Charles Darwin oli vasta 28-vuotias, kun hän vuonna 1837 kirjoitti muistikirjaan "yksi laji muuttuu toiseksi" - yksi hänen suuren teoriansa ensimmäisistä vihjeistä. Hän palasi äskettäin Englantiin viisivuotisen matkansa jälkeen luonnontieteilijänä HMS Beagle -laivalla . Etelä-Amerikassa, Oseaniassa ja mieleenpainuvimmin Galápagossaarilla hän oli nähnyt merkkejä siitä, että kasvi- ja eläinlajit eivät olleet pysyviä ja pysyviä, kuten pitkään pidettiin totta. Ja näytti siltä, että hänellä olisi ollut tulevien mullistusten tuntea, kun hän ymmärsi hänen keräämiensä näytteiden ja muiden lähettämien näytteiden suhteen: peippojen, barakkojen, kovakuoriaisten ja paljon muuta. " Cuidado ", hän kirjoitti toiseen muistikirjaan tuolloin, käyttäen espanjalaista sanaa "varovainen". Evolution oli radikaali, jopa vaarallinen ajatus, ja hän ei tiennyt vielä tarpeeksi julkistaakseen sen.
Asiaan liittyvä sisältö
- Charles Darwinin elämä ja kirjoitukset
- Kuinka Lincoln ja Darwin muotoilivat nykymaailmaa
- Ulos Darwinin varjosta
- Charles Darwinin evoluutio
Vielä 20 vuotta hän kerää tietoja - 20 vuotta! - ennen kuin hänen ideansa esitettiin julkisesti pienelle tiedemiesyleisölle ja sitten vuotta myöhemmin laajalle, yllättyneelle yleisölle hänen mahtavassa lajien alkuperästä julkaisemassaan julkaisussa Vuonna 1859. Origin kuuluu nykyään tärkeimpiin kirjoihin, joka on koskaan julkaistu, ja ehkä yksin tieteellisten teosten joukossa, se pysyy tieteellisesti merkittävänä 150 vuotta debyytinsä jälkeen. Se säilyy myös mallina loogiselle ajattelulle sekä elävälle ja kiinnostavalle kirjallisuuden teokselle.
Ehkä tuosta huomattavasta menestyksestä johtuen "evoluutio" tai "darwinismi" voi joskus tuntua tehdyltä sopimukselta, ja ihminen itse on jotain alabasterimonumentista viisaudelle ja epätoivoiselle etsinnälle tieteellistä totuutta. Mutta Darwin myönsi, että hänen työnsä oli vasta alkua. "Kaudella tulevaisuudessa näen avoimia kenttiä paljon tärkeämmälle tutkimukselle", hän kirjoitti Origin-julkaisussa .
Siitä lähtien jopa biotieteiden odottamattomimmat löytöt ovat tukeneet tai laajenneet Darwinin keskeisiä ajatuksia - kaikki elämä liittyy toisiinsa, lajit muuttuvat ajan myötä vastauksena luonnolliseen valintaan ja uudet muodot korvaavat aiemmat. "Mikään biologiassa ei tee mitään järkeä paitsi evoluution valossa", edelläkävijägeneetikko Theodosius Dobzhansky nimitti kuuluisan esseen vuonna 1973. Hän ei voinut olla oikeassa - evoluutio on yksinkertaisesti tapa, jolla biologia toimii, elämän keskeinen organisointiperiaate. maa.
Darwinin julkaisun Origin julkaisemisen 150 vuoden aikana nämä "tärkeät tutkimukset" ovat tuottaneet tuloksia, joita hän ei olisi koskaan voinut odottaa. Erityisesti kolme alaa - geologia, genetiikka ja paleoantropologia - kuvaavat sekä Darwinin oman tiedon aukkoja että hänen ideoidensa voimaa ymmärtää hänen jälkeensä tulevaa. Darwin olisi esimerkiksi hämmästynyt oppineen, että maanosat ovat jatkuvassa, indeksoivassa liikkeessä. Termiä "genetiikka" ei keksitty edes ennen vuotta 1905, kauan Darwinin kuoleman jälkeen vuonna 1882. Ja vaikka ensimmäinen muinaiseksi ihmiseksi tunnistettu fossiili - nimeltään Neanderthal Man - löydettiin Saksassa juuri ennen alkuperämerkin julkaisua, hän ei voinut tietää esivanhempien ihmisten laajasta ja monimuotoisesta sukupuusta. Silti hänen alkuperäinen teoriaan on sisällytetty kaikki nämä yllätykset ja enemmän.
Ympäri maailmaa ihmiset juhlivat Darwinin 200-vuotispäivää luennoilla, näyttelyillä ja juhlallisuuksilla. Englannissa, jossa Darwin jo armelee kymmenen punnan setelin, lyödään erityinen kahden punnan kolikko. Cambridge University järjestää viiden päivän festivaalin heinäkuussa. Pohjois-Amerikassa Darwinin tapahtumia on suunniteltu muun muassa Chicagossa, Houstonissa ja Denverissä. Smithsonianin kansallinen luonnontieteellinen museo perusti "evoluutiopolun", joka tuo esiin käsitteet Darwinin työstä koko museon alueella. Erityinen näyttely näyttää, kuinka orkideat ovat kehittyneet ja sopeutuneet Darwinin teorian mukaan.
Suurten historiallisten hahmojen edetessä Charles Darwin ei tarjoa paljoa postuumisten skandaalien avulla. Vapautta korostava Thomas Jefferson oli pitkäaikaisen rakastajatarinsa, Sally Hemingsin, orjamestari; Albert Einsteinillä oli aviorikos ja järkyttävän kaukainen vanhemmuuden tyyli; James Watson ja Francis Crick minimoivat velat kollegansa Rosalind Franklinin ratkaisevalle DNA-tiedolle. Mutta Darwin, joka kirjoitti yli tusina tieteellistä kirjaa, omaelämäkerran ja tuhansia kirjeitä, muistikirjoja, lokitietoja ja muita epävirallisia kirjoituksia, näyttää rakastavan kymmentä lastaan (joista kolme ei selvinnyt lapsuudestaan), ollut uskollinen vaimolleen, teki oman työnsä ja sai reilun, ellei ylenmääräisen arvon kilpailijoilleen.
Hän syntyi Shrewsburissa, Englannissa, 12. helmikuuta 1809, hyvinvoivassa lääkäreiden ja teollisuusyritysten perheessä. Mutta hänen kasvattamisensa ei ollut täysin tavanomaista. Hänen perheensä oli aktiivinen asteittain, mukaan lukien orjuuden vastainen liike. Todellakin, Adrian Desmondin ja James Mooren valaiseva uusi kirja, Darwinin pyhä syy, päättelee, että Darwinin kiinnostus evoluutioon voidaan seurata hänen ja hänen perheensä vihasta orjuuteen: Darwinin työ osoitti virheen ajatuksessa, jonka mukaan ihmiskunnat olivat täysin erilainen. Molemmat hänen isänsä olivat kuuluisia epätavallisesta ajattelusta, ja Darwinin äiti ja lääkärin isä seurasivat näitä jalanjälkiä. Darwinin isänisä, Erasmus Darwin, oli lääkäri ja luonnofilosofi, jolla oli laaja ruokahalu - ja vastaavasti korpulentti fysiikka -, joka kehitti oman varhaisen evoluutioteorian. (Se oli puhtaammin käsitteellistä kuin Charlesin mielestä ja jäi luonnollisen valinnan ajatukseen.) Äitinsä puolella Darwinin isoisä oli varakas Josiah Wedgwood, samannimisen keramiikkakonsernin perustaja ja merkittävä abolitionist.
Darwin aloitti lääkärikoulutuksen, mutta hänellä ei ollut makua lääkärinnästä, joten hän siirtyi opiskelemaan anglikaaniseen pappeuteen Cambridgessa. Hänen todellinen intohimonsa oli kuitenkin luonnonhistoria. Pian valmistumisensa jälkeen vuonna 1831 hän kirjautui palkattomaan virkaan luonnontieteilijänä Beaglessa, joka aikoi aloittaa tutkimuksen Etelä-Amerikan rannikoista. Viiden vuoden matkan aikana Darwin keräsi tuhansia tärkeitä yksilöitä, löysi uusia eläviä ja kuolleita lajeja ja uppoutui biogeografiaan - tutkimaan missä tietyt lajit elävät ja miksi.
Palattuaan Englantiin vuonna 1836 Darwin pysyi kiireisenä, julkaiseen tieteellisiä teoksia Etelä-Amerikan geologiasta, koralliriuttajen muodostumisesta ja Beagle- retkikunnan aikana kohtaamistaan eläimistä sekä myydyimmän suositun kertomuksen ajastaansa aluksella laiva. Hän meni naimisiin serkkunsa Emma Wedgwoodin kanssa vuonna 1839, ja vuoteen 1842 mennessä kasvava Darwin-perhe perustettiin Downin taloon Lontoon esikaupunkiin. Heikko terveys vaivaa Charles asettui kostoon.
Vuoteen 1844 mennessä hän oli luottamassa muille luonnontieteilijälle osoitetussa kirjeessä: "Olen melkein vakuuttunut (aivan vastoin aloittamani mielipidettä) siitä, että lajit eivät ole (se on kuin murhan tunnustaminen) muuttumattomia". Silti hän epäröi julkistaa ajatusta sen sijaan, että pani tutkimaan kotieläinjalostusta - luonnollinen valinta, hänen mukaansa, ei ole toisin kuin keinotekoinen valinta, jota kasvattaja harjoittaa yrittää parantaa tai poistaa ominaisuutta - ja villien kasvien jakautumista. ja eläimet. Hän omistaa kahdeksan kokonaista vuotta pienten anatomisten variaatioiden dokumentoinnista barakkeissa. Tulokas kirjeen kirjoittaja, hän haki näytteitä, tietoa ja tieteellisiä neuvoja kirjeenvaihtajilta ympäri maailmaa.
Se oli nuori luonnontieteilijä ja ammattimainen näytteiden keräjä nimeltä Alfred Russel Wallace, joka kehotti lopulta Darwinia julkaisemiseen. Työskenneltyään ensin Amazonissa ja sitten Malaijin saaristossa, Wallace oli kehittänyt evoluutioteorian, joka on samanlainen kuin Darwinin, mutta jota ei ole täysin perusteltu. Kun Wallace lähetti vuonna 1858 vanhemmalle miehelle käsikirjoituksen, joka kuvaa hänen evoluutioteoriansa, Darwin tajusi, että Wallace voisi lyödä hänet painettuina. Darwinilla oli essee, jonka hän oli kirjoittanut vuonna 1844, ja Wallacen käsikirjoitus luettiin Linnean-yhdistyksen kokouksessa Lontoossa 1. heinäkuuta 1858 ja julkaistiin yhdessä myöhemmin kesällä. Nykyisen Indonesian saarella sijaitseva Wallace tutustu yhteisjulkaisuun vasta lokakuussa. "On ollut kiistelyä siitä, onko Wallace ruuvattu", sanoo Sean B. Carroll, biologi ja kirjoittanut kirjoja evoluutiosta. "Mutta hän oli iloinen. Hänelle annettiin kunnia, että hänen työtään pidettiin kelvollisina" sisällyttää Darwinin rinnalle, jota hän suuresti ihaili.
Tämä Darwinian evoluution ensimmäinen julkinen tuuletus ei aiheuttanut melkein mitään sekoitusta. Mutta kun Darwin julkaisi ideansa kirjana seuraavana vuonna, reaktio oli aivan erilainen. Lajien alkuperä luonnollisen valinnan keinoin tai suosittujen rotujen säilyttäminen elämäntaistelussa myi pian ensimmäisen lehdistönsä, 1250 kappaletta, ja vuoden sisällä oli noin 4 250 kopiota. Liittolaiset suostuivat siitä loistavana yhdistävänä läpimurtona; tieteelliset kilpailijat kiinnittivät huomiota puutteisiin hänen todisteissaan, mukaan lukien se, mitä kutsutaan "puuttuviksi linkkeiksi" fossiilitiedotteessa; ja tunnetut papit, poliitikot ja muut tuomitsivat työn ja sen kauaskantoiset vaikutukset. Vuonna 1864 Benjamin Disraeli, myöhemmin Ison-Britannian pääministeri, hylkäsi kuuluisasti ajatuksen - jota tuskin mainitaan alkuperässä - että myös ihmiset olivat kehittyneet aikaisemmista lajeista. "Onko ihminen apina vai enkeli?" hän kysyi retorisesti konferenssissa. "Minä, herrani, olen enkeleiden puolella. Kieltäydyin nöyryyttävällä ja kauhistuttavalla tavalla uudet taiteelliset teoriat."
Darwin oli ennakoinut sellaisia mielenosoituksia. "Jokainen, jonka käsitys johtaa hänet kiinnittämään enemmän painoa selittämättömiin vaikeuksiin kuin tietyn määrän tosiasioiden selittämiseen, hylkää varmasti teoriani", hän kirjoitti Originissä . Mutta hän sanoi myös: "Katson luottavaisesti tulevaisuuteen, nuoriin ja nouseviin luonnontieteilijöihin, jotka pystyvät tarkastelemaan kysymyksen molempia puolia puolueettomasti."
Maan ikä oli Darwinin kannalta suuri selittämätön vaikeus. Hän tunnusti, että maailman kasvien ja eläinten monimuotoisuuden kehittymiseen on pitänyt tarvita paljon aikaa - enemmän aikaa, varmasti enemmän kuin 6000 vuotta, jonka maanaikaisen johtava raamatullinen tulkinta sallii, mutta enemmän kuin monet tutkijat sitten hyväksyivät . Vuonna 1862 fyysikko William Thomson (myöhemmin lordi Kelvin) laski, että planeetta ei todennäköisesti ollut yli 100 miljoonaa vuotta vanha - ei vieläkään läheskään tarpeeksi aikaa evoluution toimimiseen niin dramaattisesti. "Thomsonin näkemykset maailman viimeisestä iästä ovat olleet jo jonkin aikaa yksi suurimmista ongelmista", Darwin kirjoitti Wallacelle vuonna 1869. Jatkotutkimukset, mukaan lukien Darwinin poika George, tähtitieteilijä, vahvistivat maan ikäryhmän olevan alle 100 miljoonaa. vuotta.
Vasta 1920- ja 1930-luvulla geologit päättelivät elementtien radioaktiivisen hajoamisnopeuden laskemisesta, että maa oli miljardeja vuosia vanhoja - viimeisimpien tutkimusten mukaan 4, 5 miljardia vuotta. Darwin olisi varmasti ollut helpottunut siitä, että evoluutiolle oli riittävästi aikaa olla vastuussa maan elämän suuresta monimuotoisuudesta.
Nykyaikainen geologia on auttanut ratkaisemaan toisen Darwinia vaikeuttaneen palapelin - omituisen samanlaisten maalajien olemassaolon erillisillä mantereilla. Kuinka esimerkiksi selittää Australian emukset, Afrikan strutsit ja Etelä-Amerikan reat - suuret, lentoettomat, pitkäkaulaiset linnut, joilla on samat erottuvat rintalastut? Varhaiset evoluuttorit, Darwinin seurauksena, vetosivat skenaarioihin, kuten pitkään poistuneisiin maissiltoihin, jotka ulottuivat tuhansia mailia, selittääkseen, kuinka ilmeisesti sukulaislajit voisivat päästä niin kaukana toisistaan. Törkeää totuutta paljastettiin vasta 1960-luvulla, jolloin tutkijat löysivät levytektonian ja vahvistivat, että maanosat, jotka eivät kaukana veden ympäröimästä maasta pysyvästi, olivat sulassa kalliossa kelluvia jättiläislautasia. Tämä löytö perusti keskiasteen oppilaiden tukahduttavan epäilyn siitä, että mantereiden tulisi mahtua yhteen jättiläispisteeseen, kuten heillä todellakin oli. Darwinin aikana ajatus siitä, että kerran vierekkäiset maanosat jakautuivat toisistaan erottaen sisarlajit toisistaan, olisi ollut melkein yhtä vilkasta kuin evoluutio itsekin.
Evolution selittää elämän valtavan monimuotoisuuden maan päällä, jolloin yksittäisistä lajeista tulee paljon, kun ne mukautuvat erilaisiin ympäristöihin. "Erityisen huomattavasti", sanoo evoluutiobiologi Edward O. Wilson, "vaikka hänen mestariteoksensa otsikko oli Lajien alkuperä, Darwin ei todellakaan kiinnittänyt paljon huomiota siihen, kuinka yksi laji jakautuu ja moninkertaistuu." Darwin tunnusti tämän erikoistumiseksi kutsutun prosessin merkityksen heti alkuvaiheessa: "Elämä, jolla on useita voimia, on alun perin hengitetty muutamiin muotoihin tai yhdeksi ... kun taas tämä planeetta on mennyt pyöräilemään kiinteä painolaki, niin yksinkertaisesta alusta loputtomiin muotoihin, joista kauneimmat ja upeimmat ovat olleet ja ovat kehittymässä. " Mutta, sanoo Wilson, Darwin keskittyi "siihen, miten yksi laji muuttui jonkin verran voimalla toiseksi lajeksi ajan kuluessa, ei siihen, kuinka lajit voisivat lisääntyä".
Darwinin kuuluisista Galápagos-pihdistä - yli tusina lajia, jotka kaikki ovat peräisin samasta Etelä-Amerikan esi-isästä - tulee ikoni-esimerkki erikoistumisesta. Mutta prosessin ymmärtämisen olisi odotettava Wallacen työtä 1860-luvun puolivälissä. "Wallace ilmaisi selvästi [erikoistumisen] Malaijin saariston perhosista tehdyssä suuressa tutkimuksessa", Wilson sanoo. Kymmenien tuhansien saarien alueella työskentelevä Wallace osoitti, että yhdestä perhonenlajista voi tulla hitaasti monta, koska se mukautui kunkin saaren erityisolosuhteisiin. "Siitä lähtien biologit panivat enemmän aikaa lajien lisääntymisen ajatteluun", Wilson sanoo. "Ja vuosisadan vaihteessa heillä oli melko selkeä käsitys lajien alkuperästä. Mutta se oli jotain, jota Darwin pidätti vähän."
Darwin tiesi, että kasvi- ja eläinlajit voidaan luokitella ryhmiin samankaltaisuuden perusteella siten, että linnut ryhmittyvät esimerkiksi laululintuihin ja räppääjiin, ja jokainen ryhmä jaotellaan uudestaan ja uudestaan kymmeniin tai satoihin erillisiin lajeihin. Hän näki myös, että minkä tahansa tietyn lajin yksilöt erottuivat monista samankaltaisuuksista huolimatta myös toisistaan - ja jotkut näistä eroista siirtyivät vanhemmilta jälkeläisilleen. Ja Darwin havaitsi, että luonnossa oli raa'asti tehokas menetelmä palkita kaikki muutokset, jotka auttoivat yksilöä elämään pidempään, lisääntymään nopeammin tai jättämään lisää jälkeläisiä. Palkkio siitä, että olet hiukan nopeampi tai tarkempi antilooppi? Leijonat söisivät ensin hitaammat naapurit, antaen sinulle yhden päivän lisääntymiselle. Monien sukupolvien ja suuren ajan kuluttua koko populaatio juoksee nopeammin, ja monien sellaisten muutosten myötä lopulta tulee uusi laji. Evoluutio, Darwinin "syntyminen modifikaation avulla luonnollisen valinnan kautta", olisi tapahtunut.
Mutta mikä oli variaation lähde ja mikä oli mekanismi siirtymän siirtämiseksi sukupolvelta toiselle? Darwin "ei tiennyt mitään siitä, miksi organismit muistuttavat heidän vanhempiaan tai perinnöllisistä variaatioista populaatioissa", sanoo New York Cityn Yhdysvaltain luonnonhistoriallisen museon paleontologi Niles Eldredge.
Darwinin aikakaudella mies, joka edistyi todellisessa perintömekanismissa, oli itävaltalainen munkki Gregor Mendel. Hänen luostaripuutarhassaan 1850-luvun lopulla ja 1860-luvun alkupuolella Mendel kasvatti hernekasveja ja totesi, että piirteiden, kuten kukan värin ja siemenkuvioiden, välittyminen noudatti havaittavissa olevia sääntöjä. Esimerkiksi, kun kasveja, joilla on tiettyjä ominaispiirteitä, kasvatettiin keskenään, hybridi-jälkeläisillä ei ollut ominaisuutta, joka olisi sekoitus kahdesta; kukat saattavat olla violetteja tai valkoisia, mutta ei koskaan violetteja. Tämä yllättävä tulos auttoi osoittamaan tietä kohti perintöyksiköiden käsitettä - perinnöllisen tiedon erillisiä osia. Jälkeläiset perivät joukon näitä geneettisiä yksiköitä jokaiselta vanhemmalta. 1900-luvun alusta lähtien nuo perintöyksiköt on kutsuttu geeneiksi.
Mendel tunsi Darwinin työn - hänen saksankielisen alkuperäiskappaleensa oli siroteltu käsin kirjoitetuilla muistiinpanoilla - mutta ei ole todisteita siitä, että Mendel tajusi, että hänen perintöyksikönsä kantoivat variaatiota, jota Darwinian valinta teki. "Mielenkiintoinen asia on, että Mendelillä oli molemmat palapelin pala käsissä, mutta hän ei koskaan laittanut sitä yhteen", sanoo Florida Riversion yliopiston historioitsija ja tiedefilosofi Michael Ruse. "Hän ei koskaan sanonut:" Ah hah, minulla on vastaus Darwinin ongelmaan. "" Mendelin löytöt pysyivät hämärtyvinä, kunnes hän kuoli vuonna 1884, eikä Darwin koskaan tiennyt niistä. Mutta entä jos hänellä olisi? "Jos Darwin olisi lukenut Mendelin paperit, hän olisi saattanut ottaa sen vastaan", Ruse sanoo, "mutta en ole varma, että se olisi vaikuttanut suuresti."
Nykyään vertaileva genomiikka - eri lajeista peräisin olevien kokonaisten geenitietojen analysointi - vahvistaa Darwinin teorian ytimen syvimmällä tasolla. Tutkijat voivat nyt seurata DNA-molekyyliä DNA-molekyylin mukaan, mitä mutaatioita tapahtui ja kuinka yksi laji muuttui toiseksi. (Yhdessä erityisen sopivassa esimerkissä tutkijat työskentelevät nyt molekyylisissä muutoksissa, jotka antoivat Darwinin Galápagos-piikkille kehittyä erilaisia nokkeja vasteena heidän erilaisiin ruokintastrategioihinsa.) Darwin itse teki taiteen piirtääkseen "elämän puun", kaavion, joka jäljittää lajien väliset evoluutiosuhteet niiden samankaltaisuuksien ja erojen perusteella. Mutta tutkijat rakentavat nyt kaikkien aikojen yksityiskohtaisinta elämäpuuta osana Elämän tietosanakirja -projektia (jota sponsoroi osittain Smithsonian instituutio) ja käyttävät DNA-sekvenssitietoja sekä perinteisiä anatomisia ja käyttäytymisominaisuuksia jäljittääkseen tarkat evoluutiosuhteet keskenään. tuhansia ja tuhansia lajeja.
Viime vuosina on ollut paljon evoluutio-yllätyksiä, asioita, joita Darwin ei olisi koskaan uskonut. Lajien geenien lukumäärä ei korreloi esimerkiksi sen monimutkaisuuden kanssa. Noin 37 000 geenillä riisissä on melkein kaksinkertainen määrä ihmisiä, 20 000: lla. Ja geenejä ei siirretä vain vanhemmilta jälkeläisille; niitä voidaan siirtää myös yksilöiden välillä, jopa eri lajien yksilöiden välillä. Tämä geneettisen materiaalin "horisontaalinen siirto" on levinnyt bakteereihin; se miten antibioottiresistenssi leviää usein kannasta toiseen. Eläimet hankkivat harvoin kokonaisia geenejä tällä tavoin, mutta oma DNA on täynnä pienempiä geneettisen materiaalin bittiä, jotka on poistettu virusilta evoluutiohistoriamme aikana, mukaan lukien monet elementit, jotka säätelevät, kun geenit ovat aktiivisia tai lepotilassa.
Haastavatko nämä yllätykset Darwinian evoluution keskeisen ajatuksen? "Ehdottomasti ei", sanoo David Haussler, geenitutkija Kalifornian yliopistossa Santa Cruzissa. "Minua lyö päivittäin se tosiseikka, että mitä enemmän tietoja keräämme, sitä enemmän validointia löydämme Darwinin teoriasta." Kun uusi materiaali on pesitty isäntägenomiin horisontaalisen siirron kautta, geenimateriaali on luonnollisen valinnan kohteena kuin koskaan. Itse asiassa darwinismin merkittävimpiä piirteitä on, että se on kestänyt raskaan tieteellisen tutkimuksen puolitoista vuosisataa ja kykenee edelleen vastaamaan uusimpiin ideoihin. "Toistaiseksi tarkastelemasi tietojoukot ja havaitsemme yllätykset osoittavat, että idean ydin on oikea", Haussler sanoo.
Toinen kasvava biologian ala on valottaa edelleen variaation alkuperää. Evoluutiokehitysbiologia, tai evo-devo, keskittyy muutoksiin erinomaisesti koreografisoidussa prosessissa, joka aiheuttaa hedelmöitetyn munan kypsymisen. Yhden tällaisen muutoksen sarjan takana ovat ns. Homeoottiset geenit, jotka määräävät missä jalat, käsivarret tai silmät muodostuvat kasvavassa alkiossa. Nämä keskusohjausgeenit osoittautuivat lähes identtisiksi jopa niin erilaisissa eläimissä kuin madot, kärpäleet ja ihmiset. Monet tutkijat ajattelevat nyt, että suuri osa evoluutiosta ei johdu mutaatioiden tai satunnaisten virheiden kautta tärkeimmissä toiminnallisissa geeneissä, vaan säätämällä tapoja, joilla kehitysgeenit hallitsevat muita geenejä.
"Kalmarien ja kärpästen, ihmisten ja käärmeiden rakennuspalikat ovat hämmästyttävän samanlaisia", sanoo Carroll, Wisconsinin yliopistosta Madisonista, joka on evo-devon perustaja. "Se järkyttää aluksi maailmankuvasi", hän lisää, "mutta sitten huomaat, että se tukee darwilaista näkemystä tuhatkertaisesti. Tällaiset yhteydet olivat muutoksen myötä syntymisen ytimessä."
Carroll sanoo, että hänen mielestään Darwin olisi innoissaan evoluutio-yksityiskohdista, joita tutkijat voivat nyt nähdä - kuinka esimerkiksi muutokset vain pienessä määrässä säätelygeenejä voivat selittää hyönteisten, joilla on kuusi jalkaa, evoluution esi-isiltään, joilla oli jopa lisää. Sieltä on lyhyt askel eräiden erikoistumisen mysteerien ratkaisemiseksi, mekaniikan laatiminen siitä, kuinka yhdestä lajista tulee monta ja kuinka monimutkaisuus ja monimuotoisuus voidaan rakentaa hyvin yksinkertaisista alkuista. "Mielestäni tämä on evoluution tieteen uusi kulta-aika", Carroll sanoo. "Mutta mitä todella teemme, on tarkentaa Darwinin idea yhä yksityiskohtaisemmin."
Ehkä yllättävin löytö viime vuosina liittyy yhteen Darwinin edeltäjiin evoluutioteoriassa. Ranskalainen luonnontieteilijä Jean-Baptiste Lamarck kehitti oman teoriansa biologisesta evoluutiosta 1800-luvun alkupuolella. Hän ehdotti, että hankitut piirteet voitaisiin siirtää jälkeläisiin - kirahvit, jotka venyivät saavuttamaan lehtiä korkeille puille, tuottavat pidemmän kaulan jälkeläisiä. Tämä "pehmeä perintö" tuli tunnetuksi nimellä Lamarckism ja osoittautui pian parodioituneeksi: johtaisiko hännän leikkaaminen rottaan häntäpojille? Tietysti ei, ja ajan myötä pehmeä perintö hylättiin, ja Lamarckista tuli oppikirjaesimerkki surkeasta ajattelusta.
Sitten, geenitekniikan alkuaikoina yli kaksi vuosikymmentä sitten, tutkijat lisäsivät vieraita geenejä laboratorioeläinten ja -kasvien DNA: han ja huomasivat jotain outoa. Sellaisiin isäntäsoluihin lisätyt geenit toimivat aluksi ", mutta sitten ne yhtäkkiä hiljentyivät, ja se oli se, sukupolvesta toiseen", sanoo Israelin Tel Aviv -yliopiston evoluutiobiologi Eva Jablonka. Tutkijat selvittivät, että isäntäsolut merkitsivät vieraat geenit "off-kytkimellä", joka teki geenit käyttökelvottomiksi. Uusi geeni siirrettiin eläimen jälkeläisille, mutta niin tapahtui myös poiskytkimelle - eli vanhempien kokemus vaikutti jälkeläisten perintöön. "Mekanismit, jotka olivat tuolloin hypoteettisia, osoittautuivat todellisiksi", sanoo Jablonka, "ja tietysti paljon monimutkaisempia kuin kukaan ajatteli, mikä on luonnollista".
Kaikenlaisia muutoksia solukoneissa on ilmennyt, joilla ei ole mitään tekemistä DNA-sekvenssin kanssa, mutta joilla on silti syvällisiä ja perinnöllisiä vaikutuksia tuleville sukupolville. Esimerkiksi aliravitut rotat synnyttävät alamittaisia pentuja, jotka kasvavat jopa hyvin ruokittuina, jotta ne synnyttävät alamittaisia pentuja. Mikä tarkoittaa muun muassa, että huono vanha Lamarck oli oikeassa - ainakin jotkut hankitut ominaisuudet voidaan siirtää eteenpäin.
Darwin sisälsi alkuperässä käsityksen pehmeästä perinnöstä, mainitsemalla esimerkiksi "variaatio elämän ulkoisten olosuhteiden epäsuoran ja suoran vaikutuksen sekä käytön ja käytön vuoksi". On sanottu, ettei Darwin itse ollut erityisen tiukka darwinilainen, mikä tarkoittaa, että hänen työnsä sallii monenlaisia mekanismeja kuin monet hänen 1900-luvun seuraajistaan hyväksyisivät. "Tavallaan", sanoo Jablonka, "palaamme Darwinin ja hänen alkuperäisen, paljon laajemman käsityksen perinnöllisyydestä".
Alkuperä on tuskin koskettanut kiistanalaisinta evoluutio-kysymystä: Jos koko elämä on kehittynyt "alemmista muodoista", sisältyykö siihen myös ihmisiä? Darwin käsitteli lopulta asiaa vuonna 1871 julkaistussa julkaisussa The Descent of Man, and Selection in Relation to Sex, selittäen, että hän oli vuosien ajan tutkinut ihmisen evoluutiota, mutta "päättäväisesti olla julkaisematta, koska ajattelin, että minun pitäisi siis vain lisätä näkemyksiäni koskeviin ennakkoluuloihin " Kuinka oikeassa hän oli, niin että "ihminen on jonkin olemassa olevan muodon muunnettu jälkeläinen" - ja että kovasti monet ihmiset mieluummin uskovat toisin. He jakoivat Disraelin epämukavuuden siitä, että hän oli polveutunut apinoista, ja valittivat, että evoluutio työnsi jumalallisen luojan sivuille.
Usko ihmisen alkuperään on saattanut olla perusteltu mukavuus Darwinin aikoina, jolloin ihmisen esi-isien fossiileja oli löydetty vähän, mutta todisteet eivät enää salli sitä. Darwin, Origin, myönsi, että "välilajikkeiden" puuttuminen geologisesta aineistosta oli "ilmeisin ja vakavin vastaväite, jota voidaan vedota teoriaani vastaan".
Vastaväite koski varmasti esi-isien ihmisen fossiilien heikkoutta Darwinin aikakaudella. Vuosien ajan suoritettu paleontologien huolellinen työ on kuitenkin täyttänyt monet tärkeät aukot. Löytämättä on vielä monia sukupuuttoon kuolleita lajeja, mutta termi "puuttuva linkki" on pääosin yhtä vanhentunut kuin ajatus kunkin lajin erityisestä luomisesta. Antropologit kuvasivat kerran ihmisen evoluutiota versiona klassisesta "Maaliskuun etenemisestä" -kuvasta - suora viiva kohoavasta proto-apinnasta peräkkäisten rystysvaiheiden vaiheiden läpi ja huipentuen pystyssä oleviin nykyajan ihmisiin. "Se oli melko yksinkertainen kuva, mutta se oli tietämättömyydestä syntynyt yksinkertaisuus", sanoo biologinen antropologi William Jungers New Yorkin Stony Brook Universitystä. "Viimeisen 30 vuoden aikana on löydetty uusia löytöjä."
Nykyään on satoja tunnettuja fossiileja, jotka ulottuvat takaisin kuudesta seitsemään miljoonaan vuoteen ja edustavat noin kahta tusinaa lajia. Jotkut olivat esi-isämme ja toiset kaukaiset serkut. "Ihmisen evoluutiossa on tehty monia kokeita", Jungers sanoo, "ja ne kaikki, lukuun ottamatta meitä, ovat päättyneet sukupuuttoon." Suorat esi-isiemme kehittyivät Afrikassa noin 200 000 vuotta sitten ja alkoivat levitä ehkä 120 000 vuotta myöhemmin. Huomattavana on, että nykyajan ihmisen esivanhempamme jakoivat osia Eurooppaa ja Länsi-Aasiaa neandertallaslajien kanssa viime aikoina kuin 30 000 vuotta sitten, ja ne ovat saattaneet olla päällekkäin myös kahden muun Kaakkois-Aasian kauan menneen muinaisen ihmisen, Homo floresiensis ja Homo erectus, kanssa. "Emme olleet koskaan yksin tällä planeetalla vasta viime aikoihin asti", Jungers sanoo.
Darwin itse oli vakuuttunut siitä, että syvä menneisyys paljastuu. "Usein ja luottavaisesti on väitetty, että ihmisen alkuperää ei voida koskaan tietää", hän kirjoitti vuonna 1871. "Mutta tietämättömyys herättää usein enemmän luottamusta kuin tietämys: vain ne, jotka tietävät vähän, eivät niitä, jotka tietävät paljon, jotka niin tekevät. väittävät positiivisesti, että tiede ei koskaan ratkaise tätä tai toista ongelmaa. " Hän muistutti myös, katsoessaan takaisin luonnonvalinnan rooliin evoluutiossa keskittymisensä yhteydessä tekemäänsä hienovaraisuutta, että "tulevaisuuden on päätettävä", "olenko yliarvioinut sen merkityksen". No, tulevaisuus on laskenut vakaasti Darwinin puolella - huolimatta kaikesta, mitä hän ei tiennyt.
Kysyttäessä puutteista Darwinin tiedossa, Irvinein Kalifornian yliopiston biologi Francisco Ayala nauraa. "Se on helppoa", hän sanoo. "Darwin ei tiennyt 99 prosenttia tiedostamme." Mikä voi kuulostaa huonolta, Ayala jatkaa, mutta "se prosentti, jonka hän tiesi, oli tärkein osa".
Thomas Hayden on vuoden 2008 kirjan Seksi ja sota: Kuinka biologia selittää sodankäyntiä ja terrorismia ja tarjoaa polun turvallisempaan maailmaan kirjoittaja .
Charles Darwin (c.1859). (English Heritage Photo Library) 
"Valoa heitetään ihmisen alkuperälle ja hänen historialleen", Darwin (s. 1880) kertoi tulevaisuudesta, jossa hänen kovasti voitetut löydöksensä testataan. (Bettmann / Corbis) 
Charles Darwin varttui Shrewsburgissa, Englannissa. (English Heritage Photo Library) 
Charles Darwin piirsi elämänpuun, mutta ei keskittynyt lajien lisääntymiseen. (William Perlman / Tähtikirja / Corbis) 
Charles Darwinin tutkimus leipoista on "monimutkaisempi kuin kukaan ajatteli". (Granger-kokoelma, New York) 
Vuoden 1890 esimerkki HMS Beaglesta, joka kantoi Charles Darwinin retkikuntaa Magellanin salmilla. (Bettmann / Corbis) 
Gregor Mendel pani merkille perintölakit ylittämällä herneitä, mutta tunnustettiin vasta 1900-luvulla. (Sheila Terry / Science Photo Library) 
Manner-ajo, jota ehdotettiin vuonna 1912 ja vahvistettiin 1960-luvulla, osoittaa, kuinka yhteisen esi-isän jälkeläiset erotettiin maanmiesten liikkuessa. (Martin Velasco, 5W infografia)
