Karol Darwin (1809-1882) w swoim opus magnum „O powstawaniu gatunków drogą naturalnego doboru czyli o utrzymywaniu się doskonalszych ras w walce o byt” stwierdził, że życie jest walką i że przetrwają tylko najsilniejsi. Natomiast rosyjski biolog i botanik Konstantin Mierieżkowski (1855-1921) uważał, że w procesach życiowych dominuje współpraca, a nie walka. Według niego złożone komórki powstały w wyniku symbiozy, czyli, innymi słowy, współpracy. Koncepcję Mierieżkowskiego rozwinęła amerykańska biolog Lynn Margulis (1938-2011). Jak podaje Wikipedia w kręgach naukowych nazywano ją „Mającym rację heretykiem” lub „Zbuntowanym naukowcem”, a jej prace publikowane od 1966, w których opisała jak w wyniku działania ewolucji biologicznej doszło do symbiotycznego utworzenia komórek eukariotycznych wywołały ostrą krytykę takich czołowych neodarwinistów jak Richard Dawkins (1941-), Georg C. Williams (1926-2010) i John Maynard Smith (1920-2004). Swoją drogą warto sobie poczytać o perypetiach Lynn, można się dowiedzieć wielu ciekawych rzeczy.
W efekcie mamy dość kuriozalną sytuację, bowiem teoria symbiogenezy czyli teoria powstawania gatunków na drodze symbiotycznej integracji różnych gatunków, przez część naukowców, uważana jest za słuszną, jednak jest absolutnie pomijana we znakomitej większości monografii poświęconych życiu. Ponieważ zdecydowanie nie pasuje ona neodarwinistom to zamietli ją pod przysłowiowy dywan. Ale cóż wystaje spod niego i cały czas domaga się pełnoprawnego włączenia jej do oficjalnej teorii powstania życia.
Do dziś nie ma jednoznacznej odpowiedzi, czy w ewolucji chodzi o walkę czy współpracę. W „Evolution 2.0” Perry Marshall „wykrzyczał”: „ewolucja to nie walka, lecz współpraca”. W gruncie rzeczy trudno się z tym zgodzić, ponieważ w większości filmów przyrodniczych przedstawiane są sceny walk pomiędzy zwierzętami, jednak…
Spróbujmy zatem zastanowić się nad tym problemem. Wiemy już jak działa gerpedelucja i może znajomość tego modelu pokaże nam właściwy kierunek. Pomoże nam też znajomość teorii gier i myślenie abstrakcyjne.
Wyobraźmy sobie dwa obiekty które walczą ze sobą o przeżycie. Obiektami tymi mogą być dwa wilki albo dwoje ludzi. Zarówno wilk jak i człowiek to obiekt wielokomórkowy – obiekt zbudowany z miliardów współpracujących ze sobą komórek. Dokładnie tym samym jest również drużyna hokejowa.
Drużyna hokejowa – system złożony ze współpracujących ze sobą wyspecjalizowanych zawodników
Drużyna złożona jest z kilku ludzi współpracujących ze sobą, w celu pokonania konkurenta. Zdolność zespołu do wygrania wynika z umiejętności poszczególnych członków oraz wewnętrznej współpracy między nimi.
Człowiek – system złożony ze współpracujących ze sobą wyspecjalizowanych komórek
Wyobraźmy sobie dwie drużyny równej wielkości. Jedna z nich jest w kolorze zielonym (Z), a druga niebieskim (N). Drużyny, jak to pamiętamy z gerpedelucji zostały zbudowane na podstawie projektu. Zieloni na podstawie projektu Z, a niebiescy na podstawie projektu N.
Po jednym meczu wygrywa drużyna Z i zostaje zduplikowana na dwie drużyny: Z1 i Z2. Zduplikowana, czyli projekt Z jest kopiowany i na podstawie tych dwóch projektów budowane są dwie nowe drużyny. Drużyna N, jak to w życiu wypada z dalszej gry, innymi słowy traci życie. Następna gra odbywa się pomiędzy drużyną Z1 i drużyną Z2. Tym razem zwycięża zespół Z2. I to on jest duplikowany w Z2a i Z2b, a Z1 wylatuje z turnieju. I tak gra, duplikowanie zwycięzców o odrzucanie przegranych toczą się dalej.
Teraz wyobraźmy sobie, że w trakcie kopiowania projektu dochodzi do zaburzenia – jedna z kopii różni się od drugiej. Zmiana ta może mieć dwojaki skutek, może:
- poprawić lub
- zepsuć
zdolność, zbudowanej w oparciu o ten projekt, drużyny do wygrywania. Jeśli zaburzenie jest pozytywne, oznacza to, że zdolność do wygrywania danej drużyny wzrasta. Logiczne jest, że dzięki tej pozytywnej zmianie w następnym meczu wygra właśnie ta drużyna i właśnie ona zostanie zduplikowana. Patrząc na to zdarzenie od strony projektu widzimy, że pozytywne zaburzenie, czyli zaburzenie skutkujące taką zmianą projektu, że zbudowany na jego podstawie obiekt ma większe możliwości wygrywania, przeniesie się na dalsze pokolenia. Oczywiście, jeśli zaburzenie jest negatywne, czyli, że w jego wyniku powstanie projekt, na podstawie którego zbudowana zostanie drużyna o mniejszych możliwościach wygrywania to ta drużyna przegra i to zaburzenie nie przeniesie się na kolejne pokolenia. Tak na marginesie w tej właśnie chwili poznaliśmy mechanizm „zapadki ewolucyjnej” – bezdusznego mechanizmu doskonalącego obiekty żywe.
Pozytywna zmiana projektu, na podstawie którego budowana jest drużyna również może mieć dwojaki charakter, może albo:
- pozytywnie zmienić możliwości jednego elementu, czyli zawodnika albo
- pozytywnie wpłynąć na to jak członkowie zespołu ze sobą współpracują.
Tak czy inaczej, jedno lub drugie poprawia ogólna zdolność do wygrywania drużyny. Drużyny rozumianej nie tylko jako drużyna hokejowa, lecz również jako wilk lub człowiek. W tym przypadku, pozytywne zaburzenie projektu może skutkować powstaniem nieco lepszych komórek lub nieco lepszą ich współpracą. Z punktu widzenia teorii systemów zarówno drużyna i człowiek to to samo – jedno i drugie jest systemem złożonym ze współpracujących ze sobą elementów.
Jak patrzymy na mecz hokejowy głównie pasjonujemy się walką, tylko fachowcy zwracają uwagę na takie elementy jak na przykład zgranie „w tempo” lub rozumienie się „w lot” zawodników. Naukowcy zajmujący się życiem, prawdopodobnie pod wpływem Darwina, skupili się zasadniczo na jednym aspekcie, nie rozważyli, że czynniki sprawcze mogą być dwa i to na dodatek takie, które na pierwszy rzut oka się wykluczają: walka i współpraca. Nasz przykład jednak dobitnie pokazuje, że ewolucja biologiczna oparta jest na doskonaleniu mechanizmów służących do wygrywania konfliktów ORAZ doskonaleniu mechanizmów współpracy. Słowo ORAZ jest tutaj kluczem.
Tak więc, gdy od tej pory ktokolwiek będzie się zastanawiał, czy ewolucja to walka czy współpraca, bez trudu będziemy mogli mu wytłumaczyć, że
EWOLUCJA BIOLOGICZNA TO WALKA I WSPÓŁPRACA
Dwa w jednym, tak jak w szamponie na łupież.
Jeśli się zrozumie, że mechanizm doboru może doskonalić na tych dwóch, z pozoru sprzecznych ze sobą kierunkach, to droga do zrozumienia jak mogło dojść do samopowstania życia stoi otworem.
A na przykład altruizm w ewolucji? Silniejszy osobnik pomaga słabszym – tak powstaje stado. Oczywiście – walka decyduje o byciu samcem alfa, ale ten sam samiec alfa dba o słabsze osobniki w stadzie.
Jest też symbioza ewolucyjna – czyli współpraca.
Dokładnie tak.
Cały sens tego wpisu polega na tym by zobrazować, że EB doskonali kolejne pokolenia obiektów żywych na dwóch, z pozoru ze sobą sprzecznych kierunkach: poprawia współpracę elementów tworzących obiekt oraz poprawia zdolności walki obiektu.
Tak jak we wspomnianym przez ciebie stadzie występują elementy współpracy, ale to stado konkuruje też z innymi stadami. Przykładem lepiej konkurujących i lepiej ze sobą współpracujących stad są państwa 🙂 Jak wiadomo konkurują one ze swoimi sąsiadami, ale również tworzą z nimi koalicje przeciw innym. Wewnątrz też dochodzi do zacieśniania współpracy ale również i do konfliktów.
Takimi elementami mogą być cząstki chemiczne, elementy komórek, komórki organizmy wielokomórkowe, stada, roje.
Wyprzedzając nieco nasze rozważania zadam pytanie: Jak do tego doszło, że organizm człowieka składa się z kilkunastu miliardów tak perfekcyjnie współpracujących komórek?
Nie wiem, czy te komórki tak do końca perfekcyjnie ze sobą współpracują. Zarówno zwierzęta, jak i ludzi trapią nowotwory, mamy proces starzenia, czyli degeneracji komórek.
Z kolei ta walka i współpraca – czy zamieniona jedynie na współpracę nie osiągnęlibyśmy więcej? Ciągłe wewnętrzne konflikty nie bardzo posuwają nas do przodu. EB chyba jednak zyskałaby więcej na samej współpracy. Chyba, że jestem w błędzie i ta walka jednak jest nam do czegoś potrzebna.
Najpierw ustosunkuję się do tego fragmentu:
„Nie wiem, czy te komórki tak do końca perfekcyjnie ze sobą współpracują. Zarówno zwierzęta, jak i ludzi trapią nowotwory, mamy proces starzenia, czyli degeneracji komórek.”
To o czym piszesz to niezaprzeczalny fakt, ale według mnie trzeba na to spojrzeć statystycznie.
Ja to widzę tak: od poczęcia np. człowiek jest już obiektem, który samodzielnie się dalej buduje (na podst projektu genetycznego), buduje również paletę swoich zachowań pod wpływem programów genetycznego i memetycznych (kulturowych). Od samego poczęcia oprócz tego, że jego rozwój jest zaprogramowany podlega jako obiekt fizyczny II prawu Termodynamiki, czyli podlega procesom destrukcyjnym.
Ze względu na liczbę komórek, z których się składa i znów np, człowiek obiekt żywy jest systemem najlepiej współpracującym bo elementów składowych (np. komórek) ma bardzo dużo a efektem ich fantastycznej współpracy jest to, że przez kilkadziesiąt lat dzięki tej współpracy obiekt żyje, czyli przeciwstawia się ww. procesom destrukcyjnym. Co więcej obiekt ten ma skomplikowaną budowę i realizuje skomplikowane procesy wewnętrzne i zewnętrzne.
Dlatego gdy mówię o perfekcyjnej współpracy komórek, z których się składam w domyśle mam ich liczbę i efekt ich współpracy. Statystycznie rzecz ujmując żaden obiekt stworzony przez człowieka jak do tej pory nie cechuje się tak wysoką niezawodnością i sprawnością, jak obiekty żywe składające się z miliardów komórek.
Ja boleję nad tym, że ten perfekcyjnie (pełna zgoda) obiekt jakim jest człowiek a ogólniej życie, ma zaprogramowaną degenerację komórek i śmierć jest nieodłącznym aspektem życia.
No cóż niestety ma. przy każdym podziale naszej komórki następuje skrócenie telomeru – fragmentu DNA, a jak telomeru nie ma to chyba nie może nastąpić podział komórki. Poza tym podczas podziału komórki również dochodzi do mutacji w większości szkodliwych.
Ale gdyby obiekty żywe nie umierały to nie byłoby dostosowywania się następnych pokoleń do zmieniających się w czasie warunków zewnętrznych. Temat hipotetycznych obiektów żywych mogących żyć wiecznie to temat na kolejny wpis i sporo w nim będzie gdybania.
Lem kiedyś stwierdził, że ludzie bardzo się boją, że ich kiedyś nie będzie, natomiast zupełnie się nie przejmują tym, że ich kiedyś nie było:)
także nie przejmujmy się 🙂
To może podrzucę kilka długowiecznych zwierząt 🙂
1. „Nieśmiertelne meduzy” – Turritopsis nutricula i Turritopsis dohrnii
2. Gąbka Scolymastra joubini – 15 000 lat
3. Gąbka Cinachyra antarctica – 1 550 lat
3. Cyprina Islandzka (Arctica islandica) – 507 lat
Odpowiedź Michałowi, nt. organizmów długowiecznych
W świetle wpisu 008, który za chwile zamieszczę trzeba by się zastanowić czy były to organizmy czy może kolonie.
Pozdrwaiam
Michale, dzięki za te długowieczne obiekty żywe.
Zaiste, a z Wikipedią: Cyprina islandzka jest znana jako najbardziej długowieczne zwierzę niekolonijne. Osobniki Cypriny dożywają kilkuset lat i nie stwierdzono, aby następował u nich proces starzenia się. Dlatego podawane są jako przykład organizmu o zaniedbywalnym starzeniu się. Jeszcze w 2010 roku uważano, że najstarszy osobnik z tego gatunku żył 374 lata. Wyłowiony w 2006 małż należący do tego gatunku, a nazwany Mingiem, żył 507 lat i był najdłużej żyjącym znanym zwierzęciem.
Teraz odpowiedź na ten fragment: „Z kolei ta walka i współpraca – czy zamieniona jedynie na współpracę nie osiągnęlibyśmy więcej? Ciągłe wewnętrzne konflikty nie bardzo posuwają nas do przodu. EB chyba jednak zyskałaby więcej na samej współpracy. Chyba, że jestem w błędzie i ta walka jednak jest nam do czegoś potrzebna.”
Walka wynika z pierwotnego konfliktu interesu, a pierwotny konflikt interesu wynika z powinowactwa cząstek chemicznych, które dołączają do siebie inne cząstki aż do momentu gdy cząstek do dołączania zabraknie.
Wówczas to mamy do czynienia własnie z konfliktem interesu i wygrywają te cząstki, które potrafią wyrwać potrzebne im cząstki składniki innym cząstkom. Ewolucja biologiczna udoskonaliła te taktyki wyrywania w kły, szpony, szable i bomby atomowe. Dzisiaj w teorii już powinien nam wystarczyć rozum by do konfliktów nie dochodziło, ale… dochodzi do nich. A wynika to z bardzo wielu czynników, o których będzie w następnych wpisach.