Ebolusyon

Ang Hindi Alam ni Darwin | Agham

Si Charles Darwin ay 28 taong gulang lamang nang, noong 1837, isinulat niya sa isang kuwaderno na 'ang isang species ay nagbabago sa isa pa' - isa sa mga unang pahiwatig ng kanyang dakilang teorya. Kamakailan ay bumalik siya sa England pagkatapos ng kanyang limang taong paglalakbay bilang isang naturalista sakay ng HMS Beagle . Sa Timog Amerika, Oceania at higit na di malilimutang ang mga Pulo ng Galápagos, nakakita siya ng mga palatandaan na ang mga species ng halaman at hayop ay hindi maayos at permanente, tulad ng matagal nang pinaniniwalaan. At ito ay tulad ng kung mayroon siyang inkling ng mga pag-aalsa na darating habang pinupuntahan niya ang mga ispesimen na kanyang tinipon at ang iba ay pinadalhan siya: mga finches, barnacle, beetle at marami pa. ' Maingat , 'sumulat siya sa isa pang kuwaderno sa oras na iyon, gamit ang salitang Espanyol para sa' maingat. ' Ang Ebolusyon ay isang radikal, kahit na mapanganib na ideya, at hindi pa niya alam ang sapat upang isapubliko ito.

Sa loob ng isa pang 20 taon ay nagtipun-tipon siya ng data — 20 taon! —Na bago ipakita ang kanyang ideya sa publiko sa isang maliit na madla ng mga siyentista at pagkatapos, isang taon na ang lumipas, sa isang malawak, namangha ang tanyag na mambabasa sa kanyang kamahalan Sa Pinagmulan ng Mga Espanya , unang inilathala noong 1859. Ngayon, Pinanggalingan ranggo sa mga pinakamahalagang aklat na na-publish, at marahil ay nag-iisa sa mga gawaing pang-agham, nananatili itong may kaugnayan sa siyensya 150 taon pagkatapos ng pasinaya nito. Nakatira rin ito bilang isang modelo ng lohikal na kaisipan, at isang buhay na buhay at nakakaengganyong gawain ng panitikan.



Marahil dahil sa kahanga-hangang tagumpay na iyon, ang 'evolution,' o 'Darwinism,' ay maaaring parang isang tapos na, at ang tao mismo ay isang bagay ng isang alabaster monumento sa karunungan at hindi kanais-nais na paghahanap ng siyentipikong katotohanan. Ngunit kinilala ni Darwin na ang kanyang trabaho ay simula pa lamang. 'Sa malayong hinaharap nakikita ko ang mga bukas na larangan para sa higit na mahahalagang pagsasaliksik,' isinulat niya Pinanggalingan .



Simula noon, kahit na ang pinaka-hindi inaasahang mga pagtuklas sa mga agham sa buhay ay suportado o pinalawig ang gitnang mga ideya ni Darwin — lahat ng buhay ay nauugnay, nagbabago ang mga species sa paglipas ng panahon bilang tugon sa natural na pagpili, at ang mga bagong form ay pumalit sa mga nauna pa. 'Wala sa Biology ang Gumagawa ng Sense Maliban sa Liwanag ng Ebolusyon,' ang nangungunang genetiko na si Theodosius Dobzhansky na pinamagatang isang sikat na sanaysay noong 1973. Hindi siya maaaring maging mas tama - ang ebolusyon ay simpleng paraan ng paggana ng biology, ang pangunahing prinsipyo ng pag-aayos ng buhay sa daigdig

Sa 150 taon mula nang mailathala si Darwin Pinanggalingan , ang 'mahahalagang pagsasaliksik' na iyon ay gumawa ng mga resulta na hindi niya inaasahan. Partikular ang tatlong larangan — heograpiya, genetika at paleoanthropology — na naglalarawan ng parehong mga puwang sa sariling kaalaman ni Darwin at ang kapangyarihan ng kanyang mga ideya upang maunawaan kung ano ang sumunod sa kanya. Si Darwin ay namangha, halimbawa, upang malaman na ang mga kontinente ay pare-pareho, paggalaw ng paggalaw. Ang salitang 'genetika' ay hindi pa nilikha hanggang 1905, matagal na pagkamatay ni Darwin noong 1882. At kahit na ang unang fossil na kinilala bilang isang sinaunang tao — tinaguriang Neanderthal Man — ay natuklasan sa Alemanya bago pa Pinanggalingan ay nai-publish, hindi niya maaaring alam tungkol sa malawak at iba-ibang pamilya ng pamilya ng mga ninuno. Gayunpaman ang kanyang orihinal na teorya ay sumaklaw sa lahat ng mga sorpresa na ito at higit pa.



Sa buong mundo, ipagdiriwang ng mga tao ang ika-200 kaarawan ni Darwin na may mga lektyur, exhibit at kasiyahan. Sa Inglatera, kung saan binigyan na ni Darwin ang sampung-libong tala, isang espesyal na dalawang-libong barya ang sasaktan. Ang Cambridge University ay nagho-host ng isang limang-araw na pagdiriwang sa Hulyo. Sa Hilagang Amerika, ang mga kaganapan sa Darwin ay naka-iskedyul sa Chicago, Houston at Denver, bukod sa maraming iba pang mga lugar. Ang National Museum of Natural History ni Smithsonian ay nagtatag ng isang 'Evolution Trail' na nagha-highlight ng mga konsepto mula sa gawain ni Darwin sa buong museo, at isang espesyal na eksibit ang nagpapakita kung paano umunlad at umangkop ang mga orchid ayon sa teorya ni Darwin.

Tulad ng pagpunta sa napakataas na makasaysayang mga pigura, si Charles Darwin ay hindi nagbibigay ng marami sa pamamagitan ng posthumous scandals. Ang liberty-extolling na si Thomas Jefferson ay alipin ng alipin sa kanyang matagal nang ginang, si Sally Hemings; Si Albert Einstein ay nagkaroon ng kanyang pangangalunya at kagulat-gulat na istilo ng remote na pagiging magulang; Sina James Watson at Francis Crick ay pinaliit ang kanilang utang sa kritikal na data ng DNA ng kasamahan na si Rosalind Franklin. Ngunit si Darwin, na sumulat ng higit sa isang dosenang mga librong pang-agham, isang autobiography at libu-libong mga liham, kuwaderno, troso at iba pang impormal na mga sulatin, ay tila minamahal ang kanyang sampung anak (tatlo sa kanila ay hindi nakaligtas sa pagkabata), ay naging matapat sa kanyang asawa, Ginawa ang kanyang sariling trabaho at binigyan ng patas, kung hindi masayang, kredito sa kanyang mga kakumpitensya.

Ipinanganak siya sa Shrewsbury, England, noong Pebrero 12, 1809, sa isang mahusay na pamilya ng mga doktor at industriyalista. Ngunit ang kanyang pagdadala ay hindi ganap na maginoo. Ang kanyang pamilya ay aktibo sa mga progresibong sanhi, kabilang ang kilusang antislavery. Sa katunayan, isang nag-iilaw na bagong libro nina Adrian Desmond at James Moore, Sagradong Sanhi ni Darwin , nagwakas na ang interes ni Darwin sa ebolusyon ay maaaring matunton sa kanya, at sa pamilya niya, pagkapoot sa pagka-alipin: Ang gawa ni Darwin ay nagpatunay ng pagkakamali ng ideya na ang mga lahi ng tao sa panimula ay magkakaiba. Kapwa sikat ang kanyang mga lolo sa pag-iisip na hindi pangkaraniwan, at ang ina at duktor ni Darwin ay sumunod sa mga yapak na iyon. Ang lolo ni Darwin na ama, si Erasmus Darwin, ay isang manggagamot at natural na pilosopo na may malawak na gana — at magkatulad na katawan na katawan — na bumuo ng kanyang sariling maagang teorya ng ebolusyon. (Ito ay mas dalisay na konsepto kaysa kay Charles at hindi nakuha ang ideya ng likas na pagpili.) Sa panig ng kanyang ina, ang lolo ni Darwin ay ang mayamang si Josias Wedgwood, tagapagtatag ng eponymous na pag-aalala sa palayok at isang kilalang abolitionist.



Sinimulan ni Darwin ang pagsasanay na maging isang manggagamot ngunit walang panlasa sa pagdoktor, kaya't nagpatuloy siya sa pag-aaral para sa Anglican priesthood sa Cambridge. Ang kanyang tunay na pagkahilig, gayunpaman, ay natural na kasaysayan. Ilang sandali matapos ang pagtatapos noong 1831, nag-sign siya para sa isang hindi nabayarang posisyon bilang isang naturalista sakay ng Beagle , na malapit nang magsimula sa isang survey sa mga baybayin ng Timog Amerika. Sa loob ng limang taong paglalakbay ay nakolekta ni Darwin ang libu-libong mahahalagang ispesimen, natuklasan ang mga bagong species kapwa nabubuhay at patay na at isinasawsaw ang kanyang sarili sa biogeography - ang pag-aaral kung saan nakatira ang isang partikular na species, at bakit.

Sa kanyang pagbabalik sa Inglatera noong 1836, nanatiling abala si Darwin, naglathala ng mga gawaing pang-agham sa heolohiya ng Timog Amerika, ang pagbuo ng mga coral reef at mga hayop na nakasalubong sa panahon ng kanyang Beagle ekspedisyon, pati na rin ang isang pinakamahusay na nagbebenta ng tanyag na account ng kanyang oras sakay ng barko. Pinakasalan niya ang kanyang pinsan, si Emma Wedgwood, noong 1839, at noong 1842 ang lumalaking pamilya Darwin ay itinatag sa Down House, sa isang suburb ng London. Si Charles, na sinalanta ng hindi magandang kalusugan, ay nanatili sa isang paghihiganti.

Noong 1844, nagtapat siya sa isang liham sa isang kapwa naturalista, 'Halos ako ay kumbinsido (lubos na salungat sa opinyon na nagsimula ako) na ang mga species ay hindi (ito ay tulad ng pagtatapat sa isang pagpatay) na hindi nababago.' Gayunpaman, nag-aalangan pa siyang isapubliko ang ideya, sa halip na sumabak sa pag-aaral ng pagpaparami ng domestic na hayop — ang natural na pagpili, siya ang magtatalo, ay hindi katulad ng artipisyal na seleksyon na isinagawa ng isang breeder na sumusubok na mapahusay o matanggal ang isang ugali — at ang mga pamamahagi ng mga ligaw na halaman at mga hayop. Nagtalaga siya ng walong buong taon sa pagdodokumento ng mga minutong pagkakaiba-iba ng anatomiko sa mga barnacle. Isang masusulat na manunulat ng sulat, humingi siya ng mga sampol, impormasyon at payo na pang-agham mula sa mga sulat sa buong mundo.

Ito ay isang batang naturalista at propesyonal na kolektor ng ispesimen na nagngangalang Alfred Russel Wallace na sa wakas ay hinimok si Darwin na maglathala. Nagtatrabaho muna sa Amazon at pagkatapos ay sa Malay Archipelago, si Wallace ay nakabuo ng isang teorya ng ebolusyon na katulad ng kay Darwin ngunit hindi ganap na napatunayan. Nang, noong 1858, pinadalhan ni Wallace ang mas matandang lalaki ng isang manuskrito na naglalarawan sa kanyang teorya ng ebolusyon, napagtanto ni Darwin na kayang talunin siya ni Wallace upang mai-print. Si Darwin ay may sanaysay na isinulat niya noong 1844 at ang manuskrito ni Wallace na binasa sa isang pagpupulong ng Linnean Society sa London noong Hulyo 1, 1858, at sama-sama na nai-publish sa tag-init na iyon. Si Wallace, na noon ay nasa isang isla sa ngayon ay Indonesia, ay hindi malalaman ang tungkol sa pinagsamang publication hanggang Oktubre. 'Nagkaroon ng isang pagtatalo tungkol sa kung si Wallace ay na-screwed,' sabi ni Sean B. Carroll, isang biologist at may-akda ng mga libro tungkol sa evolution. 'Ngunit siya ay natuwa. Pinarangalan siya na ang kanyang trabaho ay itinuturing na karapat-dapat 'na isama sa tabi ni Darwin, na labis niyang hinahangaan.

Ang kauna-unahang pagpapalabas sa publiko ng ebolusyon ng Darwinian na sanhi ng halos walang kaguluhan. Ngunit nang nai-publish ni Darwin ang kanyang mga ideya sa pormularyo ng libro noong sumunod na taon, iba-iba ang reaksyon. Sa Pinagmulan ng Mga Espanya sa Pamamagitan ng Mga Paraan ng Likas na Seleksyon, o ang Pagpapanatili ng Mga Paboritong Karera sa Pakikibaka para sa Buhay sa paglaon ay nabili na ang unang press run na 1,250 na kopya, at sa loob ng isang taon mga 4,250 na kopya ang naikakalat. Pinalakpakan ito ng mga kapanalig bilang isang makinang na pinag-iisang tagumpay; tinawag ng pansin ng mga karibal ng siyensya ang mga puwang sa kanyang ebidensya, kasama na ang makikilala bilang 'nawawalang mga link' sa talaan ng fossil; at kilalang mga klerigo, pulitiko at iba pa ay kinondena ang gawain at ang malalawak na implikasyon nito. Noong 1864, si Benjamin Disraeli, na minsang punong ministro ng Britain, ay bantog na na-decue ang ideya - bahagyang nabanggit sa Pinanggalingan —Na ang mga tao rin ay nagbago mula sa naunang mga species. 'Ang tao ba ay isang unggoy o isang anghel?' nagtanong siya nang retorika sa isang kumperensya. 'Ako, aking panginoon, ako ay nasa panig ng mga anghel. Tinanggihan ko ang galit at pagkasuklam sa mga bagong teoryang ito. '

Inaasahan ni Darwin ang gayong mga protesta. 'Ang sinumang ang ugali na humantong sa kanya upang magdagdag ng higit na timbang sa hindi maipaliwanag na mga paghihirap kaysa sa paliwanag ng isang tiyak na bilang ng mga katotohanan ay tiyak na tatanggihan ang aking teorya,' isinulat niya sa Pinanggalingan . Ngunit, sinabi din niya, 'Tumingin ako nang may kumpiyansa sa hinaharap, sa mga kabataan at tumataas na naturalista, na makakatingin sa magkabilang panig ng tanong nang walang kinikilingan.'

Ang edad ng mundo ay, para kay Darwin, isang pangunahing hindi maipaliwanag na paghihirap. Kinikilala niya na maraming oras dapat kinakailangan para umunlad ang pagkakaiba-iba ng mga halaman at hayop sa buong mundo — mas maraming oras, tiyak, kaysa sa 6,000 na taon na pinapayagan ng nangungunang bibliya ng Bibliya sa edad ng mundo, ngunit higit din sa maraming mga siyentipiko ang tumanggap noon. . Noong 1862, kinalkula ng pisisista na si William Thomson (na kalaunan ay Lord Kelvin) na ang planeta ay malamang na hindi hihigit sa 100 milyong taong gulang - wala pa ring malapit sa sapat na oras para sa ebolusyon na kumilos nang napakalaking. 'Ang mga pananaw ni Thomson sa nagdaang edad ng mundo ay naging para sa ilang oras na isa sa aking pinakatinding problema,' sumulat si Darwin kay Wallace noong 1869. Ang karagdagang mga pag-aaral, kabilang ang isa ng anak ni Darwin na si George, isang astronomo, naayos ang edad ng daigdig na mas mababa sa 100 milyon. taon.

Hanggang sa 1920s at 1930s na ang mga geologist, na kinakalkula ang mga rate ng pagkabulok ng radioactive ng mga elemento, ay nagtapos na ang mundo ay bilyun-bilyong taong gulang - ayon sa pinakabagong pag-aaral, 4.5 bilyong taon. Tiyak na maaaliw si Darwin na may sapat na oras para sa ebolusyon upang maisip ang malaking pagkakaiba-iba ng buhay sa mundo.

Nakatulong ang modernong heolohiya na malutas ang isa pang palaisipan na gumulo kay Darwin - ang pagkakaroon ng mga kakaibang katulad na pang-terrestrial na species sa magkakahiwalay na mga kontinente. Halimbawa, paano ipaliwanag ang mga emus ng Australia, mga ostriches ng Africa at rheas ng Timog Amerika— malalaki, walang flight, may mahabang leeg na mga ibon na may parehong natatanging mga sternum? Ang mga maagang evolutionista, na sinusundan si Darwin, ay nagsumikap ng mga senaryo tulad ng matagal nang nawala na mga tulay sa lupa na umaabot sa libu-libong mga milya upang ipaliwanag kung paano ang mga kaugnay na species ay maaaring mag-ipit sa napakalayo. Ang napakalaking katotohanan ay hindi nagsiwalat hanggang 1960s, nang matuklasan ng mga siyentista ang mga plate tectonics at nakumpirma na ang mga kontinente, malayo sa permanenteng mga fixture ng lupa na napapaligiran ng tubig, ay mga higanteng rafts na nakalutang sa tinunaw na bato. Ang pagkatuklas na ito ay nabigyang-katwiran ang nagagalit na hinala ng mga mag-aaral sa gitnang paaralan kahit saan na ang mga kontinente ay dapat magkasama sa isang higanteng jigsaw puzzle, tulad ng dati. Sa panahon ni Darwin, ang ideya na ang magkasabay na mga kontinente ay naghiwalay, na pinaghihiwalay ang magkakapatid na species mula sa isa pa, ay halos kasing takot ng ebolusyon mismo.

Ipinapaliwanag ng Ebolusyon ang malawak na pagkakaiba-iba ng buhay sa mundo, na may mga solong species na nagiging marami habang umaangkop sa iba't ibang mga kapaligiran. 'Kapansin-pansin,' sabi ng evolutionary biologist na si Edward O. Wilson, 'bagaman may karapatan ang kanyang masterwork Sa Pinagmulan ng Mga Espanya , Talagang hindi binigyan ng pansin ni Darwin kung paano nahahati at dumami ang isang species. ' Kinikilala ni Darwin ang kahalagahan ng prosesong ito, na tinatawag na spesyalisasyon, sa pinakadulo ng Pinagmulan: 'Ang buhay, kasama ang ilang mga kapangyarihan, na orihinal na hininga sa ilang mga form o sa isa ... habang ang planetang ito ay nagpunta sa pagbisikleta ayon sa ang naayos na batas ng gravity, mula sa napakasimpleng simula ng walang katapusang mga form na pinakamaganda at pinaka-kahanga-hanga ay naging, at nagiging, umunlad. ' Ngunit, sabi ni Wilson, nakatuon si Darwin sa 'kung paano ang isang species ay binago ng ilang puwersa o iba pa sa ibang species sa pamamagitan ng panahon, hindi kung paano maaaring dumami ang mga species.'

Ang bantog na mga finches ng Galápagos ni Darwin — higit sa isang dosenang species na lahat ay nagmula sa iisang ninuno sa Timog Amerika — ay magiging iconic na halimbawa ng ispisipisasyon. Ngunit ang pag-unawa sa proseso ay kailangang maghintay para sa gawain ng Wallace noong kalagitnaan ng 1860s. 'Malinaw na ipinahayag ni [Wallace] ang isang pangunahing pag-aaral na gawa sa mga butterflies ng Malay Archipelago,' sabi ni Wilson. Si Wallace, na nagtatrabaho sa isang lugar na may libu-libong mga isla, ay nagpakita na ang isang solong species ng butterfly ay maaaring dahan-dahan na maging marami dahil umangkop ito sa mga tukoy na kundisyon na nakatagpo sa bawat isla. 'Mula noon ang mga biologist ay naglalagay ng mas maraming oras sa pag-iisip tungkol sa pagpaparami ng mga species,' sabi ni Wilson, 'at sa pagsisimula ng siglo mayroon silang isang malinaw na ideya kung paano nagmula ang mga species. Ngunit iyon ang isang bagay na pinigilan ng kaunti ni Darwin. '

Alam ni Darwin na ang mga species ng halaman at hayop ay maaaring pag-uri-uriin sa mga pangkat ayon sa pagkakapareho, tulad ng mga ibon na naipon sa mga songbird at raptor, na sinasabi, na ang bawat pangkat ay nahahati muli at muli hanggang sa dose-dosenang o daan-daang natatanging mga species. Nakita rin niya na ang mga indibidwal sa loob ng anumang naibigay na species, sa kabila ng maraming pagkakapareho, magkakaiba rin sa bawat isa — at ang ilan sa mga pagkakaiba ay naipasa mula sa mga magulang sa kanilang mga anak. At napansin ni Darwin na ang kalikasan ay may brutal na mahusay na paraan ng pagganti sa anumang pagkakaiba-iba na tumulong sa isang indibidwal na mabuhay ng mas matagal, mas mabilis na manganak o mag-iwan ng mas maraming supling. Ang gantimpala para sa pagiging isang bahagyang mas mabilis o mas alerto na antelope? Kakainin muna ng mga leon ang iyong mabagal na mga kapitbahay, na bibigyan ka ng isang araw kung saan upang magparami. Matapos ang maraming henerasyon at isang napakaraming oras, ang buong populasyon ay tatakbo nang mas mabilis, at sa maraming mga naturang pagbabago sa paglaon ay naging isang bagong species. Ang ebolusyon, ang 'pagbaba ni Darwin na may pagbabago sa pamamagitan ng likas na pagpili,' ay maganap.

Ngunit ano ang pinagmulan ng pagkakaiba-iba at ano ang mekanismo para sa pagpasa ng pagbabago sa bawat henerasyon? Si Darwin 'ay walang alam tungkol sa kung bakit ang mga organismo ay kahawig ng kanilang mga magulang, o ang batayan ng mga heridad na pagkakaiba-iba sa mga populasyon,' sabi ni Niles Eldredge, isang paleontologist sa American Museum of Natural History sa New York City.

Sa panahon ni Darwin, ang taong umuswag sa totoong mekanismo ng mana ay ang monghe ng Austrian na si Gregor Mendel. Sa kanyang abbey na hardin noong huling bahagi ng 1850s at unang bahagi ng 1860s, si Mendel ay nagpalaki ng mga halaman ng pea at natagpuan na ang paghahatid ng mga ugali tulad ng kulay ng bulaklak at pagkakahabi ng binhi ay sinusunod ang mga sinusunod na alituntunin. Halimbawa, kapag ang mga halaman na may ilang mga natatanging ugali ay pinalaki sa bawat isa, ang supling hybrid ay walang ugali na pinaghalong dalawa; ang mga bulaklak ay maaaring lila o puti, ngunit hindi kailanman isang intermediate na lila. Ang nakakagulat na resulta na ito ay nakatulong sa daan patungo sa konsepto ng 'mga yunit' ng pamana — magkakaibang mga elemento ng namamana na impormasyon. Ang isang supling ay nagmamana ng isang hanay ng mga yunit ng genetiko mula sa bawat magulang. Mula noong unang bahagi ng 1900, ang mga yunit ng mana ay kilala bilang mga gen.

Alam ni Mendel ang trabaho ni Darwin — ang kanyang kopyang Aleman ng Pinanggalingan ay sinablig ng mga sulat-kamay na sulat-ngunit walang katibayan na natanto ni Mendel na ang kanyang mga yunit ng mana ay nagdala ng pagkakaiba-iba kung saan kumilos si Darwinian na kumilos. 'Ang kagiliw-giliw na bagay ay ang Mendel ay may parehong mga piraso ng puzzle sa kanyang mga kamay, ngunit hindi niya ito pinagsama,' sabi ni Michael Ruse, isang istoryador at pilosopo ng agham sa Florida State University. 'Hindi niya kailanman sinabi, 'Ah hah, mayroon akong sagot sa problema ni Darwin.' Ang mga natuklasan ni Mendel ay nanatiling nakakubli hanggang sa pagkamatay niya noong 1884, at hindi kailanman alam ni Darwin sa kanila. Ngunit paano kung mayroon siya? 'Kung nabasa ni Darwin ang mga papel ni Mendel, maaaring makuha niya ito,' sabi ni Ruse, 'ngunit hindi ako sigurado na magkakaroon ito ng labis na pagkakaiba.'

Ngayon, ang paghahambing ng mga genomics — ang pagsusuri ng buong hanay ng impormasyong genetiko mula sa iba`t ibang mga species — ay nagkukumpirma ng core ng teorya ni Darwin sa pinakamalalim na antas. Maaari nang subaybayan ng mga siyentista, ang molekula ng DNA sa pamamagitan ng Molekyul ng DNA, eksakto kung ano ang naganap na mga mutasyon, at kung paano nagbago ang isang species sa isa pa. (Sa isang partikular na angkop na halimbawa, ginagawa ngayon ng mga mananaliksik ang mga pagbabago sa molekula na pinapayagan ang Darwin's Galápagos finches na magbago ng iba't ibang mga tuka bilang tugon sa kanilang iba't ibang mga diskarte sa pagpapakain.) Si Darwin mismo ang gumawa ng isang ulos sa pagguhit ng isang 'puno ng buhay,' isang diagram na sinusundan ang mga ebolusyonaryong ugnayan sa mga species batay sa kanilang pagkakatulad at pagkakaiba. Ngunit ang mga siyentista ay nagtatayo ngayon ng pinaka-detalyadong puno ng buhay kailanman, bilang bahagi ng proyekto ng Encyclopedia of Life (na na-sponsor na bahagi ng Smithsonian Institution), na gumagamit ng data ng pagkakasunud-sunod ng DNA pati na rin ng tradisyunal na anatomikal at kaugaliang pang-asal upang masubaybayan ang tumpak na mga ebolusyonaryong ugnayan sa libu-libong mga species.

Mayroong maraming mga sorpresa ng evolutionary sa mga nakaraang taon, mga bagay na hindi nahulaan ni Darwin. Ang bilang ng mga gen na mayroon ang isang species ay hindi naiugnay sa kung gaano ito ka kumplikado, halimbawa. Sa ilang 37,000 gen, ang bigas ay halos dalawang beses kaysa sa mga tao, na may 20,000. At ang mga gen ay hindi lamang ipinapasa mula sa magulang hanggang sa supling; maaari rin silang maipasa sa pagitan ng mga indibidwal, kahit na ang mga indibidwal na may iba't ibang mga species. Ang 'pahalang na paglipat' ng materyal na genetiko ay laganap sa bakterya; ito ay kung paano madalas na kumakalat ang paglaban ng antibiotic mula sa isang pilay patungo sa isa pa. Ang mga hayop ay bihirang makakuha ng buong mga gen sa ganitong paraan, ngunit ang aming sariling DNA ay naka-pack na may mas maliit na piraso ng materyal na genetiko na kinuha mula sa mga virus sa panahon ng aming kasaysayan ng ebolusyon, kasama ang maraming mga elemento na kumokontrol kung ang mga gen ay aktibo o hindi natutulog.

Ang mga sorpresang ito ba ay hinahamon ang sentral na ideya ng Darwinian evolution? 'Hindi talaga,' sabi ni David Haussler, isang genome scientist sa University of California sa Santa Cruz. 'Nasasaktan ako sa katotohanan araw-araw na kung maraming impormasyon ang naiipon namin, mas maraming napatunayan nating teorya ni Darwin.' Sa sandaling ang bagong materyal ay matatagpuan sa isang genome ng isang host sa pamamagitan ng pahalang na paglipat, ang materyal na genetiko ay napapailalim sa natural na pagpipilian tulad ng dati. Tunay na isa sa mga kapansin-pansin na katangian ng Darwinism mismo ay ang pagtagumpayan nito ng mabigat na siyentipikong pagsisiyasat sa loob ng isang siglo at kalahati at namamahala pa rin upang mapaunlakan ang pinakabagong mga ideya. 'Sa ngayon ang mga hanay ng data na tiningnan namin at ang mga sorpresa na aming nahanap ay nagpapakita na ang kakanyahan ng ideya ay tama,' sabi ni Haussler.

Ang isa pang lumalagong larangan ng biology ay nagbibigay ng karagdagang ilaw sa mga pinagmulan ng pagkakaiba-iba. Ang ebolusyonaryong pagpapaunlad na biology, o evo-devo, ay nakatuon sa mga pagbabago sa proseso ng napakahusay na choreographed na nagsasanhi sa isang nabunga na itlog. Sa likod ng isang serye ng mga naturang pagbabago ay ang tinatawag na homeotic genes, na nagdidikta kung saan bubuo ang mga binti o braso o mata sa isang lumalaking embryo. Ang mga gen na nasa gitnang-kontrol na ito ay naging halos magkapareho kahit sa mga hayop na naiiba sa mga bulate, langaw at tao. Maraming mga mananaliksik ngayon ang nag-iisip na ang karamihan sa ebolusyon ay gumagana hindi gaanong sa pamamagitan ng mga mutasyon, o mga random na pagkakamali, sa pangunahing mga gen na gumagana, ngunit sa pamamagitan ng pag-tweak ng mga paraan kung saan kinokontrol ng mga developmental gen ang iba pang mga gen.

'Ang mga bloke ng mga squid at langaw at mga tao at ahas ay kamangha-manghang katulad,' sabi ni Carroll, ng University of Wisconsin sa Madison, isa sa mga nagtatag ng evo-devo. 'Ito ay uri ng pag-aalsa ng iyong pananaw sa mundo sa una,' dagdag niya, 'ngunit pagkatapos ay nakikita mo na pinapabilis nito ang pagtingin ng Darwinian ng isang libong beses. Ang mga ganitong uri ng koneksyon ay nasa gitna ng kagalingan na may pagbabago. '

Sinabi ni Carroll na sa palagay niya ay nasasabik si Darwin sa mga detalye ng ebolusyon na nakikita na ngayon ng mga siyentipiko - kung paano, halimbawa, ang mga pagbabago sa kaunting bilang ng mga regulasyong gen na maaaring ipaliwanag ang ebolusyon ng mga insekto, na may anim na binti, mula sa kanilang mga ninuno, na kahit na higit pa Mula doon, ito ay isang maikling hakbang upang malutas ang ilan sa mga misteryo ng ispeksyon, pag-ehersisyo ang mekanika ng eksakto kung paano nagiging marami ang isang species, at kung paano mabubuo ang pagiging kumplikado at pagkakaiba-iba mula sa napakasimpleng mga pagsisimula. 'Sa palagay ko ito ay isang bagong ginintuang edad ng evolutionary science,' sabi ni Carroll. 'Ngunit kung ano talaga ang ginagawa namin ay binabago ang ideya ni Darwin nang mas detalyado.'

Marahil ang pinaka-nakakagulat na pagtuklas sa mga nakaraang taon ay may kinalaman sa isa sa mga hinalinhan ni Darwin sa teorya ng ebolusyon. Si Jean-Baptiste Lamarck, isang naturalistang Pranses, ay bumuo ng kanyang sariling teorya ng biological evolution noong unang bahagi ng ika-19 na siglo. Iminungkahi niya na ang nakuha na mga ugali ay maaaring maipasa sa mga supling-mga giraffes na umaabot hanggang sa maabot ang mga dahon sa matangkad na mga puno ay makakagawa ng mas mahaba ang leeg na supling. Ang 'malambot na mana' na ito ay naging kilala bilang Lamarckism at di nagtagal ay napatunayan na madaling kapitan ng patawa: Ang pagpuputol ng buntot mula sa isang daga ay hahantong sa mga tuta na walang taill? Siyempre hindi, at sa paglaon ng panahon ang malambot na mana ay natanggal, at si Lamarck ay naging isang aklat ng halimbawa ng hindi magandang pag-iisip.

Pagkatapos, sa mga unang araw ng genetic engineering higit sa dalawang dekada na ang nakalilipas, ipinasok ng mga mananaliksik ang mga dayuhang gen sa DNA ng mga hayop sa lab at halaman at napansin ang isang kakaibang bagay. Ang mga gen na ipinasok sa ganoong mga host cells ay nagtrabaho noong una, 'ngunit pagkatapos ay bigla silang natahimik, at iyon ang, henerasyon pagkatapos ng henerasyon,' sabi ni Eva Jablonka, isang evolutionary biologist sa Tel Aviv University sa Israel. Naisip ng mga mananaliksik na ang mga host cell ay na-tag ang mga dayuhang gen na may isang 'off switch' na ginawang hindi mapagana ang mga gen. Ang bagong gene ay naipasa sa supling ng isang hayop, ngunit ganoon din ang off switch — ibig sabihin, naimpluwensyahan ng karanasan ng magulang ang mana ng kanyang anak. 'Ang mga mekanismo na noon ay hypothetical ay napatunayan na totoo,' sabi ni Jablonka, 'at syempre mas kumplikado kaysa sa iniisip ng sinumang, na natural.'

Ang lahat ng mga uri ng pagbabago sa mga makinarya ng cellular ay nagpakita na walang kinalaman sa pagkakasunud-sunod ng DNA ngunit mayroon pa ring malalim, at mapagmana, mga epekto sa susunod na mga henerasyon. Halimbawa, ang mga malnutrisyon na daga ay nagsisilang ng mga maliit na tuta na, kahit na mahusay na kumain, lumalaki upang manganak ng mga maliit na tuta. Na nangangahulugang, bukod sa iba pang mga bagay, na ang mahirap na matandang Lamarck ay tama-kahit papaano ang ilang nakuha na mga katangian ay maaaring maipasa.

Isinama ni Darwin ang konsepto ng malambot na mana sa Pinanggalingan , binabanggit ang 'pagkakaiba-iba mula sa hindi direkta at direktang pagkilos ng panlabas na mga kondisyon ng buhay, at mula sa paggamit at hindi paggamit,' halimbawa. Nasabi na si Darwin mismo ay hindi isang partikular na mahigpit na Darwinian, nangangahulugang pinapayagan ng kanyang trabaho ang isang mas malawak na iba't ibang mga mekanismo kaysa tanggapin ng marami sa kanyang mga tagasunod sa ika-20 siglo. 'Sa isang paraan,' sabi ni Jablonka, 'babalik kami kay Darwin at sa kanyang orihinal, mas malawak na ideya ng pagmamana.'

Pinanggalingan bahagyang nahawakan ang pinaka-mapagtatalunang isyu sa ebolusyon: Kung ang lahat ng buhay ay umunlad mula sa 'mas mababang mga form,' kasama ba rito ang mga tao? Sa wakas ay hinarap ni Darwin ang isyu sa Ang Angkan ng Tao, at Seleksyon na Kaugnay sa Kasarian , na inilathala noong 1871, na nagpapaliwanag na pinag-aaralan niya ang ebolusyon ng tao sa loob ng maraming taon, ngunit 'sa pagpapasiya na hindi mai-publish, tulad ng naisip ko na dapat kong idagdag lamang ang mga prejudices laban sa aking mga pananaw.' Kung gaano siya katuwiran, kapwa ang 'lalaking iyon ay binago na inapo ng ilang paunang mayroon na form' — at ang isang kakila-kilabot na maraming tao ang gugustuhin na maniwala sa ibang paraan. Ibinahagi nila ang kakulangan sa ginhawa ni Disraeli sa pagbaba ng mga unggoy at nagreklamo na ang ebolusyon ay nagtulak sa isang banal na tagalikha sa gilid.

Ang hindi paniniwala sa kagalingan ng tao ay maaaring maging isang nabibigyang katwiran na ginhawa sa panahon ni Darwin, kung ilang mga fossil ng mga ninuno ng tao ang natuklasan, ngunit hindi na pinapayagan ng ebidensya. Darwin, sa Pinanggalingan , inamin na ang kakulangan ng 'intermediate varieties' sa geological record ay 'ang pinaka-halata at malubhang pagtutol na maaaring mahimok laban sa aking teorya.'

Ang pagtutol ay tiyak na inilapat sa kakulangan ng mga fossil ng mga ninuno noong panahon ni Darwin. Gayunpaman, maraming taon ng masusing gawain ng mga paleontologist, ay napunan ang maraming mahahalagang puwang. Mayroong maraming higit pang mga patay na species na matutuklasan, ngunit ang terminong 'nawawalang link' ay para sa pinaka-bahagi ay naging lipas na sa panahon ng ideya ng espesyal na paglikha para sa bawat species. Ang mga antropologo ay dating naglalarawan ng ebolusyon ng tao bilang isang bersyon ng klasikong imaheng 'Marso ng Pagsulong' - isang tuwid na linya mula sa isang pagkayuko ng proto-ape, sa pamamagitan ng sunud-sunod na yugto ng mga dragger ng buko at paghantong sa patayong modernong mga tao. 'Ito ay isang simpleng larawan, ngunit ito ay isang pagiging simple na nagsimula sa kamangmangan,' sabi ng biological anthropologist na si William Jungers ng Stony Brook University sa New York. 'Ang huling 30 taon ay nakakita ng isang pagsabog ng mga bagong natagpuan.'

Mayroong daan-daang mga kilalang mga fossil, na umaabot hanggang anim hanggang pitong milyong taon at kumakatawan sa halos dosenang species. Ang ilan ay aming mga ninuno at ang iba ay mga malalayong pinsan. 'Maraming mga eksperimento sa ebolusyon ng tao,' sabi ni Jungers, 'at lahat sila ngunit natapos tayo sa pagkalipol.' Ang aming direktang mga ninuno ay umunlad sa Africa mga 200,000 taon na ang nakalilipas at nagsimulang kumalat marahil 120,000 taon na ang lumipas. Kapansin-pansin, ang ating modernong mga ninuno ng tao ay nagbahagi ng mga bahagi ng Europa at kanlurang Asya sa mga Neanderthal species noong 30,000 na taon na ang nakakalipas, at maaaring nag-overlap din sila ng dalawa pang matagal nang nawala na sinaunang tao, Homo floresiensis at Nakatayong lalaki , sa Timog Silangang Asya. 'Hindi kami nag-iisa sa mundong ito hanggang ngayon,' sabi ni Jungers.

Si Darwin mismo ay may kumpiyansa na ang malalim na nakaraan ay ibubunyag. 'Ito ay madalas at may kumpiyansa na iginiit, na ang pinagmulan ng tao ay hindi malalaman,' isinulat niya noong 1871. 'Ngunit ang kamangmangan ay mas madalas na nagkakaroon ng kumpiyansa kaysa sa kaalaman: ito ay ang mga maliit na alam, at hindi ang mga maraming nalalaman, na kaya positibong iginiit na ito o ang problemang iyon ay hindi malulutas ng agham. ' Naalala rin niya, na binabalikan ang shellacking na kinuha niya para sa pagtuon sa papel na likas na seleksyon sa ebolusyon, na 'ang hinaharap ay dapat magpasiya 'kung' labis kong na-overrate ang kahalagahan nito. ' Kaya, ang hinaharap ay bumagsak nang solid sa panig ni Darwin — sa kabila ng lahat ng hindi niya alam.

Tinanong tungkol sa mga puwang sa kaalaman ni Darwin, si Francisco Ayala, isang biologist sa University of California sa Irvine, ay tumatawa. 'Iyon ay madali,' sabi niya. 'Hindi alam ni Darwin ang 99 porsyento ng alam natin.' Alin na maaaring hindi maganda, Ay Ay nagpapatuloy, ngunit 'ang 1 porsyento na alam niya ay ang pinakamahalagang bahagi.'

Thomas Hayden ay ang kapwa may-akda ng 2008 na libro Kasarian at Digmaan: Paano Ipinapaliwanag ng Biology ang Digmaan at Terorismo at Nag-aalok ng Isang Landas sa isang Mas Maligtas na Daigdig .

Charles Darwin (c.1859).(English Heritage Photo Library)

'Ang ilaw ay itatapon sa pinagmulan ng tao at ang kanyang kasaysayan,' sinabi ni Darwin (c.18080) tungkol sa isang hinaharap kung saan masubukan ang kanyang matagumpay na natuklasan.(Bettmann / Corbis)

Si Charles Darwin ay lumaki sa Shrewsbury, England.(English Heritage Photo Library)

Si beethoven ay ipinanganak sa vienna.

Si Charles Darwin ay gumuhit ng isang puno ng buhay ngunit hindi nakatuon sa kung paano dumami ang mga species.(William Perlman / Star Ledger / Corbis)

Ang pag-aaral ni Charles Darwin ng mga finch ay 'mas kumplikado kaysa sa iniisip ng sinuman.'(Granger Collection, New York)

Isang 1890-paglalarawan ng H.M.S. Beagle dala ang ekspedisyon ni Charles Darwin sa mga kipot ng Magellan.(Bettmann / Corbis)

Sinabi ni Gregor Mendel ang mga batas ng mana sa pamamagitan ng pagtawid ng mga gisantes, ngunit hindi kinilala hanggang sa ika-20 siglo.(Sheila Terry / Science Photo Library)

Ang Continental drift, na iminungkahi noong 1912 at nakumpirma noong 1960, ay nagpapakita kung paano pinaghiwalay ang mga inapo ng isang karaniwang ninuno kapag lumipat ang mga landmass.(Martin Velasco, 5W Infographics)



^