Rozmawiamy z prof. dr. hab. Jerzym Ba艅bur膮, kierownikiem Katedry Zoologii Do艣wiadczalnej i Biologii Ewolucyjnej WBiO艢 U艁.
Jak d艂ugo pracowa艂 Pan nad t膮 ksi膮偶k膮 i w jaki spos贸b zbiera艂 Pan do niej materia艂y?
W艂a艣ciwa praca nad publikacj膮 to oko艂o roku w miar臋 systematycznego wysi艂ku. Poniewa偶 od ponad 20 lat ucz臋 biologii ewolucyjnej, jestem na bie偶膮co z post臋pami w tej dziedzinie nauki i czytam literatur臋, wi臋c specjalnie pod k膮tem ksi膮偶ki materia艂贸w nie musia艂em zbiera膰. Po prostu je mia艂em.
Samo zainteresowanie ewolucj膮 towarzyszy mi od dzieci艅stwa. Jestem przyrodnikiem niemal偶e od urodzenia, a zacz臋艂o si臋 tak na powa偶nie od wczesnej podstaw贸wki, kiedy dosta艂em ksi膮偶k臋 鈥濶a tropie nieznanych zwierz膮t鈥�, kt贸ra pokazywa艂a r贸偶ne ciekawe zwierz臋ta, r贸wnie偶 legendarne. Bardzo mnie zaintrygowa艂a i tak to si臋 zacz臋艂o. W liceum ju偶 zacz膮艂em czyta膰 fachow膮 literatur臋, a p贸藕niej trafi艂em na uczelni臋, co zobowi膮zywa艂o mnie do 艣ledzenia na bie偶膮co literatury fachowej.
Do kogo adresowana jest publikacja? Kto z niej najbardziej skorzysta?
Pisa艂em t臋 ksi膮偶k臋 z my艣l膮 o biologach, studentach. Zawiera tak膮 wizj臋 biologii ewolucyjnej, jaka mi si臋 wydaje najsensowniejsza, na kt贸r膮 s膮 najlepsze dowody, najlepsze wyniki bada艅 oryginalnych. To jest taka ksi膮偶ka, jak膮 zawsze sam chcia艂em przeczyta膰. Biologia bez ewolucji to jest zbi贸r niezliczonych fakt贸w. Natomiast ewolucja nadaje im porz膮dek. Bardzo znany genetyk ewolucyjny Theodozius Dobzhansky zatytu艂owa艂 sw贸j s艂ynny artyku艂 鈥濶ic w biologii nie ma sensu inaczej ni偶 w 艣wietle ewolucji鈥� i szeroko uzasadni艂 tez臋 zawart膮 w tym tytule. 呕aden zestaw w艂a艣ciwo艣ci, cech organizm贸w, kt贸re obserwujemy, nie powstaje sobie tak z niczego, ale jest rezultatem przemian w艂a艣ciwo艣ci przodk贸w. 呕eby zrozumie膰 cechy strukturalne i funkcjonalne organizm贸w, trzeba si臋gn膮膰 w艂a艣nie do ewolucji.
Jakie procesy doprowadzi艂y do ukszta艂towania si臋 r贸偶norodno艣ci 偶ycia?
Ewolucja ma dwa g艂贸wne aspekty. Przystosowawczy 鈥� organizmy na og贸艂 nie藕le sobie radz膮 w warunkach ekologicznych w 艣rodowiskach, w kt贸rych 偶yj膮, i historyczny 鈥� zwi膮zany z genealogi膮. Ka偶dy 偶yj膮cy przedstawiciel jakiegokolwiek gatunku obecnie na Ziemi to jest ko艅cowe ogniwo ogromnego 艂a艅cucha, a w艂a艣ciwie sieci przodk贸w. I to od takich bezpo艣rednich jak rodzice, dziadkowie, i nieprzerwanie a偶 do zarania 偶ycia. U艣wiadomienie sobie tego aspektu genealogicznego jest bardzo wa偶ne. Genealogia rodzinna realizuj膮ca si臋 poprzez posiadanie przodk贸w, to cz臋艣膰 szerszej genealogii wykraczaj膮cej poza gatunek 鈥� si臋gaj膮cy do gatunku wsp贸lnego przodka z innymi gatunkami. Ostatni rozdzia艂 ksi膮偶ki poprowadzi艂em w艂a艣nie od cz艂owieka poprzez g艂贸wne punkty w臋z艂owe przodk贸w wsp贸lnych z r贸偶nymi ga艂臋ziami drzewa 偶ycia a偶 do jego zarania.
Kiedy widzimy, jak kszta艂tuj膮 si臋 wzorce w艂a艣ciwo艣ci organizm贸w w szerokiej skali, to musimy zwr贸ci膰 uwag臋 tak偶e na proces ewolucyjny, w kt贸rym powstaj膮 przystosowania organizm贸w. Jedynym mechanizmem ewolucji przystosowawczej jest dob贸r naturalny, ale ewolucja jako proces historyczny ma tak偶e aspekty nieprzystosowawcze, kt贸re kszta艂tuj膮 pewien wzorzec og贸lny. I to s膮 czynniki losowe, takie jak dryf genetyczny czy wr臋cz pewne historyczne zbiegi okoliczno艣ci.
W jaki spos贸b dzia艂a dob贸r naturalny i jakie niesie konsekwencje?
Dob贸r naturalny dzia艂a wtedy, kiedy dziedziczne w艂a艣ciwo艣ci w r贸偶nym stopniu sprzyjaj膮 funkcjonowaniu organizm贸w w ich 艣rodowisku. Te, kt贸re funkcjonuj膮 najlepiej, w najlepszym stopniu przetwarzaj膮 spo偶yte zasoby na w艂asne potomstwo, czyli najefektywniej si臋 rozmna偶aj膮. To co艣, co najlepiej dzia艂a w danych warunkach, czyli kr贸tko m贸wi膮c ten aspekt przystosowawczy, wi膮偶e si臋 z tym, 偶e istnieje zmienno艣膰 dziedziczna. Ta zmienno艣膰 pochodzi ostatecznie od mutacji, kt贸re s膮 losowe wzgl臋dem funkcji, czyli jakby z definicji id膮 raz w t臋, a raz w inn膮 stron臋 鈥� bez wzgl臋du na to czy przynosz膮 szkody czy korzy艣ci. Jednak dob贸r naturalny jako mechanizm akumuluje owocne zmiany 鈥� te kt贸re s膮 korzystne, i eliminuje niekorzystne. W ten spos贸b buduje przystosowanie organizm贸w do 艣rodowiska. Tu trzeba te偶 pami臋ta膰 o tym, 偶e ewolucja to jest proces, kt贸remu podlegaj膮 ca艂e populacje, a osobniki po prostu rodz膮 si臋 w taki czy inny spos贸b, dojrzewaj膮, wydaj膮 (albo nie) w艂asne potomstwo i ostatecznie gin膮. W zwi膮zku z tym, 偶e ten dob贸r dzia艂a w spos贸b oportunistyczny pojawia si臋 w艂a艣ciwa cecha do danych warunk贸w 艣rodowiska i ona nosicielom tej cechy przynosi zysk w postaci wi臋kszej liczby potomstwa.
Czy m贸g艂by Pan poda膰 przyk艂ad jakiego艣 zwierz臋cia, organizmu, kt贸ry w taki spos贸b w艂a艣nie zafunkcjonowa艂?
Takich przyk艂ad贸w jest oczywi艣cie mn贸stwo 鈥� od bakterii do takich zwierz膮t, kt贸re na co dzie艅 obserwujemy. Dla przyk艂adu om贸wi臋 czynnik zwi膮zany z dzia艂aniem cz艂owieka. Mianowicie spos贸b dokarmiania ptak贸w zim膮, charakter pokarmu, kt贸ry si臋 dostarcza powoduje, 偶e najlepiej z tym dodatkowym pokarmem radz膮 sobie ptaki (sikory), kt贸re maj膮 okre艣lone w艂a艣ciwo艣ci dzioba. Okaza艂o si臋, 偶e w tych krajach, w kt贸rych intensywne dokarmianie ptak贸w jest ju偶 tradycj膮 (ponad stuletni膮), wywo艂a艂o ono okre艣lone zmiany kszta艂tu dzioba. Czyli to, 偶e ptak mo偶e sobie swobodnie wydobywa膰 te nasiona, kt贸re si臋 mieszcz膮 w karmnikach, przynios艂o pewne okre艣lone efekty.
Takich cech jest mn贸stwo. Szczeg贸lnie w relacjach antagonistycznych mi臋dzy r贸偶nymi populacjami jak na przyk艂ad mi臋dzy drapie偶cami a ofiarami. Dob贸r dzia艂a obustronnie: te ofiary, kt贸re posiadaj膮 cechy umo偶liwiaj膮ce im lepsze schowanie si臋 albo sprawniejsz膮 ucieczk臋, s膮 selekcjonowane pozytywnie i generalnie coraz lepiej si臋 ukrywaj膮, coraz lepiej uciekaj膮. Jednak z kolei drapie偶cy coraz sprawniej potrafi膮 je wytropi膰, coraz sprawniej goni膮.
Trzeba jednak pami臋ta膰, 偶e dob贸r, opieraj膮c si臋 na losowej zmienno艣ci, wybiera te w艂a艣ciwo艣ci, kt贸re sprzyjaj膮 funkcjonowaniu w 艣rodowisku i efektywnym wykorzystaniu zasob贸w tego 艣rodowiska. Jest mechanizmem opartym na paliwie, kt贸rego dostarczaj膮 mutacje, czyli zmienno艣膰, ale sam w sobie nie jest losowy. Akumuluje owocne warianty i st膮d w艂a艣nie ten aspekt przystosowawczy.
Jak dzia艂a dryf genetyczny?
Dryf genetyczny to mechanizm, kt贸ry zmienia cz臋sto艣ci wariant贸w genetycznych w populacji, ale w spos贸b czysto losowy. Dzia艂a przede wszystkim w ma艂ych populacjach, kiedy dochodzi do ich redukcji, kiedy zbiorowo艣膰 rozrodcza jest ma艂a. Dzieje si臋 tak na przyk艂ad w przypadku gatunk贸w zagro偶onych, ale tak偶e z r贸偶nych powod贸w gatunki przechodz膮 czasami przez efekt takiego w膮skiego gard艂a. To znaczy z r贸偶nych powod贸w, na og贸艂 w艂a艣nie wynikaj膮cych z jakich艣 przemian 艣rodowiskowych, staj膮 si臋 mniej liczne. Czasami im si臋 udaje p贸藕niej odbi膰 i wr贸ci膰 nawet do rozkwitu, ale niekiedy ko艅czy si臋 to po prostu wymarciem. Je偶eli nie wymr膮, to tak czy inaczej nosz膮 na sobie 艣lad tego w膮skiego gard艂a, tych efekt贸w losowych. To s膮 g艂贸wne mechanizmy: losowy dryf i nielosowy dob贸r naturalny. Dryf czasami zaciemnia obraz tego, jak te aspekty przystosowawcze wygl膮daj膮, przynajmniej w pewnych okresach funkcjonowania r贸偶nych populacji.
Dzi臋kuj臋 za rozmow臋 i przybli偶enie wybranych zagadnie艅 zwi膮zanych z ewolucj膮. Mam nadziej臋, 偶e Czytelnicy tym ch臋tniej si臋gn膮 po Pana publikacj臋, by dog艂臋bnie pozna膰 ten temat.
Prof. dr hab. Jerzy Ba艅bura 鈥� uko艅czy艂 studia biologiczne na U艁. Od ostatniego roku studi贸w (1982 r.) do 1999 r. pracowa艂 w Katedrze Ekologii i Zoologii Kr臋gowc贸w U艁. Od 1999 r. jest kierownikiem Katedry Zoologii Do艣wiadczalnej i Biologii Ewolucyjnej. Odby艂 sta偶e naukowe na Uniwersytecie w Oksfordzie, Uniwersytecie w Cambridge oraz CEFE CNRS w Montpellier. Prowadzi艂 badania naukowe nad ptakami, rybami, owadami (biedronkami) i ssakami. Obecnie zajmuje si臋 g艂贸wnie badaniami nad ekologi膮 ewolucyjn膮, behawioraln膮 i funkcjonaln膮 ptak贸w.
搁辞锄尘补飞颈补艂补: Kamila Knol-Micha艂owska, Centrum Promocji WBiO艢