Evolutsion biologiyada tasodifiylik
Evolutsion biologiyada tasodifiylik (contingency) muayyan bir nasl-nasab (lineage) tarixining evolutsiya natijasiga qanday ta’sir koʻrsatishi mumkinligini tavsiflaydi.[1]
Umumiy tavsif
Evolutsiya — bu tarixiy jarayon boʻlib, tarixiy natijalar ulardan oldin sodir boʻlgan oʻzaro ta’sirlar va voqealarning tafsilotlariga sezgir boʻlishi mumkin. Tasodifiylik tushunchasi Stiven Jey Guld (Stephen Jay Gould) tomonidan, ayniqsa uning 1989-yilda chop etilgan Ajoyib hayot (Wonderful Life) kitobida alohida ta’kidlangan.[1][2] Guld «hayot lentasini» (tape of life) uzoq oʻtmishga qaytarish haqidagi xayoliy tajribadan (thought experiment) foydalangan va tarixga kiritilgan kichik oʻzgarishlar ham bizning dunyomizdan mutlaqo farq qiladigan evolutsion natijalarga olib kelishini ta’kidlagan. Guldning ushbu xayoliy tajribasi laboratoriya va dala sharoitidagi real eksperimental evolutsiya (experimental evolution) tadqiqotlariga, shuningdek, tirik va qirilib ketgan organizmlarni tabiiy tajribalar sifatida oʻrganishga turtki boʻldi.[1]
Ushbu tadqiqotlar shuni koʻrsatdiki, evolutsiyadagi takrorlanuvchanlik (repeatability), ayniqsa, oʻxshash boshlangʻich populyatsiyalar holatida va tajribalarda kuzatiladigan vaqt oraligʻida keng tarqalgan. Konvergent evolutsiya (convergent evolution) ham tabiatda kutilmagan darajada keng tarqalganligi aniqlangan. Biroq, bu hodisa koʻproq oʻxshash genlar va rivojlanish moyilliklariga (developmental biases) ega boʻlgan yaqin qarindosh taksonlar orasida koʻp uchraydi. Bu esa tasodifiylik va konvergentsiyaning ikkalasi ham muhim rol oʻynashidan dalolat beradi. Bundan tashqari, muayyan belgi umumiy tavsif darajasida konvergent boʻlishi mumkin, lekin batafsilroq darajada divergent (farqlanuvchi) boʻlishi mumkin; bunga hasharotlar, pterozavrlar, qushlar va koʻrshapalaklarning turlicha tuzilgan qanotlari misol boʻla oladi. Konvergentsiya qanchalik keng tarqalganligini bilish uchun, bir xil selektiv bosim ostida ma’lum bir belgi necha marta rivojlana olmaganligini, shuningdek, barcha ma’lum organizmlar orasida faqat bir marta paydo boʻlgan belgilarni chuqurroq oʻrganish talab etiladi.[1]
Evolutsion natijalarga ta’sir qiluvchi tasodifiylikning ba’zi misollari aniqlangan. E. coli uzoq muddatli evolutsiya tajribasida 12 ta populyatsiyadan faqat bittasida sitratda oʻsish kabi yuqori darajada foydali xususiyat rivojlangan. Muzlatilgan ajdod bakteriyalar yordamida oʻtkazilgan keyingi tajribalar shuni koʻrsatdiki, bu xususiyat paydo boʻlishi uchun dastlab maxsus «potensiallovchi» (potentiating) mutatsiyalar yuzaga kelishi talab etilgan. Qizilishtonlar va aye-ayelar yogʻochdan qoʻngʻiz lichinkalarini topish va chiqarib olish kabi bir xil ekologik nishani egallaydi, ammo oʻzlarining evolutsion tarixiga koʻra buni juda xilma-xil vositalar (mos ravishda tumshugʻi va uzaytirilgan barmogʻi) orqali amalga oshiradi; chunki qushlarda barmoqlar, primatlarda esa tumshuq mavjud emas. Yer yuzidagi Yangi Zelandiya kabi izolyatsiya qilingan hududlarning oʻziga xos flora va faunasi, shuningdek, Mezozoy davridagi uchmaydigan dinozavrlar kabi qirilib ketgan nasllar ham evolutsiyadagi tasodifiylik turli natijalarga olib kelishiga misol boʻla oladi.[1]
«Ajoyib hayot» asarida
«Hayot lentasini» qayta qoʻyish
Ajoyib hayot (Wonderful Life) asarida ilgari surilgan markaziy savol shundan iboratki, agar hayot dastlab hozirgidan koʻra koʻproq turdagi tiplarga (phyla) boʻlinib, keyinchalik tasodifiy qirilishlar natijasida kamayib ketgan boʻlsa, u holda inson intellekti va ustunligining muqarrarligi haqida nima deyish mumkin? Bundan tashqari, Guld tarixiy tasodifiyliklar Yer yuzidagi hayot evolutsiyasida qanday rol oʻynashi bilan qiziqadi. Aynan shu markaziy gʻoyalar Guldni «hayot lentasini qayta qoʻyish» deb nomlangan xayoliy tajribani taklif qilishga undaydi.[3] Uning mazmuni quyidagicha: agar biz vaqtni orqaga qaytarsak va Yer yuzidagi hayot tarixini koʻp marta qaytadan oʻynatsak, har safar bugun biz boshdan kechirayotgan voqealik bilan bir xil natijani koʻramizmi?[3] Guld ushbu xayoliy tajribaning ikki xil talqini boʻlishi mumkinligini tushuntiradi:
Guldning fikricha va «Ajoyib hayot» asarining asosiy argumentiga koʻra, «hayot lentasining har qanday qayta qoʻyilishi evolutsiyani haqiqatda bosib oʻtilgan yoʻldan tubdan farq qiladigan yoʻnalishga olib kelgan boʻlar edi».[3] Shuningdek, Guldning ta’kidlashicha, hech qanday natijani boshidanoq bashorat qilib boʻlmaydi, biroq lentani qayta qoʻygandan soʻng paydo boʻladigan yangi manzara bizning hozirgi holatimiz kabi mantiqiy va tushunarli boʻladi.[3]
Evolutsion ikonografiya
Ajoyib hayot asarida Stiven Jey Guld ommaviy madaniyatdagi evolutsiya ikonografiyasini va progress marshi (march of progress) tushunchasining nazariyani ommaviy tushunishga yetkazadigan zararli ta’sirini muhokama qiladi.
Guldning fikricha, progress marshi aqliy qobiliyatlarning ortishi va natijada insonning murakkab miyasi rivojlanishini evolutsiyaning tabiiy natijasi deb hisoblovchi notoʻgʻri talqinlarga olib keldi.[3] Shu sababli, «Evolutsiya» atamasi koʻpincha hayotning tobora ortib borayotgan aqliy quvvat sari chiziqli harakati va «insonning muqarrarligi hamda ustunligi haqidagi qulay qarash» bilan adashtiriladi.[3] Guld professional biologlar uchun evolutsiya ta’rifi progress emas, balki «oʻzgaruvchan muhitga moslashish» ekanligini, sayyoradagi hayot tarkibi esa bashorat qilinadigan progress zinapoyasi emas, balki «qiron keltiruvchi oʻlim (grim reaper of extinction) tomonidan doimiy ravishda kesib turiladigan shoxlab ketgan buta» ekanligini ta’kidlaydi.[3] U jamiyatning muvaffaqiyatsiz nasllarga «evolutsiya»ning «darsliklardagi misoli» sifatida qarashga boʻlgan mukkasidan ketishini tanqid qiladi. Batafsilroq aytganda, biz doimo «koʻp sonli shoxlanishlarning haqiqiy topologiyasidan bitta chiziqli rivojlanish yoʻlini qidiramiz. Ushbu yanglish sa’y-harakatlarda biz muqarrar ravishda butunlay yoʻq boʻlish arafasida turgan va faqat bitta tirik novdasi qolgan shoxlarga e’tibor qaratamiz. Keyin biz ushbu novdani boy ajdodlarning ehtimoliy oxirgi namunasi emas, balki yuqori yutuqlarning choʻqqisi deb hisoblaymiz».[3] Guld ushbu nuqtani tushuntirish uchun otlar evolutsiyasidan misol keltiradi, chunki Hyracotherium (ilgari Eohippus deb atalgan) va Equus oʻrtasidagi uzilmas bogʻliqlik soddalikdan murakkablikka qarab chiziqli yoʻlni koʻrsatadi. Otlar evolutsiyasi progressiv evolutsiyaning kanonik timsoliga aylanganining yagona sababi shundaki, ularning «butasi» (shajarasi) juda muvaffaqiyatsiz boʻlgan.[3] Buning oʻrniga Guld koʻrshapalaklar, antilopalar va kemiruvchilarni sutemizuvchilar evolutsiyasining chempionlari sifatida koʻrishni taklif qiladi, chunki ular «baquvvat butadagi minglab novdalarni» namoyon etadi va evolutsion jihatdan muvaffaqiyatli guruhlarning haqiqiy timsolidir.[3]
Konus piramidaga qarshi
Guldning ta’kidlashicha, ortib borayotgan xilma-xillik konusi bilan ifodalangan an’anaviy evolutsiya koʻrinishi xatodir.[4] Odatda erta hayot shakllari cheklangan deb taxmin qilinadi va ushbu shakllarning cheklanganligidan hozirgi hayvonot dunyosining xilma-xilligi kelib chiqqan deb hisoblanadi.[3] Ushbu konusni uchi pastga qaragan, tor asosli va hozirgi kunga kelib tashqariga qarab kengayib, koʻplab shoxlar hosil qilgan Yangi yil archasiga oʻxshatish mumkin.[4] Biroq, Guld muqobil gipotezani taqdim etadi: hayot tarixi «oz sonli omon qolgan guruhlar ichidagi diversifikatsiya va undan oldingi qiron» sifatida yaxshiroq tasvirlanadi.[4] Bu keng anatomik farqlanish asosiga ega boʻlgan va vaqt oʻtishi bilan Tabiiy tanlanish hamda qirilib ketish hodisalari natijasida tobora torayib boradigan piramidaga oʻxshaydi.[3] Bunga dalil sifatida Britaniya Kolumbiyasidagi Berjess slanetslaridan (Burgess Shale) topilgan qazilmalar hozirgidan koʻra ancha kengroq anatomik xilma-xillikka ega boʻlgan paleo-ekotizimni koʻrsatishi va Kembriy dengizlariga qaraganda bugungi kunda tiplar (phyla) soni kamroq ekanligini keltirish mumkin. Guldning fikricha, Kembriy portlashi (Cambrian explosion) davridagi hayot koʻplab ekologik nishalar mavjudligi sababli bugungi kundagi shakllar xilma-xilligiga tezda erishgan va keyinchalik geologik vaqt davomida qirilib ketish hodisalari natijasida kamaygan.[3] Shuningdek, u qirilib ketish hodisalaridan keyin guruhlarning omon qolishi normal davrlardagi Darvincha muvaffaqiyat tushunchalari bilan bogʻliq emasligini qayd etadi.[3] Masalan:
Oxir-oqibat, Guld tushuntirganidek, progress marshining soxta ikonografiyasi ham, ortib borayotgan xilma-xillik konusiga boʻlgan sadoqatimiz ham bizni evolutsion biologiyadagi tendensiyalar haqida notoʻgʻri fikrlashga yetakladi.
Hayotning kelib chiqishi va Yerdan tashqari hayotni qidirishdagi ahamiyati
2024-yilda chop etilgan «Astrobiyologiyadagi muqobil yoʻllar» (Alternative Pathways in Astrobiology) maqolasi[5] Guldning tasodifiylik tushunchasini hayotning kelib chiqishiga tatbiq etib, biomolekulyar boʻlmagan kimyo Yerda hayot paydo boʻlishida muhim rol oʻynagan boʻlishi mumkinligini taklif qiladi. Mualliflarning ta’kidlashicha, prebiotik muhitlar hayot shakllanishiga hissa qoʻshishi mumkin boʻlgan turli xil biomolekulyar boʻlmagan birikmalarni oʻz ichiga olgan boʻlishi ehtimoli yuqori. Bu hayot faqat oqsillar va nuklein kislotalar kabi biomolekulalardan kelib chiqishi kerak degan an’anaviy qarashga shubha tugʻdiradi.
Maqolada, shuningdek, barcha hayot nazariyalarini faqat bitta misolga — Yerdagi hayotga asoslash cheklovini anglatuvchi «N = 1 muammosi»[6] ham koʻrib chiqiladi. Bunday «yer markazli» yondashuv oʻzga sayyoralik hayot Yerga oʻxshash biokimyoviy asoslarga ega boʻlishi kerak degan taxmin orqali qidiruv ishlariga xalaqit berishi mumkin. Mualliflar ham deterministik, ham tasodifiy jarayonlarni oʻz ichiga olgan modelni taklif qiladi.
Manbalar
- ↑ 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 Blount, Zachary D.; Lenski, Richard E.; Losos, Jonathan B. (9 November 2018). "Contingency and determinism in evolution: Replaying life's tape" (en). Science 362 (6415). doi:10.1126/science.aam5979. ISSN 0036-8075. PMID 30409860.
- ↑ Erwin, DH (10 October 2006). "Evolutionary contingency.". Current Biology 16 (19): R825-6. doi:10.1016/j.cub.2006.08.076. PMID 17027471. https://www.cell.com/current-biology/fulltext/S0960-9822(06)02143-9. Qaraldi: 25 June 2024.Evolutsion biologiyada tasodifiylik]]
- ↑ 3,00 3,01 3,02 3,03 3,04 3,05 3,06 3,07 3,08 3,09 3,10 3,11 3,12 3,13 Gould, Stephen Jay.. Wonderful life: the Burgess Shale and the nature of history. W. W. Norton & Company, 17 September 1990. ISBN 978-0-393-24520-2. OCLC 916045701.
- ↑ 4,0 4,1 4,2 „Models of Evolution“. www.as.wvu.edu. 2019-yil 20-sentyabrda asl nusxadan arxivlangan. Qaraldi: 2019-yil 20-sentyabr.
- ↑ Chandru, Kuhan; Potiszil, Christian; Jia, Tony Z. (August 2024). "Alternative Pathways in Astrobiology: Reviewing and Synthesizing Contingency and Non-Biomolecular Origins of Terrestrial and Extraterrestrial Life". Life 14 (9): 1069. doi:10.3390/life14091069. PMID 39337854. PMC 11433091. //www.pubmedcentral.nih.gov/articlerender.fcgi?tool=pmcentrez&artid=11433091.
- ↑ Cleland, Carol. The quest for a universal theory of life: searching for life as we don't know it. Cambridge, United Kingdom ; New York, NY: Cambridge University Press, 2020. ISBN 978-0-521-87324-6.
Qo'shimcha adabiyotlar
- Powell, Russell. Contingency and Convergence: Toward a Cosmic Biology of Body and Mind (en). MIT Press, 4 February 2020. ISBN 978-0-262-35660-2. Qaraldi: 2024-yil 24-iyun.
- Losos, Jonathan B.. Improbable Destinies: Fate, Chance, and the Future of Evolution (en). Penguin, 8 August 2017. ISBN 978-0-399-18493-2. Qaraldi: 2024-yil 24-iyun.