Ewolucja i człowiek. Spory i dylematy

Transkrypt

1 Ewolucja i człowiek Spory i dylematy

2 Problem ras ludzkich Zagadnienie zmienności genetycznej człowieka Czy biologia uzasadnia podziały rasowe? Nott JC i Gliddon GR (1868) Indigenous Races of the Earth

3

4 Georges Cuvier Tableau élémentaire de l'histoire naturelle des animaux (1798) podział ludzkości na trzy rasy: kaukaską, mongolską i etiopską Adam i Ewa byli rasy kaukaskiej rasa biała przewyższa inne pod względem geniuszu, odwagi i aktywności

5 Arthur de Gobineau Essai sur l'inégalité des races humaines (1853) Twórca koncepcji rasy aryjskiej

6 A Darwin? Używał terminu rasa wobec odmian zwierząt i roślin U człowieka rozróżnienie kulturowe, a nie biologiczne dzicy i cywilizowani Podkreślał, że człowiek to jeden gatunek

7 Darwin o rasach It may be doubted whether any character can be named, which is distinctive of a race and is constant... they graduate into each other, and... it is hardly possible to discover clear, distinctive characters between them... There is, however, no doubt that the various races, when carefully compared and measured, differ much from each other"

8 Zagadnienie ras ludzkich Argument Lewontina (1972) zmienność wewnątrz grup większa niż między grupami cechy jednoznacznie odróżniające rasy - ~6% zmienności

9 Kontrargument Edwardsa (2003) Analiza Lewontina dotyczyła pojedynczych genów Korelacja zmienności dla większej liczby genów pozwala na rozróżnianie populacji z różnych kontynentów

10 Zmienność a rasy Istnieją cechy, których zmienność wykazuje korelację (kowariancja) nie tworzą wyraźnych zgrupowań, tylko gradienty nie dzielą na tradycyjnie pojmowane rasy dają różne wyniki zależnie od wybranych do analizy genów

11 Zagadnienie ras ludzkich Tradycyjne podziały rasowe oparte na cechach, które nie są dobrą miarą różnorodności genetycznej kolor skóry (~6 genów), kształt nosa i oczu wpływ doboru

12 Rasy a taksonomia Przy analizie genetycznej wszystkie populacje spoza Afryki są odgałęzieniem jednej z grup afrykańskich Różnorodność największa w Afryce

13 Zagadnienie ras ludzkich Zmienność i zróżnicowanie genetyczne to fakt Istnieją genetyczne wyróżniki poszczególnych populacji, związane z ich historią Łączenie różnych populacji w duże zgrupowania na podstawie koloru skóry, zamieszkiwanego kontynentu itp. nie ma sensu biologicznego Współcześni biolodzy mówiąc o rasach w istocie mówią o zróżnicowaniu genetycznym, które ma charakter ciągły Patrz:

14 Zagadnienie ras Zmienność genetyczna jest faktem - ma charakter ciągły Ustalanie absolutnych granic jest arbitralne - rasy to konstrukt społeczny, a nie biologiczny Rasy u zwierząt odpowiadają znacznie większym różnicom między osobnikami, niż u człowieka Nie ma dowodów na determinowane biologicznie różnice predyspozycji fizycznych na poziomie ras niekiedy są na poziomie mniejszych populacji nie ma dowodów na różnice w cechach charakteru

15 Różnorodność genetyczna ludzi jest stosunkowo niewielka Analiza ndna Analiza mtdna Przyczyna szybka ekspansja populacji

16 Różne geny - różne historie mtdna chr. Y

17 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

18 Francis Galton Jako pierwszy zastosował statystykę w antropologii, badał odziedziczalność inteligencji Hereditary Genius (1869) Eugenics Education Society (1909)

19 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

20 Eugenika w USA ~1925

21 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

22 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.

23 Eugenika w USA Przymusowe sterylizacje - w sumie ponad osób Ograniczenia imigracyjne! Carrie Buck z matką w domu opieki społecznej Przymusowa sterylizacja wyrokiem sądu w 1927

24 Szwecja Ustawa o sterylizacji, 1934 W latach : ponad osób w Europie więcej tylko w III Rzeszy

25 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!!

26 Psychologia ewolucyjna Szukanie biologicznych (ewolucyjnych) mechanizmów u podłoża zachowań człowieka Nasza biologia (ukształtowana przez ewolucję) jest istotna dla naszej psychiki truizm

27 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)

28 Efekty działania doboru Adaptacje Dostosowania do środowiska Egzaptacje Cechy, ktorych obecna funkcja jest inna niż pierwotna Spandrele uboczne efekty innych adaptacji

29 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 The spandrels of San Marco and the Panglossian paradigm: a critique of the adaptationist program. Proc. Roy. Soc. London B 205:

30 Panglosjanizm W biologii skrajny adaptacjonizm Przekonanie, że każda powstająca w ewolucji cecha jest adaptacją

31 Przykład Czerwona barwa krwi - uboczny efekt właściwości cząsteczek przenoszących tlen Barwa jako taka niczemu nie nie służy

32 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

33 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

34 Podsumowanie Błędy są nieuniknionym elementem rozwoju nauki! Konieczna jest ostrożność przy stosowaniu nowych i nie do końca sprawdzonych koncepcji, zwłaszcza w odniesieniu do człowieka

35 Natura i kultura

36 Kwestia naturalności Tendencja do utożsamiania naturalnego z dobrym, zdrowym Przeciwstawianie kultury i cywilizacji naturze Na ile uzasadnione?

37 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

38 GMO Ogromna większość wykorzystywanych gospodarczo odmian to organizmy modyfikowane genetycznie, znacząco różniące się od dzikich

39 Kiedy? Udomowianie zwierząt jeszcze w społecznościach zbierackołowieckich początki udomowienia psowatych ~ lat temu, pies domowy ~ lat temu! Udomowienie roślin - początki rolnictwa (~ lat temu)

40

41 Początki udomowiania Decydowały właściwości rodzimych gatunków

42 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

43 Dobór sztuczny Brassica oleracea var. silvestris (brzoskiew) Brassica oleracea odmiany uprawne Stopniowe zmiany kierowane przez selekcję mogą dać spektakularne efekty

44

45 Przykłady

46 Przykłady

47 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)

48 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???

49 Efekty uboczne Selekcja jednej cechy może doprowadzić do zmian innych cech Eksperyment Biełajewa - lisy selekcja osobników łagodnych efekty uboczne: zmany morfologii, fizjologii, barwy futra

50 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

51 Rozwój technik modyfikacji Zwiększenie repertuaru zmienności Hybrydy międzygatunkowe Mutageneza chemiczna i fizyczna Ukierunkowane zmiany w DNA ( inżynieria genetyczna )

52 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

53 Pszenica samopsza Wielokrotne hybrydyzacje różnych gatunków traw Współczesne odmiany heksaploidalne (3 x 2 zestawy płaskurka chromosomów) lub tetraploidalne (2 x 2 zestawy chromosomów) - odm. durum

54 Nieprzewidywalność hybrydyzacji Raphanobrassica - hybryda kapusty i rzodkwi

55 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

56 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

57 To nie GMO!

58 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

59 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

60 Zniszczenia w przyrodzie

61 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

62 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

63 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?