Uvod u teoriju evolucije stojkovic b

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)