uvod u teoriju evolucije stojkovic b
TRANSCRIPT
Evolucija i teorija evolucije-osnovni koncepti i problemi-
Zašto je teško razumeti evoluciju?
Filozofsko – filozofija nauke i naučna metodologija
Psihološko - problem razumevanja procesa evolucije - emocije, strah, uteha,...
Civilizacijsko – problem tradicije i etička pitanja
PITANJA:
Šta je nauka?
Sistem saznavanja i objašnjenja realnog sveta koji nas okružuje
Metodološki naturalizam – prihvatljiva su samo ona objašnjenja i hipoteze koja se zasnivaju na prirodnim uzrocima
Teorija evolucije je nauka
Naučni metod- Prepoznavanje činjenica u
prirodi i uočavanje pravilnosti (obrazaca) koji ih povezuju
- Identifikovanje procesa koji objašnjavaju uočen obrazac
Darvin - Sakupljanje činjenica i
obrazac promenljivosti (evolucije)
- Formulisanje procesa (mehanizama) koji leže u osnovi evolucionih promena živih bića
→ prirodna selekcija
Naučni elementi teorije evolucije
Hipotetičko-deduktivni metod uveden u biologiju- biologija više nije samo deskriptivna- hipoteze i testiranje (opovrgljivost)
1. iskaz (činjenica) – reproduktivni potencijal2. iskaz (činjenica) – konstantna brojnost populacije
prva dedukcija – BORBA ZA OPSTANAK
Koncepcija prirodne selekcije
3. iskaz (činjenica) – individualna varijabilnost
druga dedukcija – PRIRODNA SELEKCIJA
Kako je došao do koncepcije prirodne selekcije?
1838. Darvin pročitao Esej o populacionom principu Tomasa Maltusa (Thomas Malthus, 1766-1834)
Ključ za prirodnu selekciju Prirodni svet je svet borbe
“Teorija” specijalne kreacije
Pretpostavke (“činjenice”): vrste se ne menjaju kroz vreme vrste su stvorene nezavisno
jedna od druge vrste su kreirane nedavno
Proces koji je odgovoran za ovakav “obrazac”: nadprirodan, delo božje
promisli
Teološka objašnjenja:- ne mogu se testirati- zasnivaju se isključivo na religijskom verovanju
Nenaučne “teorije” Nemaju observacione posledice
koje se mogu testirati Ne mogu se opovrgnuti
Npr. možemo li naučno testirati postojanje Boga?
Pitanje boga je isključivo na terenu filozofije. Npr. Kantova dedukcija:teološka premisa: Bog je savršeno biće, čovek nije
Iskaz 1: čovek je stvorio bogaIskaz 2: bog je stvorio čoveka
I dedukcija: savršeniji je onaj koji stvara savršenstvo → čovek je savršeniji od boga
Premisa: bog je savršeno bićeII dedukcija: bog ne može postojati jer ne može biti manje savršeno biće od čoveka
Sve na svetu ima svoj uzrok. Beskonačnom regresijom u uzrocima iste vrste,
morate doći do primarnog uzroka i nazvaćete ga Bog.
Dolazite na pitanja na koje nemate odgovor – “Ko je kreirao Kreatora?”
Vilijam Okam (14. vek) – postojanje Boga se može “demonstrirati” isključivo verom.
Tertulijan (2. vek) – Credo quia absurdum!
Argument o primarnom
uzroku svega
Filozofski uslovi za nastanak i razumevanje teorije evolucije
Napuštanje 2 osnovna filozofska pojma:
2. Preformacionizam (osnova svih finalističkih i ortogenetskih teorija)
1. Tipološko mišljenje (diskontinuitet tipova)
Tipološko mišljenje (esencijalizam) Pojmovi “eidos” (Platon) i “essences” (T. Akvinski)
predstavljaju formalno filozofsko kodifikovanje ovog načina mišljenja.
“Stalne nepromenljive “ideje” na kojima počiva opažena raznovrsnost jedine su stvarne i trajne” (Platon)
Aristotelova razrada – varijabilnost predstavlja odstupanje od “prirodnog stanja” (eidosa) → dominantna filozofija u prirodnim naukama do 19. veka.
- Nepromenljiva suština “tipova” (vrsta)- Potpuni diskontinuitet između pojedinačnih eidosa (tipova)
Eidos (tip) je stvaran, varijabilnost je iluzija
Preformacionizam Jedinka minijatura se nalazi u gametu
(najčešće spermatozoidu) i tokom razvića se samo uvećava.
Termin “evolucija” nastao iz takve ideje o razvijanju.
Prenet iz ontogeneze u kasnijem kontekstu “filogeneza” značio je razvijanje već postojećeg plana.
Evolucija ne dovodi do stvarnih promena već predstavlja sazrevanje imanentnih sposobnosti.
Razvoj “tipa” = razvoj jedinkehomunculus
Antiesencijalizam (populaciono mišljenje)- ključni element evolucione biologije
Esencijalizam izvrnut naglavačke: Varijabilnost je stvarna, prosečan tip je apstrakcija
Ne postoje dve identične jedinke Prosečan tip je statistička apstrakcija, jedinke su
stvarne Individualna varijabilnost je “pokretač” evolucije
Šta je evolucija???
Definicija ??
Biološka evolucija predstavlja procese progresivnih promena u genetičkim i/ili ontogenetskim sistemima koje su primarno zasnovane na izmenjenim interakcijama populacija i životnih sredina.
-Genetička struktura populacije (geni, hromozomi)-Rekombinacije i sistem ukrštanja,-Regulacija ekspresije gena, epigenetičke promene,-Ekološki parametri populacije (veličina pop., odnos polova, uzrasna struktura, itd.)
Zašto je teško razumeti evoluciju?
Problem jedinke !!!!
Formiranje evolucione misli (1.)
Uloga Zeitgeist-a u formiranju naučne misli. Uloga prethodnih znanja u formiranju teorija.
Pre-Sokratovska filozofija:-materijalisti (prirodni fenomeni prate uzroke koje čovek može razumeti)
-4 elementa: vatra, vazduh, voda, zemlja-Anaksimander (6. vek p.n.e.) – prvi evolucionista
-živa bića nastaju iz elemenata mulja,-čovek je nastao od životinja neke druge vrste.
-Empedokle (5. vek p.n.e.) – dve sile prirode: ljubav i mržnja,-tokom vladavine ljubavi, delovi životinja se izdižu iz zemlje i slobodno kombinuju (opstaju samo neki monstrumi).
Sokrat i Platon – idealistička filozofija- Apstraktni principi leže ispod stvarnosti.- Uočljivi objekti su samo nesavršene kopije perfektnih
apstrakcija.- Iz ove filozofije proizilazi esencijalizam.
Formiranje evolucione misli (2.)
Formiranje evolucione misli (3.)
Do 17. veka tri razloga za uspon evolucionizma: Sazrevanje naučnog načina razmišljanja
Francis Bacon (1561 – 1626) – metod indukcije René Decartes (1596 – 1650) – metod dedukcije Francesco Redi (1626 – 1698) – eksperiment
Industrijska revolucija u zap. Evropi u 18. veku. Francuska revolucija (1789 – 1799)
Prva genetička teorija, ideje o embriologiji i poreklu vrsta (kao nerazdvojivi procesi)
Umesto monada – PARTIKULE koje se parno spajaju (homologne), a partikula jednog roditelja može biti dominantna!
Postoji stabilnost vrsta, ali nastaju rase kao udaljavanje od originalnog dizajna (slučajni događaji utiču na partikule)
Ako se isto ponavlja kroz generacije i sredina je povoljna, rase mogu postati nove vrste (pseudonim dr Bauman)
Čak se dotiče i principa prirodne selekcije, ali ne prepoznaje je kao mehanizam za formiranje novih vrsta (samo u kontekstu eliminacije)
Pierre-Louis Moreau de Maupertuis (1698 – 1759)
Prirodna teologija
Adaptacije su imale centralno mesto u Prirodnoj teologiji (argument koji se poziva na promisao, engl. argument from design)
William Paley (1743 – 1805)
Patrick Matthew (1790 – 1874)
Pre-darvinista koji je razumeo prirodnu selekciju Anticipirao Darvinovu koncepciju Ne postoji suštinska razlika između varijeteta i vrsta! Ako čovek može napraviti varijete za nekoliko godina,
priroda može produkovati nove vrste tokom miliona godina.
Jean Baptiste Pierre Antoine De Monet De Lamarck (1744 – 1829)
1778: Flora Francuske 1789: Botaničko odeljenje
Prirodnjačkog muzeja 1793: Profesor inferiornih životinja 1809: Zoološka filozofija
Kako je Lamark postao evolucionista?
Rešenje problema izumiranjavrsta
EVOLUCIJA
Proučavanje fosila mekušaca
Rekonstrukcija evolucionih linija
Kako je Lamark objašnjavao evoluciju? - uzroci evolucije-
Veliki lanac bića (lestvica prirode, scala naturae):
od jednostavnog do složenog (urodjeni potencijal).
Potreba da se ostane prilagođen na promenljivu životnu sredinu (insistiranje na ponašanju životinja). - Uniformitarizam (geol.) → gradualizam (biologija)
Koraci u evoluciji po Lamarkovoj teoriji
organizmi
promena sredine
nove potrebe organizama
promena PONAŠANJA
nove strukture (organi)
pokreti u telesnim tečnostima
modifikacije tkiva
NASLEĐIVANJE STEČENIH OSOBINA
Zašto je vredno pominjati Lamarka?
Prva koherentna teorija evolucije. Shvatanje evolucije kao
kontinuiranog procesa. Prvi istakao da su promene
životne sredine uzrok evolucije. Uloga ponašanja u evoluciji
životinja. Nasleđivanje “izvan gena”
(epigenetika).
Charles Robert Darwin (1809 – 1882)
Rođen: 12. februar 1809. Umro: 19. april 1882. Studije:
1826. Edinburg (medicina) 1828-1831. Kembridž
(bogoslovija)
Putovanje Biglom
od 27.12.1831. do 22.10.1836.
Kada je postao evolucionista?
Juli 1837: Transmutacije vrsta
1844. godina: Prva šira skica teorije evolucije
Zašto je čekao sa objavljivanjem teorije evolucije?
Objavljivanje knjiga iz geologije (tri knjige 1830-1833)
Materijalističko objašnjenje postanka vrsta
primer: R.Čembers Ostaci prirodne istorije stvaranja
Rad na Ciripedijama Strah od osude
Zašto je ipak objavio svoju teoriju?
1858 - pismo Alfreda Rasela Volasa (Alfred Russel Wallace): O tendenciji varijeteta da se beskonačno udaljavaju od originalnog tipa.
24. novembar 1859.prvo izdanje
Prvi prevod na srpski jezik - 1878. god.
Osnovni elementi Darvinove teorije evolucije (1.)
ZAJEDNIČKO POREKLO - Hipoteza da biološke vrste
divergiraju od zajedničkih predaka.
- Svi oblici života se mogu prikazati u obliku stabla sa brojnim granama.
- Hipotezu je verifikovao brojnim podacima iz biogeografije, paleontologije, anatomije, sistematike i embriologije. Ovo se danas tretira kao osnovni “dokaz” evolucije.
Osnovni elementi Darvinove teorije evolucije (2.)
POPULACIONA PROMENA (antiesencijalizam)- Evolucija - pretvaranje varijacija unutar populacije u razlike
između populacija. - Potvrdu ove hipoteze nalazio je u radu engleskih
oplemenjivača životinja.
Osnovni elementi Darvinove teorije evolucije (3.)
GRADUALIZAM- Hipoteza da razlike između vrsta
nastaju akumulacijom malih naslednih promena tokom dugih intervala vremena.
- PRIRODA NE PRAVI SKOKOVE
- Postulirao je postojanje PRELAZNIH OBLIKA kao verifikaciju ove hipoteze
Tiktaalik 375 mya
Archaeopteryx 150-155 mya
Osnovni elementi Darvinove teorije evolucije (4.)
PRIRODNA SELEKCIJA. - Najznačajniji evolucioni
mehanizam jer se njome može objasniti evolucija adaptivnih osobina.
- Osobine koje nazivamo ADAPTACIJAMA evoluiraju jer su u POPULACIJAMA promene u učestalostima STANJA OSOBINA posledica njihovih različitih uticaja na PREŽIVLJAVANJE i REPRODUKCIJU.
“Otkrivanje Mendela” (1900)
Gregor Johann Mendel(1822 - 1884)
“Eksperimenti na biljnim hibridima”(1865)
Mendelisti Osnovne karakteristike: -diskontinuirana varijabilnost, -sve evolucione promene nastaju velikim mutacijama,-prirodna selekcija je nedelotvoran mehanizam.
“Mutaciona teorija” Hugo de Vries (1901)
Hugo De Vries(1848-1935)
William Bateson(1861-1926)
Biometričari
Osnovna karakteristika: kontinuirana varijabilnost i prirodna selekcija. Predstavnici: Karl Pearson (1857-1936), Frank Raphael Walter Weldon (1860-1906) i većina taksonoma i ekologa.
Karl Pearson (1857-1936)
Raphael Weldon (1860-1906)
Ronald Aylmer Fisher (1890-1962)
integrisao Mendelove elemente u objašnjenje kontunuirane varijabilnosti
Raspodela osobine
fenotip
učes
talo
st
fenotip
učes
talo
stuč
esta
lost
fenotip
n gena (po 2 alela)
(2n+1) fenotipskih klasa
distribucija sve bolja
aproksimacija kontinuirane (normalne)
Sintetička teorija evolucije
integracija mendelističke genetike i prirodne selekcije koja deluje na kontinuiranu varijabilnost
nastala u periodu 1936 - 1947
Theodosius Dobzhansky(1902 – 1975) Sewall Wright
(1889 - 1988) JBS Haldane (1892 – 1964)
Georg Gaylord Simpson(1902 - 1984)
Ernst Mayr(1904 - 2005)