Warning: in_array() expects parameter 2 to be array, string given in /home/kabriga/public_html/wp-content/plugins/wordpress-mobile-pack/frontend/sections/show-rel.php on line 37

SKA mācību materiāli. 4.kurss-16

(SKA MĀCĪBU KURSI), 04.kurss Komentēt

<<4.kurss-15                 4.kurss-17>>

 

Papildmateriāls

1. Kembrija paradokss

 

(Materiāls ņemts no Rafaila Nudelmana raksta žurnālā „Zināšanas ir spēks”, Nr. 8-9, 1998. gads.)

Aptuveni pirms 530 miljoniem gadu kembrija laikmeta sākumā uz Zemes izraisījās unikāls notikums: pēkšņi, ātri un gandrīz vienlaikus radās vairums jaunu bioloģisko formu, kuras kļuva par mūsdienu svarīgāko organismu veidu priekšgājējām, līdz pat cilvēkam. Daudziem biologiem līdz šim brīdim grūti samierināties ar domu par kembrija sprādziena realitāti. Vienā no standarta mācību gramatām, kas paredzēta amerikāņu universitātēm, arī patlaban ir iespējams lasīt apgalvojumu, ka „formām, kuras eksistēja kembrija periodā, katrā ziņā vajadzēja rasties no priekšgājējiem, kas eksistēja simtiem miljonu vai pat miljardiem gadu pirms tam”. Taču šajā apstāklī arī slēpjas kembrija sprādziena mīkla, – ka nekādas pārejas, starpformas nesavienoja toreiz radušos jaunos organisma veidus ar baktērijām un vienkāršajiem ūdensaugiem, kuri pirms tiem apdzīvoja zemes okeānus. Ierastā „tiltiņa” trūkums uzliek biologiem grūti risināmu uzdevumu: paskaidrot, kādā veidā varēja notikt tik noslēpumains evolūcijas lēciens.

Kembrija laikmets bija unikāls pavērsiens evolūcijas vēsturē. Tas nozīmē, ka arī cēloņiem, kas izraisīja šo neatkārtojamo bioloģisko sprādzienu, arī būtu jābūt unikāliem. Taču, kas tie ir par cēloņiem? Viens vai vairāki? Vai tie bija tikai bioloģiskie? Ķīmiskās fizikas vai ģeoloģiskie? Vai arī viens un otrs, un trešais vienlaikus?

Trīs amerikāņu zinātnieku un biologu Valentaina, Jablonska un Ērvina (Valentine, Jablonski & Erwin) rakstā „Daudzšūnu organismu ķermeņa uzbūves izcelsme” sacīts, ka starp daudzām Zemes bioloģijas pagātnes mīklām kembrija sprādziens ieņem īpašu vietu. Atšķirībā no visām citām katastrofām, kuras nemainīgi saistītas ar to vai citu dzīvo sugu izmiršanu, šis sprādziens noveda pie straujas liela daudzuma jaunu bioloģisko formu izveides.

Jaunu formu dzimšana bija pilnīgi negaidīta. Nav nekādu liecību, ka iepriekš tam sekoja ilgstošs pakāpenisku izmaiņu un sarežģījumu uzkrājums.

Šī nesaprotamā jauno formu rašanās neizvērsās tālāk visa kembrija laikmeta garumā vai kādā noteiktā tā laika posmā, bet norisinājās gandrīz vienlaikus, kādu trīs – piecu miljonu gadu garumā. Ģeoloģiskajā laika mērogā tas ir pilnīgi nenozīmīgs termiņš: tas sastāda tikai vienu tūkstošdaļu no evolūcijas kopējā ilguma, tas arī liek dēvēt šo evolūcijas lēcienu par „bioloģisko sprādzienu”.

Šī sprādziena sekām bija unikāla nozīme dzīvības evolūcijā uz mūsu planētas: evolūcijas vēsturi tās iedalīja divās nevienlīdzīgās daļās. Ja pirms – kembrija laikmets bija vienšūnu organismu valdīšanas laiks, tad pēc – kembrija laikmets kļuva par daudzšūnu formu laikmetu. Kembrija sprādziena norisē pirmoreiz evolūcijas vēsturē radās mūsdienu veida daudzšūnu organismi, izveidojās visi ķermeņa uzbūves pamata raksturojumi, pēc kuriem šie organismi veidojas līdz šim laikam, bija izveidoti priekšnosacījumi šo organismu nākamajai iznākšanai no jūras uz sauszemi un to pārņemšanai visu Zemes virsmu.

Pamatojoties uz mūsdienu zinātniskajiem priekšstatiem, tas viss izskatījās sekojoši. Zeme izveidojās aptuveni pirms četriem ar pusi miljardiem gadu. Pirmie vienšūnu organismi Zemes okeānos radās aptuveni pirms trīs ar pusi – četriem miljardiem gadu.

Citiem vārdiem, dzīvība uz Zemes radās gandrīz uzreiz pēc tā, kad izveidojās nepieciešamie tam apstākļi: planētas atdzišana, zemes garozas un okeānu izveidošanās. Taču izdarot pirmo vissvarīgāko soli, evolūcija kaut kāda iemesla dēļ aizkavējās par trim miljardiem gadu. Tās priekšā it kā nostājās kāda neredzama barjera, kuru tā nespēja pārvarēt. Visu šo laiku tā tikai aprobežojās jau ar eksistējošu sugu – mikroskopisko baktēriju un vienkāršo ūdensaugu – izmaiņām un pilnveidošanos. Pēc tam visīsākajā laika periodā, trīs – piecu miljonu gadu laikposmā, rodas „jauna dzīvība”, mūsdienu dzīvības prototips un priekštecis.

Kas tad notika pirms 530 – 540 miljoniem gadu?

Kembrija sprādziena unikalitāte un mīklainība piesaista biologu uzmanību pēdējos simts piecdesmit gadus.

Taču problēmas sarežģītība ir ne tikai „Lielā bioloģiskā Sprādziena” mīklainībā un tā izraisītajos cēloņos. Ne mazāk svarīgs iemesls, kas par to izraisa asus un nepārtrauktus strīdus, ir fakts, ka Kembrija sprādziena problēma saistīta tieši arī ar Darvina evolūcijas teoriju. Precīzāk sakot, vienkārši ir pretrunā ar to. Pirmais, kas to apzinājās, bija pats Darvins. Viņš arī piedāvāja iespējamo izeju no šīs pretrunas. Taču Darvina piedāvātā hipotēze neapmierināja daudzus viņa sekotājus un rezultātā biologi evolucionisti sadalījās divās naidīgās nometnēs, starp kurām strīds norisinās jau pusotru gadsimtu. Mēģināsim noskaidrot šo strīdu.

Kembrija sprādziena pirmatklājējs bija sers Roderiks Impijs Mērčisons (Sir Roderick Impey Murchison) – angļu aristokrāts, kurš nolēma nodarboties ar zinātni savas godkārīgās sievas mudināts. Pētot seno laikmetu fosilijas (pārakmeņojumus), kas iegūtas attiecīgajās nogulsnēs, viņš atklāja, ka šo nogulšņu slāņus atdala krasa robeža. Zemāk par šo robežu, šiem nogulšņu slāņiem ir ārkārtīgi trūcīgas bioloģiskās paliekas un demonstrē visapkārt esošo vienkāršo vienšūnu organismu – baktēriju un ūdensaugu izplatīšanos, taču, sākot no kembrija laikmeta (pirms 550 miljoniem gadu), pēkšņi izveido jaunu neredzētu bioloģisko formu bagātību.

Būdams ticīgs cilvēks un atbalstot Lineja pārliecību, ka „eksistē tieši tik daudz sugu, cik sākotnēji tās ir radījis Radītājs”, Mērčisons novērtēja viņa atklāto parādību kā tiešu liecību tam, ka dzīvības attīstībā iejaukusies Dieva roka. Skaidrs, ka šāds kreacionistisks skaidrojums bija nesavienojams ar priekšstatu par bioloģisko formu dabisko evolūciju.

19. gadsimta trīsdesmitajos gados Mērčisons publicēja savu pētījumu rezultātus. Pēc dažiem gadu desmitiem nāca gaismā Darvina plaši pazīstamais darbs „Sugu izcelsme”, kurā pirmoreiz noteiktā secībā un detalizēti tiek argumentēta dzīvības attīstības teorija uz Zemes, balstīta uz priekšstatiem par iedzimtajām izmaiņām un dabisko atlasi. Protams, Darvins nebija kreacionisma piekritējs. Taču viņš momentāni ievēroja, ka Kembrija sprādziens ir strīdu krustpunkts viņa teorijai citā, ne mazāk svarīgā aspektā.

Saskaņā ar Darvina teoriju, evolūcijai jānorisinās pakāpeniski, laideni un nepārtraukti, tas ir, kā tiek sacīts šodien – graduēti. Savā grāmatā viņš rakstīja: „Dabiskā atlase ik dienu un ik stundu pakļauj stingrai un sīkai izpētei visas pasaulē notiekošās izmaiņas, pat vismazākās, atstumjot to, kas slikts, saglabājot un uzlabojot to, kas ir labs… Mēs neievērojam šīs lēnās izmaiņas to pakāpeniskajā tapšanā, bet redzam tās tikai tad, kad laika gaita nomēra milzīgus vēsturisko laikmetu intervālus”.

Kā jau sacījām, kembrija evolūcijas lēciens rada principiālas grūtības Darvina „ortodoksālajai” teorijai, kurā evolūcija noteikti tiek uzskatīta par „laidenu” un „nepārtrauktu”. Lai apietu šīs grūtības, vieni biologi vispār noliedz kembrija sprādziena realitāti, turpretī citi piedāvā ieviest radikālas izmaiņas „ortodoksālajā darvinismā”. Pēdējos gados katra no pusēm sev par labu izvirzīja jaunus argumentus, un tas krasi saasināja strīdu par darvinisma pamatiem. Šis strīds izpelnas atsevišķu stāstu.

<<4.kurss-15                 4.kurss-17>>

Komentēt

Modified WP Theme & Icons by N.Design Studio
Ierakstu RSS Komentāru RSS Pieslēgties