Egy elmélet evolúciója - avagy az evolúció elmélete
"Amerikai mondta: Isten teremtette a Fődet.
Mondtam neki: Evolutyió."
Nakasene Sisouphan
laoszi biológushallgató,
a nyolcvanas évek közepe táján
1809. február 12-én született Charles Robert Darwin, akinek felismerései megváltoztatták tudományos világképünket. Ahogyan Newton (mechanikája), majd Einstein (relativitáselmélete) a fizikában, vagy például Wegener és Wilson (lemeztektonikája) a geológiában hozott megújulást, úgy Darwinnak a biológiában bekövetkezett teljes szemléletváltás köszönhető.
Ahogyan az a tudományban általában lenni szokott, a felvilágosodással újjászülető természettudományok is egyre több megválaszolatlan kérdésbe ütköztek. Így jártak azok is, akik az élővilággal, vagy a korábbi élet maradványaival: az ásatag növényekkel és állatokkal, a fosszíliákkal foglalkoztak. Egyre-másra kerültek elő ismeretlen élőlények csontvázai. Megpróbálták ezt kihalással, az özönvízzel magyarázni. Csakhogy az ismeretlen lények mellől soha nem kerültek elő a mai élőlények maradványai, sőt, a települési törvény megalkotása (Steno) után - amely kimondja, hogy az alsóbb rétegek idősebbek a felettük lévőknél - megbizonyosodhattak arról, hogy több kihalási esemény kellett, hogy kövesse egymást (amit Cuvier katasztrófaelmélete igyekezett megmagyarázni). A leletekből egyre inkább kirajzolódott, hogy az élővilág nem változatlan rendszer. Nem csodálkozhatunk, hogy az evolúció gondolatát egy, a kövületekkel foglalkozó "biológus" (a biológia szó is tőle származik), a francia Lamarck fogalmazta meg. Felismerte, hogy a változás az egyszerűbbtől a bonyolultabb felé halad, és azt is, hogy a fejlődés nem egyirányú tökéletesedési folyamat, hanem a törzsfának elágazásai, vakon végződő oldalágai is vannak. A változás menetére azonban nem talált helyes magyarázatot. (Úgy képzelte, hogy az egyed az élete során megszerzett tulajdonságait átörökíti utódaira.) A folyamat rejtve maradt előtte, hiszen a fosszilis anyagban nem az evolúció menete, hanem annak "csupán" eredménye tanulmányozható. Lamarck elévülhetetlen érdeme, hogy nála jelenik meg először az az eszme, miszerint a rendelkezésre álló idő annyira temérdek, hogy elvileg nem lehet gátja, korlátja az evolúciónak.
Az ellentmondások nélküli magyarázatot Darwin találta meg ezekre a kérdésekre. Azt a magyarázatot, amely azóta már más, társadalmi, szociológiai sőt, gyártástechnológiai folyamatokra is alkalmazható (és alkalmazzák is nem kis sikerrel). Különösen kiemeli nagyságát, hogy életében ismeretlen volt a mai genetika tudománya. A fajok eredetének megjelenésekor legfeljebb két személy volt a világon, akinek derengett valami abból a szemléletből, ami a genetika lényege, azaz hogy az öröklődés egyedi (diszkrét) egységekre épül. Két moráviai szerzetes, Mendel és Dzierzon, - akik nem voltak benne az akkori tudomány vérkeringésében - voltak az elsők, akiknél tetten érhető a modern, számszerűségen nyugvó szemléletű "genetika". Mendel ráadásul munkájának csupán elején-közepén tartott ebben az időszakban, az 1850-es évek végén.
Mendel fedezte fel, hogy az öröklődő sajátságokat egyedi, elemi egységek határozzák meg, amelyeket ma géneknek nevezünk; az elemek párokban léteznek a testi sejtekben, ahol szétválnak (szegregálnak), független hasadáson mennek keresztül, és változatlan formában továbbadódnak a generációkon át. Dzierzon örök érdeme, hogy először jött rá: a herék megtermékenyítetlen, a dolgozók és a királynő pedig megtermékenyített petékből fejlődnek. Elsőként számszerűsített öröklődési adatokat: megírta, hogy a megtermékenyítetlen német és olasz hibrid méhkirálynő 1:1 arányban ad életet német és olasz heréknek.
A PR-juk sem volt valami ragyogó: Mendel elsősorban arról volt akkoriban nevezetes, - persze csak a Szent Tamás Kolostorban - hogy különös hangsúlyt fektetett rá, hogy a finom borsó ne vesszen kárba, ezért rendtársai dúskáltak a borsófőzelékben. Dzierzont pedig korának méhtenyésztőin kívül aligha ismerték. Darwin a jelek szerint egyikükről sem tudott.
Darwin - ha nem is volt fogékony a biológia számszerűsítésére - tudta, mik az élet szempontjából az alapvető jelentőségű "kimeneti" fogalmak, és azt is tudta, hogy a hozzájuk vezető folyamatokat, az apró részletek miriádjait hogyan kell "fekete dobozként" kezelni, s ez tudományos szempontból csak növeli nagyságát. Az őslénytan tudománya hamarosan "meghálálta" Darwinnak a kövületek értelmezéséhez adott segítségét. Az erősen vitatott, támadott elmélet megjelentetését követő második évben írták le a németországi Solnhofenből az Archaeopteryx (ősszárnyas) maradványát, amely egyaránt hordoz madár- és hüllőbélyegeket, csodálatos példáját nyújtva az élővilág változásának, az evolúciós folyamatoknak. Azóta számos evolúciós fejlődési sor vált ismertté az őslénytani leletekből, legismertebben az ammoniteszek, a halak, a kétéltűek, a cetek, vagy a páratlan ujjú patások esetében. Mindemellett az őslénytan az evolúcióelmélet több hozadékát, részeredményét is alátámasztotta. Példákat és bizonyítékokat szolgáltatott Dollo irreverzibilitás-elvére (amely szerint az evolúció megfordíthatatlan, az egyszer már eltűnt fajok vagy szervek nem jelenhetnek meg ismét ugyanabban a formában), a Bergmann-szabályra, amely szerint a melegebb területektől a hidegebbek felé haladva csökken a fajszám és növekszik az egyedszám. Szép példái ismertek a konvergens evolúciónak, amikor egymástól rendszertanilag igen távoli taxonok (rendszertani egységek, ill. az ide tartozó egyedek) mutatnak hasonló felépítést: az Ichtyosaurus és a delfin, vagy a méhlepényes farkas és az erszényes farkas.
Az őslénytan a földtan alkalmazott tudományaként a gyakorlatban hasznosította a darwinizmus eredményeit. Az evolúció és az irreverzibilitás elve az alappillére a rétegtan egyik fontos ágának, a biosztratigráfiának, amely az ősmaradványok alapján keres azonosságot (korrelációt) távoli területek rétegei között, hogy az azonos maradványok alapján egykorúságukat állapítsa meg. Ez a módszer a modern, főként radiometriai módszerek előtt az egyetlen lehetőség volt a kor meghatározására. (Pontosabban a relatív kor meghatározására, mert csak azt tudták, hogy az ősmaradványok időben hogyan követik egymást, de azok valódi, millió években kifejezhető koráról csak sejtéseik voltak.) A földtörténeti korok, időszakok legtöbbjének elnevezése is az egykori élővilág tulajdonságain, változásain alapszik. Pl. a paleozoikum elnevezés az ősi állatvilágra, az eocén az új (típusú kagylók megjelenésének) hajnalára utal. A földtörténet legjelentősebb időhatárai is az élővilág jelentős változásaihoz kapcsolódnak. Ezek gyakran katasztrofális kihalási események. Így tudjuk elkülöníteni a paleozoikumot (óidő) a mezozoikumtól (középidő), vagy utóbbit a kainozoikumtól (újidő). A gyors evolúciójú csoportok, mint például a ma is élő Nautilus kihalt rokonai, az ammoniteszek, 200 ezer éves biozonációt tesznek lehetővé, azaz pl. a jura időszaki rétegsorban kétszázezer éves időtartamokat lehet a segítségükkel elkülöníteni. (Ami a jura időszak 68 millió évnyi hosszát tekintve igen részletes felosztást jelent!)
