a kaméleon szándékosan igyekezne színt váltani, és ezért adna át egy hatékonyabb mechanizmust a kicsinyeinek.

1859-ben Charles Robert Darwin (1809-1882) angol természettudós, miután tizennégy éven át gyűjtötte a tárgyra vonatkozó bizonyítékokat, másféle megoldást javasolt.

Szerinte egy faj valamennyi generációja olyan tagokból áll, amelyek a legkülönfélébb tulajdonságaik tekintetében egy kissé különböznek egymástól. Vagyis vannak közöttük lassúbbak és gyorsabbak, magasabbak és alacsonyabbak, erősebbek és gyengébbek, vörösebbek és kékebbek. A változatok apró eltérései véletlenszerűek, és az eltérő tulajdonságok egyikével rendelkező egyedek (átlagukat tekintve) sikeresebbek lehetnek a túlélésben, mint azok, amelyek a másik tulajdonsággal bírnak.

Előnyös tulajdonságaikat a túlélők átörökítik az utódaikra, akik között ismét lesznek az átlagnál lassúbb és gyorsabb, magasabb és alacsonyabb, erősebb és gyengébb, vörösebb és kékebb változatok. Megint csak a jobban alkalmazkodó változatok fognak tovább élni és elszaporodni, úgyhogy hosszú idő múltán maga a faj lesz sokkal lassúbb vagy gyorsabb, magasabb vagy alacsonyabb, erősebb vagy gyengébb, vörösebb vagy kékebb. Különböző helyeken vagy különböző körülmények között különböző változatok jutnak érvényre, így aztán a faj kezd két vagy több szisztematikus variációt mutatni, ami végül is két vagy több különböző fajt eredményez. Vannak esetek, amikor egyik változat sem terjed el, mivel egyikük sem életképes annyira, mint más fajok - ilyenkor az illető faj kihal.

A természet bizonyos értelemben „válogat” a véletlenül létrejövő változatok között; ez pedig nem más, mint „biológiai evolúció a természetes kiválogatódás révén”. Az evolúciónak ez a felfogása győzedelmeskedett. A Darwin óta eltelt egy és negyed évszázadban sokat finomítottak az elméleten, s állandóan vitatják hol ezt, hol azt a részét. De ha a biológusok vitatkoznak is az evolúció mechanizmusának részletein, senki sincs, aki vitatná magát az evolúció tényét - ahogy az ember elvitatkozgathat azon, hogyan is működik pontosan az óra, anélkül, hogy tagadná: valóban mutatja az időt.