top of page

Evoluutioteorian tieteelliset ongelmat: Yleiskatsaus teorian todelliseen tilaan

Evoluutioteoria on vakiintunut tieteellinen teoria, joka pyrkii selittämään eliöiden monimuotoisuutta maapallolla. Sen keskeisenä ajatuksena on, että eliöt muuttuvat ja kehittyvät ajan myötä luonnonvalinnan ja mutaatioiden seurauksena. Myös käsitys yhteisestä universaalista esivanhemmasta on teorian tärkeä piirre. Tämä on perinteinen darvinistinen evoluutioteoria pähkinänkuoressa. Kuitenkin, kuten kaikki tieteelliset teoriat, myös perinteinen evoluutioteoria kohtaa haasteita ja kritiikkiä tutkijoiden taholta. Tässä artikkelissa tarkastelemme evoluutioteorian tieteellisiä ongelmakohtia ja nykyisen tutkimuksen tilaa.





Johdanto: Evoluutioteorian perusteita


Jotta voisimme ymmärtää evoluutioteorian haasteita ja siihen liittyvää tieteellistä keskustelua, täytyy meidän ensin ymmärtää evoluutioteorian perusteita.


Evoluutioteorian lyhyt historia


Ensinnäkin kun puhutaan evoluutioteoriasta, sillä tavallisesti viitataan sen tunnetuimpaan lajien kehityshistorian yleismalliin eli niin sanottuun moderniin synteesiin, jonka juuret ovat Darwinin tunnetuiksi tekemissä näkemyksissä. Teorian todelliset juuret ulottuvat kuitenkin kauas menneisyyteen muinaisten filosofien hypoteeseihin.


Muinaiset kreikkalaiset filosofit, kuten Anaximander ja Empedokles, esittivät jo ajatuksia elämän muuntumisesta ja erilaisten elämänmuotojen synnystä. Anaximander esimerkiksi uskoi, että ihmiset ja muut eläimet olivat kehittyneet vedessä elävistä olennoista, kun taas Empedokles puhui "luonnonvalinnan" kaltaisista prosesseista jo kauan ennen Darwinia.


1600- ja 1700-luvuilla luonnontieteellinen tutkimus kehittyi merkittävästi, ja tutkijat alkoivat kerätä ja luokitella eläimiä ja kasveja ennennäkemättömällä tarkkuudella. Ranskalainen luonnontieteilijä Jean-Baptiste Lamarck esitti 1800-luvun alussa ensimmäisen kattavan teorian eliöiden evoluutiosta, korostaen ympäristön vaikutusta ja eliöiden kykyä sopeutua. Lamarckin ideat ovat jääneet elämään osana evoluutioteorian varhaishistoriaa.


Darwinin "Lajien synty" mullisti käsitykset elämän monimuotoisuudesta esittelemällä luonnonvalinnan mekanismina, joka ohjaa evoluutiota. Darwinin teoriat yhdistettynä myöhemmin Gregor Mendelin perinnöllisyystieteen löytöihin johtivat lopulta modernin synteesin muodostumiseen 1900-luvun alkupuolella. Tämä synteesi yhdisti evoluutioteorian, Mendelin genetiikan ja populaatiogenetiikan, luoden kattavan selitysmallin eliöiden evoluutiolle.



Mitä merkitystä on teorian historian tuntemisella?


Evoluutioteorian muinaiset filosofiset juuret on huomionarvoinen teorian historiaa valaiseva tieto. Teorian juuret eivät siis ole tieteessä, vaan filosofien pohdiskelussa. Tämä ei tietenkään tee teoriasta vielä väärää, sillä on muitakin tieteellisiä teorioita, joiden prototyypit voidaan löytää muinaisten ajattelijoiden näkemyksistä. Esimerkiksi atomin käsite on peräisin antiikin Kreikan filosofeilta. Termi "atomos", joka tarkoittaa jakamatonta, esiteltiin ensimmäisen kerran 400-luvulla eaa. Leukippoksen ja hänen oppilaansa Demokritoksen toimesta. He ehdottivat, että kaikki aine koostuu pienistä, jakamattomista ja muuttumattomista osista, joita he kutsuivat atomeiksi. Heidän teoriansa perustui filosofiseen pohdintaan eikä empiiriseen todistusaineistoon, joka on nykytieteen perusta.


Antiikin atomistinen teoria jäi pitkäksi aikaa enemmän filosofiseksi ideaksi kuin tieteelliseksi teoriaksi. Vasta 1800-luvulla kemistit, kuten John Dalton, alkoivat kehittää atomiteoriaa nykyaikaisemmassa muodossa empiirisen tutkimuksen ja kemiallisten havaintojen perusteella.


Nykyään atomiteoria on kehittynyt kauas alkuperäisistä filosofisista juuristaan, ja se on kvanttiteorian ja monien muiden fysiikan osa-alueiden kautta tarkasti dokumentoitu ja testattu osa modernia tieteellistä tietämystä.


Samoin esimerkiksi alkuräjähdysteorian perusidea löytyy jo Raamatun luomiskertomuksesta, joka on todella vanha teksti ja laadultaan uskonnollinen. Vallitseva näkemys nykytieteessä on sopusoinnussa tämän muinaisen käsityksen kanssa, koska maailmankaikkeudella on alku ja tuota alkua kutsutaan alkuräjähdykseksi.


On siis selvää, että vakavastiotettavan tieteellisen teorian muodostuminen voi alkaa ilman minkäänlaisia konkreettisia tieteellisiä todisteita. Tämä valaisee sitä, että maailmankaikkeuden täytyy olla jollain tavoin rationaalinen todellisuus eli sellainen, jota voidaan tutkia ja ymmärtää. Oikeita päätelmiä on mahdollista tehdä jopa ilman tieteellisiä laboratoriotutkimuksia ja vahvaa empiiristä dataa.


Samalla meidän on tunnustettava myös se, että pelkän loogisen päättelyn avulla on tehty yhtä lailla monia isoja virhepäätelmiä ja myöhemmin vääräksi todistettuja hypoteeseja. Nykyaikaiset tieteelliset tutkimusmenetelmät ja teknologia tekevät mahdolliseksi erilaisten hypoteesien ja teorioiden tarkemman ja luotettavamman tutkimisen. Nykytiede tarjoaa päteviä keinoja testata esitettyjä hypoteeseja.


Mitä voimme kaiken tämän valossa päätellä perinteisestä evoluutioteoriasta? Teorian perusidea on muinainen, mutta se on saanut jotain tukea tieteellisistä tutkimustuloksista. Samalla lisääntynyt tieto on kuitenkin tuonut esiin monia teoriaa haastavia havaintoja. Tämä artikkeli aloittaa artikkelien sarjan, jossa käyn läpi näitä haasteita.





Evoluutioteorian peruskäsitteitä


Tästä eteenpäin kun puhun evoluutioteoriasta tarkoitan sillä Darwinin ajatusten pohjalta kehittynyttä teoriaa. Selvyyden vuoksi saatan lisätä täsmennyksen 'perinteinen', koska teorialla on melko pitkä historia ja se on teorian suosituin versio, vaikkakin teorian kannattajienkin keskuudessa voi olla erimielisyyttä teorian yksityiskohdista. Lisäksi se on hyvä tapa erottaa se kilpailevista teorioista.


Mistä siis perinteisessä evoluutioteoriassa on kyse? Siinä on kaksi päätekijää.


  1. Yhteinen alkuperä (esivanhempi)

  2. Mekanismi (luonnon valinta ja mutaatiot)


Mitä nämä tarkoittavat?


Yhteinen alkuperä: Elämän puu (fylogeneettinen sukupuu)


Yhteinen alkuperä viittaa ajatukseen, että kaikki nykyiset eliölajit polveutuvat yhteisistä esivanhemmista. Teorian mukaan siis sekä ihmisellä että naapurin koiralla on yhteinen esivanhempi, kaukana muinaisuudessa elänyt bakteeri. Tämä tarkoittaa, että elämän monimuotoisuus maapallolla on seurausta pitkällisestä evoluutioprosessista, jossa 'yksinkertaisemmista' elämänmuodoista on ajan saatossa kehittynyt monimutkaisempia muotoja. Tämä käsitys on johtanut ajatukseen elämän puusta, jossa kaikki lajit ovat yhteydessä toisiinsa sukulaisuussuhteiden verkoston kautta. Jokainen laji on haarautunut omaksi oksakseen tässä puussa, ja niiden väliset yhteydet heijastavat yhteisiä esivanhempia. Tämä näkemys tuli tunnetuksi Charles Darwinin "Lajien synty" -teoksen myötä ja on siitä lähtien ollut evoluutioteorian keskeinen osa.



Mekanismi: Luonnonvalinta ja mutaatiot


Evoluutioteorian mekanismi kuvaa, miten evoluutio tapahtuu, eli miten muutokset lajien perimässä johtavat uusien lajien muodostumiseen ja olemassa olevien lajien muuttumiseen.


  1. Luonnonvalinta: Luonnonvalinta on mekanismi, jonka Charles Darwin ehdotti selittämään, miten evoluutio tapahtuu. Se perustuu oletukseen, että tietyissä ympäristöissä jotkut yksilöt menestyvät paremmin kuin toiset niiden perinnöllisten ominaisuuksien ansiosta. Ne, joilla on suotuisat ominaisuudet, todennäköisemmin selviävät ja lisääntyvät, siirtäen näin ominaisuutensa seuraavalle sukupolvelle. Tämä johtaa ajan myötä siihen, että suotuisat ominaisuudet tulevat yleisemmiksi populaatiossa.

  2. Mutaatiot: Mutaatiot ovat satunnaisia geneettisen materiaalin muutoksia, jotka voivat tapahtua solunjakautumisen aikana tai ympäristötekijöiden, kuten säteilyn tai kemikaalien, vaikutuksesta. Vaikka useimmat mutaatiot ovat neutraaleja tai haitallisia, joissain tapauksissa ne voivat tuottaa muuttuneita ominaisuuksia, jotka ovat hyödyllisiä tietyissä ympäristöissä. Kun nämä muuttuneet ominaisuudet ovat suotuisia, luonnonvalinta voi suosia niitä, ja ne voivat levitä populaatiossa.


Teorian mukaan nämä kaksi mekanismia yhdessä selittävät, miten evoluutio voi muokata olemassa olevien lajien ominaisuuksia ja tuottaa uusia lajeja ajan myötä.



Avaintieto: Mikroevoluution ja makroevoluution erottaminen


Mikroevoluutio ja makroevoluutio ovat molemmat evoluutiobiologian termistöä, jotka kuvaavat lajien muutoksen eri tasoja ja skaaloja. Vaikka molemmat ilmiöt perustuvat oletetusti samoille perusmekanismeille, kuten mutaatioille, luonnonvalinnalle ja geneettiselle ajautumiselle, ne eroavat toisistaan laajuudeltaan.


Mikroevoluutio:


  1. Määritelmä: Mikroevoluutio viittaa lajin sisäisiin geneettisiin muutoksiin, jotka tapahtuvat suhteellisen lyhyen aikavälin kuluessa. Se käsittelee populaatioiden alleelien taajuuksien muutoksia ja miten nämä muutokset vaikuttavat populaation geneettiseen rakenteeseen.

  2. Aikaskaala: Mikroevoluutiota tapahtuu lyhyellä aikavälillä, usein vain muutamien sukupolvien aikana.

  3. Esimerkit: Luonnonvalinta, mutaatiot, geneettinen ajautuminen ja geenivirta ovat keskeisiä prosesseja, jotka aiheuttavat mikroevoluutiota. Esimerkiksi antibiooteille vastustuskykyisten bakteerien kehittyminen tai pienten morfologisten muutosten esiintyminen eläinpopulaatiossa ovat mikroevoluution tulosta.


Makroevoluutio:


  1. Määritelmä: Makroevoluutio viittaa laajempiin evolutiivisiin muutoksiin ja biologisiin innovaatioihin, jotka oletetusti ilmenevät, kun mikroevoluutioprosessit jatkuvat pidemmällä aikavälillä. Se keskittyy täysin uusien lajien ja suurempien taksonisten ryhmien, kuten heimojen tai luokkien, syntymiseen.

  2. Aikaskaala: Makroevoluutio vaatii paljon pidemmän aikajänteen, usein tuhansia tai miljoonia vuosia, ja sen tuloksia voidaan parhaiten havaita fossiiliston kautta.

  3. Esimerkit: Makroevoluutiota havainnollistavia ilmiöitä ovat muun muassa suuret biodiversiteetin vaihtelut maapallon historiassa, kuten elämän monimutkaistuminen kambrikauden räjähdyksen aikana. Myös eri eliöryhmien, kuten lintujen ja kukkivien kasvien evoluutio ja leviäminen maapallolla edustavat makroevoluution prosesseja. Kaikessa yksinkertaisuudessaan kyse on aivan uudenlaisten eliölajien ilmaantumisesta ja siihen liittyvistä huomattavista biologisista innovaatioista.


Vaikka mikroevoluutio ja makroevoluutio käsittelevät evoluutiota eri tasoilla, on tärkeää ymmärtää, että perinteisen teorian mukaan ne eivät ole erillisiä ilmiöitä, vaan pikemminkin jatkumo. Makroevoluutio käsitetään usein mikroevoluutioprosessien pitkäaikaisena kertymänä. Kuitenkin, joissakin tapauksissa erityisesti makroevoluutioon voi sisältyä mekanismeja ja tapahtumia, kuten hybridisaatiota tai polyploidiaa, jotka voivat nopeuttaa suurempien muutosten tapahtumista.


Makroevoluutio on käytännössä mikroevoluution pohjalta tehty oletus. Makroevoluution uskottava selittäminen on perinteisen teorian yksi isoimpia ongelmakohtia. Makroevoluutio sisältää ison hypyn päättelyssä. Kun havaitaan, että eliöissä tapahtuu geneettisiä muutoksia ja maapallolla on paljon toisistaan hyvin poikkevia eliöitä, hypätään päätelmään, jonka mukaan tämä elämän monimuotoisuus on seurausta pitkän aikavälin vähitellen kumuloituneista geneettisistä muutoksista.


Perinteinen teoria tarjoaa kieltämättä elegantin kuvan eliölajien monimuotoisuuden kehittymisestä, mutta valitettavasti todellisuus näyttää teorian kannalta paljon sotkuisemmalta.






Gradualismi: Keskeinen käsite


Gradualismi on evoluutioteorian peruskäsite, joka viittaa ajatukseen siitä, että evoluutio tapahtuu vähitellen, pienin askelin. Se tarkoittaa, että lajin ominaisuudet muuttuvat hitaasti ja jatkuvasti useiden sukupolvien aikana. Tämä näkemys perustuu Charles Darwinin alkuperäiseen ajatukseen luonnonvalinnasta, joka toimii hitaasti ja kumulatiivisesti, keräten pienten mutaatioiden vaikutukset ajan myötä, mikä johtaa merkittäviin muutoksiin eliöiden rakenteessa ja toiminnassa.


Gradualismin mukaan uudet lajit syntyvät, kun populaatiot eriytyvät toisistaan riittävän pitkän ajan kuluessa ja kokevat riittävän monta pientä muutosta, jotka lopulta johtavat uusien lajityyppien syntymiseen. Tämän ajattelutavan mukaan suuria, äkillisiä muutoksia (kuten uusien elinmuotojen pikainen ilmaantuminen) ei pidetä tyypillisinä evoluution prosesseina, vaan pikemminkin evoluutio nähdään jatkuvana ja hienovaraisena muutosten sarjana, joka etenee askel askeleelta.


Gradualismi korostaa siis jatkuvuutta ja hitaita muutoksia evoluutioprosessissa, ja se on pitkään ollut perinteisen evoluutioteorian keskeinen periaate. Kuitenkin, moderni evoluutiotutkimus ja fossiilisto ovat tuoneet esiin myös nopeampia evoluutioprosesseja ja äkillisiä muutoksia, jotka ovat johtaneet uusiin teorioihin ja käsitteisiin, kuten punktualismiin, joka näkee evoluution tapahtuvan nopeissa purkauksissa pitkien muuttumattomien ajanjaksojen jälkeen. Gradualismi ei siis ole johdonmukainen kaikkien tieteellisten havaintojen kanssa.


Yhteenveto


Tässä oli lyhyt kuvaus perinteisestä evoluutioteoriasta. Nyt olemme valmiita tutkimaan evoluution käsitteitä, ehdotuksia ja oletuksia tarkemmin. Tässä artikkelissa käsittelen perinteisen evoluutioteorian tilaa tiedeyhteisössä ja siihen liittyvää keskustelua. Tämä tulee valaisemaan sitä kuinka lujalla pohjalla teorian peruskäsitteet ovat. Myöhemmissä artikkeleissa käyn teorian puolia yksitellen läpi nykytieteen havaintojen valossa.



Teorian tila tiedeyhteisössä


Erik Svensson Lundin yliopistosta kirjoitti artikkelissaan "The study of evolution is fracturing – and that may be a good thing" seuraavasti:


"Evoluutiobiologia on nykyään sekava kokonaisuus useista löyhästi yhteenliitetyistä alakentistä. Tämä heijastaa valtavaa ilmiöiden moninaisuutta, joita tutkimme, sekä biologian tutkijoiden monia kiinnostuksen kohteita.


Olemme yhtä mieltä siitä, että luonnonvalinta periytymisen ja satunnaisten tekijöiden yhteisvaikutuksesta on muokannut organismeja – mutta emme paljoa muusta. Yhtenäisen yleiskatsauksen ylläpitäminen, olipa kyseessä moderni synteesi tai jonkinlainen laajennus siihen, näyttää yhä toivottomammalta."


Tieteellisessä yhteisössä suosituin näkemys on oletus jonkinlaisesta luonnollisesta evoluutiosta. Tästä tutkijat ovat varsin yksimielisiä. Entä näkemykset siitä, miten oletettu evoluutio tapahtui? Vallitseva näkemys on, että se tapahtui pääpiirteissään perinteisen mallin mukaan, jossa elämän monimuotoisuus kehittyi yhteisestä esivanhemmasta luonnonvalinnan kautta kuten Erik Svenssonkin totesi.


Mutta sitten kun teoriasta aletaan tosissaan keskustella ja tarkentaa sitä, miten evoluutio tarkalleen tapahtui, alkavat erilaiset näkemykset ja hypoteesit nostaa päätään. Absoluuttista yksimielisyyttä evoluution yksityiskohdista ei siis ole. Eikä tähän tarvitse edes vetää mukaan tiedemiehiä jotka ovat kreationisteja tai älykkään suunnittelun kannattajia. Evoluutioidean kannattajat ovat keskenään erimielisiä evoluution yksityiskohdista, jopa sen tärkeimmistä mekanismeista ja peruskäsitteistä.


Otetaan tästä konkreettisia esimerkkejä:


Englannin kuninkaallisen tiedeseuran kokous


Kasvava joukko tiedemiehiä pitävät aiheellisena perinteisen evoluutioteorian uudistamista tai jopa korvaamista paremmalla teorialla. Merkille pantavaa on se, ettei näin ajattele vain ne tutkijat, jotka ovat kreationisteja tai älykkään suunnittelun -teorian kannattajia, vaan myös evoluutioteorian kannattajat pitävät nykyisiä darvinistisen teorian evolutiivisia mekanismeja puutteellisena selityksenä elämänhistoriassa tapahtuineille suurille evolutiivisille muutoksille.


Tästä on yhtenä osoituksena vuonna 2016 Englannin kuninkaallisen tiedeseuran järjestämä kokous jossa teemana oli biologian uudet suuntaukset. Kokouksessa käsiteltiin sitä, että tulisiko nykyistä "oppikirja"- evoluutioteoriaa uudistaa. Yksi puhujista, professori Gerd Müller, kiinnitti huomiota nykyisen evoluutioteorian ongelmakohtiin. Müllerin mukaan teoriaan liittyviä ratkaisemattomia ongelmia ovat muun muassa:


- Eliöiden anatomisten ja rakenteellisten ominaisuuksien alkuperä (esim. silmät, korvat ja kehon mallit)


- Ei-gradualistiset [yhtäkkiset] muodot ja siirtymät. Kambrikauden räjähdys ja katkonaisuus fossiiliaineistossa.


Gerd Müller kuuluu ryhmään tiedemiehiä, jotka edustavat niin sanottua "The Third Way of Evolution" -näkökulmaa, joka tunnustaa perinteisen darvinistisen evoluutioteorian rajoitukset ja pyrkii tutkimaan uusia mekanismeja ja teorioita evoluutivisesta muutoksesta luonnonvalinnan ja satunnaisen mutaation lisäksi. Se ei hylkää näitä peruskäsitteitä, vaan pyrkii laajentamaan evoluutiobiologian ymmärrystä sisällyttämällä siihen lisätekijöitä kuten epigenetiikkaa, 'luonnollista geenitekniikkaa' ja ympäristön vaikutuksia. 'Kolmas tie' ei edusta yhtä yhtenäistä teoriaa, vaan se on uusien ideoiden ja hypoteesien kokoelma, joka korostaa jatkuvaa dialogia evoluution monimutkaisuudesta.


Nykyisen teorian mekanismit, kuten luonnonvalinta ja mutaatiot selittävät siis osittain elämän monimuotoisuuden, mikroevoluution mittakaavassa, ja tätä ei kiellä edes vankkumattomin kreationisti. Mutta isot elämän historiassa tapahtuneet muutokset ovat vailla uskottavaa tieteellistä selitystä. Makroevoluution tarkka mekanismi on toistaiseksi tuntematon.



Lajien sukulaisuussuhteisiin liittyvä keskustelu: Molekyylit vai morfologia?


Tutkimus "Flying rocks and flying clocks: disparity in fossil and molecular dates for birds" käsitteli sitä, että molekyyligenetiikasta saadut eläinten sukupuuväittämät eivät usein vastaa fossiilitietojen tarjoamaa kuvaa, erityisesti lintujen evoluution osalta. Tämä ongelma on tunnettu monissa elämän puun kriittisissä solmukohdissa


Artikkelissa "Bones, molecules…or both?" käsiteltiin evolutiivisten sukupuiden rakentamista biologisten molekyylien ja morfologian (eli ulkoisten piirteiden) tutkimuksen avulla. Biologit ovat jakautuneet kahteen leiriin: perinteisiin morfologisteihin, jotka rakentavat evolutiivisia puita tutkimalla lajien ulkomuotoa ja rakennetta, sekä molekyylibiologeihin, jotka uskovat DNA:n ja muiden biologisten molekyylien vertailun olevan paras tapa selvittää evoluution historiaa. Keskustelu molekyyli- ja morfologiatiedon integroimisesta on haastavaa, ja "total evidence" -nimellä tunnettu lähestymistapa yrittää yhdistää molemmat tiedot samassa analyysissä.



Yhteenveto


Tämä oli vain pieni näyte aiheeseen liittyvästä keskustelusta, jonka tarkoitus on ensinnäkin valaista sitä, että eri tutkijoiden välillä on erimielisyyksiä erityisesti yksityiskohtaisista mekanismeista ja tiettyjen lajien evolutiivisista poluista. Tämä on toki normaalia ja terveellistä tieteellistä keskustelua, joka auttaa syventämään ymmärrystämme luonnosta ja elämän monimutkaisuudesta.


Toinen seikka, joka nousee esiin on se, että perinteinen teoria ei vastaa nykytieteen havaintoja. Vuosien mittaan teoriaan onkin vaivihkaa tuotu mukaan uusia piirteitä ja mekanismeja selittämään uusia tieteellisiä havaintoja.


Jälkimmäinen kommentti on merkittävä. Sillä joihinkin näihin vaivihkaa tehtyihin teorian päivityksiin liittyy eräs perustavanlaatuinen ongelma. Ne eivät useinkaan ole vakavastiotettavia päivityksiä, vaan pelkkiä uusien havaintojen liimaamista vanhaan teoriaan ilman, että vanhaa teoriaa tarvitsee korvata.


Ainakin jotkin näistä liimauksista ovat pelkkiä havaintojen nimeämisiä tavalla, joka ulospäin saattaa joistakin näyttää tukevan evoluutioteoriaa, mutta on todellisuudessa ristiriidassa sen kanssa. Mitä tarkoitan tällä? Otetaan esimerkiksi termi konvergenttinen evoluutio.


Konvergenttinen evoluutio itsessään ei ole evoluutiota selittävä mekanismi, vaan havainto, jonka evoluutiobiologit ovat tehneet tutkiessaan eri lajien ominaisuuksia ja niiden historiallista kehitystä. Se on ilmiö, joka kuvaa, kuinka samankaltaisia ominaisuuksia ilmenee eri eliöryhmissä, jotka eivät ole sukua toisilleen.


Eliökunnassa on lukuisia esimerkkejä konvergenssista, eli toisistaan kaukana olevilla lajeilla on toistuvia samankaltaisia piirteitä. Yksi esimerkki on pussieläinten ja istukallisten samankaltaiset lajit, kuten liito-kuskus ja liito-orava, jotka ovat kehittäneet samanlaisen liitokyvyn erillään toisistaan. Perinteisen evoluution näkökulmasta on uskottava, että nämä samankaltaisuudet kehittyivät erikseen ja itsenäisesti, koska pussieläimet ja istukalliset eroavat toisistaan lisääntymistavoiltaan ja ovat eriytyneet evoluutiohistoriassa kauan sitten.


Konvergenssi haastaa evoluutioteorian perusoletuksen, jonka mukaan lajit jakautuvat evoluutiopuussa tarkkaan määriteltyihin haaroihin. Evoluution mukaan samalla haaralla olevat lajit jakavat yhteisen esi-isän ja siksi niillä on samankaltaisuuksia enemmän kuin eri haaroilla olevat lajit. Konvergenssi kuitenkin rikkoo tämän mallin osoittamalla huomattavia yhtäläisyyksiä eri haarojen välillä, mikä johtaa kysymyksiin siitä, kuinka samankaltaiset ominaisuudet voivat kehittyä itsenäisesti useissa eri linjoissa.


Perinteinen evoluutioteoria kohtaa merkittäviä teoreettisia ongelmia yrittäessään selittää konvergenttista evoluutiota, koska se paljastaa, etteivät lajit noudata odotettua evolutiivista mallia.


Huomaatko nyt mitä tarkoitan, että konvergenssi on pohjimmiltaan vain havaitun ilmiön nimeämistä tavalla, joka näyttää tukevan evoluutiota? Eri kehityshaaroihin kuuluvissa eliölajeissa havaitaan olevan samanlaisia ominaisuuksia. Annetaan tälle nimi konvergenssi, mikä viittaa yhdenmukaisuuteen ja lisätään perään sana evoluutio, koska konvergenssin oletetaan olevan seurausta evoluutiosta. Todellisuudessa konvergenssi rikkoo perinteisen evoluutiokertomuksen. Tämä ei tietenkään tarkoita vielä sitä, että konvergenssi ei olisi seurausta luonnollisista kehitysmekanismeista, mutta se on ilmiö joka pakottaa meidät uudelleenharkitsemaan perinteisen evoluutioteorian oletuksia.


Lisäksi aiemmin mainitut ristiriitaisuudet molekulaarisen ja morfologisen datan välillä on haasteellinen perinteisen elämän puu -mallin kannalta.


Perinteinen evoluutioteoria ei siis ole absoluuttinen tieteellinen fakta. Teoriaan liittyy liian monia avoimia kysymyksiä ennen kuin sitä on järkevää hyväksyä tieteellisenä totuutena. Evoluutioteoria ei ole vielä lukkoon lyöty teoria.



Ennakko-oletuksia


Perinteistä evoluutioteoriaa puolustavat turvautuvat usein tiettyihin ennakko-oletuksiin ja sitten pyrkivät selittämään kaikki uudet havainnot teorian kannalta parhain päin. Tehdäänpä mikä tahansa uusi tieteellinen löytö, vastaus on evoluutio sai sen aikaan, ilman tarvetta selittää miten se tapahtui. Evoluutiosta on tullut uusi 'aukkojen jumala' -argumentti. Kun jollekin ilmiölle ei ole tieteellistä selitystä vedotaan evoluution voimaan. Dogmaattinen sitoutuminen naturalistiseen evoluutioon estää monia harkitsemasta muita selitysmalleja kuten älykästä suunnittelua.


Aiemmin mainittu konvergenttinen evoluutio on yksi esimerkki siitä, miten perinteinen evoluutiomalli oletetaan todeksi ja vaikka tehty tieteellinen löytö olisi ristiriidassa sen kanssa se ei haittaa, koska evoluution täytyy olla totta. Joten laitetaan konvergenssin perään sana evoluutio ja toivotaan, etteivät maallikot tajua taustalla olevaa ongelmaa. Evoluutio sai aikaan konvergenssin, koska evoluutio on totta. Tämä on tietenkin kehäpäättelyä.


Toinen esimerkki evoluution ennakko-oletuksista on elämän puu. Sen mukaan samankaltaisuudet eri eliölajeissa selittyy yhteisellä esivanhemmalla. Todellisuudessa havaitut samankaltaisuudet eivät väistämättä johda tähän päätelmään. On yhtä loogista ehdottaa, että samankaltaisuudet ovat merkki samasta suunnittelijasta, kuten jotkut älykkään suunnittelun teorian kannattajat päättelevät. Se, että samankaltaisuudet ehdottomasti viittaavat yhteiseen esivanhempaan perustuu naturalistiseen ennakko-asenteeseen tai vain muuten lujaan kiintymykseen perinteistä teoriaa kohtaan.


Perinteisen teorian elenganssi voi vedota moniin syistä, mitkä eivät ole puhtaan rationaalisia. Eleganssi viittaa estetiikkaan ja estetiikka vetoaa tunteisiin. Ja onhan se tietyllä tavalla elegantti kuvaus elämän moninaisuuden kehityshistoriasta. Kaikki saa alkunsa yhdestä yhteisestä elämän kantamuodosta ja siitä vähitellen kehittyy koko elämän kirjo muodostaen kauniin puun kaltaisen hierarkisen verkoston. Hieno ja elegantti tarina. Mutta kestääkö tämä tarina tarkkaa tieteellistä tutkimusta?


Looginen päättely on osa tieteellistä päättelyä silloin kun tulkitaan saatavilla olevia todisteita. Todisteiden tulkinnassa täytyy varoa, etteivät ennakko-asenteet pääse vaikuttamaan tulkintaan. Tunteet täytyy luonnollisesti pitää myös aisoissa. Jos rakastan jotain tiettyä selitysmallia niin silloin täytyy olla erityisen tarkkana, jottei vahvistusvinouma pääse vaikuttamaan omiin päätelmiin.


Objektiivisuus on kieltämättä tieteellinen ihanne. Onkin sitten toinen asia, miten hyvin objektiivisuus käytännössä toteutuu. Tiedemiehet ovat tavallisia kuolevaisia, joita ohjaa kognitiiviset vinoumat ja erilaiset ennakkokäsitykset samalla tavalla kuin kaikkia muitakin ihmisiä. Toki tietoisuus näistä selkeää objektiivista ajattelua häiritsevistä vinoumista yhdistettynä kollegoiden kriittiseen näkökulmaan voi auttaa tiedemiehiä olemaan objektiivisempia.


Tarkoitukseni ei ole herättää kohtuutonta skeptisyyttä tiedemiehiä kohtaan, vaan ainoastaan tuoda esiin tärkeä näkökulma. Emme voi sokeasti hyväksyä kaikkia tiedemiesten esittämiä näkemyksiä. Rationaalinen ajattelija vaatii hyviä todisteita ja perusteluita. Ei siis vain todisteita, koska on melko helppo lyödä pöytään iso kasa tieteellistä dataa oman teoriansa tueksi. Tarvitaan myös hyvät perustelut sille miksi ja miten tuo data tukee nimenomaista teoriaa. Kun arvioimme tieteellisiä näkemyksiä meidän on tärkeää kiinnittää huomiota myös argumentoinnin logiikkaan. Jos perustelussa on huomattava looginen virhe voi olla, että johtopäätös on väärä. Myös todisteiden laatua tulisi luonnollisesti arvioida.


Muistetaan myös, että ennakko-oletus voi olla oikea tai joku voi puolustaa tosiasiaa hiomattomilla argumenteilla. Kaikki tiedemiehet eivät ole filosofeja, jotka ovat kehittäneet retoriikan ja loogisen argumentoinnin taitoja äärimmäisen pitkälle. Todisteiden puutekaan ei tarkoita sitä, että oletus tai hypoteesi on epätosi. Ihminen voi uskoa täysin sokeastikin johonkin tosiasiaan vain koska auktoriteetit tai enemmistö on sitä mieltä. Toisin sanottuna meillä kaikilla on joitakin, tai moniakin, näkemyksiä, jotka hyväksymme todeksi ilman, että olisimme asiaa tutkineet sen syvällisemmin. Tietämätönkin voi olla oikeassa ja valistunut voi olla väärässä. Tämä ei ole kannustus tietämättömyyteen, vaan ainoastaan toteamus siitä miten asiat ovat. Tietämättömänä on tietenkin suurempi vaara tulla harhaanjohdetuksi.


Palautetaan mieleemme vielä atomin historia. Koko atomin idea lähti liikkeelle mutupohjalta muinaisten filosofien aivoituksista. 1900-luvulla fysiikan ja kemian kehitys, kuten kvanttimekaniikka ja elektronimikroskopia, ovat tuoneet valtavan määrän yksityiskohtaista tietoa atomien rakenteesta ja toiminnasta. Nykyään tiedetään, että atomit koostuvat pienemmistä osista: elektroneista, protoneista ja neutroneista, ja tarkennettu tieteellinen ymmärrys on mahdollistanut atomin rakenteen visualisoinnin erittäin tarkasti esimerkiksi skannaavalla tunnelointimikroskoopilla.


Atomin historian voidaan sanoa osoittavan, kuinka alkuperäiset filosofiset ideat voivat ajan myötä muuttua syvällisesti tutkituksi tieteelliseksi tiedoksi. Vaikka alkuperäiset atomiteoriat perustuivat "mututuntumaan" ja filosofisiin pohdintoihin, moderni tiede on vahvistanut ja laajentanut atomistista käsitystä perusteellisen tutkimuksen ja empiiristen havaintojen kautta.


Mikä on siis johtopäätöksemme? Kannattaa hankkia tietoa asioista ja kehittää kriittisen ajattelun taitoa. On myös hyvä säilyttää avoin mieli, eikä lähtökohtaisesti asettua aina jonkin tietyn näkökannan puolelle kun kyse on tieteestä. Lisäksi on syytä muistaa, että tieteellinen konsensus ei aina tue parhainta teoriaa, vaan teoriaa, jota on totuttu pitämään oikeana. Tästä on monia esimerkkejä tieteen historiassa. Pitäkäämme siis aivot liikkeessä ja välttäkäämme dogmaattista lukkiutumista teorioihin, joita kohtaan on esitetty pätevää kritiikkiä. Terve skeptisyys on hyväksi.


Skeptisyydellä on kuitenkin rationaaliset rajat. Tosin lopulta on jokaisen oma valinta mihin nuo rajat vetää.





Lopuksi: Keskustelua ja erimielisyyttä herättäviä seikkoja


Evoluutioteorian monitahoinen kritiikki ja erimielisyydet


  1. Fylogeneettisen rekonstruktion haasteet: Fylogeneettisten puiden rakentaminen, jotka kuvaavat lajien välisiä sukulaisuussuhteita, on osoittautunut haastavaksi. Ristiriidat geneettisten ja morfologisten tietojen välillä ovat yleisiä, ja homologia — samankaltaiset piirteet, jotka eivät johdu yhteisestä esi-isästä — lisää epävarmuutta. Nämä ristiriidat ovat johtaneet kysymyksiin siitä, kuinka hyvin nykyiset mallit todella heijastavat eliöiden evoluutiohistoriaa.

  2. Teorian päivitysten tarve: Evoluutioteoria ei ole staattinen; se on jatkuvasti päivittyvä kenttä, joka mukautuu uuden tieteellisen tiedon myötä. Viimeaikaiset tutkimukset ovat esimerkiksi osoittaneet, että jotkut mutaatiot voivat olla vähemmän satunnaisia kuin aiemmin on oletettu, ja että evolutiiviset muutokset voivat tapahtua nopeammin kuin on uskottu. Nämä löydöt haastavat perinteisen näkemyksen hitaasta, sattumanvaraisesta evoluutiosta ja osoittavat, että teorian päivittäminen on välttämätöntä.

  3. Vaihtoehtoiset evoluutiomallit: Vaikka perinteinen evoluutioteoria on laajalti hyväksytty, on olemassa myös vaihtoehtoisia malleja, kuten "Third Way of Evolution", jotka pyrkivät selittämään havaittuja ilmiöitä, joita perinteinen malli ei täysin tyydyttävästi käsittele. Näitä malleja tukevat usein tutkijat, jotka ovat havainneet puutteita tai ristiriitoja valtavirran evoluutioteoriassa ja etsivät uusia lähestymistapoja.

  4. Tiedeyhteisön sisäiset keskustelut: Evoluutioteoria on jatkuvan tieteellisen keskustelun ja tutkimuksen kohteena. Tiedeyhteisössä on erimielisyyksiä ja keskustelua teorian yksityiskohdista, mekanismeista ja tulkinnasta. Tämä on normaali osa tieteellistä prosessia, mutta se voi johtaa väärinkäsityksiin ja yksinkertaistuksiin julkisessa keskustelussa.


Loppupäätelmät


Evoluutioteoria on epäilemättä keskeinen osa modernia biologiaa, ja sen pohjalta on saatu merkittäviä tieteellisiä oivalluksia. Kuitenkin, kuten kaikki tieteelliset teoriat, se on jatkuvassa kehityksessä ja kohtaa haasteita ja kritiikkiä. Tieteellisen tiedon edetessä on tärkeää, että teoriaa päivitetään, ja että otetaan huomioon uusi tutkimustieto ja vaihtoehtoiset näkemykset. Tämä avoin ja kriittinen lähestymistapa on välttämätön, jotta voimme ymmärtää paremmin monimutkaista ja ihmeellistä maailmaa, jossa elämme.


Artikkelisarjan tulevissa osissa pureudun tarkemmin perinteisen evoluutioteorian ongelmakohtiin.



Terveisin,


Okulaarinen tieteilijä



PS. Tieteellisessä kontekstissa sana teoria ei tarkoita samaa kuin arkipuheessa käytetty ilmaus "se on vain teoria". Tieteellisen teorian oletetaan täyttävän tietyt kriteerit. Tieteellinen teoria perustuu vakavastiotettavaan todistusaineistoon, eikä se ole pelkkä arvaus. Siitä, että täyttääkö perinteinen evoluutioteoria kaikkia hyvän tieteellisen teorian kriteerejä ollaan erimielisiä. Käsittelen tätä asiaa myöhemmissä artikkeleissa.

Commentaires


bottom of page