Lamarckism ehk omandatud omaduste pärandamine: määratlus ja ajalugu

Lamarckism ehk omandatud omaduste pärandamine: selge määratlus, ajalugu ja kriitika Darwini ning Mendeli valguses. Uuri, miks see evolutsiooniteooria on vastuoluline.

Lamarckism (ka Lamarcki evolutsioon) on evolutsiooni käsitlev hüpotees. Evolutsioon püüab seletada, kuidas liigid aja jooksul muutuvad. Tänapäeval on ainus laialdaselt tunnustatud evolutsiooniteooria see, mis on välja töötatud Charles Darwini ideede põhjal.

Jean-Baptiste de Lamarck (1744–1829) töötas välja hüpoteesi, mille tuumaks on mõte, et organismid võivad pärandada edasi teatud omandatud muutusi oma elu jooksul. Ta tugines oma ideedele teatud määral Charles Darwini vanaisa Erasmus Darwini mõtetele ning avaldas oma suurema ülevaate 1809. aastal teoses "Philosophie Zoologique". Lamarck toetas kahte põhilist printsiipi: (1) kasutamise ja mitte-kasutamise mõju organite arenenud suurusele ja oskustele ning (2) omandatud omaduste pärandumine järgmistele põlvkondadele.

Lamarckismi klassikaline näide on kaelkirjakuid. Tema seletuse kohaselt arenesid tänapäeva kaelkirjakute pikad kaelad sellest, et esivanemate isendid venitasid ja kasutasid sageli oma kaelu kõrgete puulatvade lehtede söömiseks; see pidev venitus pidi aja jooksul tekitama pikema kaela ning see omandatud omadus pidi kanduma edasi järglastele. Seda ideed nimetatakse sageli omandatud omaduste pärandamiseks.

Ehkki Darwin ei olnud nendest ideedest täielikult lahku läinud, on tema keskne ja iseloomulik mõte looduslikust valikust seotud indiviidide suhtelise ellujäämise ja edukusega paljunemisel. Paremini kohanenud vormid jätavad keskmiselt rohkem järeltulijaid ning see muudab populatsiooni geenikoostist ehk alleelide osakaalu.

Gregor Mendel avastas põhilised pärilikkuse reeglid, mis näitasid, kuidas tunnused liiguvad järgneva põlvkonna geenide kaudu kindlate mustrite järgi. Need Mendeli pärilikkuse seaduspärad ja hilisem genoomi teooria olid põhimõtteliselt vastuolus lihtsa Lamarcki-laadse omandatud tunnuste pärandumise ideega ning aitasid selgitada, miks Lamarcki klassikalised ideed 19. ja 20. sajandi sõnastuses enam ei olnud evolutsiooni peamine selgitus. Lamarck ja Darwin olid siiski ühel meelel selles, et evolutsioon toimus.

Põhimõtted lühemalt

• Kasutamine ja mitte-kasutamine: organid, mida organism kasutab sageli, arenevad ja muutuvad tugevamaks; vähe kasutatavad organid atroofeeruvad.
• Omandatud omaduste pärandumine: elu jooksul tekkinud muutused (nt lihasmass, kõvad nahakihid, muutused organite suuruses) kanduvad edasi järglastele.

Kriitika ja ajalugu

19. sajandi lõpus ja 20. sajandi alguses hakkasid Lamarcki ideid tugevalt vaidlustama geneetika ja bioloogia uued tulemused. Eriti olulised olid Mendeli seadused ja August Weismanni germ-plasmi teooria, mille kohaselt pärilikkus kannab edasi geenide kaudu sugurakkudes (munas ja seemnerakkudes), ning soma ja germiliin on eraldatud. Weismann tegi ka kuulsad eksperimendid (nt hiirte sabade lõikamine), mis näitasid, et kehvitud või muudetud somaatilised osad ei muuda sugurakkude pärilike omadusi — see oli tugev argument vastu lihtsa omandatud omaduste pärandamise idee vastu.

Darwin ja Lamarck — segatud mõjutused

Darwin ei olnud kogu elu jooksul täielikult selle vastu, et keskkonnast tulenevad kogemused võivad mingil moel päranduda; tema varasemad ideed pangenesisest (gemmules) sisaldasid elemente, mis meenutasid "pehmet" pärandumist. Siiski kinnistasid Darwinist pärinev loodusliku valiku raamistik ja hilisem geneetika teadusliku arusaama sellest, kuidas suured evolutsioonilised muutused toimuvad: juhuslik varieeruvus koos valikuga, mitte otseselt sihitud omandatud muutuste järjestikune kogunemine.

Moodsad vaated ja epigeneetika

20. sajandi lõpus ja 21. sajandi alguses on tehtud tähelepanuväärseid avastusi epigeneetika valdkonnas — näiteks DNA metüleerimine, histoonite modifikatsioonid ja RNA-mehhanismid — mis võivad mõjutada geenide avaldumist ja mõnel juhul kanda mõningaid muutusi edasi mitmele põlvkonnale. Need leiud on pannud mõningaid teadlasi rääkima "neo-Lamarckismist" või "pehmest pärandumisest". Oluline on rõhutada:

• epigeneetilised mõjud erinevad Mendeli geneetilisest pärandumisest ja ei paku üldist mehhanismi keeruliste adaptiivsete tunnuste tekitamiseks nii nagu klassikaline looduslik valik;
• paljud epigeneetilised modifikatsioonid on ajutised ja võivad kaduda mõne põlvkonna jooksul;
• kuigi mõned juhtumid näitavad transgeneetilist mõju, ei asenda see Darwinistlikku seletust mutatsioonide ja loodusliku valiku rollist evolutsioonis.

Kokkuvõte

Lamarckism on tähtis osa evolutsiooni teooria ajaloost ja näide sellest, kuidas teaduslikud ideed arenevad ja vaidlustatakse. Klassikalises vormis — et elu jooksul omandatud morfoloogilised muutused kantakse otse järglastele ja see seletab liigimuutusi — ei toeta tänapäevane geneetika. Samas on teadusuuringud näidanud, et pärandussüsteemid on mitmekülgsemad, kui varasemalt arvatud, ning epigeneetika on avanud uusi uurimissuunasid, mis võivad selgitada piiratud juhtudel päranduvate keskkonnamõjude mehhanisme.

Lamarcki teooria

Mõned peavad "Lamarckismi" samastamist ainult omandatud omaduste pärimisega liigseks lihtsustamiseks, mida korduvalt õpikutes korratakse. Stephen Jay Gould kirjutas, et 19. sajandi lõpu evolutsionistid "lugesid Lamarcki uuesti, heitsid kõrvale selle sisemuse... ja tõstsid ühe mehaanika aspekti - omandatud tunnuste pärimise - kesksele kohale, mida see Lamarcki enda jaoks kunagi ei olnud". Ta väitis, et "Lamarckismi piiritlemist Lamarcki mõtlemise selle suhteliselt väikese ja mittediskrimineeriva nurgaga tuleb nimetada enam kui vääriti mõistetavaks ja tõeliselt häbistavaks mehe ja tema palju ulatuslikuma süsteemi mälestuseks". Gould pooldas "Lamarckismi" laiemat määratlust, mis oleks kooskõlas Lamarcki üldise evolutsiooniteooriaga.

Kuid nagu teadushuvilised ajaloolased nagu Michael Ghiselin ja Stephen Jay Gould on märkinud, ei olnud ükski neist seisukohtadest Lamarcki algupärane. Vastupidi, Lamarcki panus oli süstemaatiline teoreetiline raamistik evolutsiooni mõistmiseks. Ta nägi, et evolutsioon koosneb kahest protsessist;

1. Le pouvoir de la vie (komplitseeriv jõud) - kus vedelike loomulik, alkeemiline liikumine söövitab kudedest välja elundeid, mille tulemuseks on üha keerulisemad konstruktsioonid, sõltumata elundi kasutamisest või mittekasutamisest. See viiks organismid lihtsatest vormidest keerukate vormideni.
2. L'influence des circonstances (kohanemisjõud) - mille puhul karakterite kasutamine ja mittekasutamine viis organismide kohanemiseni oma keskkonnaga. See viiks organismid külgmiselt teelt lihtsast keeruliseks, spetsialiseerudes oma keskkonna jaoks.

Sisuliselt toob keskkonna muutumine kaasa vajaduste (besoins) muutumise, mille tulemuseks on muutus käitumises, mis toob kaasa muutuse organite kasutamises ja arengus, mis toob aja jooksul kaasa vormi muutumise - ja seega liigi järkjärgulise muundumise (muutumise).

Kaasaegne seisukoht on, et kumbki tema kahest "jõust" ei ole olemas; Lamarckile võib omistada esimese täielikult välja töötatud evolutsiooni kirjelduse. Tema ideed selle tekkimise kohta on aga täiesti ekslikud.

Lamarckismi selgitustes kasutatakse sageli näitena kaelkirjaku evolutsiooni.

Küsimused ja vastused

Küsimus: Mis on Lamarckism?

K: Mille poolest erineb see üldtunnustatud evolutsiooniteooriast?

K: Kes oli Erasmus Darwin?

K: Millist näidet kasutas Lamarck oma hüpoteesi illustreerimiseks?

K: Kuidas on Mendeli pärilikkus vastuolus Lamarcki hüpoteesidega?

Küsimus: Milles mõlemad teooriad nõustuvad?

Otsing