Lamarckismi: hankittujen ominaisuuksien periytyminen ja kritiikki

Lamarckismi ja hankittujen ominaisuuksien periytyminen: historia, esimerkit ja kritiikki – miksi Darwinin ja Mendelin löydökset syrjäyttivät Lamarckin näkemykset.

Lamarckismi (myös Lamarckin evoluutio) on evoluutiota koskeva hypoteesi. Evoluutio pyrkii selittämään, miten lajit muuttuvat ajan myötä. Nykyään ainoa laajalti hyväksytty evoluutioteoria on Charles Darwinin ajatusten pohjalta kehitetty evoluutioteoria.

Lamarckismin kehitti Jean-Baptiste de Lamarck. Hän perusti ajatuksensa jossain määrin Charles Darwinin isoisän Erasmus Darwinin ajatuksiin. Lamarckismin mukaan yksilöt eivät periydy vain vanhemmiltaan saamiaan asioita, vaan myös joitakin asioita, jotka he ovat kokeneet elämänsä aikana. Esimerkkinä hän mainitsi kirahvit. Kirahvien, joilla on pitkä kaula, on täytynyt kehittyä esi-isistä, joilla oli paljon lyhyempi kaula. Hänen ajatuksensa oli, että aikuisten oli venytettävä kaulaansa tavoittaakseen lehtiä korkeilta oksilta. Siksi lapset perivät hänen mukaansa pidemmät kaulat. Tätä ajatusta kutsutaan hankittujen ominaisuuksien periytymiseksi.

Vaikka Darwin ei täysin eronnut näistä ajatuksista, hänen luonteenomainen ajatuksensa luonnonvalinnasta liittyy yksilöiden suhteelliseen selviytymiseen ja lisääntymismenestykseen. Paremmin sopeutuneet muodot jättävät keskimäärin enemmän jälkeläisiä. Tämä muuttaa alleelien osuutta populaatiossa.

Gregor Mendel löysi joitakin perinnöllisyyden perussääntöjä. Nämä Mendelin periytymissäännöt ovat täysin ristiriidassa Lamarckin hypoteesien kanssa, mutta sopusoinnussa luonnonvalinnan kanssa. Tämä selittää, miksi Lamarckin ajatuksia ei enää pidetä hyvänä selityksenä evoluutiolle. Lamarck ja Darwin ovat yhtä mieltä siitä, että evoluutiota on tapahtunut.

Lamarckin keskeiset ideat

Kaksi tärkeää periaatetta tiivistävät usein Lamarckin ajattelun: 1) käytön ja käyttämättömyyden laki (use and disuse) — elimet tai ruumiinosat, joita laji käyttää paljon, kehittyvät ja vahvistuvat; joita ei käytetä, surkastuvat, ja 2) hankittujen ominaisuuksien periytyminen — nämä elämän aikana saadut muutokset siirtyvät jälkeläisille. Lamarck ajatteli myös, että eliöillä on eräänlainen sisäinen pyrkimys kohti monimutkaisuutta tai täydellisempiä muotoja, mikä osaltaan ohjaisi kehitystä.

Esimerkit ja havainnollistukset

Kirahvien kaula on klassinen esimerkki, mutta Lamarck esitti myös muita havainnollistuksia, kuten käsityöläisten lihaksikkaat käsivarret tai kasvien ympäristöön sopeutuvat muodonmuutokset. Nämä esimerkit korostavat ajatusta, että ympäristön aiheuttama käyttö tai rasitus muokkaa yksilöä ja muutos periytyy.

Kritiikki ja miksi teoria hylättiin

Lamarckismin varsinainen heikkous on selkeä: se ei tuntenut perinnöllisyyden mekanismia. Kun Gregor Mendel esitti periytymisen partikkelimallin ja 1800–1900-lukujen vaihteessa perinnöllisyystiede kehittyi, kävi ilmi, että perintötekijät (geenit) siirtyvät sukupolvelta toiselle tavalla, joka ei tue yksinkertaista hankittujen ominaisuuksien periytymistä. Lisäksi kokeelliset havainnot, kuten August Weismannin koe, jossa hiirten häntä leikattiin useiden sukupolvien ajan ilman, että lyhyempi häntä periytyi, tukivat ajatusta, että somaattiset muutokset eivät yleensä vaikuta sukusoluihin.

Moderni evoluutiobiologia yhdistää Mendelin perinnöllisyyden ja Darwinin luonnonvalinnan osaksi niin kutsuttua nykysyntyä (modern synthesis). Tässä mallissa perinnöllinen muuntelu syntyy muutoksista geeneissä (mutaatiot) ja sukupolvien mittaan luonnonvalinta muuttaa alleelien suhteita populaatiossa — mekanismi, joka ei perustu hankittujen ominaisuuksien periytymiseen.

Darwin ja Lamarck — vaikutteita ja eroja

Vaikka Charles Darwin tunnetaan luonnonvalinnasta, hän ei täysin sulkenut pois mahdollisuutta, että jotkin kokemukset voisivat vaikuttaa perintöön. Darwin ehdotti myöhäisemmässä työssään teoriaa nimeltä pangenesis, jossa pienet "gemmuleiksi" kutsutut hiukkaset voisivat kuljettaa vaikutuksia elimistöstä sukusoluihin. Pangenesis sai kriittistä arviointia eikä kestänyt myöhempiä kokeellisia tarkasteluja.

Nykykäsitys: epigenetiikka ja kulttuurinen perintö

Viime vuosikymmeninä on löydetty ilmiöitä, jotka herättävät keskustelua periytyvistä ympäristövaikutuksista. Epigenetiikka tutkii DNA:n emäsjärjestyksestä riippumattomia säätelytekijöitä, kuten DNA:n metylointia ja histonimuutoksia, jotka voivat muuttaa geenien aktiivisuutta. Joissain tapauksissa epigeneettisiä merkkejä on havaittu siirtyvän yli sukupolvien ja vaikuttavan jälkeläisten phenotyyppiin. Tämä ei kuitenkaan tarkoita, että Lamarck olisi "oikeassa" siinä mielessä kuin alkuperäinen teoria väitti — monet epigeneettiset muutokset ovat väliaikaisia, ne voivat palautua, ja ne eivät tarjoa yleistä mekanismia uuteen perinnölliseen muunteluun samalla tavalla kuin geneettiset mutaatiot.

Lisäksi on hyvä erottaa biologinen periytyminen kulttuurisesta periytymisestä: eläinten ja ihmisten opitut käyttäytymismallit ja teknologiat voivat levitä ja säilyä populaatioissa ilman geneettisiä muutoksia. Tämä "perintö" on tärkeä evoluution osa monilla tasoilla, mutta se ei ole sama kuin Lamarckin kuvaama geneettinen periytyminen.

Lamarckismin historiallisen merkitys

Vaikka Lamarckin mekanismit eivät kestäneet myöhempää tieteellistä tarkastelua, hänen työnsä oli merkittävä askel kohti luonnollisten selitysten etsimistä lajien muutoksille. Lamarck toi esiin ajatuksen, että lajit muuttuvat ajan myötä ympäristön ja elintapojen vaikutuksesta — ajatus, joka edesauttoi evoluutioteorian syntyä. Nykyään hänen nimensä yhdistetään usein vanhentuneeseen mekanismiin, mutta historiallisesti hän on keskeinen hahmo evoluutiobiologian kehityksessä.

Yhteenveto

Lamarckismi korosti hankittujen ominaisuuksien periytymistä ja käytön sekä käyttämättömyyden merkitystä lajien muuttumisessa. Myöhemmät tieteelliset löydöt, erityisesti Mendelin periytymislait ja Weismannin kokeet, johtivat siihen, että teoria ei ole nykyisen evoluutiobiologian ydin. Nykyinen tutkimus epigenetiikassa ja kulttuurisessa periytymisessä tarjoaa kuitenkin nyansseja keskusteluun siitä, miten ympäristö voi vaikuttaa jälkeläisiin — mutta nämä havainnot eivät palauta Lamarckin alkuperäistä teoriaa sellaisena kuin se alun perin esitettiin.

Lamarckin teoria

Joidenkin mielestä "Lamarckismin" tunnistaminen pelkästään hankittujen ominaisuuksien periytymiseen on liiallista yksinkertaistamista, jota toistetaan oppikirjoissa toistuvasti. Stephen Jay Gould kirjoitti, että 1800-luvun lopun evolutionistit "lukivat Lamarckin uudelleen, heittivät sen sisuskalut sivuun... ja nostivat yhden mekaniikan näkökohdan - hankittujen ominaisuuksien periytymisen - keskeiseen asemaan, jota se ei koskaan ollut Lamarckille itselleen". Hän väitti, että "Lamarckilaisuuden rajoittaminen tähän suhteellisen pieneen ja epäselvään Lamarckin ajattelun nurkkaan on leimattava enemmän kuin vääräksi nimeksi ja todella häpäisemään miehen ja hänen paljon kattavamman järjestelmänsä muistoa". Gould kannatti "lamarckilaisuuden" laajempaa määrittelyä Lamarckin yleisen evoluutioteorian mukaisesti.

Kuten Michael Ghiselinin ja Stephen Jay Gouldin kaltaiset tiedehistorioitsijat ovat kuitenkin huomauttaneet, mikään näistä näkemyksistä ei ollut Lamarckin alkuperäinen. Päinvastoin, Lamarckin panos oli systemaattinen teoreettinen kehys evoluution ymmärtämiseksi. Hän näki evoluution koostuvan kahdesta prosessista;

1. Le pouvoir de la vie (monimutkaistuva voima) - jossa nesteiden luonnollinen, alkemistinen liike syövyttää kudoksista elimiä, jotka johtavat yhä monimutkaisempaan rakenteeseen riippumatta siitä, käytetäänkö elintä vai ei. Tämä ajaisi eliöitä yksinkertaisista muodoista monimutkaisiin muotoihin.
2. L'influence des circonstances (sopeutumisvoima) - jossa hahmojen käyttö ja käytöstä poistaminen johti siihen, että organismit sopeutuivat paremmin ympäristöönsä. Tämä veisi organismeja sivusuunnassa pois polulta yksinkertaisesta monimutkaiseen ja erikoistaisi ne ympäristöönsä.

Pohjimmiltaan ympäristön muutos saa aikaan muutoksen tarpeissa (besoins), mikä johtaa muutokseen käyttäytymisessä, muutokseen elinten käytössä ja kehityksessä, muutokseen muodossa ajan myötä - ja siten lajin asteittaiseen muuntumiseen (muutokseen).

Nykyaikainen näkemys on, että kumpaakaan hänen kahdesta "voimastaan" ei ole olemassa; Lamarckin ansioksi voidaan lukea ensimmäinen täysin valmis selostus evoluutiosta. Hänen käsityksensä evoluution synnystä ovat kuitenkin täysin virheellisiä.

Kirahvin kaulan evoluutiota käytetään usein esimerkkinä Lamarckismin selityksissä.

Kysymyksiä ja vastauksia

Kysymys: Mitä on lamarckismi?

K: Miten se eroaa yleisesti hyväksytystä evoluutioteoriasta?

Kysymys: Kuka oli Erasmus Darwin?

K: Mitä esimerkkiä Lamarck käytti havainnollistamaan hypoteesiaan?

Kysymys: Miten mendeliläinen periytyminen on ristiriidassa Lamarckin hypoteesien kanssa?

Kysymys: Mistä molemmat teoriat ovat yhtä mieltä?

Hae kirjaimella