Ha ismét lezajlana az evolúció, nagyjából ugyanilyen élőlények alakulnának ki, vagy teljesen eltérőek?

Én a környezetről írnék, mert egészen más körülmények voltak a különböző földtörténeti korokban.

Volt, amikor mindent lávatenger borított, teljesen más volt a légkör összetevője, kémiai katasztrófákat is beleértve a toxikus légkörrel, nem beszélve a hőmérsékletről, vagy az uralkodó időjárásról.

A jégkorszakok mindenki előtt ismertek, de a magasabb hőmérsékletű időszakok kevésbé, pedig eleve 100 C fok alá kellett süllyedni a levegő hőmérsékletének, hogy a vízgőz kicsapódjon és létrejöjjenek az óceánok és ez elég sokára történt meg az archaikus korban.

A dínók korában is teljesen más volt az uralkodó hőmérséklet, vagy időjárás, ami a geológiai képződmények eltérő kialakulásához is hozzájárult, figyelembe véve az átlag hőmérsékleten belüli hatalmas eltéréseket, ami jelenleg 16 C fok, de ez mínusz negyven és plusz hatvan fok között realizálódik esetenként.

[link]

Amennyiben most kezdődne az evolúció, az egysejtű kialakulásával, minden másképpen alakulna, a teljesen eltérő környezeti hatások miatt.

A kérdező szerintem arra értette, hogyha ugyan azokkal a kezdeti értékekkel, ugyan onnan indítanánk újra az evolúciót, vajon más lenne-e.

A kvantumkáosz nemdeterminisztikus volta miatt, már a random ionizáló sugárzások, random mutációi is máshogy zajlottak volna az első önmásoló molekulától kezdve. Teljesen máshogy nézne ki a bolygó.

Ha pedig valami elképzelhetetlenül nagy katasztrófa történne, pl egy kisbolygóval ütköznénk... ami Holdat is kitépte a bolygóból... akkor valóban nulláról indulna minden.

Bár az élet olyan erős jelenség, hogy bakteriális, egysejtű élet még akkor is fennmaradhat. Elég egy kisodródó visszazuhanó köszikla.

Elég egyetlen sejt is és máris újra benépesül a bolygó, és máris teljesen más irányt vesz, de mégis a klasszikus eggsejtűekre fog épülni.

Alapvetően ehhez meg kell érteni a fitness fogalmát.

Egy evolúciós algoritmusnál pl kockákból különféle robotokat szimulálunk random. A fitness az, hogy hány métert képes előre megtenni. Csak azok maradnak életben amelyikek beletartoznak az első 10-be. A következő lépésben őke random mutáljuk, és újra szelektálunk a fitness alapján.

Ez jelen esetben egy egyszerű számadat. Hány métert képes megtenni.

Futtassuk le a programot párhuzamosan, és végeredményben járni képest robotokat kapunk, de gyakran teljesen más megközelítések fejlődnek ki.

Ez egy jó példa, ha újraindítjuk az evolúciót teljesen azonos körülményekkel, akkor is gyökeresen más élőlények lesznek.

...

Ehhez képest mondjuk egy erdőben kérdezzük meg mi a fitness? Ezer féle kibogozhatatlan hatás alapján szelektálódnak ki a lények, tehát még sokkal nagyobb változatosságot eredményezve.

Még hasonló körülmények között is csak az alapok lennének ugyan azok. Helyváltoztatás, erő, szaporodási képesség, intelligencia, érzékelés, alkalmazkodás stb...

Ez kb azonos evolúciós drive minden bolygón a világegyetemben. Tehát kb ennyira lennének hasonlóak.

Jó kérdés, mert meg lehet vele érteni az evolúciós kényszereket és határokat.

Ha az abiotikus környezet is "szabadon" változna, akkor nyilván teljesen más élőlények lennének, mert az evolúció egy nagy része a környezethez való alkalmazkodásról szól. Na de vizsgájuk meg akkor, ha feltételezzük, hogy az abiotikus környezet teljesen úgy változna, mint az tette idáig. Valószínűleg ekkor is más élőlények jönnének létre, bár alapvetően hasonlóak lennének.

Ha az élet keletkezésének valószínűségét 100°%-nak vesszük, akkor azonnal látszódna az első éllény(ek)en, hogy alapvetően hasonlítana. Ennek az az oka, hogy minden élőlények ki kell elégítenie az abszolút életkritériumokat. Pl. biztos, hogy valamilyen membrán határolná, hiszen az elengedhetetlen, hogy elválassza magát a környezettől. Ugyanakkor ennek a membránnak valamennyire áteresztőnek is kell lennie, mert az élő rendszer nyílt rendszer (tehát energiát és anyagot is átenged). Tehát a sejthártya biztosan létezne. Persze az már más kérdés, hogy milyen formában. Itt már inkább a képzelőerő szab határt, bár én -személy szerint- nem nagyon tudok más membránt elképzelni, mint az általunk ismert biológiai membránok. A vizes közeg miatt szerintem muszáj, hogy valamilyen amfipatikus molekulákból épüljön fel alapvetően.

Információs alrendszernek is létezne, mert élő rendszer nem létezhet anélkül, hogy program fusson benne. Ez manapság a DNS-RNS-fehérje rendszer, viszont ez lehetne teljesen más is. Bár kényszerek itt is vannak. A DNS pl. hosszú távon előnyösebb, mint az RNS, mer két zárt láncból áll, melyek védik az információt. Bizonyos kutatások arra is rámutattak, hogy a genetikai abc akkor ideális, ha 4 betűből áll (nem tudom...). Itt is nagyon szegény a képzelőerőm, mert a "jelenlegi" rendszer annyira tökéletes, hogy nem igazán tudok mást elképzelni. De azt fontos tudni, hogy semmilyen törvény nem létezik, mely garantálná, hogy pl. az információt ilyen molekulákban kéne tárolni. De ha hasonló molekulák lennének és a mai génekhez hasonló egységek jönnének létre (csak mondjuk kémiailag eltérőek), akkor viszont már "törvényszerű" lenne, hogy kromoszómaszerű cuccokba kapcsolódjanak. Mert a szabad replikáció azzal a hátránnyal jár az élő rendszer számára, hogy a gyorsabban replikálódó gének kiszorítják a lassabban replikálódókat (elveszik a nyersanyagot), így a "lassúak" eltűnnek (pedig az élőlény számára azok is fontos információt hordoznak). Illetve azért is fontos a genetikai anyag összekapcsolása, mert ez biztosítja, hogy az utódsejtekbe egyenlő eloszlásban legyenek a gének.

A harmadik alrendszer a metabolikus alrendszer. Én itt tudok a legnagyobb eltéréseket elképzelni, mivel az anyagcserének "csak" nagyon alapvető funkciói vannak. A feladata lényegében az anyag és energia transzformálása, hogy az élő rendszer fenntartsa magát. De, hogy ezt egy független élet hogyan tenné, az lutri.

Az evolúció barkácsol, nem termet. Ez azért fontos, mert ha az első élőlények kialakulnának, akkor az alapvető tulajdonságaik hatalmas kényszert jelentenének a további lények számára (gondolok itt a három alrendszerre). Csak nézd meg a mai élőlényeket; a biológiai oxidáció és a fotoszintézis lányegében ugyanúgy zajlik le egy zöldmoszatban és egy tölgyfában (ami jó, mert nem kell túl sok anyagcserét megtanulni!). A barkácsolás azt jelenti, hogy az evolúció mindig abból gazdálkodik, amije van (nem fog szárnyat teremteni a semmiből, hanem a már meglévő végtagokat alakítja át azzá).

A rátermettség (fitness) valóban fontos fogalom. Adaptív evolúció során mindig a rátermettebb egyedek szaporodnak el. Ennek szép metaforája a rátermettség tájkép. Ezt úgy kell "készíteni", hogy minden genotípushoz egy fenotípust rendelünk, és minden fenotípushoz egy értéket (rátermettség). A populáció ezen a tájon bolyong (evolválódik), ahol vannak hegyek és völgyek. Statikus tájkép esetén a populáció viszont mindig csak egy csúcsra képes feljutni. Az lényegében mindegy, hogy melyikre. Vannak lokális maximumok és egy (vagy több azonos magasságú) globális maximum. Mivel közömbös, hogy melyik csúcsra jutunk fel, ha többször lefuttatunk egy szimulációt, a populáció más csúcsokra evolválódik, teát más fenotípust fogunk kapni. A mi példánkban ez a hatás is komoly eltéréseket okozna.

Sokan az evolúciót a szelekcióval, adaptációval azonosítják -sajnos-, pedig sok esetben úgy történik evolúció, hogy a rátermettség teljesen közömbös, a örökletes tulajdonságok gyakorisága teljesen véletlenszerűen változik meg. Ez a neutrális evolúció (sodródás). Mivel itt tényleg csak a "vakszerencse" játszik, így ez a folyamat a mi esetünkben nagyon fontos (meg amúgy is), mert komoly különbségeket eredményezhet. Három formája van. A folyamatos drift annak a következménye, hogy az allélok véletlenszerűen rekombinálódnak és jutnak az utódba. Ha szimulációt futtatunk, akkor könnyen előfordulhat, hogy egyik esetben az adott allél fixálódik (P=1), míg máskor ugyanazon allél teljesen eltűnik (P=0). Ez a sodródás annál erősebb, minél kisebb a populáció mérete. A palacknyak-effektus során a populáció mérete valamiért drasztikusan lecsökken, így allélok kivesznek. Ezáltal a palacknyakon átment populáció génkészlete szűkösebb lesz. Az alapító hatás során a populáció egy kis része kiszakad és önálló kolóniát alapít. Természetesen az új kolónia genetikai értelemben nem fogja az egész anyapopulációt reprezentálni. Tehát a sodródás nagyon jelentős folyamat, mely csökkenti a változatosságot.

A mutációk (a variánsok forrásai) szintén random jönnek létre (bár léteznek indukált mutációk), így ez is másképp alakítaná a történetet.

Akkor miért lennének "analóg" lények. A legfőbb oka a niche. Mivel feltételeztem az azonos (hasonló*) abiotikus környeztet, ezért azonos niche-eket (ökológiai fülke) kéne betölteni. Erre alapvetően hasonló formák alkalmasak a fizika és kémia törvényei miatt. Előbb-utóbb talán megjelennének repülő lények, melyeknek a szárnya hasonló lenne a madarakéhoz, denevérekéhez, pteroszauruszokéhoz (az aerodinamika nem változna). Lényegében most a konvergens evolúcióról írok, csak egy elég fura kontextusban... Azaz olyan élőlények, melyek utolsó közös ősének nem volt meg egy adott jegy, a hasonló körülmények miatt egymástól függetlenül hasonlóvá evolválódnak (függetlenül többször megjelenik a jegy). Erre is rengetek példa van. Az említett szárny, a hólyagszem, a külső váz stb.

Amit idáig nem vettem figyelembe -pedig fontos- azok a makroevolúciós mintázatok. J. M. Smith és Szathmáry E. Az evolúció nagy lépései c. könyvükben leírják a földi élet nagyon makroevolúciós újításait. Azonban leírják azt is, hogy ezek a változások egyáltalán nem törvényszerűek! Tehát az is előfordulhat a gondolatkísérletünkben, hogy a világunkat mind a kb. 4 milliárd évig csak és kizárólag egysejtűek lakják. Mert semmi nem írja elő, hogy a többsejtű életnek létre kell jönnie. Így meg aztán nem igazán hasonlítana a két eredmény. A szexuális szaporodás, az intelligencia stb. -egyik változás sem következik a másikból törvényszerűen az evolúció során.

Dollo törvénye szerint az evolúció során redukálódott szervek már nem fejlődnek vissza. Tehát a bálnák nem fognak újra lábat növeszteni és kibattyogni a partra. Valójában ez sem törvényszerű, csak egyszerűen annyira széles az evolúciós lehetőségek tárháza, hogy rendkívül kicsi az esély arra, hogy a bálnák a szárazföldön akarjanak élni, ezért lábat növesztenek.

Az evolúció -legalábbis emberi szemmel- kaotikus rendszerként működik. Nagyon érzékeny a kiindulási feltételekre a rendszer, ezért totálisan más eredmények jöhetnek ki hosszú idő elteltével. Ez talán a legfőbb érvem a komoly eltérésekre. Van is erről egy jó scifi: Mennydörgő robaj. Van novella és film is ilyen címen, ajánlom elolvasásra/megnézésre! :)

*azonos nem lehetne, hiszen maguk az -példánkban eltérő- élőlények is alakítják az abiotikus környezetet