Ewolucja i człowiek

Ewolucja i człowiek
Spory i dylematy
Eugenika
• Poprawa jakości gatunku ludzkiego poprzez
kierowanie rozrodczością
• pozytywna - kojarzenie ludzi o pożądanych cechach
• negatywna - redukcja rozrodczości ludzi o cechach
niepożądanych
• Zastosowanie praktyk hodowli zwierząt
gospodarskich do człowieka
Francis Galton
• Jako pierwszy
zastosował statystykę
w antropologii, badał
odziedziczalność inteli
gencji
• Hereditary Genius
(1869)
• Eugenics Education
Society (1909)
Eugenika w Wielkiej Brytanii
• Nie była organizowana przez państwo, ale była
wspierana przez wielu znanych ludzi:
• John Maynard Keynes
• George Bernard Shaw
• Herbert G. Wells
• Winston Churchill
• John B.S. Haldane
• Ustawa Mental Deficiency Act (1913) - przymusowa
sterylizacja - nie wprowadzona w życie
Eugenika w USA
~1925
Eugenika w USA
• American Breeder’s
Association (1906)
• Eugenics Record Office
(1911)
• Charles Davenport:
• ograniczenia imigracji
• przymusowa sterylizacja
• „Musimy osuszyć źródła,
zatamować napływ
zdefektowanej,
zdegenerowanej
protoplazmy”
Eugenika w USA
• Henry H. Goddard, 1914
• “Opóźnienie umysłowe” – 1% populacji
• Alexander G. Bell - proponował przymusową
sterylizację głuchoniemych
• Na konferencji oftalmologów w latach 20.
propozycja wyeliminowania wszystkich noszących
okulary
• William Robinson (lekarz, urolog) w 1917 o
dzieciach osób niepełnosprawnych
• “Najlepiej byłoby te dzieci delikatnie uśpić
chloroformem, albo podać im dawkę cyjanku potasu.”
Eugenika w USA
• Przymusowe
sterylizacje - w sumie
ponad 65 000 osób
• Ograniczenia
imigracyjne
!
Carrie Buck z matką w domu opieki społecznej
Przymusowa sterylizacja wyrokiem sądu w 1927
Szwecja
• Ustawa o sterylizacji, 1934
• W latach 1934 - 1975: ponad 62 000 osób
• w Europie więcej tylko w III Rzeszy
Eugenika?
• “Opóźnienie umysłowe” to nie jest jednolita,
jednogenowa choroba
• Najczęstsza (w Europie) choroba jednogenowa –
mukowiscydoza: 1/2000 urodzeń
• Założenie, że wszyscy chorzy giną bezpotomnie, po
500 latach: 1/4400 urodzeń
• Nie bierze pod uwagę pojawiania się nowych
mutacji
• Wniosek: dla rzadkich cech recesywnych sukces
reprodukcyjny homozygot ma nieznaczny wpływ
na pulę genową!!
Psychologia ewolucyjna
• Szukanie biologicznych (ewolucyjnych)
mechanizmów u podłoża zachowań człowieka
• Nasza biologia (ukształtowana przez ewolucję) jest
istotna dla naszej psychiki – truizm
Psychologia ewolucyjna
• Problemy
• rozdzielenie mechanizmów kulturowych od
biologicznych
• problem odziedziczalności badanych cech
(niefrasobliwe stosowanie pojęcia “genów”)
• charakter wyjaśnień “ex post” – problem z
falsyfikowalnością i konstruowaniem testowalnych
hipotez
• panglosjanizm (traktowanie wszystkich cech jako
adaptacji)
Efekty działania doboru
• Adaptacje
• Dostosowania do środowiska
• Egzaptacje
• Cechy, ktorych obecna funkcja jest inna niż pierwotna
• “Spandrele”
• uboczne efekty innych adaptacji
Efekty działania doboru
• Produkty uboczne
(spandrel)
• Konieczne ze względu
na inne cechy i ogólny
plan budowy, ale
(początkowo) same z
siebie bez wartości (w
odróżnieniu od
egzaptacji)
Gould, S. J., & R. C. Lewontin. 1979. The spandrels of San Marco and
the Panglossian paradigm: a critique of the adaptationist program.
Proc. Roy. Soc. London B 205:581-598.
“Panglosjanizm”
• W biologii – skrajny adaptacjonizm
• Przekonanie, że każda powstająca w ewolucji cecha jest
adaptacją
Przykład
• Czerwona barwa krwi - uboczny efekt właściwości
cząsteczek przenoszących tlen
• Barwa jako taka niczemu nie nie służy
Psychologia ewolucyjna
• Standard badań naukowych psychologii
ewolucyjnej jest coraz lepszy
• Istnieją cechy zachowań ludzkich, które mają
podłoże ewolucyjne
• zwykle cechy stare, wspólne dla różnych kultur
• Naukowa psychologia ewolucyjna nie neguje
wpływu środowiska i kultury
Hipoteza sawanny
• Ewolucja specyficznie ludzkich cech była powiązana
ze zmianą środowiska z leśnego na równiny
• zasadniczo zgodne z koncepcjami biologii ewolucyjnej
• Rozszerzenie - obecne przystosowania człowieka
odzwierciedlają adaptacje do środowiska sawanny
w paleolicie
• ignoruje to, że adaptacje pojawiały się po migracji z
Afryki
• ignoruje zmiany kulturowe
• całkowity brak danych co do psychiki człowieka sprzed
setek tysięcy lat - pełna swoboda dopasowywania teorii
do oczekiwań
Psychologia ewolucyjna - problem
• Nadinterpretacje i wersja “pop”
• np. Satoshi Kanazawa (LSE, Psychology Today)
• Tendencje do rozpatrywania wszystkich zachowań
w kategoriach adaptacji ewolucyjnych
• Modularność - traktowanie zachowań jako
niezależnych modułów
• Nadużywanie do uzasadniania nierówności
społecznych
• między płciami
• rasowych
http://whyevolutionistrue.wordpress.com/2012/12/10/is-evolutionary-psychology-worthless/
Przykład
Podsumowanie
• Błędy są nieuniknionym elementem rozwoju nauki
• Konieczna jest ostrożność przy stosowaniu nowych
i nie do końca sprawdzonych koncepcji, zwłaszcza
w odniesieniu do człowieka
Natura i kultura
Kwestia “naturalności”
• Tendencja do
utożsamiania
“naturalnego” z
“dobrym”, “zdrowym”
• Przeciwstawianie
kultury i cywilizacji
naturze
• Na ile uzasadnione?
Co to jest GMO?
• Modyfikacja informacji genetycznej w genomach
roślin, zwierząt i mikroorganizmów
• Kierowana przez człowieka dla uzyskania
przydatnych dla niego cech
• Taka definicja obejmuje modyfikacje, które człowiek
wprowadzał do genomów roślin i zwierząt od
zarania cywilizacji rolniczej
• Zmieniają się metody modyfikowania genomów
Co jest naturalne dla człowieka?
• “Natura” dla ewolucjonisty to ukształtowana przez
ewolucję nisza ekologiczna gatunku - jego swoisty
sposób na przetrwanie, odróżniający go od innych
• Swoistą właściwością człowieka jest tworzenie
cywilizacji - przekształcanie środowiska (Homo
faber)
• Kultura jest naturą naszego gatunku - nie ma
konfliktu
GMO
• Ogromna większość
wykorzystywanych
gospodarczo odmian
to organizmy
modyfikowane
genetycznie, znacząco
różniące się od dzikich
Kiedy?
• Udomowianie zwierząt jeszcze w społecznościach
zbieracko-łowieckich
• początki udomowienia psowatych ~30 000 lat temu,
pies domowy ~ 19 000 lat temu
• Udomowienie roślin - początki rolnictwa (~10 000
lat temu)
Początki udomowiania
Decydowały właściwości rodzimych gatunków
Jak tego dokonano?
• Udomowienie gatunków dzikich
• Selekcja korzystnych cech
• “inżynieria ewolucyjna”
• Dalsze udoskonalanie metod
• zwiększanie repertuaru naturalnej zmienności
• udoskonalanie selekcji
• zmiany ukierunkowane na poziomie DNA
Dobór sztuczny
Brassica oleracea var. silvestris (brzoskiew)
Brassica oleracea odmiany uprawne
Stopniowe zmiany kierowane przez selekcję mogą dać spektakularne
efekty
Przykłady
Przykłady
Krowy rasy Belgian Blue
• uzyskane w wyniku
chowu wsobnego od
XIX w. do lat 50. XX w.
• mutacja w genie
miostatyny (białko
hamujące rozwój
mięśni)
Zmiany genetyczne
• Dopiero od niedawna genetyka dysponuje
narzędziami pozwalającymi na identyfikację zmian,
które człowiek przez tysiące lat wprowadzał do
genomów roślin i zwierząt
• Zmian takich nie da się przewidzieć ani zaplanować
???
Efekty uboczne
• Selekcja jednej cechy
może doprowadzić do
zmian innych cech
• Eksperyment Biełajewa
- lisy
• selekcja osobników
łagodnych
• efekty uboczne: zmany
morfologii, fizjologii,
barwy futra
Efekty uboczne
• Udomowienie często wiąże się z utratą cech
korzystnych dla organizmów żyjących dziko
• zboża - nasiona nie wysypują się same z kłosów
• U wielu udomowionych zwierząt słabiej rozwinięte
zmysły i mniejszy mózg
• np. świnia - osłabiony zmysł smaku
• pstrąg tęczowy - mniejszy mózg
Rozwój technik modyfikacji
• Zwiększenie repertuaru zmienności
• Hybrydy międzygatunkowe
• Mutageneza chemiczna i fizyczna
• Ukierunkowane zmiany w DNA (“inżynieria genetyczna”)
Hybrydy
• Krzyżowanie organizmów należących do różnych
gatunków
• Rzadko daje dobre efekty u zwierząt, ale
powszechnie stosowane u roślin
• często wiąże się ze zmianami liczby chromosomów
• Przełamywanie bariery reprodukcyjnej hybrydyzacja somatyczna
Pszenica
• Wielokrotne
hybrydyzacje różnych
gatunków traw
• Współczesne odmiany
heksaploidalne (3 x 2
zestawy
chromosomów) lub
tetraploidalne (2 x 2
zestawy
chromosomów) - odm.
durum
samopsza
płaskurka
Nieprzewidywalność hybrydyzacji
Raphanobrassica - hybryda kapusty i rzodkwi
Mutageneza
• Działanie mutagenami chemicznymi lub
promieniowaniem
• Następnie selekcja pożądanych cech przez dalsze
krzyżówki
• Zgodnie z prawem odmiany uzyskane przez losową
mutagenezę nie są GMO i nie podlegają
ograniczeniom
Mutageneza
• L. J. Stadler (1928) -
jęczmień, kukurydza
• Obecnie - liczne
odmiany uprawne
• jęczmień Golden
Promise (1965)
• ryż Calrose 76
• grejpfrut Star Ruby
• pszenica durum
odmiana Creso
To nie GMO!
Rekombinacja DNA in vitro
• Pierwsze i wciąż najważniejsze zastosowanie metoda badawcza!
• Praktycznie całą wiedzę o biologii molekularnej
Eukaryota (i znaczną część całej biologii
molekularnej) zdobyto wykorzystując techniki
rekombinacji DNA in vitro
Spór o GMO
• Sprzeciw kierowany jest przeciwko tylko jednej z
licznych metod modyfikacji - rekombinacji DNA i
transgenezie
• Odmiany uzyskane drogą losowej mutagenezy (np.
przez napromieniowanie) są wśród uznawanych za
“organiczne”
• Podobnie odmiany uzyskane przez fuzję komórek
Spór o GMO
• Sprzeciw kierowany jest przeciwko tylko jednej z
licznych metod modyfikacji - rekombinacji DNA i
transgenezie
• Czy słusznie?
Bezpieczeństwo GMO?
• Transgeneza to jedna z metod otrzymywania
nowych odmian roślin, zwierząt i mikroorganizmów
• Nie można mówić o bezpieczeństwie samej metody
• Konieczna ocena produktów
• Podobnie jak dla każdej innej metody
Bezpieczeństwo GMO?
• Czy odmiany GMO są bezpieczne (dla zdrowia i
środowiska)?
• Złe pytanie - żaden produkt działalności człowieka
nie jest w 100% bezpieczny i obojętny dla
środowiska
• Właściwe pytanie - czy są mniej bezpieczne od
odmian uzyskiwanych dotychczas stosowanymi
metodami?
Bezpieczeństwo
• Liczne projekty badawcze nadzorowane przez
instytucje naukowe z całego świata
• Brak dowodów na to, że odmiany transgeniczne są
bardziej niebezpieczne od konwencjonalnych
Teorie spiskowe
• Typowa cecha pseudonauki - krytyka traktowana
jest jako spisek
• antyszczepionkowcy - “lobby farmaceutyczne”
• anty-GMO - Monsanto
• antropogeniczne globalne ocieplenie - “ekolodzy”
Co jest naturalne dla człowieka?
• “Natura” dla ewolucjonisty to ukształtowana przez
ewolucję nisza ekologiczna gatunku - jego swoisty
sposób na przetrwanie, odróżniający go od innych
• Swoistą właściwością człowieka jest tworzenie
cywilizacji - przekształcanie środowiska (Homo
faber)
• Kultura jest naturą naszego gatunku - nie ma
konfliktu
Zniszczenia w przyrodzie
Odpowiedzialność
• Modyfikowanie środowiska i organizmów żywych
przez człowieka przyniosło wiele korzyści, ale i wiele
problemów
• Wiele przykładów szkód wyrządzonych przez
działalność człowieka
• Niezależnie od metod wykorzystywanych do
modyfikacji
• brak przykładów specyficznie powiązanych z metodami
rekombinacji DNA in vitro
Odpowiedzialność i przyszłość
• Człowiek od zarania cywilizacji przekształca
środowisko i inne organizmy - to jest jego natura
• Obok korzyści może to też powodować poważne
problemy
• To, by tych problemów unikać jest zadaniem nauki
• Im bardziej przewidywalne są efekty modyfikacji,
tym łatwiej unikać problemów
Przyszłość człowieka
• Ewolucja biologiczna trwa
• Ale jej tempo jest bardzo powolne (4 pokolenia/100
lat) w porównaniu z rozwojem kultury
• Czy człowiek pokieruje swą ewolucją?
• modyfikacje genotypu?
• transhumanizm?