Print this page

Konvergenttisesta evoluutiosta

18.04.2008 - Kristian Hyvärinen

Hei, tahtoisin tiedustella artikkelista Evoluution kumoaminen 2. Luku 6. Siinä annettiin ymmärtää, että yhtäläisyydet fenotyypissä, mutta erilainen geneettinen rakenne ("pohjapiirrustus") viittaisi lähemmin yhteiseen suunnittelijaan kuin alkuperään.

Richard Dawkins paneutuu tähän aiheeseen kirjassaan Sokea kelloseppä (kannattaa lukea, erittäin päteviä argumentteja). Hänen mukaansa samat ominaisuudet tulevat näkyviin erilaisesta geneettisestä perimästä huolimatta, mikäli näistä on kyseisen fenotyypin ympäristössä hyötyä.

Kuten tiedämme, esimerkiksi eri mantereilla elävien olentojen elinympäristöt voivat muistuttaa erehdyttävästi toisiaan. Tällöin ne olennot, jotka kantavat vaikkapa sormien kehitykseen vaikuttavia geenejä, menestyvät molemmissa ympäristöissä, jolloin seuraa yhdenaikainen eli konvergenttinen evoluutio (samaan pisteeseen eri lähtökohdista). Täten en näe eri rakennetta riittäväksi kumoamaan evoluutioteoriaa. Voisitteko tarkentaa artikkelia, mikäli olen ymmärtänyt jotakin väärin?

Vastaus:

29.01.2009

 Kiitos kysymyksestäsi, ohessa vastauksemme.

Hei, tahtoisin tiedustella artikkelista Evoluution kumoaminen - luku 6. Siinä annettiin ymmärtää, että yhtäläisyydet fenotyypissä, mutta erilainen geneettinen rakenne ("pohjapiirrustus") viittaisi lähemmin yhteiseen suunnittelijaan kuin alkuperään.

Kyseinen artikkeli1 käsittelee varsinaisesti homologia-argumenttia. Homologiassahan on kyse yhteisen polveutumisen takia saadusta yhteisestä rakenteesta. Argumentin mukaan jo yhteisellä kantamuodolla olisi ollut kyseinen rakenne, eikä sen olisi siis tarvinut kehittyä molemmille eliöille erikseen. Eri lajeilla havaittavat samanlaiset rakenteet on sitten tulkittu todisteeksi yhteisestä polveutumisesta. Kuitenkin homologisiksi tulkitut rakenteet kehittyvät monesti eri alkion osista ja eri geenialueista, mikä on ristiriidassa esitetyn homologia-argumentin kanssa kanssa.

Todisteiden valossa on kuitenkin havaittu, että tietyt rakenteet ovat samanlaisia, vaikka niiden oletetulla yhteisellä kantamuodolla ei olekaan ollut kyseistä rakennetta. Tällaisessa tilanteessa rakenteen olisi täytynyt syntyä useampaan kertaan toisistaan riippumatta, jolloin rakenteen täytyy olla jossain määrin niin optimaalinen, ja toisaalta niin yksinkertainen, että sen syntyminen useammin kuin kerran olisi mielekästä.

Samanlaiset rakenteet selitetään kreationistien näkökulmasta yhteisellä suunnittelijalla. Sama suunnittelija olisi luonut eri eläimet käyttäen tarpeen mukaan hyväkseen samoja toimivia rakenneratkaisuja. Selitys ei kuitenkaan ole uskottava jos yhteneviä rakenteita esiintyy ainoastaan siellä missä niitä kuuluisi olla evoluutioteorian mukaan. Sen sijaan olisi luonnollista olettaa että kaikilla eläimillä jotka tarvitsevat samankaltaista rakenneratkaisua, olisi hyödynnetty samanlaisia rakenteita. Kreationismi olettaa siis yhtenevien rakenteiden esiintymisen erityisesti myös siellä missä niitä ei pitäisi yhteisestä polveutumisesta johtuen olla, kun taas evoluutioteoria joutuu selittämään rakenteiden esiintymisen vastaavanlaisella evolutiivisella kehityshistorialla. Evoluutioteoria voidaan siis sovittaa yhteen kaikenlaisten samanlaisuuksien kanssa, mutta koska se ei ennusta samanlaisuuksien esiintymisestä mitään kovin tarkkaa, se ei ennusta mitään hyvin. Tässä mielessä yhtäläisyydet fenotyypissä, mutta erilainen geneettinen rakenne todellakin viittaavat lähemmin yhteiseen suunnittelijaan kuin yhteiseen evolutiiviseen alkuperään.

Konvergenttisen evoluution mahdollisuus tekee myös evoluutioteoriaan pohjautuvan taksonomian erittäin haastavaksi, kun ei voi olla varma siitä, onko yhteinen piirre merkki sukulaissuhteesta, vai onko kyseessä konvergenssi. Joissain tapauksissa konvergenssit ovat niin samanlaisia etteivät biologit osaa päätellä onko kyseessä homologia vai konvergenssi, ennen kuin tarkastellaan eliöiden muita tuntomerkkejä. Tapauskohtaisesti täytyy siis "tietää" lajien välinen evolutiivinen yhteys ennen kuin voi tietää onko kyseessä homologia vai konvergenssi. Konvergenttisen evoluution mahdollisuus syö siis erityisesti pohjan koko homologia-argumentilta. Konvergenttinen evoluutio voidaan perustella yhteisen ekologisen lokeron tuomalla yhteisellä valintapaineella, jolloin itse ajatus konvergenssista ei ole mitenkään evoluutioteorian vastainen. Konvergenssit kuitenkin tekevät evoluutioteorian testattavuudesta hyvin kyseenalaisen, kun sen väitetään pystyvän selittämään mitä tahansa, eikä se tee mistään kunnollisia ennusteita.

Richard Dawkins paneutuu tähän aiheeseen kirjassaan Sokea kelloseppä (kannattaa lukea, erittäin päteviä argumentteja).

Mekin suosittelemme kyseistä kirjaa, koska se antaa hyvät perustiedot evoluutiosta ja evolutionistisesta argumentaatiosta. Kirja oikaisee monia yleisiä väärinkäsityksiä evoluutiosta ja auttaa ymmärtämään evoluution mahdollisuuksia. Varsinaisiin evoluution ongelmiin kirjassa ei kuitenkaan päästä käsiksi. Silmän evoluutio esimerkiksi käsitellään hyvin pinnallisesti2, ja siitä tehdään yleistys kaikkien monimutkaisempien rakenteiden evoluutioon. Myöskään geneettisiä mekanismeja ei käsitellä, jolloin informaation kehittymisen mahdottomuus sopeutumisen yhteydessä jää täysin käsittelemättä.

Hänen mukaansa samat ominaisuudet tulevat näkyviin erilaisesta geneettisestä perimästä huolimatta, mikäli näistä on kyseisen fenotyypin ympäristössä hyötyä. Kuten tiedämme, esimerkiksi eri mantereilla elävien olentojen elinympäristöt voivat muistuttaa erehdyttävästi toisiaan. Tällöin ne olennot, jotka kantavat vaikkapa sormien kehitykseen vaikuttavia geenejä, menestyvät molemmissa ympäristöissä, jolloin seuraa yhdenaikainen eli konvergenttinen evoluutio (samaan pisteeseen eri lähtökohdista). Täten en näe eri rakennetta riittäväksi kumoamaan evoluutioteoriaa. Voisitteko tarkentaa artikkelia, mikäli olen ymmärtänyt jotakin väärin?

Ajatus konvergenttisesta evoluutiosta on ihan toimiva yksinkertaisten ominaisuuksien, kuten nopeuden kohdalla. Voimakas valintapaine voi helposti optimoida eliön ruumiinrakennetta virtaviivaisemmaksi, keuhkoja ja sydäntä suuremmaksi sekä jalkoja pidemmiksi. On helppo havaita tällainen konvergenssi esimerkiksi gebardin ja vinttikoiran välillä.

Konvergenssien kanssa tulee kuitenkin ongelmia heti jos kyseessä on vähänkin monimutkaisempi rakenne, koska evoluutio ei kuitenkaan ole päämäärätietoinen prosessi. Konvergenttinen evoluutio riittää hyvin selittämään, kuinka samanlaisilla rakennetuntomerkeillä varustetut eliöt menestyvät samoissa ekologisissa lokeroissa, mutta se ei kykene selittämään miten nämä samanlaiset rakennetuntomerkit olisivat kehittyneet toisistaan riippumattomina. Selitykset ovat parhaimmillaankin vain tarinoita, eikä niiden uskottavuutta tutkita tekemällä oikeita tieteellisiä analyysejä.

On epäselvää, kuinka vahvasti samanlainen ekologinen lokero voi vaikuttaa samanlaisten rakennetuntomerkkien syntymiseen niin erilaisiin eliöihin. Esimerkiksi silmän tai jonkinlaisen fotoreseptorin olisi pitänyt syntyä konvergenttisen evoluution avulla toisistaan riippumatta yhteensä ainakin 40 kertaa. Tällaisten monimutkaisten rakennekokonaisuuksien syntyminen edes kerran on huomattavan epätodennäköistä, joten evoluutioteorian ongelmat vain korostuvat kun konvergenssit edellyttävät näiden rakenteiden useaan kertaan toisistaan riippumattomasti tapahtunutta kehitystä.