Dlaczego ewolucja nie jest doskonała

Większość czasu ewolucja wydaje się wykonywać całkiem dobrą robotę, tworząc zwierzęta z przystosowaniami, które pomagają im przetrwać i rozwijać się. Ale czasami nie do końca wydaje się to mieć sens.

Jednym z błędnych przekonań na temat doboru naturalnego jest to, że z czasem ewolucja „wybiera” te cechy organizmu, które są najdoskonalej dostosowane do jego środowiska. To nieporozumienie może być częściowo spowodowane samym terminem „dobór naturalny”, który przywodzi na myśl analogie z, powiedzmy, hodowcą psów „wybierającym” pożądane cechy u swoich zwierząt. W rzeczywistości natura niczego nie „wybiera” – selekcja naturalna jest procesem, a nie świadomą siłą.

„Wybieranie” cech dla ras psów jest procesem zupełnie innym niż selekcja naturalna. Obrazek zaadaptowany z: Jelly Dude / Flickr; CC BY 2.0

Istnieją dobre powody, dla których proces doboru naturalnego nie zawsze może skutkować „idealnym” rozwiązaniem. Po pierwsze, selekcja może działać tylko na dostępną zmienność genetyczną. Gepard, na przykład, nie może ewoluować, aby uruchomić szybciej, jeśli nie ma „szybciej” wariant genu dostępne.

Po drugie, ciało musi pracować z materiałów, które już ma. To nie może zrobić coś z niczego – to dlatego skrzydlate konie są rzeczy z mitu.

Ewolucja musi również pracować z wzorców rozwoju ustanowionych w odległych przodków, a wyniki czasami wydają się bardzo dziwne. Na przykład, można by pomyśleć, że najsensowniej byłoby, gdyby nerw, który biegnie od skrzynki głosowej do mózgu u żyrafy, wybrał najbardziej bezpośrednią drogę – o długości około 10 centymetrów. Ale ponieważ plan ciała żyrafy powstał u przodka, który nie miał szyi, nerw ten biegnie przez całą drogę w dół szyi, wokół serca i z powrotem – odległość czterech metrów!

Przesłanie impulsu nerwowego z mózgu do skrzynki głosowej (poprzez nerw krtaniowy wsteczny i nerw błędny) u żyrafy wymaga długiego objazdu obok serca.Obraz zaadaptowany z: Vladimir V. Medeyko; CC BY-SA 2.0

Następnie, oczywiście, są te czasy, które naprawdę pozostawiają nas drapiących się po głowie. Na przykład, o co chodzi ze skrzydłami u bezlotnych ptaków, czy oczami u ślepych węży? I dlaczego mężczyźni mają sutki? Ewolucja polega na stopniowym przystosowywaniu się stworzeń do środowiska, prawda? I czy „przetrwanie najsilniejszego” nie oznacza ruchu w kierunku coraz lepiej przystosowanych stworzeń? Czy ewolucja nie mogła wymyślić lepszego rozwiązania? I dlaczego te dziwactwa po prostu nie znikają?

Po pierwsze, ważne jest, aby uznać, że nie wszystkie cechy organizmu wynikają z adaptacji. Na przykład niektóre nieadaptacyjne, a nawet szkodliwe warianty genów mogą znajdować się na tej samej nici DNA co wariant korzystny. Zaprzęgając się do tej samej nici DNA, co wariant korzystny, gen nieadaptacyjny może szybko rozprzestrzenić się w całej populacji. Innymi słowy, tylko dlatego, że pewna cecha tam jest, nie musi oznaczać, że jest użyteczna.

W dodatku niektóre cechy mogą być po prostu wynikiem przypadku, rozprzestrzeniając się w populacji poprzez to, co jest znane jako „dryf genetyczny”. Jak widzieliśmy, DNA we wszystkich organizmach może być przedmiotem błędów kopiowania. Niektóre z tych mutacji będą szkodliwe i prawdopodobnie zostaną wyeliminowane przez dobór naturalny. Inne jednak będą „neutralne”: ani szkodliwe, ani korzystne. Większość z nich wymrze, ale niektóre będą się rozprzestrzeniać w całej populacji. Chociaż szansa na rozprzestrzenianie się neutralnych mutacji jest bardzo mała, dryf genetyczny jest jednak znaczącą siłą, szczególnie w małych populacjach, z powodu ogromnej liczby mutacji genetycznych w każdym pokoleniu.

Dryf genetyczny może również spowodować utrwalenie genu w populacji. Dzieje się tak, gdy wszystkie inne możliwe warianty genu (allele) zostają utracone na zawsze, tak że tylko jeden allel pozostaje dostępny do przekazania przyszłym pokoleniom. W przypadku tej konkretnej cechy, jedyny ocalały allel staje się jedynym możliwym wariantem tego genu.