“Proste” małże mają oczy, które wprawiają Darwina w zakłopotanie

by Jerry Bergman, PhD

Darwin jest znany z tego, że przyznał, iż pochodzenie złożonych struktur przyprawiło go o chorobę: W Pochodzeniu gatunków czytamy:

“Przypuszczenie, że oko ze wszystkimi jego niepowtarzalnymi urządzeniami do ustawiania ostrości na różne odległości, do przyjmowania różnych ilości światła i do korekcji aberracji sferycznej i chromatycznej, mogło powstać w wyniku naturalnej selekcji, wydaje się, swobodnie wyznaję, absurdalne w najwyższym stopniu.”

Darwin następnie spekulował eksperyment myślowy, aby wyobrazić sobie prawdopodobny zestaw wydarzeń, jeśli ktoś myślał wstecz od oka kręgowca do prostego oka:

Rozum podpowiada mi, że jeśli można wykazać istnienie licznych gradacji od oka prostego i niedoskonałego do złożonego i doskonałego, przy czym każdy stopień jest użyteczny dla jego posiadacza, jak to z pewnością ma miejsce; jeśli ponadto oko kiedykolwiek się zmienia i zmiany te są dziedziczone, jak to również z pewnością ma miejsce; i jeśli takie odmiany powinny być użyteczne dla każdego zwierzęcia w zmieniających się warunkach życia, to trudność uwierzenia, że doskonałe i złożone oko mogło powstać w wyniku doboru naturalnego, choć nie do pokonania przez naszą wyobraźnię, nie powinna być uważana za obalającą teorię.

Problem polega na tym, że rozumowanie wstecz do przeszłości jest subiektywne i łatwe. To, co jest trudne, to rozumowanie do przodu w przyszłość. Scenariusze myślowe”, jakie podał Darwin, nie są ani dowodem, ani świadectwem. Darwin zakładać że normalny “wariacja” dostarczać the materiał wymagać the ewolucja oko plamka w kręgowy oko. Z naszej współczesnej wiedzy eksperymentalnej wynika, że mutacje są jedynym możliwym źródłem wariacji, które mogłyby dokonać tego, co zaproponował Darwin; mianowicie wytworzyć “doskonałe i złożone oko”. We know today that mutations do not produce, but damage, and damage moves organisms away from Darwin’s imaginative scenario of upward evolutionary progress.

No doubt this concern of Darwin issued from his reading of William Paley which he was required to study in Cambridge as a student, and which he admitted he enjoyed reading. W młodości Darwin był nominalnym chrześcijaninem i zaakceptował znaczną część teologii naturalnej Paleya, która przemawiała za istnieniem Boga na podstawie dowodów na istnienie projektu wokół nas. W liście do Johna Lubbocka z 22 listopada 1859 roku Darwin napisał: “Nie sądzę, bym kiedykolwiek podziwiał jakąś książkę bardziej niż Teologię naturalną Paleya. Niemal dawniej mógłbym ją powiedzieć na pamięć”. Wszystko to wkrótce się zmieniło: jego książka Origin of Species była w dużej mierze próbą obalenia analogii “Zegarmistrza” Paleya. Profesor Williams jasno stwierdza, że

Darwin próbował wytępić teologię naturalną poprzez obalenie książki Williama Paleya o tej samej nazwie, która argumentowała z pozornego projektu w naturze do Projektanta. Darwin zbudował O pochodzeniu gatunków w oparciu o strukturę i treść Paleya, ale postawił jego argument na głowie. Obecni biolodzy dążą do zakończenia rzezi, nazywając religię memem, który nas zaraża, epifenomenalnym przesądem i darwinowską adaptacją – ale religia nie może być wszystkim z tych rzeczy bez sprzeczności.

Nowe badania nad oczami małży

Oprócz problemów wymienionych powyżej, falsyfikujących racjonalizację Darwina, wiemy teraz, że tak zwane proste oczy nie są wcale proste, ale pod pewnymi względami są bardziej złożone niż tak zwany najwyższy, najbardziej wyewoluowany typ oka. Jeden przegląd nowego artykułu na oczy przegrzebka stwierdził, że ich oczy “funkcjonują podobnie do teleskopów, są nawet bardziej złożone niż naukowcy wcześniej wiedział.” Scallop to wspólna nazwa któregoś z licznych gatunków małży słonowodnych lub małży morskich, zwanych też powszechnie małżami. Naukowiec dodał przegrzebki “mają do 200 maleńkich oczu wzdłuż krawędzi płaszcza wyściełającego ich muszle, chociaż naukowcy nadal nie wiedzą dokładnie, jak oni wszyscy pracują razem, aby pomóc mięczakom.” Inny badacz dodał “Przez ponad pół wieku, wielorakie lustrzane oczy niskiego przegrzebka nieustannie zadziwiały nas swoimi wizualnymi dziwactwami. Najnowszą niespodzianką jest samo lustro, które okazuje się być niezwykłym cudem optycznym.”

Istnieją tylko trzy rozwiązania konstrukcyjne pozwalające skupić światło wpadające do oka na siatkówce. Najczęstszym jest soczewka, taka jak używana w ludzkich oczach, a innym bardzo rzadkim rozwiązaniem jest maleńki otwór zwany pin hole “obiektyw”, w którym otwór wielkości szpilki wygina światło, służąc jako surowy obiektyw, który działa w ten sam sposób jak aparat fotograficzny pinhole. Przykładem są głębinowe głowonogi z rodzaju Nautilus. Trzecie rozwiązanie, wykorzystujące lustra, które działają jak teleskop odbijający, jest stosowane w niektórych rybach głębinowych i skorupiakach, a także w przegrzebku Pecten.

W przegrzebkach, “niezwykłe oczy, których były ciągłym źródłem zaskoczenia przez dziesięciolecia, to lustro jest wklęsłe i skupia obraz na siatkówce przez odbicie” jak teleskop odbijający. Nowe badania, opublikowane w Current Biology, wykazały, że źrenice oczu przegrzebków rozszerzają się i kurczą w odpowiedzi na poziom światła, podobnie jak ludzkie oczy. Konkretnie, ich źrenice “zwężają się do ∼60% ich w pełni rozszerzonych obszarów w ciągu kilku minut ekspozycji na światło”. University of California, Santa Barbara biolog Todd Oakley przyznał, że jest to “zaskakujące, jak wiele dowiadujemy się o tym, jak złożone i jak funkcjonalne są oczy przegrzebków”. W skrócie, kiedy światło wchodzi do oka przegrzebka to najpierw

przechodzi przez źrenicę, soczewkę, dwie siatkówki (dystalną i proksymalną), a następnie osiąga lustro wykonane z kryształów guaniny z tyłu oka. Zakrzywione lusterko odbija światło na wewnętrznej powierzchni siatkówki, gdzie generowane są sygnały nerwowe i wysyłane do małego zwoju trzewnego, czyli skupiska komórek nerwowych, których głównym zadaniem jest sterowanie mięśniami brzuchatymi i przywodzicielami przegrzebka. Struktura oka przegrzebka jest podobna do systemów optycznych znalezionych w zaawansowanych teleskopach.

Problemem jest to, że obrazy na proksymalnej siatkówce są nieostre, co na początku wydaje się być bardzo złym projektem. Nowe badanie wykazało, że ten układ nie był złym projektem, ale raczej pomysłowym projektem. Źrenice przegrzebków mogą rozszerzać się i kurczyć, zmieniając wielkość otworu źrenicy o około 50 procent. W ich oczach brakuje tęczówek, tak jak w ludzkich oczach. Zamiast tego, komórki rogówki zmieniają kształt z cienkich i płaskich na wysokie i długie. Te skurcze zmieniają również krzywiznę rogówki, wskazując, że oko przegrzebka zmienia kształt, aby reagować na światło, tworząc bardziej ostre obrazy na proksymalnej siatkówce.

Siatkówka znajduje się między soczewką a lustrem, zawieszona w niewielkiej odległości nad lustrem. Siatkówka jest podzielona na dwie warstwy, warstwę dystalną, leżącą bliżej soczewki, i warstwę proksymalną, leżącą bliżej lustra, i “Niewiarygodnie, światłoczułe części fotoreceptorów w każdej z tych dwóch warstw są dwóch zasadniczo różnych typów.” Warrant dodaje komórki

warstwy dystalnej przypominają te znalezione u kręgowców, będąc zbudowane z rzęsek i hiperpolaryzujące w odpowiedzi na światło; te z warstwy proksymalnej są zamiast tego zbudowane z mikrowypustek i depolaryzują w odpowiedzi na światło, cechy typowe dla fotoreceptorów bezkręgowców. Lustro, które jest prawie półkuliste, odbija światło z powrotem w kierunku siatkówki, tam skupiając odwrócony i zminiaturyzowany obraz świata zewnętrznego.

Tak, lustro służy jako soczewka w systemie, który inaczej wygląda jak starożytny bezkręgowiec zapożyczony od nowoczesnego kręgowca, który nie był zaplanowany do ewolucji aż daleko w przyszłości według ewolucjonistów. Adaptacyjne lustra nie są jedynym cudem oka przegrzebka. Naukowcy ustalili również, że oczy przegrzebka mają trzy razy więcej wrażliwych na światło białek zwanych opsynami w komórkach fotoreceptorowych niż ludzie. Niektóre opsyny mogą być wyrażone w siatkówce proksymalnej, inne w siatkówce dystalnej. W artykule stwierdzono, że

co pozostaje bezsporne jest to, że z ich spektralnie dostrojone wklęsłe lustro maleńkich kryształów guaniny i ich dwuwarstwowej siatkówki zawierające zarówno rzęskowe i rhabdomeric fotoreceptorów, oko przegrzebka jest jednym z natury najbardziej niezwykłe – i ciekawe – wynalazki optyczne.

Papier następnie szczegółowo, dlaczego system wizualny został zaprojektowany w ten sposób, produkując oko w tak zwanych prymitywnych małży lowly, które ewolucjoniści twierdzą, że były wśród pierwszych organizmów, które rozwinęły się na Ziemi szacunkowo 2,3 + miliard Darwin lat temu, ale są co nieco tak złożone, jak to w nowoczesnych ludzi. (Więcej na temat oczu przegrzebków, zobacz Evolution News 5 Dec 2017).

More Big Problems for Evolution

Opsyny w siatkówce pośredniczą w konwersji światła na sygnały elektrochemiczne, które są wysyłane do mózgu w celu przetworzenia. Białka molekularne, które tłumaczą światło na sygnały elektryczne, różnią się znacznie. Małże, mięczaki, które żyją wewnątrz dwóch dopasowanych muszli połączonych zawiasem, używają kilku rodzajów oczu, w tym oczu złożonych, oczu z wieloma jednostkami wizualnymi, choć różnią się one od dobrze znanych oczu złożonych używanych przez owady. Cała ta pozornie niepotrzebna różnorodność zadziwia ewolucjonistów. Nie widzą go jako konieczne, ale jako niepotrzebny luksus, że zakładają, że ewolucja nie mogła stworzyć z przetrwania najsilniejszych mechanizmów.

Inne pytanie, faktycznie, “Duże ewolucyjne pytanie … jest, jak te białka ewoluować do próbki światła? A następnie, jak to staje się określone do różnych typów środowisk światła, że zwierzęta mogą wystąpić w?”. Ewolucjoniści nie mają pojęcia o odpowiedzi, i uciekają się do kooptacji, twierdzenia, że opsyny są repurposed z jakiejś innej funkcji w ramach zwierzęcia, aby być używane w oczach. Jedna teoria jest ewolucja ewoluował opsin w odpowiedzi na światło wywołane stresem. Ultrafioletowe uszkodzenia powoduje specyficzne zmiany molekularne, że organizm musi chronić przed i teorii kooptacji spekuluje, był początek ewolucji oczu!

To twierdzenie jest czysty just-so-story, często rozpaczliwa próba wyjaśnienia czegoś, co jest nie tylko niewytłumaczalne przez ewolucję, ale argumentuje przeciwko ewolucji. Nie tylko różnorodność morfologii oczu i fotoreceptorów wśród zwierząt zaskakuje ewolucjonistów, ale fakt, że geny, które kontrolują rozwój oka są niezwykle podobne we wszystkich formach życia z oczami, również. Klasycznym przykładem jest gen Pax6, który jest krytyczny zarówno dla rozwoju oka przegrzebka, jak i oka ssaka. W skrócie, zgodnie z teorią darwinowską, pięćdziesiąt milionów lat ewolucji, w tym przypadku, wyprodukował praktycznie żadnych zmian w genie i jego funkcji, a w innych przypadkach wyprodukował projekty nie przemyślane przez ewolucję aż eony później po małże ewoluowały.

Darwin, Charles. 1859. The Origin of Species By Means of Natural Selection or The Preservation of Favored Races in the Struggle For Life. London, UK: John Murray, s. 159.

Williams, Patricia. 2005. “Darwinian Heresies.” The Quarterly Review of Biology, 80:225-226, s. 226..

Burkhardt, F. The Correspondence of Charles Darwin,Vol 7. Cambridge, UK: Cambridge University Press, s. 388.

Williams, 2005, s. 226.

Callier, Viviane. 2019. “What Scallops’ Many Eyes Can Teach Us About the Evolution of Vision”. Smithsonian Magazine.

Warrant, Eric. J. 2018. “Visual Optics: Remarkable Image-Forming Mirrors in Scallop Eyes.” Current Biology, 28:R254-R277, March 19.

Land, M.F. 1965. Obraz tworzenie przez wklęsły reflektor w the oko the scallop, Pecten maximus. Journal of Physiology, 179: 138-153.

Warrant, Eric. J. 2018, s. R262.

Miller, Hayley V. Alexandra C.N. Kingston, Yakir L. Gagnon, and Daniel I. Speiser. 2019. The mirror-based eyes of scallops demonstrate a light-evoked pupillary response. Current Biology, 29(9):R313-R314, maj 06.

Miller, et al. 1919.

Callier, 2019.

Callier, 2019.

Warrant, 2018, s. R262.

Warrant, 2018, s. R262.

Palmer, B.A., et al. 2017. Lustro tworzące obraz w oku przegrzebka. Science, 358: 1172-1175.

Warrant, 2018, s. R264.

Callier, 2019.

Dr Jerry Bergman wykładał biologię, genetykę, chemię, biochemię, antropologię, geologię i mikrobiologię w kilku college’ach i uniwersytetach, w tym przez ponad 40 lat w Bowling Green State University, Medical College of Ohio, gdzie był pracownikiem naukowym w patologii eksperymentalnej, oraz The University of Toledo. Jest absolwentem Medical College of Ohio, Wayne State University w Detroit, University of Toledo oraz Bowling Green State University. Ma na swoim koncie ponad 1300 publikacji w 12 językach oraz 40 książek i monografii. Jego książki i podręczniki, zawierające rozdziały, których jest autorem, znajdują się w ponad 1.500 bibliotekach uczelnianych w 27 krajach. Dotychczas wydrukowano ponad 80.000 egzemplarzy 40 książek i monografii, których jest autorem lub współautorem. Więcej artykułów dr Bergmana można znaleźć w jego profilu autorskim.

.