Miért nem tökéletes az evolúció

A legtöbbször úgy tűnik, az evolúció elég jó munkát végez abban, hogy olyan alkalmazkodási képességekkel rendelkező állatokat hozzon létre, amelyek segítik a túlélést és a boldogulást. Néha azonban úgy tűnik, hogy ennek nem teljesen van értelme.

A természetes szelekcióval kapcsolatos egyik tévhit az, hogy az evolúció idővel “kiválasztja” a szervezet azon tulajdonságait, amelyek a legtökéletesebben illeszkednek a környezetéhez. A félreértés részben magából a “természetes szelekció” kifejezésből adódhat, amely párhuzamot von mondjuk egy kutyatenyésztővel, aki “kiválasztja” a kívánatos tulajdonságokat az állataiban. Valójában a természet valójában nem “szelektál” semmit – a természetes szelekció egy folyamat, nem pedig egy tudatos erő.

A kutyafajták tulajdonságainak “kiválasztása” teljesen más folyamat, mint a természetes szelekció. Kép átvétele: Jelly Dude / Flickr; CC BY 2.0

A természetes szelekció folyamata jó okkal nem mindig vezet “tökéletes” megoldáshoz. Először is, a szelekció csak a rendelkezésre álló genetikai variációra tud hatni. Egy gepárd például nem fejlődhet úgy, hogy gyorsabban fusson, ha nem áll rendelkezésre “gyorsabb” génváltozat.

Másrészt a szervezetnek a már meglévő anyagokkal kell dolgoznia. A semmiből nem tud létrehozni valamit – ezért a szárnyas lovak a mítoszok tárgyát képezik.

Az evolúciónak a távoli ősökben kialakult fejlődési mintákkal is dolgoznia kell, és az eredmények néha nagyon furcsának tűnnek. Például azt gondolnánk, hogy a zsiráfban a hangszalagtól az agyba vezető idegnek a legegyenesebb utat kellene választania – körülbelül 10 centiméter hosszan. De mivel a zsiráf testfelépítése egy olyan ősnél alakult ki, amelynek nem volt nyaka, az ideg végigmegy a nyakon, a szív körül és vissza – ez négy méteres távolság!

Az idegimpulzus elküldése az agyból a hangszalaghoz (a gégeideg és a nervus vagus recurrensén keresztül) a zsiráfban hosszú kerülővel jár a szív mellett.A kép forrása: Vladimir V. Medeyko; CC BY-SA 2.0

Aztán persze vannak olyan esetek, amikor tényleg vakarjuk a fejünket. Például, hogy mi van a szárnyakkal a röpképtelen madarakon, vagy a szemekkel a vak kígyókon? És miért van a férfiaknak mellbimbójuk? Az evolúció lényege, hogy az élőlények fokozatosan alkalmazkodnak a környezetükhöz, nem igaz? És a “legerősebbek túlélése” nem azt jelenti, hogy egyre jobban és jobban alkalmazkodó élőlények felé haladunk? Nem tudott volna az evolúció jobb megoldást találni? És miért nem tűnnek el egyszerűen ezek a furcsaságok?

Először is fontos felismerni, hogy egy szervezet nem minden tulajdonsága az alkalmazkodásnak köszönhető. Például néhány nem adaptív, vagy akár káros génváltozat is lehet ugyanazon a DNS-szálon, mint egy előnyös változat. Azáltal, hogy egy nem adaptív gén ugyanarra a DNS-szálra kerül, mint a hasznos variáns, gyorsan elterjedhet a populációban. Más szóval, csak azért, mert egy bizonyos tulajdonság ott van, még nem feltétlenül jelenti azt, hogy hasznos is.

Ezenkívül egyes tulajdonságok egyszerűen a véletlen művei lehetnek, és az úgynevezett “genetikai sodródás” révén terjednek a populációban. Mint láttuk, a DNS minden élőlényben ki van téve másolási hibáknak. Ezek közül néhány mutáció káros, és valószínűleg a természetes szelekció által ki lesz iktatva. Mások azonban “semlegesek” lesznek: sem károsak, sem hasznosak. Ezek többsége ki fog halni, de néhányuk elterjed a populációban. Bár a semleges mutációk elterjedésének esélye nagyon kicsi, a genetikai sodródás mégis jelentős erő, különösen kis populációkban, mivel minden egyes generációban rengeteg genetikai mutáció fordul elő.

A genetikai sodródás egy populációban génrögzítést is eredményezhet. Ez akkor következik be, amikor egy gén minden más lehetséges változata (allél) örökre elveszik, így csak egy allél marad meg a következő nemzedékeknek való átörökítésre. Az adott tulajdonság esetében ilyenkor az egyetlen túlélő allél lesz a gén egyetlen lehetséges változata.