Lamarckizem: dedovanje pridobljenih lastnosti v evoluciji

Lamarckizem (tudi Lamarckova evolucija) je hipoteza o evoluciji. Evolucija poskuša razložiti, kako se vrste spreminjajo skozi čas. Danes je edina splošno sprejeta teorija evolucije tista, ki je nastala na podlagi idej Charlesa Darwina.

Zgodovina in osnovne ideje Lamarcka

Lamarckizem je razvil Jean-Baptiste de Lamarck, francoski naravoslovec, ki je svoje zamisli povzročil predvsem v začetku 19. stoletja (njegovo glavno delo Philosophie Zoologique je izšlo leta 1809). Svoje ideje je do neke mere oprl na ideje Erazma Darwina, dedka Charlesa Darwina. Glavni sestavni deli lamarkizma so:

• »Zakon uporabe in neuporabe« – organi in strukture, ki jih organizmi pogosto uporabljajo, naj bi se razvijali in postajali močnejši; tisti, ki jih ne uporabljajo, naj bi se zmanjšali ali izginili.
• Dedovanje pridobljenih lastnosti – lastnosti, pridobljene med življenjem (npr. mišična masa zaradi vadbe, daljši vrat zaradi raztezanja), naj bi se prenašale na potomce.

Kot primer je Lamarck navedel žirafe. Po njegovi razlagi so žirafe z dolgim vratom nastale zato, ker so se njihovi predniki pogosto raztezali, da bi dosegli liste na visokih drevesih, in so to dolgo vajo prenesli na potomce. To idejo imenujemo dedovanje pridobljenih lastnosti.

Razmerje do Darwinove teorije in Mendelove genetike

Čeprav se Darwin ni povsem oddaljil od teh idej, je njegova značilna ideja o naravnem izboru bistveno drugačna: naravni izbor deluje na že obstoječe, dedne razlike med posamezniki. Po Darwinu bolj prilagojene oblike v povprečju zapustijo več potomcev, kar skozi generacije spremeni delež različnih lastnosti v populaciji. Darwinov mehanizem zato razlaga, kako se iz obstoječe dedne variabilnosti razvijajo prilagoditve, ne pa da bi se pridobljene lastnosti samodejno zapisale v dedni material.

Gregor Mendel je odkril zakonitosti dednosti, ki so pokazale, da se lastnosti prenašajo kot posamezni enoti (geni/«delci« dednosti), ne pa kot zlivanje pridobljenih sprememb. Ta pravila Mendelove dednosti so v različnih oblikah združljiva z naravnim izborom in so bila velik del kasnejšega razumevanja evolucije. Zaradi teh odkritij in kasnejših raziskav genetike so klasične lamarkistične razlage izgubile prevlado.

Zakaj so bile zamisli zavrnjene

Glavni razlog za opustitev lamarkizma v znanstveni skupnosti je bil pomanjkanje dokazov, da se pridobljene spremembe trajno zabeležijo v genskem materialu, tako da bi jih lahko nasledile naslednje generacije. August Weismann in drugi so zagovarjali ločitev med telesnim tkivom in gonadi (»Weismannova pregrada«), kar pomeni, da izkušnje posameznika ne spreminjajo neposredno njegovega dednega materiala. Empirični poskusi (npr. poskusi z odrezovanjem repov mišem) niso podprli ideje, da bi takšne pridobljene spremembe postale dedne.

Sodobni pogledi in deloma reinterpretacije

V 20. stoletju je prevladala sintetična teorija evolucije (neo-darvinizem), ki je združila Darwinov naravni izbor z Mendelovo genetiko in jih razširila z modernimi genetiki. To je postalo osrednja razlaga evolucije.

Kljub temu sodobna biologija ugotavlja, da so nekatere oblike »neklasičnega« prenosa informacij možne:

• Transgeneracijsko epigenetsko prenašanje: spremembe v izražanju genov, ki jih povzroči okolje (npr. spremembe methylacije DNK), se v nekaterih primerih prenašajo skozi več generacij. Te spremembe so običajno manj trajne kot spremembe v zaporedju DNK in pogosto reverzibilne.
• Pri mikroorganizmih obstajajo mehanizmi, kot je CRISPR pri bakterijah, ki omogočajo zbiranje »spomina« o virusih in njihovo prenosnost pri razmnoževanju – to ima nekatere podobnosti z lamarkijsko idejo, vendar gre za molekularno specifične mehanizme, ne za splošno pravilo pridobitve kompleksnih prilagoditev.
• Kulturno prenašanje vedenj pri ljudeh in določenih živalih omogoča hitro širjenje naučenih vedenj skozi generacije, kar lahko vpliva na evolucijske procese, a gre za prenos informacije izven genetskega zapisa.

Pomembno je izpostaviti, da te sodobne ugotovitve ne povrnejo klasičnega lamarkizma kot univerzalnega mehanizma za nastanek kompleksnih prilagoditev. Večina kompleksnih adaptivnih sprememb še vedno zahteva spremembe v genetskem materialu in delovanje naravnega izbora.

Pomen in zapuščina

Lamarck je imel velik zgodovinski pomen kot eden izmed prvih, ki je poskušal naravno razložiti zgodovino življenja in spreminjanje vrst. Njegove ideje so spodbudile razpravo in raziskave, ki so vodile do globljega razumevanja evolucije. Danes se izraz »lamarkizem« uporablja predvsem zgodovinsko in kot označba za zamisel o dedovanju pridobljenih lastnosti, medtem ko glavna razlaga evolucije temelji na genski dednosti in naravnem izboru, z dodatnimi plastmi znanja iz molekularne biologije, genetike, epigenetike in evolucijske ekologije.

Lamarckova teorija

Nekateri menijo, da je enačenje "Lamarckizma" samo z dedovanjem pridobljenih lastnosti pretirano poenostavljanje, ki se v učbenikih vedno znova ponavlja. Stephen Jay Gould je zapisal, da so evolucionisti poznega 19. stoletja "ponovno prebrali Lamarcka, zavrgli njegovo bistvo ... in en vidik mehanike - dedovanje pridobljenih lastnosti - povzdignili v središče, ki ga Lamarck sam nikoli ni imel". Trdil je, da je "omejitev lamarckizma na ta razmeroma majhen in neizrazit kotiček Lamarckove misli treba označiti za več kot napačno poimenovanje in resnično diskreditacijo spomina na človeka in njegov veliko obsežnejši sistem". Gould se je zavzemal za širšo opredelitev "lamarckizma" v skladu s splošno Lamarckovo evolucijsko teorijo.

Vendar pa, kot sta poudarila znanstvena zgodovinarja, kot sta Michael Ghiselin in Stephen Jay Gould, nobeno od teh stališč ni bilo Lamarckovo izvirno. Nasprotno, Lamarckov prispevek je bil sistematičen teoretični okvir za razumevanje evolucije. Evolucijo je razumel kot dva procesa;

1. Le pouvoir de la vie (kompleksificirajoča sila) - v kateri bi naravno, alkimistično gibanje tekočin iz tkiv izluščilo organe, kar bi privedlo do vedno bolj kompleksne zgradbe ne glede na uporabo ali neuporabo organa. Tako bi organizmi prehajali iz preprostih v zapletene oblike.
2. L'influence des circonstances (prilagoditvena sila) - pri kateri so se organizmi zaradi uporabe in neuporabe znakov bolj prilagodili okolju. Tako bi se organizmi preusmerili s poti od preprostega k zapletenemu in bi se specializirali za svoje okolje.

V bistvu sprememba v okolju povzroči spremembo potreb (besoins), kar ima za posledico spremembo vedenja, spremembo v uporabi in razvoju organov, sčasoma spremembo oblike - in s tem postopno transmutacijo (spremembo) vrste.

Sodobno stališče je, da nobena od njegovih dveh "sil" ne obstaja; Lamarcku lahko pripišemo prvi popolnoma izdelan opis evolucije. Vendar pa so njegove zamisli o tem, kako je do nje prišlo, popolnoma napačne.

Razvoj vratu žirafe se pogosto uporablja kot primer pri razlagah lamarckizma.

Vprašanja in odgovori

V: Kaj je lamarckizem?

V: Kako se razlikuje od splošno sprejete teorije evolucije?

V: Kdo je bil Erasmus Darwin?

V: S katerim primerom je Lamarck ponazoril svojo hipotezo?

V: Kako je Mendelova dednost v nasprotju z Lamarckovimi hipotezami?

V: V čem se obe teoriji strinjata?

Išči po črki