piatok, 13. novembra 2015

Vzbúrený rozum: Marxistická filozofia a moderná veda 3/4 (36)

ALAN WOODS, TED GRANT

Zložité formy života sa na Zemi objavili pomerne nedávno. Predstavme si svet, v ktorom Zem pozostávala z holých veterných skál, kde najzložitejšie formy života boli chumáče rias a spenené jazerá. Taká bola situácia počas väčšiny dejín Zeme. Po tisíce miliónov rokov bol vývoj života prakticky statický. Potom zrazu tento stagnujúci svet prudko prešiel do jedného z najdramatickejších vzostupov v histórii života.

KAMBRICKÁ EXPLÓZIA

Zložité formy života sa na Zemi objavili pomerne nedávno. Predstavme si svet, v ktorom Zem pozostávala z holých veterných skál, kde najzložitejšie formy života boli chumáče rias a spenené jazerá. Taká bola situácia počas väčšiny dejín Zeme. Po tisíce miliónov rokov bol vývoj života prakticky statický. Potom zrazu tento stagnujúci svet prudko prešiel do jedného z najdramatickejších vzostupov v histórii života. Fosílne záznamy dnes ukazujú mimoriadne rozšírenie rôznych foriem života. Tento progres predstavuje zrod zvierat so škrupinami a kostrami, ktoré sa zachovali v kamenných doskách. Explózia nových foriem života v oceánoch prebiehala súčasne s vyhynutím starších stromatolitov, ktoré boli dominantnou formou života v starohorách (proterozoikum). Objavenie sa obrovského množstva mnohobunkových organizmov navždy zmenilo tvár Zeme.

„Snáď najnápadnejší (a tiež najviac mätúci) pri fosíliach je ich začiatok,“ píše F.H.T. Rhodes. „Prvé skameneliny sa v značnom množstve objavujú v horninách spodného kambria, t.j. pred asi 600 miliónmi rokmi. Staršie horniny (prekambrium) sú takmer úplne bez skamenelín, aj keď sa v nich našlo niekoľko stôp pravekých dávnych organizmov. Rozdiel medzi týmito dvoma skupinami hornín je veľký: paleontológ môže po celý život hľadať v sľubne vyzerajúcich prekambrických vrstvách a nenájde nič (a mnohí práve tak dopadli), ale akonáhle prejde do vyšších vrstiev kambria, nájde na celom svete veľké množstvo rôznych foriem skamenelín, dobre zachovalé a pomerne časté. Toto je prvý rys najstarších bežných fosílií a pre evolucionistu je to ako šok. Namiesto toho, aby sa objavovali postupne, pričom by sa dal preukázať ich riadny rozvoj a poradie – sa zjavujú, čo sa týka ich počtu, ako pri geologickom tresku.“ (F. H. T. Rhodes, The Evolution of Life, str. 77-78)

Napriek svojej genialite nebol Darwin schopný vyrovnať sa s kambrickou explóziou. Keďže lipol na svojom gradualistickom poňatí evolúcie, domnieval sa, že tento náhly skok je len zdanlivý a predstavuje neúplnosť fosílnych záznamov. V uplynulých rokoch viedli nové a prekvapivé objavy v odbore paleontológie k podstatnej revízii výkladu evolúcie. Starú myšlienku evolúcie ako nepretržitého procesu postupnej zmeny napadol najmä Stephen Jay Gould, ktorého skúmanie fosílnych záznamov v Burgess Shale (dôležité miesto skamenelín v Britskej Kolumbii) zmenilo paleontológiu.

Život sa nevyvinul v jednej priamke nepretržitého evolučného pokroku, ale procesom, ktorý výstižne opísal Stephen Jay Gould ako prerušované rovnováhy, kedy sú dlhé obdobia zdanlivej stability prerušované obdobiami náhlej a kataklizmatickej zmeny charakterizovanej masovým vymieraním druhov. Hraničné čiary medzi geologickými obdobiami počas 500 miliónov rokov sú poznačené týmito náhlymi otrasmi, v ktorých vymiznutie niektorých druhov otvára cestu pre šírenie iných. Ide o biologický ekvivalent geologických procesov formovania pohorí a pohybu kontinentov. Nemá nič spoločné s vulgárnou karikatúrou evolúcie chápanou ako jednoduchý proces postupnej zmeny a adaptácie. Podľa Darwinovej klasickej teórie muselo vzniku prvých zložitých mnohobunkových foriem života predchádzať dlhé obdobie pomalých postupných zmien, ktoré vyvrcholili v „kambrickej explózii“ pred 500 miliónmi rokmi. Avšak posledné objavy ukazujú, že takto to nebolo. Výskumy Goulda a ďalších ukazujú, že po dve tretiny dejín života na Zemi - takmer 2.5 miliardy rokov – bol život obmedzený na najnižšiu zaznamenanú úroveň zložitosti, prokaryotické bunky a nič iné.

„Počas ďalších 700 miliónov rokov tu boli väčšie a zložitejšie eukaryotické bunky, ale žiadne hromadenie mnohobunkových živočíchov. Potom, v priebehu 100 miliónov rokov, čo je len mihnutia geologického oka, tri pozoruhodne odlišné fauny - od ediakarských po tommocijské a burgesské. Od vtedy, počas viac než 500 miliónov rokov dochádzalo k množstvu úžasných príbehov, triumfov a tragédií, ale ku burgesským sa nepridal žiaden nový kmeň, alebo základný anatomický tvar.“

Inými slovami, k objaveniu sa zložitých mnohobunkových organizmov, ktoré sú základom všetkého života, ako ho poznáme dnes, nedošlo pomalým, postupným, „evolučným“ hromadením adaptívnych zmien, ale náhlym, kvalitatívnym skokom. Išlo o skutočnú biologickú revolúciu, v ktorej, „v geologickom okamihu blízko začiatku kambria, sa po prvýkrat objavili takmer všetky moderné kmene spolu s ešte väčším súborom anatomických experimentov, ktoré čoskoro zanikli.“ Počas kambrického obdobia sa prvýkrát objavilo deväť kmeňov (základná jednotka diferenciácie v živočíšnej ríši) morských bezstavovcov, vrátane prvokov, coelenterát (medúzy, morské sasanky), húb, mäkkýšov a trilobitov. Trvalo to asi 120 miliónov rokov, aby sa vyvinul kompletný rad kmeňa bezstavovcov. Na druhej strane došlo k rýchlemu vyhynutiu stromatolitov, ktoré boli dominantnou formou života po 2 miliardy rokov.

„Moderné mnohobunkové živočíchy sa podľa fosílnych záznamov nesporne po prvýkrát objavili pred približne 570 mil. rokmi - a to náhle, nie ako vleklý nárast. Táto ‚kambrická explózia‘ znamená nástup (aspoň čo sa týka priameho dôkazu) prakticky všetkých hlavných skupín súčasných živočíchov - a to všetko v rámci geologicky krátkeho obdobia, niekoľkých miliónov rokov.“ (S. J. Gould, Wonderful Life, str. 60, 64 a 23-24)

Podľa S.J. Goulda: „Nenájdeme príbeh o vznešenom pokroku, ale svet, v ktorom medzi dlhými úsekmi relatívneho pokoja dominujú obdobia masového vymierania a rýchleho vzniku.“ (S. J. Gould, Ever Since Darwin, str. 14) A opäť: „Dejiny života nie sú kontinuom vývoja, ale sú prerušované krátkymi, niekedy, z hľadiska geologického času, okamžitými epizódami vyhynutia a následnej diverzifikácie. Geologická časová os mapuje túto históriu, fosílie nám poskytujú hlavné kritérium pri určovaní chronológie hornín. Časová os je členená týmito hlavnými prerušeniami, pretože vymieranie a rýchla diverzifikácia zanecháva takéto jasné podpisy vo fosílnom zázname.“ (S. J. Gould, Wonderful Life, str. 54)


RASTLINY A ŽIVOČÍCHY

V období kambria a ordoviku - pred 570 - 440 miliónmi rokmi – došlo na celom svete k impozantnému vzostupu graptolitov a trilobitov a výraznému nárastu rozmanitosti morských druhov, vrátane objavenia sa prvej ryby. Bol to výsledok rozsiahleho rozšírenia morského dna a to najmä Iapetského oceánu. V období silúru (pred 440-400 miliónmi rokmi) spôsobilo topenie ľadovcov významný nárast hladiny morí. Plytké moria, ktoré pokrývali veľkú časť Ázie, Európy a Severnej Ameriky, neboli vážnou prekážkou pre migráciu druhov, a preto nie náhodou práve v tomto období dochádzalo v maximálnom rozsahu k prechodu morí.

Rozdelenie kontinentov bolo do tejto doby trochu neobvyklé. Južné kontinenty boli voľne spojené a tvorili prapevninu Gondwana (Afrika, Južná Amerika, Antarktída, Austrália, India), ale Severná Amerika, Európa a Ázia boli izolované. Medzi Európou a Severnou Amerikou bol malý Atlantický praoceán (Iapetus) a južný pól ležal niekde v severozápadnej Afrike. Následne sa kontinenty presunuli k sebe a vytvorili superpevninu Pangaea. Tento proces začal pred 380 miliónmi rokmi, kedy oceán Iapetus zmizol, čo viedlo k vytvoreniu Kaledónsko-Apalačského horského pásu. Táto udalosť spôsobila kolíziu Baltiku s Kanadou, čím spojila Európu so Severnou Amerikou. Do tej doby pokračujúce približovanie spôsobilo, že severo-západný cíp pevniny Gondwana zasiahol Severnú Ameriku a vytvoril takmer súvislú pevninu, v ktorej boli všetky kontinenty spojené.

Takýto masívny nárast rozlohy následne priniesol revolučný skok vo vývoji života. Po prvýkrát sa na pobrežných okrajoch pokúšali formy života prejsť z mora na pevninu. Objavili sa prvé obojživelníky a suchozemské rastliny. Bol to východiskový bod pre explozívny nárast živočíšneho a rastlinného života. Toto obdobie bolo poznamenané zhoršením životných podmienok v plytkých moriach a v dôsledku toho masovým zánikom alebo prudkým poklesom mnohých morských druhov. Je zrejmé, že meniace sa prostredie nútilo niektoré druhy buď sa presunúť z pobrežných oblastí na zem alebo zahynúť. Niektoré boli úspešné, iné nie. Veľká väčšina morských organizmov prispôsobených na život v plytčinách a útesoch plytkých morí vyhynula. Obojživelníky nakoniec viedli k plazom. Prvé suchozemské rastliny sa prudko rozšŕili, vytvorili obrovské lesy so stromami s výškou 30 metrov. Mnoho zo súčasných uhoľných ložísk má svoj pôvod v tejto vzdialenej dobe, sú to produkty naakumulovaných pozostatkov hnijúcich milióny rokov na podloží pravekých lesov.

Formálna logika nazerá na prirodzený svet ultimatívne - buď ... alebo. Organizmus je buď živý alebo neživý, je buď rastlina alebo zviera, a tak ďalej. V skutočnosti veci nie sú tak jednoduché. V Anti-Dühringovi Engels píše: „V bežnom živote napríklad vieme povedať a s určitosťou môžeme povedať, či nejaké zviera existuje alebo neexistuje; pri podrobnejšom skúmaní však zistíme, že niekedy je to ohromne zamotané; veľmi dobre to vedia právnici, ktorí sa márne trápili, aby objavili racionálnu hranicu, od ktorej usmrtenie dieťaťa v matkinom tele je vraždou; a takisto sa nedá určiť moment smrti, lebo, ako dokazuje fyziológia, smrť nie je jednorazová, okamžitá udalosť, ale veľmi dlhodobý proces.“ (Engels, Anti-Duhring, in Marx a Engles, Vybrané spisy v piatich zväzkoch, str.76)

Už sme poukázali na problémy pri zaraďovaní veľmi primitívnych organizmov, ako sú vírusy, ktoré stoja na pomedzí organickej a anorganickej hmoty. Rovnaký problém vzniká pri rozlišovaní medzi rastlinami a živočíchmi. Rastliny sa delia do troch hlavných kategórií. Prvá (Thallophyta) zahŕňa najprimitívnejšie formy, a to buď jednobunkové organizmy alebo voľne organizované skupiny buniek. Sú to rastliny alebo zvieratá? Dá sa povedať, že sú to rastliny, pretože obsahujú chlorofyl. „Žijú“ ako rastliny.

Rhodes na to povedal nasledovné:

„Ale táto jednoduchá odpoveď nerieši náš problém, či je to rastlina - ak nič iné, tak nás len viac mätie, pretože namiesto poskytnutia vhodnej jasnej deliacej čiary medzi rastlinami a živočíchmi, nás odkazuje na hmlistý prienik oboch ríš. A rovnako ako nás vírusy vracajú späť na prah života, tak nás tieto nevyvinuté thallofyty prenášajú na zle stanovenú hranicu, ktorá oddeľuje svet rastlín od sveta zvierat.

Mnoho prvokov sú, ako sme videli, očividne živočíchy - pohybujú sa, rastú, prijímajú potravu a vylučujú odpadové látky práve tak, ako ‚nepochybné‘ živočíchy. Ale existujú aj niektoré provokatívne výnimky. Pozrime sa na chvíľu na malé jednobunkové organizmy eugléna, bežne žijúce v nádržiach a stokách. Majú viacmenej oválne telo, ktoré sa pohybuje vo vode pohybmi bičíka, môžu sa tiež plaziť a pohybovať sa ako červy: inými slovami sú schopné typicky ‚zvieracieho‘ pohybu - ale obsahujú chlorofyl a získavajú živiny fotosyntézou!

Organizmy eugléna sú naozaj žijúcim protikladom k našim predstavám o rozdieloch medzi živočíchmi a rastlinami a vzniká tu protirečenie, nie preto, že nemôžeme rozhodnúť, kam ich zaradiť, ale preto, že sa zdajú byť obojím. Iným formám, ktoré sú dosť príbuzné, chýba chlorofyl a správajú sa ako ostatné živočichy, plávu pomocou dlhého nitkovitého bičíka, prijímajú a trávia potravu a tak ďalej. Z toho je jasný záver. ‚Rastliny‘ a ‚živočíchy‘ sú naše vlastné abstraktné kategórie - koncipované a formulované čisto z pohodlnosti. Z toho dôvodu v žiadnom prípade nevyplýva, že všetky organizmy musia patriť buď do jednej skupiny alebo druhej. Možno eugléna sú živým pozostatkom pravekej a primitívnej skupiny nepatrných vodných organizmov, ktoré boli predkami ako živočíchov tak aj rastlín. Ale môžeme vyriešiť problém tým, že za rozhodujúci zoberieme chlorofyl? Môžeme predpokladať, že pravidlo ‚ak má chlorofyl potom je rastlina‘ je múdre? Bohužiaľ nie, pretože niektoré z thallofytov (huby), ktoré sú v iných ohľadoch veľmi podobné rastlinám, nemajú vlastný chlorofyl. V skutočnosti tieto huby predstavujú problematickú rodinu – pretože množstvo jej členov, takmer všetky s ‚typickými‘ znakmi rastlín (potreba slnečného svetla, absencia pohybu a tak ďalej) medzi rastliny nepasujú. A napriek tomu, po zrelej úvahe, sa jej členovia zdajú byť rastliny.“ (Rhodes, op. cit., str. 138-139)

Rozmanitosť mnohobunkového života predstavuje ďalší kvalitatívny skok v evolúcii života. Zmena z organizmov mäkkého tela na organizmy s mineralizovanými tvrdými časťami, aké sa našli v burgesských bridliciach, predstavuje vývoj vyšších organizmov. Niektoré látky, ako sú soli a vápnik, prenikajú do bunkovej štruktúry a tkaniva morských tvorov, ktoré ich musia vylučovať. Mitochondrie, vnútrobunkové organely, ktorých úlohou je metabolizmus alebo produkcia energie, absorbujú vápnik a fosfát a vylučujú ich ako fosforečnan vápenatý. Tento minerál sa môže ukladať v bunkách, alebo sa môže použiť na vytvorenie vnútornej či vonkajšej kostry.

Vývin kostry obvykle prebieha usádzaním minerálnych kryštálov do vláknitého proteínu nazývaného kolagén. Kolagén, ktorý tvorí asi tretinu všetkých bielkovín stavovcov, sa môže vytvárať iba za prítomnosti voľného kyslíka. Prvý krok k stavovcom sa zdá byť pikaia z burgesských bridlíc, rybe podobný živočích. Ascídie sa tiež javia ako evolučná prechodová línia medzi živočíchmi, ktoré boli fixované na morské dno a získavali potravu z filtrovaných živín, a voľne plávajúcimi rybami. Tieto ryby (panciernate ryby, resp. ostrakodermy) boli pokryté panciernatými šupinami, bez zubov alebo čeľustí. Tento revolučný skok v období silúru vytvoril prvé stavovce.

V tomto období (pred 410 miliónmi rokmi) sa z predných žiabier vyvinuli čeľuste a umožnili namiesto sania výživy z morského dna loviť iné živočíchy. „Prvé ryby nemali čeľuste,“ hovorí Gould. „Ako by sa mohlo také zložité ústrojenstvo, ktoré sa skladá z niekoľkých vzájomne prepojených kostí, vyvinúť hneď zo začiatku? Na ‚začiatku’ sa vykľuje falošná stopa. Kosti mali už predkovia, ale mali iný účel – boli oporou žiabrového oblúka hneď za ústnym otvorom. Mali taký tvar, aby zabezpečovali svoju úlohu - dýchanie; boli na to určené a „nevedeli“ nič o akejsi budúcej úlohe. Pri spätnom pohľade vidíme, že kosti boli obdivuhodne predpripravené (preadaptované), aby sa z nich vyvinuli čeľuste. Zložité ústrojenstvo už bolo skompletované, ale využívalo sa na dýchanie a nie na jedenie.“ Toto je jasná ukážka, slovami marxizmu, prvkov nového v starom. Prvé ryby s čeľusťami, akantódy viedli k mnohým druhom kostnatých rýb. Z týchto rýb sa vyvinuli prvé suchozemské stavovce, obojživelníky.

Gould pokračuje: „Podobná je otázka, ako sa z plutiev rýb stali suchozemské končatiny? Plutvy väčšiny rýb pozostávajú z tenkých paralelných prúžkov, ktoré by nedokázali uniesť váhu zvieraťa na zemi. Ale jednej špecifickej skupine sladkovodných na dne žijúcich rýb - našim predkom – sa vyvinula plutva so silnou stredovou osou a párom lúčovitých výbežkov. Bola obdivuhodne predpripravená (preadaptovaná), aby sa stala suchozemskou nohou, ale vyvinula sa čisto pre potrebu vo vode - pravdepodobne pre cupkanie po dne prudkým otáčaním stredovej kosti voči podkladu.

Stručne povedané, princíp predprípravy (preadaptácie) jednoducho znamená, že štruktúra môže radikálne zmeniť svoju funkciu, bez toho, aby výrazne zmenila svoju formu. Môžeme preklenúť vákuum prechodných stupňov, keď vieme, že sa zachováva stará funkcia, zatiaľ čo sa nová vyvíja.“ (Gould, Ever Since Darwin, str. 107-108)

Eustenopteron mal svalnaté plutvy a pľúca rovnako ako aj žiabre. Počas suchých období opúšťali tieto ryby jazerá a dýchali vzduch pľúcami. Mnoho obojživelníkov z obdobia karbónu strávilo väčšinu svojho času na súši, ale vracali sa do vody naklásť vajíčka. Odtiaľ bol evolučný skok smerom k plazom, ktoré trávili všetok svoj život na zemi a kládli menej vajíčok uzavretých v uhličitovápenatej škrupine. Komentujúc tieto skoky v evolúcii Engels píše: „Od chvíle, čo prijmeme evolučnú teóriu, všetky naše pojmy z organického života len približne zodpovedajú skutočnosti. Inak by nebolo nijakých zmien; vo chvíli, keď by sa pojem a skutočnosť v organickom svete absolútne kryli, bol by koniec akémukoľvek vývoju. Pojem ryba zahŕňa v sebe život vo vode a dýchanie žiabrami; ako sa chcete dostať od ryby k obojživelníkovi, ak nenarušíte tento pojem? A bol naozaj narušený, lebo poznáme množstvo rýb, u ktorých sa vzduchový mechúr vyvinul v pľúca a ktoré vedia dýchať na vzduchu. Ako sa chcete dostať od plaza znášajúceho vajcia k cicavcovi rodiacemu živé mláďatá a nevyvolať konflikt jedného alebo dvoch pojmov s realitou? A v skutočnosti jednomaternicové tvoria celú podtriedu vajcorodých cicavcov – videl som v roku 1843 v Manchestri vajcia vtákopyska a posmieval som sa v namyslenej obmedzenosti tej hlúposti, že by cicavec mohol znášať vajcia, a teraz je to dokázané!“ (Engels, Engels Conradovi Schmidtovi do Zurichu, str.572, v Marx, Engels, Vybrané spisy, zv.5)


MASOVĚ VYMIERANIE

Obdobie medzi prvohorami a druhohorami (pred 250 miliónmi rokmi) predstavuje v celom fosílnom zázname obdobie, v ktorom došlo k najväčším vyhynutiam. Najviac sa dotklo morských bezstavovcov. Zanikli celé skupiny, vrátane trilobitov, ktoré dominovali oceánom po milióny rokov. Rastlinný život nebol vážne ohrozený, ale 75% obojživelníkov a viac ako 80% čeľadí plazov zmizlo. V súčasnosti sa odhaduje, že štyri alebo päť čeľadí zmizne každých milión rokov. Ale na konci prvohôr vymizlo 75 - 90% všetkých druhov. Do týchto katastrofických udalostí sa evolúcia druhov rozvíjala. Napriek tomu tento proces masového vymierania nepredstavoval v evolúcii života krok späť. Naopak, práve toto obdobie pripravilo pôdu pre mohutný krok vpred vo vývoji života na Zemi. Medzery, ktoré v okolitom prostredí zanechali vyhynuté druhy, umožnili iným, aby sa rozmnožili, prekvitali a ovládli Zem. Faktory, ktoré majú vplyv na rozloženie, rozmanitosť a vymieranie foriem života, sú nekonečne rozmanité. Navyše, dialekticky vzájomne súvisia. Pohyb kontinentov sám o sebe spôsobuje zmeny zemepisnej šírky, a teda klimatologických podmienok. Zmeny v klíme vytvárajú prostredia, ktoré sú viac či menej priaznivé pre odlišné organizmy. Tolerancia ku kolísaniu teploty a klimatické podmienky sú kľúčovými faktormi v tomto procese, vedú k väčšej diverzifikácii. Vidíme, že rozmanitosť sa bližšie k rovníku zvyčajne zvyšuje.

Rozpad kontinentov, ich oddeľovanie a kolízie, všetky tieto faktory menia podmienky, za ktorých sa vyvíjajú druhy, a oddeľujú jednu skupinu od druhej. Fyzické oddelenie dáva vznik novým adaptívnym variáciam, ktoré odrážajú zmeny v životnom prostredí. Oddelenie kontinentov tak vedie k zvýšeniu rozmanitosti foriem života. Klokany prežil len preto, že Austrália bola veľmi skoro izolovaná od ostatných kontinentov, ešte pred explozívnym vzostupom cicavcov, ktoré spôsobili zánik veľkých vačkovcov na všetkých ostatných kontinentoch. Podobne aj zničenie oceánov zapríčiňuje masové vymieranie morských druhov, ale zároveň vytvára podmienky pre rozvoj nových pozemných rastlín a živočíchov, ako tomu bolo na počiatku pevniny Pangaea. Smrť a zrodenie sú teda neoddeliteľne spojené v reťazci evolučného vývoja, kde masový zánik jedného druhu je priamou podmienkou pre vznik a rozvoj nových, tie sú lepšie vybavené, aby sa vyrovnali so zmenenými podmienkami.

Evolúciu druhov nemožno považovať za ojedinelú samostatnú skutočnosť, ale treba ju chápať ako výsledok neustálej a zložitej interakcie medzi rôznymi prvkami, a to nielen nekonečného množstva genetických mutácií v živých organizmoch, ale tiež neustálych zmien v životnom prostredí: kolísanie morskej hladiny, slanosť vody, cirkulácie oceánskych prúdov, prísun živín do oceánov, a prípadne aj faktory, ako obrátenie zemského magnetického poľa, alebo dopad veľkých meteoritov na zemský povrch. Dialektická súhra týchto rôznorodých tendencií podmieňuje proces prirodzeného výberu, ktorý vyprodukoval formy života oveľa bohatšie, pestrejšie a krajšie ako sú najúžasnejšie výtvory poézie.



Žiadne komentáre:

Zverejnenie komentára