Zasada biogenetyczna

Ilustracja podstawowych reguł biogenetycznych w George Romanes (1892), uproszczona z Antropogenii Ernsta Haeckela (1874). Osiem różnych kręgowców pokazano od lewej do prawej, każdy w trzech stadiach embrionalnych . Innym przykładem podstawowej zasady biogenetycznym byłoby Metamorfoza z żab , które pochodzą od przodków, którzy żyli wyłącznie w wodnych środowiskach.

Biogenetycznym Podstawowa zasada (starsze też biogenetycznym Podstawowe prawa ) jest jednym z Ernst Haeckel 1866 w Walnym morfologii. II: Ogólna historia rozwoju organizmów opublikowała tezę, w której stwierdza się pewien związek między rozwojem indywidualnej istoty żywej ( ontogeneza ) a jej rozwojem ewolucyjnym ( filogeneza ). Mówi: „Ontogeneza rekapituluje filogenezę”.

Nie można kwestionować fundamentalnego związku między ontogenezą i filogenezą, ponieważ DNA należy postrzegać z jednej strony jako plan indywidualnej żywej istoty, az drugiej jako informacyjno-teoretyczny protokół historii plemiennej. Teza Haeckela o powtórzeniu („rekapitulacja”) idzie znacznie dalej.

Termin zasada jest powszechny w krajach niemieckojęzycznych, w przeciwnym razie używa się wyrażenia rekapitulacja (angielska teoria rekapitulacji ). Ich twierdzenie, że są prawem biologicznym, jest obecnie uważane za obalone. Opisuje jednak zjawisko, które można wielokrotnie zaobserwować, że embriony dwóch różnych gatunków zwierząt są bardziej podobne niż organizmy dorosłe. Dlatego do dziś nie straciła swojego heurystycznego znaczenia. Jest też wielokrotnie podejmowany przez współczesne dyscypliny, takie jak psychologia ewolucyjna czy genetyka molekularna .

historia

Ernst Haeckel ustanowił podstawową zasadę biogenetyczną z 1866 r.

W prawie wszystkich pismach Haeckela, które następują po jego pracy Morfologia ogólna i dotyczą ewolucji, Haeckel podsumował „tezy o przyczynowym splocie rozwoju biontycznego i filogenetycznego”, tj. podstawową regułę biogenetyczną, w następujący sposób:

„Ontogeneza to krótkie i szybkie podsumowanie filogenezy , uwarunkowane fizjologicznymi funkcjami dziedziczności (rozmnażania) i adaptacji (odżywiania).”

Lub:

„Rozwój zarodkowy jest skompresowanym i skróconym powtórzeniem rozwoju plemiennego; powtórzenie jest tym pełniejsze, im bardziej pierwotny rozwój początkowy zostaje zachowany poprzez ciągłe dziedziczenie, z drugiej strony powtórzenie jest tym bardziej niepełne, im bardziej późniejszy rozwój jest wprowadzany poprzez zmianę adaptacji.”

Hipoteza ta od dawna uważana jest za istotną część filogenetyki i ma wybitne znaczenie heurystyczne w badaniu rzeczywistych relacji między ontogenezą a filogenezą. Z historycznego punktu widzenia teza Haeckela skonkretyzowała tzw. „prawo odpowiednich stadiów” niemieckiego embriologa Karla Ernsta von Baera , regułę Baera .

Ścisła realizacja postulowanej rekapitulacji nie jest podana ze względu na mnogość adaptacji larw i innych stadiów rozwojowych do danego środowiska oraz wymogi różnicowania komórek i narządów. Dlatego – jeśli w ogóle – nie mówi się już o podstawowym prawie biogenetycznym , ale o podstawowej regule biogenetycznej , w obszarze nieniemieckojęzycznym jedynie teorii rekapitulacji . Nie dotyczy to genotypu , czyli determinacji genetycznej żywej istoty, ale – jeśli w ogóle jest to akceptowane – tylko fenotypu , czyli wyglądu zewnętrznego.

Wraz z przeciwnikami teorii ewolucji, podstawowa zasada biogenetyczna jako dowód procesu ewolucyjnego była zawsze surowo pod ostrzałem. Ale nawet sam Haeckel nie zawsze był wolny od polemik w swoich wywodach .

Przykłady

Przykłady związku między ontogenezą a filogenezą można znaleźć u większości zwierząt wielokomórkowych oraz - w ograniczonym zakresie - także u roślin :

  • Niektóre pierwotne usta (protostomia) i nowe usta (deuterostomia) tworzą zarodek pęcherza moczowego ( blastula ), w którym zapada pierwotne jelito ( archenteron ). Powstały etap ( gastrula ) jest anatomicznie podobny do wydrążonego zwierzęcia .
  • U ludzi i innych ssaków w kilka tygodni po zapłodnieniu pojawiają się również szczeliny skrzelowe w okolicy szyi , z których niektóre przekształcają się np . w kość gnykową . Niektórzy krytycy uważają, że interpretacja tych niewytrenowanych organów jako „skrzeli” jest niedopuszczalna. Ale nie ma rozstrzygającej alternatywnej interpretacji dla tych struktur, które występują dokładnie tam, gdzie można by się spodziewać skrzeli. Hipoteza skrzelowa jest poparta dopasowanym układem naczyń krwionośnych i dopływem nerwów do łuków skrzelowych.
  • Innym przykładem ssaków może być przebudowa embrionalna pierwotnego („gada”) stawu skroniowo-żuchwowego do stawu młotkowo-kowadełkowego ucha środkowego i formowanie wtórnego stawu skroniowo-żuchwowego u ssaków.
  • Struna , jaka występuje u ryb lancetowatych , jest umieszczona przed kręgosłupem .
  • Płód ma włosy na całym ciele, tzw lanugo włosy .
  • Ludzki embrion ma kręgosłup ogonowy, który jest prawie tak duży jak odpowiadający mu embrion świni i jest zmniejszany dopiero później.
  • Larwy płastug , takie jak gładzica czy flądra , podobnie jak inne ryby, mają oczy po obu stronach ciała. Dopiero w dalszym rozwoju wzrok błądzi po przyszłej górnej stronie.

Interpretacje i wyjaśnienia

Oprócz klasycznej teorii rekapitulacji, reprezentowanej przez Haeckela, istnieje słabsza wersja, reguła Baera . Ta zasada z 1828 r., znana również jako „Prawo odpowiednich poziomów”, wyprzedziła teorię rekapitulacji o prawie 40 lat. Zasadniczo mówi: „Larwy lub zarodki dwóch różnych gatunków są bardziej podobne niż dorosłe osobniki tego samego gatunku”.

Von Baer pisał wówczas o zarodkach kręgowców: „Absolutnie nie mogę powiedzieć, do jakiej klasy należą. Mogą to być jaszczurki, małe ptaki lub bardzo młode ssaki, więc pełna jest równość w postaci budowy głowy i tułowia u tych zwierząt.”

Biolog Gregory Bateson ponownie podjął tę ideę w swojej książce Mind and Nature . Chociaż istnieją oczywiste odstępstwa od tej zasady (na przykład larwy owadów), nadal stanowi ona ważny klucz do procesu ewolucyjnego. Uogólnił stwierdzenie, że „podobieństwa poprzedzają różnice w czasie”. Podał również wyjaśnienie, dlaczego tak powinno być: selekcja ewolucyjna dla mutacji genetycznej jest konserwatywna. Mutacja, która wpływa na stadium embrionalne, jest zwykle usuwana szybciej niż mutacja, która zaczyna działać dopiero później, w stadium dorosłym. „Zmiana, która ma wpływ na wcześniejsze życie zarodka, musi przerwać dłuższy i odpowiednio bardziej złożony łańcuch późniejszych wydarzeń”.

Niedawno teoria rekapitulacji została ponownie omówiona w kontekście genów Hox odkrytych w latach siedemdziesiątych . Te geny są bardzo starymi i złożonymi genami, które określają bardzo ogólne struktury ciała i występują w tej samej formie u zwierząt najróżniejszych gatunków. Geny te ingerują stosunkowo wcześnie w rozwój embrionalny. Berliński biolog ewolucyjny Carsten Niemitz pisze : „To imponujące zobaczyć, jak te niewyobrażalnie stare geny przekształcają informacje w żywą formę, jakbyśmy byli czymś w rodzaju ryb lancetowatych, które nie mają nawet głowy, lub nawet prostszych małych zwierząt morskich ”.

Kontrowersje dotyczące embrionów

→ Główny artykuł: kontrowersje dotyczące zarodków

Wkrótce po ich publikacji rozgorzała naukowa kontrowersja, w której obrazy uznano za zbyt schematyczne lub wręcz sfałszowane na temat ilustracji, których Haeckel użył do udowodnienia postulowanego przez siebie prawa, a także do zilustrowania go i wyjaśnienia w popularny sposób. odrzucone. Kontrowersje zostały w dużej mierze zapomniane po śmierci Haeckela, ale ponownie zwróciły uwagę opinii publicznej w publikacji w 1997 roku. Zarzuty te wzbudziły duże zainteresowanie, zwłaszcza kreacjonistów, którzy (niesłusznie) założyli, że podstawowa zasada biogenetyczna, która od dawna nie odgrywała szczególnej roli pod względem technicznym, była centralnym dowodem słuszności teorii ewolucji .

Podrabianie zarzutów

Już w 1868 r. zoolog i anatom Ludwig Rütimeyer Haeckel po raz pierwszy oskarżył Haeckela o fałszowanie jego ilustracji, które w kolejnych dziesięcioleciach powtarzało się kilkakrotnie.

Michael Richardson z St. George's Hospital Medical School w Londynie zwrócił uwagę w 1997 roku, że istnieją poważne różnice w embrionach torbaczy, żab drzewnych, węży i ​​aligatorów, tak że nie mógł sobie wyobrazić, że rysunki Haeckela są prawdziwe. Uważa, że ​​to oszustwo.

Genetyk i laureatka Nagrody Nobla Christiane Nüsslein-Volhard powiedziała w wywiadzie:

– Ernst Haeckel to sfałszował. Wiele jego zdjęć organizmów jest po prostu wymyślonych, aby potwierdzić jego teorię ... ”

Historycy nauki zwracają jednak uwagę, że najczęściej przedstawiane w dyskusji rysunki Haeckela są w dużej mierze oparte na szkicach jego poprzedników (np. von Baer 1828) i nie są oskarżane o fałszerstwo (nawet detale i postawa poszczególnych kończyn są często identyczne). Opisy Haeckela reprezentowały zatem percepcję z początku XIX wieku. Haeckel & Co. zaprezentowali również zarodki preparowane, bez woreczka żółtkowego i przydatków - zwykle opisane w notce na panelach, czasem także w tekście - podczas gdy zdjęcia użyte do porównania często je przedstawiają.

„Schematowane” obrazy, które prawdopodobnie były zamierzone podczas ataków na początku XX wieku, można znaleźć w historii stworzenia Haeckela (Berlin 1879, między s. 272 ​​a 273).

Kreacjoniści i podstawowe prawo biogenetyczne

Z Haeckelem walczyli zaciekle liczni przedstawiciele Kościołów chrześcijańskich ze względu na jego światopogląd, który nazywał monizmem i często był ostro przedstawiany w polemiczny sposób, który postrzegał jego stanowisko jako agresywne przekraczanie granic na zajmowanym przez nich obszarze. W tej debacie ważną rolę odegrała podstawowa zasada biogenetyczna (wówczas jeszcze nazywana „podstawowym prawem biogenetycznym”). Organizacja chrześcijańska nazywa Keplerbund zajął się oskarżenia, odnowionego w 1907 roku przez zoologa Arnold mosiądz , posiadania kute niektóre z obrazów zarodkowych i uczynił je do wiadomości publicznej. W codziennej prasie szalała zacięta walka o „obrazy embrionów Haeckela”. Haeckel przyznał, że schematyzował niektóre obrazy, co jest powszechne w nauce: „…chcę zacząć od skruszonego przyznania się, że niewielka część moich licznych obrazów embrionów (może 6 lub 8 na sto) naprawdę (w sens dr Braßa) są „sfałszowane” – czyli wszystkie te, dla których dostępny materiał obserwacyjny jest tak niekompletny lub niewystarczający, że przy tworzeniu spójnego łańcucha rozwojowego jest się zmuszonym wypełnić luki hipotezami”. Kampania ta zakończyła się deklaracją podpisaną przez wielu niemieckich biologów i anatomów. W nim oskarża się Haeckela o schematyzację jako wykroczenie, ale jego interpretację uznaje się za słuszną. Naukowcy odnieśli się do nowszych badań embriologicznych, które są znacznie dokładniejsze niż materiał użyty przez Haeckela.

Zarówno Keplerbund, jak i Monistenbund (wolne duchem stowarzyszenie, które wróciło do Haeckel) opublikowały dokumentację na temat kampanii.

Podstawowe prawo biogenetyczne odgrywa ważną rolę w wielu pismach kreacjonistycznych i cieszy się tam większą uwagą niż w biologii naukowej. Motywowane religijnie kampania przeciwko Ernst Haeckel i „jego” podstawowe prawo biogenetycznym czy teoria ewolucji została po raz pierwszy usłyszał w 1909 roku w następstwie keynote wykład Haeckel na pięćdziesiątej rocznicy pierwszego wydania Charlesa Darwina dzieła O powstawaniu gatunków .

Krytyka naukowa

Botanik Carl Wilhelm von Nägeli (1817–1891) zarzucił Haeckelowi utożsamianie terminu ontogeneza z rozwojem embrionalnym lub wstępującą fazą rozwoju osobniczego, a jednocześnie wykluczenie istotnych zjawisk, takich jak zmiana pokoleniowa roślin. Błędna jest również idea, że ​​w rozwoju osobniczym nowe etapy wznoszą się do skompresowanej i mniej lub bardziej zaburzonej rekapitulacji filogenezy. Na każdym etapie ontogenezy mogą zachodzić raczej głęboko transformujące zmiany o ewolucyjnym znaczeniu.

Nawet książka Stephena Jaya Goulda Ontogeny and Phylogeny krytykuje teorię i próbuje „wypędzić ducha Haeckela, aby można było dyskutować o ewolucyjnej biologii rozwojowej bez zajmowania się prawem biogenetycznym”. Krytykuje także odniesienie Haeckela do Lamarcka i jego teorii. Z drugiej strony Haeckel nie widział nierozwiązywalnej sprzeczności w teoriach Goethego, Darwina i Lamarcka (zob. prace Haeckela The History of Creation and General Morphology ).

W 2016 roku naukowcy z University of Pennsylvania odkryli na podstawie znalezisk skamieniałości liczących 350 milionów lat, od embrionów po osobniki młodociane, z ryb Aetheretmon, że rozwój tej prehistorycznej ryby nie różni się od dzisiejszego i tym samym zakwestionowali podstawową zasadę biogenetyczną .

Podsumuj psychologię ewolucyjną i rozwojową

Podjęto próby przeniesienia teorii rekapitulacji do psychologii rozwojowej i rozwoju kulturowego człowieka. Zgodnie z tym, dzieci w trakcie socjalizacji powinny przechodzić przez etapy rozwoju kulturowego człowieka. Podejścia te od dawna uważano za porażkę, zwłaszcza, że ​​zostały zinstrumentalizowane ideologicznie, aby udowodnić na przykład, że niektóre kultury są na bardziej zaawansowanym etapie, podczas gdy inne są na etapie „prymitywnym”. Jednak ostatnie badania w dziedzinie psychologii ewolucyjnej i archeologii poznawczej przynajmniej wskazują na podobieństwa między ewolucją poznawczą ludzi a rozwojem poznawczym dzieci. Odnosi się to między innymi do wydajności poznawczej i cech, takich jak język, muzyka, myślenie symboliczne i, ogólnie, interakcja modułów poznawczych . Jednakże, według etologa i psychiatry Gerharda Medicus , wspomniane paralele filologiczne i ontogenetyczne są zaledwie krokami w rozwoju od prostych do złożonych. „Objazdy” zgodnie z regułą biogenetyczną, takie jak te występujące w łukach skrzelowych lub w pierwotnym i wtórnym stawie skroniowo-żuchwowym (patrz wyżej), nie istnieją w rozwoju psychomotorycznym dziecka.

Zobacz też

literatura

Literatura podstawowa

  • Haeckel Ernst: Ogólna morfologia. I: Ogólna anatomia organizmów. II: Ogólna historia rozwoju organizmów . Berlin 1866.
  • Ernst Haeckel: Sandalion . Otwarta odpowiedź na zarzuty fałszerstwa jezuitów. 1-5 Tysiąc. New Frankfurter Verlag GmbH, Frankfurt a. M. 1910.

Literatura wtórna

Indywidualne dowody

  1. ↑ Ernst Haeckel: Ogólna morfologia organizmów. 2 tomy. Berlin 1866 (kopie cyfrowe: t. 1 , t. 2 ).
  2. ↑ Gregory Bateson: Geist und Natur , 1982, s. 208 ff.
  3. ↑ Carsten Niemitz: Sekret wyprostowanego chodu , 2004, s. 128 ff.
  4. ↑ Wywiad z Christiane Nüsslein-Volhard w Die Zeit .
  5. ^ Robert J. Richards: Tragiczny sens życia. Ernst Haeckel i walka o myśl ewolucyjną , 2008, s. 303 ff.
  6. ^ B Dietrich von Engelhardt (1980) Polemiki i kontrowersje Haeckela. Dziennik historii medycznej 15 (3): 284-304. online w JSTOR
  7. ↑ Berliner Volkszeitung z 29 grudnia 1908 r.
  8. ^ Ernst Haeckel i prawo biogenetyczne , w Scott F. Gilbert: Biologia rozwojowa . Wydanie ósme, 2006.
  9. ↑ Deutschlandfunk: "Skamieliny kwestionują podstawowe zasady biogenetyczne". Źródło 13 stycznia 2017 .
  10. ↑ Steven Mithen: Prehistoria umysłu , 2003, s. 66-68, ISBN 0-7538-0204-X .
  11. ^ ST Parker, KR Gibson: Model rozwojowy ewolucji języka i inteligencji u wczesnych hominidów . W: Behavioral and Brain Sciences, tom 3, 1979, s. 367-408.
  12. ^ Gerhard Medicus (1992): Niestosowalność reguły biogenetycznej do rozwoju behawioralnego. Rozwój człowieka 35 (1): 1-8. doi : 10.1159 / 000277108

linki internetowe