Ateusze, kateusze i amisze

Janosz, nie wpuściłeś ty przypadkiem Świadków Jehowy do domu? Wide grin

Post został pochwalony 0 razy

Najpierw o bakteriach
Escherichia coli to zwykła pałeczka okrężnicy, bakteria bardzo pospolita. Wokół nas są ich setki miliardów miliardów, a około miliarda, jak szacuje Lenski, mieszka w tej chwili w jelicie grubym każdego z nas. Większość z nich jest zupełnie nieszkodliwa, ba, odnosimy nawet pewne pożytki z ich obecności. Co pewien czas powstaje jednak jakiś zjadliwy szczep. Cóż, jeśli uwzględnimy wielkość populacji, takie ewolucyjne nowości nie powinny nikogo dziwić, choćby mutacje zdarzały się bardzo rzadko. Policzmy zresztą — nawet jeśli przyjmiemy, że prawdopodobieństwo mutacji podczas podziału komórki bakteryjnej wynosi jeden na miliard, to i tak zupełnie wystarczy, żeby każdego dnia gdzieś na świecie zmutował każdy gen w genomie tego gatunku. Z drugiej strony jednak można na to spojrzeć jak Richard Lenski: „To wielka szansa dla ewolucji".
Lenski i jego zespół postanowili tę szansę wykorzystać, tyle że w laboratorium, w warunkach kontrolowanych. Eksperyment, a raczej cały cykl eksperymentów, zaplanowany został z niezwykłą starannością i dopracowany w najdrobniejszych szczegółach. Te detale są niezmiernie ważne w kontekście poszukiwania dowodów ewolucji, a opisywany tu program badawczy należy do najlepszych w tym nurcie. Dlatego nie chcę ich pominąć, to jednak oznacza, że następnych kilka stron będzie nieco odmiennych od reszty książki, nie tyle może trudniejszych, co wymagających nieco większego skupienia. (Z tego względu, jeśli mógłbym coś zasugerować, proponuję, żeby przerwać na chwilę czytanie, jeśli ktoś jest znużony po długim dniu pracy, a dla ułatwienia podpowiem, że każdy — proszę wierzyć — detal w opisie ma znaczenie i nikt, kto prześledzi tekst uważnie, na pewno nie musiał drapać się w głowę i zastanawiać, o co w tym wszystkim chodzi). Zatem zapraszam!
E. coli rozmnaża się bezpłciowo — prosty podział komórkowy — więc bardzo łatwo sklonować wielką liczbę genetycz-nie identycznych osobników w stosunkowo krótkim czasie. W roku 1988 Lenski stworzył taką populację, po czym rozdzielił ją do dwunastu pojemników z identyczną pożywką — agarową galaretką z cytrynianem (jako środkiem konserwującym) i glukozą jako źródłem kluczowego dla bakterii składnika pokarmowego, czyli węgla. Wszystkie pojemniki umieszczono w inkubatorze, gdzie bakteriom było ciepło i wygodnie, a dodatkowo co jakiś czas mieszano zawartość naczynek, by zapewnić wszystkim osobnikom (jeśli bakterie Hą osobnikami) równy dostęp do pożywienia. Właśnie tak wyglądały początki dwunastu odrębnych linii ewolucyjnych pałeczki okrężnicy, których przeznaczeniem były dwie dekady pełnego rozdzielenia (można dopatrzyć się tu analogii /, dwunastoma plemionami Izraela, wyjąwszy to, że Izraelitom wolno było zawierać mieszane małżeństwa).
Kolonii nie trzymano cały czas w tych samych pojemnikach — przeciwnie — codziennie każdy ze szczepów przenoszony był do nowego. (Proszę to sobie wyobrazić: dwanaście bakteryjnych linii ewolucyjnych przez dwadzieścia lat, to ponad siedem tysięcy szalek dla każdej linii). Tak więc co dzień do nowego, dziewiczo czystego naczynia przenoszono jedną setną populacji bakterii z szalki używanej poprzedniego dnia, a tam czekała już na nie świeża pożywka o wysokiej zawartości glukozy. W takich warunkach bakterie gwałtownie się mnożyły (czyli dzieliły), ale nie trwało to długo, już bowiem po upływie doby zaczynało brakować substancji odżywczych: nadchodziła era głodu. Innymi słowy każda z populacji przechodziła przez fazę błyskawicznej ekspansji, a potem osiągała stan równowagi. Wtedy badacze pobierali kolejną próbkę i cały cykl zaczynał się od nowa i tak tysiące razy. W przyspieszonym świecie bakteryjnych odpowiedników geologicznych epok zawsze po glukozowym eldorado następował głód, od którego uwolniony miał być tylko co setny „mieszkaniec" kolonii. Takich szczęśliwców, którzy — jak pasażerowie szklanej arki Noego — trafiali na nową szalkę, czekał następny glukozowy raj. To doprawdy więcej niż idealne warunki ewolucji, a kiedy jeszcze mamy dwanaście odrębnych ewolucyjnych scen...
Jak już mówiłem, Lenski i jego zespół pracowali nad tym projektem ponad dwadzieścia lat, a siedem tysięcy próbek w każdej linii to, uwzględniając średnio sześć, siedem bakteryjnych podziałów na dobę, niemal czterdzieści pięć tysięcy pokoleń. Przekładając to na ludzką skalę — czterdzieści pięć tysięcy pokoleń dzieli nas od Homo erectus. Z jednej strony wydaje się, że to dużo, ale przecież w historii naszego gatunku milion lat to znowu nie aż tak wiele. W każdym razie Lenski badał zmiany ewolucyjne w czasie, który dla bakterii był odpowiednikiem naszego miliona lat — pomyślmy, o ile więcej ewolucja mogłaby (i zdołała) dokonać w ciągu, na przykład, stu milionów lat, a tyle liczy historia ssaków. Pamiętajmy też, że również sto milionów lat jest w standardach czasu geologicznego (czyli ewolucyjnego) dość krótkim okresem. (Tak na marginesie — cały projekt miał też bardzo interesujące „wątki poboczne", na przykład w niektórych liniach po dwóch tysiącach pokoleń badacze zastąpili glukozę maltozą. Ja jednak pozostanę przy głównym, glukozowym projekcie). W ciągu dwudziestu lat trwania eksperymentu badacze mogli co pewien czas porównywać ze sobą poszczególne kolonie i obserwować „dziejącą się ewolucję". Regularnie też zamrażali próbki poszczególnych szczepów, dzięki czemu mieli do dyspozycji „wskrzeszane skamieniałości", reprezentujące kluczowe punkty procesu ewolucyjnego. Przyznacie chyba, że projekt eksperymentu był naprawdę genialny. Jeśli ktoś jeszcze się z tym nie zgadza, proszę, oto kolejny dowód, jak precyzyjnie zostało zaplanowane całe badanie.
Jak pamiętamy, pisałem, że w dwunastu oryginalnych pojemnikach znalazły się klony, bakterie identyczne genetycznie. Ale nie do końca, a powód był bardzo interesujący. Otóż wcześniej Lenski badał w swoim laboratorium bakteryjny gen ara, który występuje w dwóch postaciach: Ara+ i Ara- (ara to w rzeczywistości operon, czyli grupa genów, ale dla dalszych rozważań nie ma to wielkiego znaczenia). Czym się one różnią, można wykryć, jeśli „posiejemy" bakterie na szal-w pokrytej agarem zawierającym cukier arabinozę i specjalny chemiczny barwnik — tetrazol. (Przy okazji — „wysiewanie" to w żargonie bakteriologów nazwa procedury polegającej na tym, że starannie rozmazujemy odrobinę zawiesiny zawierającej bakterie na szalce, na cienkiej warstwie agarowego żelu, a następnie umieszczamy ją w inkubatorze. Kolonie bakterii rosną na takiej pożywce, tworząc pierścienie — kolejne miniaturowe czarcie kręgi*). Jeżeli pożywka zawiera arabinozę i barwnik, różnicę między Ara+ i Ara- zobaczymy tfołym okiem; niektóre kolonie będą białe, inne czerwone. Lenski i jego współpracownicy uznali, że obserwowanie tej różnicy może coś wnieść do już wówczas planowanego przez nich eksperymentu (słusznie, jak się zaraz przekonamy) i dlatego przy „zasiedlaniu" pierwszych próbek wykorzystali Hześć szczepów Ara+ i sześć Ara-. Po co? Oto jeden z przykładów: zróżnicowanie kolorystyczne świetnie się przydało do weryfikacji codziennych procedur eksperymentalnych. Wystarczyło wysiewać nowe szalki naprzemiennie, a gdyby popełniony został jakiś błąd, na przykład zamieniono pipetki, bardzo szybko wyszłoby to na jaw (kolor!). Sprytne, nieprawdaż? Dbałość o procedury to kolejna cecha naprawdę dobrego naukowca.
Pominąwszy jednak wariant operonu ara, dwanaście oryginalnych szczepów niczym się nie różniło, a ponieważ innych różnic między Ara+ i Ara- biolodzy przynajmniej dotychczas nie wykryli, w kontekście omawianego tu eksperymentu można uznać ten gen za odpowiednik kolorowych obrączek zakładanych ptakom przez ornitologów, wyłącznie po to, żeby łatwiej je było rozróżnić.
No, dobrze. Mamy więc dwanaście odizolowanych szczepów i możemy obserwować ich podróż przez tysiące kolejnych generacji, a dodatkowo jeszcze zadbaliśmy, by wszystkie szczepy miały zapewnione identyczne warunki, choćby stałe cykle obfitości i ubóstwa. Pierwsze pytanie — czy w ogóle wystąpią jakieś różnice „międzypokoleniowe"? Czy potomkowie będą się różnić od przodków, a jeśli tak, czy we wszystkich dwunastu szczepach zmiany ewolucyjne będą takie same, czy też zaobserwujemy rozbieżności?
Jak mówiłem, pożywka zawierała glukozę i było to jedyne dostępne bakteriom źródło węgla. Eksperymentatorzy zadbali też o to, by jej zasoby były ograniczone, co oznacza, że właśnie stężenie glukozy było kluczowym czynnikiem determinującym wielkość populacji i decydującym, kiedy osiągnie ona maksimum. (Inaczej mówiąc, gdyby badacze dodali rano do szalki więcej glukozy, dochowaliby się pod wieczór liczniejszej populacji, a gdyby dołożyli kolejną porcyjkę, kiedy pierwsza już się skończyła i namnażanie ustało, mielibyśmy do czynienia z kolejną „eksplozją populacyjną", po której wielkość populacji ustabilizowałaby się na nowym, wyższym poziomie). W takich warunkach darwinista może oczekiwać, że jeżeli pojawi się jakakolwiek mutacja pozwalająca pojedynczej bakterii bardziej efektywnie wykorzystywać glukozę, dobór naturalny będzie ją promował i za sprawą skuteczniejszej reprodukcji tak zmutowane bakterie zaczną zdobywać przewagę nad swoimi niezmutowanymi „kolegami". Ta przewaga jeszcze silniej uwidoczni się w kolejnej populacji i w kolejnej, aż w pewnym momencie mutanty zmonopolizują cały szczep. I dokładnie tak się stało, i to we wszystkich dwunastu liniach — następujące po sobie generacje coraz skuteczniej radziły sobie z przetwarzaniem glukozy. Na tym jednak nie koniec, radziły sobie bowiem też lepiej pod innymi względami, a co więcej, różne szczepy miały odmienne historie mutowania. Jak badacze to wykryli? Wystarczyło pobierać próbki z poszczególnych linii i porównywać je — ze względu na „dostosowanie" (fitness) — z odpowiednimi „skamielinami", czyli próbkami odpowiednich populacji ancestralnych. (Wspomniałem wcześniej, że bakterie można na pewien czas zamrozić i po rozmrożeniu funkcjonują one tak samo jak wcześniej i mogą się bez problemu rozmnażać). Jaką miarą „dostosowania" posłużył się Lenski? W jaki sposób porównywał „przodków" i „potomków"? Tu właśnie dała o sobie znać jego niozwykła pomysłowość — otóż eksperymentatorzy pobierali próbkę z testowanej populacji bakterii, a następnie na nowej H/.alce mieszali ją z identycznej wielkości próbką „odmrożonych przodków" (nie muszę chyba dodawać, że te kolonie nie miały później żadnego kontaktu ze szczepami nadal wykorzystywanymi w głównym projekcie).
Tak więc pojawia się szalka, w której żyją dwa konkuru-Ji|co szczepy, „współczesny" i „żywa skamieniałość", i chcemy nie dowiedzieć, który z nich wygra rywalizację. Jak mamy je odróżnić, skoro bakterie już się ze sobą zmieszały? Teraz właśnie — nie przypadkiem chwaliłem pomysłowość Len-ukiego i jego współpracowników — przydały się dwa genetyczne warianty: „czerwone" (Ara-) i „białe" (Ara+). Dzięki nim, jeśli ktoś chciał porównać ewolucyjne dostosowanie, powiedzmy, Szczepu V z jego ancestralną populacją, wystarczyło pamiętać, by odpowiednio dobrać „skamieniałość" do rozmrożenia. Jeżeli Szczep V to Ara+, porównywać z nim trzeba rozmrożonych przodków z wariantem Ara- i przeciwnie. To w pełni uprawniona metoda, bo —jak pamiętamy — wariant operonu ara różnicuje kolor i w tych warunkach eksperymentalnych nie miał żadnego wpływu na dostosowanie oHobnika. Barwa jest całkowicie neutralnym markerem i, posługując się tym kryterium, można z zupełnie czystym hu mieniem porównywać dwa szczepy. Wystarczy zrobić posiew i stwierdzić, ile bakterii rosnących na płytce jest białych, a ile czerwonych.
Już wiemy, że podczas eksperymentu wzrosło dostosowanie wszystkich dwunastu szczepów. Wszystkie zaczęły lepiej Mobie radzić w warunkach ograniczonych zasobów glukozy za sprawą kilku zmian, jakie zachodziły w kolejnych generacjach. Ogólnie jednak niemal z pokolenia na pokolenie, i to w każdej z dwunastu linii, populacje w kolejnych szalkach ro-Hly szybciej, powiększały się też średnie rozmiary bakterii, co przedstawia zamieszczony na następnej stronie wykres.

Punkty na wykresie ilustrują rzeczywiste dane zebrane w trakcie eksperymentu, krzywa natomiast stanowi matematyczne przybliżenie trendu, z którym w tym przypadku mamy do czynienia. Krzywa widoczna na tym wykresie to hiperbola*. (Możliwe, że wykres jakiejś bardziej skomplikowanej matematycznej funkcji lepiej pasowałby do uzyskanych danych, ale hiperbola na tyle dobrze spełnia swoje zadanie, że nie ma po co przesadzać. Biolodzy zresztą, tak jak i przedstawiciele innych dyscyplin, często wykorzystują matematyczne krzywe do porządkowania zebranych danych, od fizyków jednak różni nas chociażby to, że rzadko udaje nam się osiągnąć idealne dopasowanie: nasze obserwacje są zwykle znacznie bardziej chaotyczne. Poza tym w biologii, w przeciwieństwie do fizyki, idealne krzywe udaje się uzyskać tylko wówczas, gdy mamy do dyspozycji bardzo duże zbiory danych zebranych we w pełni kontrolowanych warunkach. Tak właśnie jest w przypadku eksperymentu Lenskiego).
* Jak zapewne pamiętacie, kiedy zajmowaliśmy się dhigością kłów słoni odstrzelonych w Ugandzie w latach 1925-1958, za najlepiej pasującą do zebranych danych przyjęliśmy linię prostą. Tłumaczyłem wówczas, że metoda dopasowywania takiej linii (regresja liniowa) polega na tym, iż bierzemy cały pęk prostych przebiegających przez wykres i wybieramy tę, która gwarantuje, że suma kwadratów odległości między daną prostą a punktami znajdującymi się na wykresie będzie najmniejsza. Nic jednak nie stoi na przeszkodzie, by analogiczną procedurę przeprowadzić z użyciem innych niż prosta matematycznych krzywych. W tym przypadku badacze zdecydowali się na hiperbolę, ale sama metoda się nie zmienia — rozpatrujemy wszystkie możliwe hiperbole i wybieramy tę, która minimalizuje sumę kwadratów. Lenski posłużył się nieco uproszczoną wersją tej skomplikowanej statystycznej techniki, niemniej zamieszczona na wykresie hiperbola spełnia określony wyżej warunek.
Jak widać na wykresie, wyraźny wzrost średniej wielkości „ciała" bakterii można było zaobserwować w pierwszych dwóch tysiącach pokoleń. Pojawia się zatem interesujące pytanie — skoro wzrost taki wystąpił w przypadku wszystkich dwunastu linii ewolucyjnych, czy u wszystkich był taki sam za sprawą identycznych genetycznych modyfikacji. Otóż nie — i to rezultat bez wątpienia bardzo ważny. Pierwszy z zamieszczonych obok wykresów przedstawia dane dla tylko jednej z linii, spójrzmy teraz na analogiczny wykres dla wszystkich dwunastu — z łatwością dostrzeżemy, że przebieg krzywych jest zróżnicowany.

Oczywiście każda z nich w pewnym momencie osiągapto-teau (czyli moment, w którym praktycznie przestaje rosnąć), ale wielkość, przy której stan ten zostaje osiągnięty, różni się niemal dwukrotnie. Krzywe też wyglądają inaczej — ta, która osiąga najwyższą wartość przy pokoleniu 10 000, początkowo rośnie znacznie wolniej niż pozostałe i „prześciga" je dopiero w okolicy generacji oznaczonej numerem 7000 (uwaga: proszę nie mylić plateau na tych wykresach z poziomem równowagi liczności populacji dla poszczególnych szalek. Omawiane w tym momencie krzywe ilustrują czas ewolucyjny, mierzony w generacjach; wcześniej interesowało nas, co dzieje się w ciągu doby na jednej szalce).
Ta ewolucyjna zmiana wskazuje, że jeśli jest się pałeczką okrężnicy i walczy o przetrwanie w środowisku o wysoce
162 Masz to przed samym nosem
zmiennej zawartości glukozy, to z jakichś powodów lepiej być większym. Nie będę może w tym momencie spekulował, jaką przewagę daje rozmiar (jest sporo alternatywnych wyjaśnień), najwyraźniej musi jednak tak być, skoro zmiany w tym kierunku zaobserwowano we wszystkich szczepach. Ważniejsze w tym momencie wydaje się, iż urosnąć można na wiele sposobów — dzięki różnym mutacjom — i wszystko wskazuje, że to właśnie zdarzyło się w eksperymencie Len-skiego. To oczywiście samo w sobie jest interesującym odkryciem, ale jeszcze ciekawsze, że czasem dwie linie zupełnie niezależnie „odkrywały" tę samą drogę do stania się większym. Lenski i drugi, niezależny zespół, zbadali ten problem, analizując przez ponad dwadzieścia tysięcy pokoleń zmiany w DNA dwóch szczepów, które ewidentnie podążały tą samą ewolucyjną drogą. Najbardziej zadziwiające, że oba zespoły wykryły zmiany w ekspresji 59 genów i w obu liniach zmiany te miały identyczny charakter. Jeśli nie sięgniemy po wyjaśnienie ewolucyjne i dobór naturalny, paralelizm na taką skalę staje się czymś kompletnie nieprawdopodobnym, bo szansa przypadkowej zbieżności aż 59 zmian jest znikomo mała. To właśnie o takich zdarzeniach kreacjoniści mówią, że „to nie mogło zdarzyć się przez przypadek", bo „prawdopodobieństwo jest zbyt małe". Mają rację. Tylko że to nie jest przypadek. To kumulacyjne działanie doboru naturalnego, który w obu liniach — niezależnie — faworyzuje te same, zachodzące krok po kroku zmiany. Nie ma w tym ani grama przypadku.
Gładka krzywa, jaką widzimy na wykresie ilustrującym wzrost komórek, to bardzo mocny argument na rzecz tezy, iż korzystne zmiany zachodzą stopniowo. Czy jednak nie nazbyt stopniowo i powoli, można zapytać. Czy nie należałoby raczej oczekiwać gwałtownych „skoków", gdy włączają się kolejne korzystne mutacje? Nie — to zresztą zależy od kilku czynników, takich jak liczba niezbędnych mutacji, zmiany wielkości komórek zachodzące pod wpływem mechanizmów niegenetycznych, czy wreszcie częstość pobierania próbki. Co ciekawe, jeśli przyjrzymy się wykresowi ukazującemu do-
CZTERDZIEŚCI PIĘĆ TYSIĘCY POKOLEŃ W LABORATORIUM 163
stosowanie, można odnaleźć przynajmniej pewne sygnały takiej „skokowości". Kiedy wyjaśniałem wcześniej, skąd na wykresie wzięła się hiperbola, dodałem też, że całkiem możliwe, iż inna, bardziej złożona matematyczna funkcja lepiej pasowałaby do zebranych danych. Matematycy (i statystycy) mówią w takiej sytuacji o modelu. I jak się okazuje, do danych zaprezentowanych na poprzednich wykresach istotnie znacznie lepiej niż hiperbola pasuje taki właśnie „skokowy" model, jaki widać na poniższym wykresie.

Oczywiście nie sposób dowieść, że pełne dane byłyby idealnie z nim zbieżne (to zresztą nigdy nie jest możliwe). Możemy jednak z całą pewnością stwierdzić, że zebrane dane co najmniej nie wykluczają, iż mamy w tym momencie do czynienia z stopniową akumulacją mutacji*.
* Takiej stopniowej ewolucji możemy oczekiwać właśnie u organizmów takich jak bakterie, które — przynajmniej przez większość czasu — rozmnażają się bezpłciowo. U zwierząt takich jak my, które skazane są na rozmnażanie płciowe, ewolucja nie musi czekać na jakąś „kluczową mutację", która dopiero „włączy" konkretną zmianę. (To błąd w rozumowaniu dość powszechny u tych przeciwników ewolucji, którzy przynajmniej starają się udawać, że myślą logicznie). U gatunków rozmnażających się płciowo odmienne genetyczne warianty już istnieją, większość z nich to efekt wcześniej zaszłych mutacji, które pozostały w genetycznej puli populacji i w jej ramach są „tasowane". Dobór naturalny działa w tym wypadku raczej tak, jakby zmieniał układ kart w genetycznej talii (a może raczej starszeństwo figur), i dzięki temu nie musi „czekać" na mutacje. To one na niego czekają. Rozmnażające się bezpłciowo bakterie nie mają takiej możliwości i w odniesieniu do nich w zasadzie nie ma też zastosowania pojęcie puli genetycznej.
Dobrze — przedstawiłem tu rzeczywiście piękny przykład działania ewolucji zachodzącej dosłownie na naszych oczach i przed naszymi nosami, a przy tym świetnie udokumentowanej: dwanaście odrębnych linii, „żywe skamieniałości"; jednym słowem żadnych metafor — czysty konkret i twarde dane. Pora, żeby przejść dalej
Do tego momentu eksperyment Lenskiego opisywałem tak, jakby każdy z dwunastu szczepów ewoluował („zwiększał dostosowanie (fitness)") z grubsza w ten sam sposób. Niektóre, co prawda, trochę szybciej, inne wolniej, ale poza tym nie ma różnic. No więc w rzeczywistości było niezupełnie tak. W późniejszych fazach eksperymentu ta reguła została złamana i pojawił się jeden, ale bardzo znaczący wyjątek. Coś dziwnego zdarzyło się wkrótce po generacji 33 000. Zupełnie tak, jakby jedna z linii — nazwijmy ją roboczo Ara-3 — raptem oszalała. Sami spójrzcie zresztą na następny wykres:

na osi pionowej, oznaczonej OD (od „optical density", czyli „gęstość optyczna") odczytujemy wielkość populacji na szalce: wypełniający ją roztwór staje się tym bardziej mętny, im więcej osobników liczy populacja, i taką „optyczną gęstość" można wyrazić liczbowo. Jak widać, początkowo wartość współczynnika OD dla szczepu Ara-3 wahała się wokół 0,04, czyli wynosiła mniej więcej tyle samo, co u pozostałych szczepów. Raptem, około generacji 33 100, OD dla Ara-3 (i tylko dla tego szczepu!) raptownie się zmieniła: wzrosła aż sześciokrotnie i osiągnęła 0,25 (w pozostałych liniach taka zmiana nie wystąpiła). Istna eksplozja populacyjna, można powiedzieć, i nowy stan równowagi ustalił się na poziomie nieosiągalnym dla innych populacji. Zupełnie jakby Ara-3 (i tyl-ko Ara-3) dostała dodatkową dawkę glukozy. Nic takiego się jodnak nie zdarzyło, eksperymentatorzy nie popełnili żadnego błędu i we wszystkich pojemnikach stężenie glukozy było identyczne.
Cóż więc się stało? Co tak gwałtownie zmieniło Ara-3? Lenski z pomocą dwóch jeszcze naukowców znalazł odpowiedź na te pytania. Warto, żebyśmy i myją poznali. Jak pamiętamy, zasoby glukozy we wszystkich pojemnikach były ograniczone i stąd każdy mutant, który zdołał „odkryć" bardziej efektywny sposób jej wykorzystywania, automatycznie zyskiwał przewagę ewolucyjną. Coś takiego właśnie działo nie we wszystkich dwunastu szczepach. Opisując ogólne założenia projektu Lenskiego, wspomniałem również o tym, że glukoza nie była jedynym składnikiem pokarmowym w pożywce, zawierała ona bowiem również sporo cytrynianu (to związek chemiczny stosowany często jako środek konserwujący i dodatek smakowy w przemyśle spożywczym). Bakterie K. coli nie potrafią jednak metabolizować cytrynianu, przynajmniej w obecności tlenu, a tego im akurat w eksperymencie Lenskiego nie brakowało. Gdyby tak jakiś mutant z jego hodowli nauczył się wykorzystywać tę substancję w celach pokarmowych, miałby prawdziwe używanie. I coś takiego przydarzyło się Ara-3. Ten szczep — tylko on jeden spośród całej dwunastki — w pewnym momencie wykształcił zdolność metabolizowania cytrynianu, a nie tylko glukozy, Dzięki temu zdobył zupełnie nowe, bogate źródło węgla. Nic dziwnego, że nastąpiła eksplozja populacyjna i w kolejnych szalkach stabilizacja następowała na o wiele wyższym poziomie.
Ustaliwszy, co szczególnego przydarzyło się Ara-3, Lenski ze współpracownikami postanowili przyjrzeć się temu bliżej. Przede wszystkim chcieli dowiedzieć się, czy tak nagła — i opłacalna — zmiana metabolizmu była wynikiem dużej, pojedynczej mutacji, na tyle rzadkiej, że tylko jeden z tuzina szczepów miał wystarczająco dużo szczęścia, by mu się przytrafiła. Innymi słowy, badacze postanowili sprawdzić, czy była to mutacja analogiczna (tyle, że rzadsza) do tych, których znacznie słabsze konsekwencje widać na wykresie
przedstawiającym dostosowanie poszczególnych linii. Taki wariant Lenski uznał jednak za mało prawdopodobny i warto wiedzieć, dlaczego. Powód jest prosty, tylko trzeba na to wpaść: otóż, jeśli zna się średnią częstość mutacji w bakteryjnym genomie i jego wielkość (a to akurat badacze wiedzieli), wystarczy trochę policzyć, żeby mieć niemal pewność, że przy trzydziestu tysiącach generacji czasu jest dość, by każdy gen w każdej z dwunastu linii zmutował co najmniej raz. A jeżeli tak, to odpada wariant jakiejś wyjątkowo rzadkiej mutacji u Ara-3, bo statystyka wskazuje, że taka sama mutacja powinna niezależnie wystąpić również w kilku innych szczepach. Trzeba było zatem poszukać innego rozwiązania. Teoretycznie istnieje jeszcze inna możliwość, bardzo dla ewo-lucjonisty kusząca (ostrzegam — teraz przechodzimy do naprawdę trudnych i złożonych kwestii. Jeśli jest już późny wieczór, znów lepiej odłożyć lekturę do następnego dnia...). Cóż bowiem — takie pytanie postawili przed sobą badacze — jeśli powstanie biochemicznej maszynerii niezbędnej do metabolizowania cytrynianu wymaga nie jednej, ale dwóch lub trzech mutacji? I nie mówimy w tym momencie o mutacjach, które można prosto sumować, wówczas bowiem wystarczy, by zaszły w dowolnej kolejności, a każda z nich (przyjmijmy, że rozważamy wariant dwóch mutacji) pozwala już pobierać jakieś składniki pokarmowe z cytrynianu, czyli jakby o połowę skraca drogę do celu, a jeśli zajdą obie, ów cel (nabycie przez bakterię umiejętności metabolizowania nowej substancji) zostaje w pełni zrealizowany. Taki ewolucyjny mechanizm byłby w pewnym sensie analogiczny do tego, którego działanie obserwowaliśmy, analizując czynniki decydujące o wzroście średniej wielkości osobnika w każdej z linii. Jak już jednak mówiłem, tego typu procesy statystycznie mają szansę zajść na tyle często, że nie da się za ich pomocą wyjaśnić absolutnej wyjątkowości zdarzenia zaobserwowanego przez badaczy w Ara-3. Nie — unikatowość tego zjawiska niemal jednoznacznie wskazuje, że mamy do czynienia z czymś na kształt „nieredukowalnej złożoności", do którego to pojęcia z wielką lubością odwołują się kreacjoniści. Mówi-my zatem o takiej biochemicznej ścieżce, na której produkt jednej reakcji jest niezbędny, by zaszła kolejna, apod nieobecność drugiego proces nie zachodzi. Konieczne są zatem dwie mutacje (nazwijmy je A i B), które umożliwią katalizę dwóch różnych reakcji. Zgodnie z tą hipotezą istotnie obie mutacje musiałyby zajść, zanim byłby z nich jakikolwiek pożytek, a znikomo niskie prawdopodobieństwo takiego zdarzenia istotnie może tłumaczyć, dlaczego wyczynu tego zdołał dokonać tylko jeden z dwunastu szczepów.
No dobrze, na razie była to tylko hipoteza. Czy istnieje metoda, by eksperymentalnie sprawdzić, co się naprawdę wydarzyło? Tak, i zespół Lenskiego ją wymyślił, błyskotliwie (po raz kolejny) wykorzystując w tym celu zebrane wcześniej „skamieniałości". Sama hipoteza brzmi zaś, przypomnijmy, następująco: w pewnym, nieznanym, momencie, w Ara-3 pojawiła się pierwsza mutacja, mutacja A. Nie miało to na razie żadnych widocznych następstw, ponieważ nie doszło jeszcze do mutacji B. Ta oczywiście z identycznym prawdopodobieństwem zdarzyć się mogła w każdym z dwunastu szczepów i pewnie nawet się zdarzyła, tyle że te pozostałe linie nie odniosły z niej żadnych pożytków, B bowiem jest mutacją korzystną tylko wtedy, gdy poprzedzi ją mutacja A. Jedynym „uprzywilejowanym" okazał się szczep Ara-3.
Tak sformułowanej hipotezie Lenski mógł nadać kształt empirycznie weryfikowalnego twierdzenia. To dość interesujący przypadek, mówimy bowiem w pewnym przynajmniej sensie o sformułowaniu oczekiwań dotyczących zdarzeń przeszłych. Gdybym to ja był na miejscu Lenskiego i miał taką „przepowiednię" spisać, brzmiałaby ona mniej więcej tak:
Rozmrożę skamieniałości szczepu Ara-3, pochodzące ze starannie wybranych okresów, cofając się przy tym w czasie do początków eksperymentu. Następnie wszystkim wskrzeszonym bakteriom pozwolę dalej ewoluować, zgodnie z procedurami, które obowiązywały w głównym eksperymencie, zachowując pełną ich izolację. I oto, co moim zdaniem nastąpi: część spośród tych sklonowanych żywych skamieniałości „odkryje", jak radzić sobie z cytrynianem, ale zdolne do tego będą wyłącznie osobniki rozmrożone z próbek, które pobrano po określonej, „krytycznej" generacji w oryginalnym eksperymencie. W tej chwili nie wiadomo, która z generacji była tą krytyczną, zidentyfikujemy ją jednak w naszym badaniu, bowiem, jeśli hipoteza jest prawdziwa, to właśnie w tym pokoleniu w szczepie Ara-3 wystąpiła pierwsza z koniecznych mutacji, mutacja A.
Zapewne ucieszy moich czytelników, że dokładnie coś takiego wykrył student Lenskiego Zachary Blount, choć droga do tego odkrycia była niezwykle wyczerpująca — olbrzymia liczba cząstkowych badań, w których „udział wzięło" ponad czterdzieści bilionów (40 000 000 000 000) pałeczek okrężni-cy dobieranych z kolejnych tysięcy pokoleń głównego eksperymentu. Poszukiwany „magiczny moment" nastąpił około generacji 20 000 — u klonów tego i późniejszych pokoleń, kiedy po rozmrożeniu ich cykl ewolucyjny ruszał na nowo, prawdopodobieństwo opanowania przez „potomków" umiejętności odżywiania się cytrynianem było stosunkowo wysokie. Ta zdolność nie ujawniła się natomiast w kolejnych generacjach żadnego z klonów wcześniejszych pokoleń. Zgodnie z naszą hipotezą klony pokoleń „20 000+" były już odpowiednio wyposażone, by wykorzystać możliwości, jakie otwierało przed nimi pojawienie się drugiej mutacji — mutacji B. Trzeba dodać, że nie mówimy tu o stopniowych zmianach ani rosnącym lub spadającym w zależności od „numeru" generacji prawdopodobieństwie. U wszystkich późniejszych wskrze-szeńców prawdopodobieństwo nabycia umiejętności metabo-lizowania cytrynianu było identyczne, niezależnie od tego, ile pokoleń dzieliło ich w kategoriach czasowych eksperymentu głównego, natomiast u wszystkich klonów wcześniejszych generacji taka zmiana metabolizmu nie nastąpiła. Po prostu przed tym „magicznym" pokoleniem 20 000 szczep Ara-3 niczym nie różnił się od pozostałych jedenastu — tworzące go bakterie nie miały jeszcze mutacji A. Dopiero po jej nabyciu, po tym jednym, konkretnym zdarzeniu, zyskały zdolność do - wykorzystania sposobności, jaką stworzy mutacja B, i opano-wania sztuki metabolizowania cytrynianu. Mutacja B zachodziła najprawdopodobniej również i w innych szczepach, ale one nie mogły odnieść z niej żadnej korzyści.
W pracy naukowej zdarzają się momenty naprawdę wielkiej radości i na pewno wynik uzyskany przez Blounta musiał być dla całego zespołu jedną z takich chwil.
Projekt badawczy Lenskiego pozwala nam wszystkim w laboratoryjnym mikrokosmosie, niczym na przyspieszonym filmie, na własne oczy obejrzeć większość podstawowych czynników ewolucji poprzez dobór naturalny — przypadkowe mutacje, po których następuje zupełnie już nieloso-wa (naturalna) selekcja; różne, niezależne drogi dostosowania do tego samego środowiska, kolejne mutacje budujące na podwalinach stworzonych przez ich poprzedniczki, i wreszcie efekt końcowy, jakim jest ewolucyjna zmiana. U podłoża tego wszystkiego leży zależność działania pewnych genów od obecności i aktywności innych. Eksperyment zespołu Lenskiego jedynie skumulował cały ten proces w czasie stanowiącym zaledwie drobny ułamek tego, jaki zwykle zużywa natura.
To opisane wyżej wspaniałe naukowe przedsięwzięcie ma też pewien aspekt komiczny. Otóż kreacjoniści wręcz nie znoszą, gdy ktoś powołuje się na eksperymenty Lenskiego. To zrozumiałe — po pierwsze pokazują one, jak nowa informacja wbudowuje się w genom jakiegoś gatunku bez żadnej interwencji ze strony „projektanta", a coś takiego, jak im zawsze mówili, jest niemożliwe (świadomie użyłem tu określenia: Jak im zawsze mówili". Problem w tym, że większość z tych ludzi nie bardzo rozumie, o czym mówi, i nie wie nawet, co znaczy używane w takim kontekście pojęcie „informacja"). Po drugie cafy projekt Lenskiego doskonale ilustruje potęgę doboru naturalnego w kreowaniu nowych, korzystnych kombinacji genów, a wszak to właśnie, zgodnie z prymitywnymi i naiwnymi wyliczeniami, w jakich kreacjoniści tak się lubują, ponoć jest niemożliwe. Po trzecie wreszcie centralnym dogmatem współczesnego kreacjonizmu jest koncepcja nieredukowalnej złożoności, a dla niej wyniki Lenskiego są bardzo poważnym ciosem. Nic dziwnego zatem, że środowiska kreacjonistyczne zwarły szyki i podjęły usilne starania, by w pracy Lenskiego wyszukać błędy.
Na przykład niejaki Andrew Schlafly, redaktor kreacjoni-stycznego portalu „Conservapedia" (żałośnie zakłamana imitacja Wikipedii) napisał do Richarda Lenskiego, obcesowo domagając się udostępnienia oryginalnych danych zebranych w toku eksperymentu, wyraźnie przy tym sugerując, że powątpiewa w ich wiarogodność. Lenski nie musiał nawet reagować na takie impertynencje, ale ponieważ jest nie tylko wybitnym naukowcem, ale też bardzo uprzejmym człowiekiem, odpowiedział. Przy okazji wyjaśnił, że jego zdaniem, nim ktoś zacznie kwestionować raport z badań, może najpierw powinien go przeczytać. Gdyby bowiem pan Schlafly to zrobił, wiedziałby, że w tym przypadku „surowe dane", których się domaga, mają w zasadzie postać zamrożonych kultur bakteryjnych. Oczywiście nic nie stoi na przeszkodzie, by ktoś inny również te kultury zbadał, i on (tzn. Lenski) z przyjemnością przekaże próbki każdemu bakteriologowi o odpowiednio wysokich kwalifikacjach — ostrożność jest niezbędna, bo w rękach amatora kultury te mogą nawet stanowić zagrożenie. W dalszej części listu Lenski szczegółowo (i bez litości) wyliczył, jakie kwalifikacje trzeba mieć, by zweryfikować wyniki jego badań. Mam wrażenie, że musiał się przy tym doskonale bawić, wiedząc, że Schlafly jest prawnikiem i z nauką nie ma nic wspólnego i pewnie nie zrozumie nawet połowy użytych w liście terminów, gdyż wymagało to znajomości właściwych dla bakteriologii procedur badawczych i jeszcze zaawansowanej analizy statystycznej. Ta korespondencja nabrała pewnego rozgłosu i nawet sam PZ Myers podsumował ją na swoim słynnym naukowym blogu — krótko, ale treściwie: „Richard Lenski jednak zdecydował się odpowiedzieć tym matołom i durniom z Conservapedii. Świetnie, rozłożył ich na łopatki...".
Eksperymenty Lenskiego, dzięki genialnej technice zamrażania próbek, ukazują siłę działania doboru naturalnego i możliwość zachodzenia ewolucyjnych zmian nawet w czasie
Czterdzieści pięć tysięcy pokoleń w laboratorium i 7 i
krótszym niż ludzkie życie. Bakterie dostarczają nam też innego przykładu zmian, równie spektakularnych, a dla nas nieraz dość niebezpiecznych.

a teraz o datowaniu
Słoje drzew
Zegar „słojowy" (czyli zliczanie słojów przyrostu rocznego) stosuje się do określania wieku drzewa — nawet belki nośnej w drewnianym domu — i jest to metoda nadzwyczaj dokładna, błąd pomiaru nie przekracza jednego roku. Jak to działa? Zasada jest dość prosta: wszyscy zresztą wiedzą, że wiek świeżo ściętego drzewa da się obliczyć, po prostu zliczając liczbę słojów (pierścieni) w pniu (najbardziej zewnętrzny słój to przyrost z bieżącego roku). Pojedyncze słoje pokazują nam przy okazji sezonowe zróżnicowanie wegetacji — zima czy lato, pora deszczowa czy sucha — tym wyraźniej, im dalej od równika, albowiem wraz z szerokością geograficzną rosną różnice pogodowe między porami roku. Na szczęście nie trzeba ścinać drzewa, żeby poznać jego wiek, wystarczy nawiercić niewielki otwór i pobrać z pnia próbkę. Oczywiście jeśli ktoś chce wiedzieć, z którego roku pochodzi belka nośna w jego wiejskim domu, albo ile lat liczą sobie długie łodzie wikingów, samo liczenie pierścieni nie na wiele się zda, w tym wypadku bowiem należy posłużyć się nieco bardziej złożonymi metodami i przeanalizować kolejność, w jakiej pojawiają się grubsze i cieńsze słoje. Grubość słoja informuje nas, jak pamiętamy, również o warunkach pogodowych panujących w danym okresie, a jak łatwo się domyślić, dla drzew niektóre lata (na przykład z powodu panującej suszy) mogą być znacznie gorsze, inne zaś (odpowiedni poziom opadów i właściwa temperatura) korzystniejsze. Zdarzają się też, i widać to po rocznych przyrostach, lata naturalnych kataklizmów, jak szalony El Nino czy erupcja Krakatau. Wszelkie tego typu zmiany pogodowe znajdują odzwierciedlenie we wzorcu słojów, a taki wzorzec — kolejność cieńszych i grubszych przyrostów —jest zawsze charakterystyczny dla określonego regionu i można go zidentyfikować we wszystkich drzewach pochodzących z danego miejsca. Dziedzina nauki, która zajmuje się takimi pomiarami, to dendrochronologia. Dendrochro-nolodzy, dysponując wiedzą, kiedy określone drzewo zostało ścięte, mogą przyporządkować każdy słój do konkretnego roku, a następnie stworzyć ogólny katalog wzorców służący do identyfikacji próbek, których wiek chcemy określić. I później można przeczytać na przykład: „Belka sufitowa zawiera sekwencje słojów, które odpowiadają w katalogu wzorcowym sekwencji występującej w latach 1541-1547. Można zatem przyjąć, że dom postawiono po roku 1547".
No, dobrze — może ktoś pomyśleć — ale przecież niewiele rosnących dziś drzew rosło już w XVI wieku, nie mówiąc o epoce kamienia łupanego czy czasach jeszcze wcześniejszych. Co prawda, jest parę naprawdę długowiecznych gatunków drzew, choćby sosna długowieczna i sekwoja, które żyją nawet po kilka tysięcy lat, ale w ciesiołce i stolarce stosuje się raczej drzewa nie starsze niż stuletnie. Na jakiej podstawie dendrochronolodzy mogą zatem stworzyć taki „wzorcowy katalog" dla dawniejszych epok, również tak dawnych, że nie było jeszcze nawet najstarszych sosen długowiecznych? Odpowiedź jest prosta i pewnie większość z was sama na nią wpadła. Tak — nakładanie się! Weźmy choćby linę. Nawet jeśli ma kilkadziesiąt metrów długości, przecież każde

Wzorce słojów pasują i nakładają się na siebie
Data najświeższego słoju to rok ścięcia drzewa
Prawidłowe dopasowanie wzorców słojów przyrostu rocznego teoretycznie pozwala cofać się do epok prehistorycznych
Jak działa dendrochronologia
z włókien, z których ją spleciono, jest wielokrotnie krótsze i muszą one zachodzić na siebie.
Zasada nakładania się wzorców (którą przedstawia sąsiednia ilustracja) stanowi właśnie podstawę datowania za pomocą słojów. Wystarczy sprawdzić, jaki wzorzec występuje w pniu drzewa, którego wiek znamy, odnaleźć go w najmłodszych partiach drewna, które chcemy zidentyfikować, po czym zacząć wyszukiwać kolejne charakterystyczne sekwencje (tym razem już wiadomo, jakim latom je przyporządkować). I w zasadzie taką zabawę można ciągnąć dowolnie daleko w przeszłość, nawet miliony lat, wystarczy tylko badać coraz starsze skamieniałe pnie. W praktyce jednak dendro-chronologię stosuje się w skali co najwyżej tysiącleci, lecz — co skądinąd fascynujące — w zasadzie nic nie stoi na przeszkodzie, by w spetryfikowanym lesie, nawet liczącym sobie sto milionów lat, dokonywać pomiarów z dokładnością rzędu jednego roku! Pomyślmy tylko — wędrując po takim jurajskim parku można z absolutną pewnością ustalić, że jakieś konkretne drzewo żyło o 257 lat dłużej niż jego sąsiad. Ba — gdybyśmy mieli dość skamieniałości, by stworzyć taki sięgający w niewyobrażalną przeszłość ciąg wzorców, moglibyśmy stwierdzić nie tylko, że to las jurajski. Można by wówczas, zbadawszy skamieniały pień, orzec na przykład, że z całą pewnością drzewo, z którego pochodzi, rosło jeszcze w roku 151 432 637 p.n.e. Niestety, nasz „katalog" drzew wciąż ma spore luki i w praktyce dendrochronologia przestaje być przydatna przy okazach liczących sobie powyżej jedenastu i pół tysiąca lat. Zabawne jednak pomyśleć (choć może trochę i zwodnicze), że wystarczyłoby mieć do dyspozycji odpowiednio dużo skamieniałych pni, a dałoby się datować zdarzenia sprzed setek milionów lat z niemal idealną precyzją.
Słoje drzew to nie jedyna metoda datowania, pozwalająca osiągnąć taką dokładność. Są jeszcze na przykład warwy, czyli warstwy osadów powstające w jeziorach podczas zlodowaceń, i podobnie jak słoje w pniach, tak i warwy przyrastają w zmiennym rocznym rytmie, teoretycznie zatem można się nimi posługiwać równie skutecznie, jak dorobkiem dendro-chronologii. Roczne przyrosty występują też w przypadku raf koralowych i te akurat dane zostały już wykorzystane do datowania trzęsień ziemi (słoje drzew też zresztą zawierają takie informacje).
Pozostałe stosowane systemy datowania, w tym metody oparte na pomiarze radioaktywności, są już znacznie mniej dokładne, ale można powiedzieć, że błąd pomiaru jest proporcjonalny do skali czasowej, w jakiej je stosujemy, a tym razem mówimy już o dziesiątkach i setkach milionów, a nawet miliardach lat.

Jest jeszcze fragment o radiodatowaniu, ale on się nie zmieści, poczekam aż ktoś napisze posta.

Post został pochwalony 0 razy

Ostatnio zmieniony przez Non dnia Śro 17:35, 25 Lip 2012, w całości zmieniany 2 razy

Prosz, post. Możesz wklejać dalej Happy

Post został pochwalony 0 razy

Dzięks

Zegary radioaktywne
Skoro już zaczęliśmy mówić o metodach datowania wykorzystujących zjawisko promieniotwórczości, to przede wszystkim trzeba wiedzieć, że jest ich całkiem sporo, a za pomocą tego typu zegarów sięgać możemy w przeszłość odległą o setki, tysiące, a nawet i miliony lat. Błąd pomiaru każdej z metod nie przekracza zwykle jednego procenta, co oznacza jednak, że jeśli ktoś poszukuje skały miliardletniej, musi zadowolić się okazem, który może być o dziesięć milionów lat starszy lub młodszy. Podobnie w skali setek milionów lat będziemy oscylować parę milionów w przód lub tył, a przy znaleziskach liczących sobie kilkadziesiąt milionów lat błąd datowania sięgać może kilkuset mileniów.
Aby zrozumieć, jak działają takie zegary, trzeba wiedzieć co nieco o zjawisku promieniotwórczości, a przede wszystkim o izotopach. Otóż wszystkie obiekty materialne zbudowane są z pierwiastków, zwykle połączonych w związki chemiczne. Istnieje około stu pierwiastków (nieco więcej, jeśli uwzględnimy te, które udało się ludziom stworzyć w laboratoriach, nieco mniej, jeśli weźmiemy pod uwagę tylko pierwiastki występujące w naturze). Pierwiastkami chemicznymi są miedzy innymi węgiel, żelazo, azot, glin, magnez, fluor, argon, chlor, sód, uran, ołów, tlen, potas, cyna... Teoria atomowa (którą, mam nadzieję, wszyscy akceptują, nawet kreacjoniści) mówi, że „podstawową jednostką" każdego pierwiastka jest atom,
a jeśli coś z niego odejmiemy, przestanie to już być atom tego konkretnego pierwiastka. A jak wygląda atom, powiedzmy, ołowiu, miedzi albo węgla? No, cóż — na pewno nie wygląda tak, jak ołów, miedź czy węgiel, które znamy z codziennego życia. W zasadzie nie wygląda jak cokolwiek, jest bowiem o wiele za mały, by wywołać jakikolwiek ślad na siatkówce naszego oka, nie da się go też zaobserwować nawet za pomocą najpotężniejszego mikroskopu. Chcąc wyobrazić sobie atom, możemy jedynie posłużyć się analogią. Najsłynniejszym z takich modeli był model zaproponowany przez genialnego duńskiego fizyka Nielsa Bohra (dziś powszechnie uznawany za niezbyt przystający do współczesnej wiedzy, ale przyjmijmy, że na potrzeby poniższych rozważań to wystarczająco dobre przybliżenie), który zaproponował obraz atomu jako miniukładu słonecznego, z jądrem w roli centralnej gwiazdy, wokół którego zamiast planet krążą elektrony. Podobnie jak w każdym systemie planetarnym, tak i w tym modelu praktycznie cała masa skoncentrowana jest w „słońcu", jeśli zaś mowa o objętości, to niemal całą konstytuuje próżnia rozdzielająca krążące wokół jądra elektrony, których rozmiary są w tej skali praktycznie zaniedbywalne. Można też — i to chyba moja ulubiona analogia — wyobrazić sobie jądro atomu jako muchę latającą nad środkiem boiska piłkarskiego, której najbliższym sąsiadem (czyli najbliżej położonym jądrem) jest inna mucha, okupująca centrum sąsiedniego boiska. Elektrony „należące" do każdego z atomów (boisk) latają wokół owych „centralnych" much i są zbyt małe, by można je było zobaczyć w tej samej skali, co muchy. Kiedy patrzymy na bryłę żelaza albo skałę, w rzeczywistości widzimy coś, co jest niemal absolutną pustką, wyglądają one tak solidnie i nieprzejrzyście, ponieważ naszym zmysłom i mózgom wygodniej tak je postrzegać — skała powinna robić na nas takie „solidne" wrażenie choćby dlatego, że nie możemy przez nią przeniknąć. „Nieprzenikalność" to nasza forma doświadczania obiektów materialnych, przez które nie możemy przejść lub przelecieć, co wynika z działania sił elektromagnetycznych pomiędzy atomami. „Nieprzenikliwość" z kolei
TUTAJ POWINNY BYĆ JESZCZE DWIE STRONY, OTO LINK [link widoczny dla zalogowanych]
trwały, ale już izotop 14C (węgiel-14) występuje na tyle często, że dobrze nadaje się do datowania względnie młodych substancji organicznych, o czym się wkrótce przekonamy.
Wróćmy jednak na chwilę do podstaw teoretycznych. Warto wiedzieć na przykład, że tylko niektóre izotopy są stabilne, na przykład ołów-202 ma bardzo krótki okres połowicznego rozpadu, podczas gdy izotopy ołowiu o liczbie masowej 204, 206, 207 i 208 są stabilne. Przy czym „niestabilny" w tym kontekście oznacza, że atom dość szybko ulega rozpadowi, z tym że oczywiście nie możemy przewidzieć dokładnie, kiedy coś takiego nastąpi, znamy jedynie moment, kiedy rozpadowi ulegnie określona część atomów składających się na daną próbkę. Właśnie ta przewidywalność stanowi podstawę wszelkich „radioaktywnych" zegarów, użyte bowiem wyżej określenie „niestabilne" w praktyce oznacza to samo, co „radioaktywne". Są różne formy rozpadu promieniotwórczego, które stwarzają możliwość tworzenia bardzo pożytecznych zegarów. W zasadzie wiedza o nich nie jest niezbędna dla zrozumienia ewolucji, pozwolę sobie jednak nieco szerzej omówić to zagadnienie, porównanie bowiem dokonań fizyków oraz precyzyjnych wyników, jakie osiąga współczesna nauka, której zawdzięczamy izotopowe metody datowania, z desperackimi próbami kreacjonistów usilnie starających się podtrzymać mit młodej Ziemi jest doprawdy bardzo interesującym doświadczeniem.
Kluczową rolę w przypadku rozpadu promieniotwórczego pełnią neutrony. Przy pewnych postaciach rozpadu neutron przekształca się w proton, a wówczas, jakkolwiek liczba masowa nie ulega zmianie (masa obu cząstek pozostaje identyczna), liczba atomowa wzrasta o jeden, mamy zatem do czynienia z innym pierwiastkiem, o krok dalej w układzie okresowym — na przykład sód-24 staje się magnezem-24. W innych reakcjach jądrowych występuje proces przeciwny i proton przekształca się w neutron. Oczywiście liczba masowa znów nie ulega zmianie, ale liczba atomowa zmniejsza się o jedną jednostkę, czyli powstaje atom o jedno miejsce wcześniejszy w układzie okresowym. Przy trzeciej postaci rozpadu
I
promieniotwórczego efekt jest identyczny (liczba atomowa mniejsza o jeden, jeden numer „bliżej" w układzie okresowym), tyle że mechanizm nieco inny, tym razem bowiem rozpad zachodzi dlatego, że błąkający się swobodnie neutron trafia w jądro i niejako wybija stamtąd jeden proton, po czym zajmuje jego miejsce.
Istnieją też bardziej złożone formy rozpadu, kiedy to atom emituje cząstkę (tzw. cząstkę alfa) składającą się z dwóch protonów i dwóch neutronów. Łatwo policzyć, że po takim zdarzeniu liczba masowa zmniejsza się o cztery, a liczba atomowa (i miejsce w układzie okresowym) o dwa. Z rozpadem a mamy do czynienia na przykład przy silnie radioaktywnym uranie-238 (92 protony i 146 neutronów); w wyniku reakcji jądrowej i emisji cząstki alfa otrzymujemy tor-234 (90 protonów i 144 neutrony).
Z naszego punktu widzenia najważniejsze jest to, że rozpad promieniotwórczy, nawet w przypadku silnie radioaktywnych i niestabilnych izotopów, zachodzi w stałym, ściśle określonym (i charakterystycznym dla danego pierwiastka) tempie, co więcej, czas ten jest bardzo różny dla różnych pierwiastków i różnych izotopów. Trzeba też pamiętać, że rozpad promieniotwórczy jest to proces zachodzący wykładniczo (zmiany zachodzą proporcjonalnie) — nie można powiedzieć, że zawsze w określonym czasie dojdzie do przemiany, dajmy na to, 10 gramów jednego pierwiastka w inny. Rozpadowi ulega określona proporcjonalnie część próbki. Miarą powszechnie stosowaną w fizyce jest okres połowicznego rozpadu, czyli czas potrzebny do rozpadu połowy ogólnej liczby atomów określonego izotopu — trzeba podkreślić, że jest on niezależny od tego, ile atomów już uległo rozpadowi, zawsze bierzemy pod uwagę aktualną liczbę atomów (na tym właśnie polega wykładniczy charakter połowicznego rozpadu). Oczywiście stosowanie takiej miary — czyli ciągłe dzielenie na pół — sprawia, że w zasadzie nigdy nie możemy powiedzieć, że wszystkie atomy już się rozpadły. Z drugiej jednak strony, kiedy minie wystarczająco dużo czasu (można przyjąć, że wystarczy dziesięciokrotność okresu połowicznego rozpadu), atomów interesującego nas izotopu pozostaje tak mało, że z praktycznego punktu widzenia jakby w ogóle już ich nie było. Co to oznacza? Na przykład to, że skoro izotop 14C ma okres połowicznego rozpadu poniżej sześciu tysięcy lat, to dla próbek starszych niż pięćdziesiąt, sześćdziesiąt tysięcy lat metoda radiowęglowa jest praktycznie bezużyteczna i trzeba posługiwać się jakimś innym, powolniejszym zegarem.
Okres połowicznego rozpadu rubidu-87 wynosi czterdzieści dziewięć miliardów lat, fermu-244 — 3,3 milisekundy. Te (ekstremalne, przyznam) przykłady dobrze ukazują, jak olbrzymie spektrum zegarów mamy do wyboru. Węgiel-15 ma okres połowicznego rozpadu 2,4 sekundy, to nieco zbyt mało, żeby rozwiązywać za jego pomocą ewolucyjne zagadki, ale już izotop 14C, z okresem połowicznego rozpadu 5730 lat, świetnie nadaje się do datowania w skali archeologicznej (do datowania metodą radiowęglowa wrócimy za chwilę), natomiast w ewolucyjnej skali najpowszechniej używany jest obecnie potas-40, którego okres połowicznego rozpadu wynosi ok. 1,26 miliarda lat, i to właśnie jemu bliżej się teraz przyjrzymy i na jego przykładzie postaram się wyjaśnić całą koncepcję radiodatowania.
Omawiana metoda nazywana jest czasem „zegarem pota-sowo-argonowym" (lub też metodą potasowo-argonową bądź metodą K-Ar). Nietrudno się chyba domyślić, że to z tego powodu, iż to właśnie argon występuje w układzie okresowym bezpośrednio przed potasem i to w niego potas się przekształca (w innej reakcji rozpadu argon-40 przechodzi w wapń-40). Najistotniejsze w tym momencie jest to, że jeśli zaczniemy z jakąś ilością potasu-40, to po miliardzie dwustu sześćdziesięciu milionach lat zostanie nam połowa, kolejne 1,26 miliarda lat i z tego znika kolejna połowa (czyli jedna czwarta pierwotnej liczby atomów) i tak dalej... Wyobraźmy sobie teraz, że w jakiejś izolowanej próbce mamy określoną ilość potasu-40 i zero argonu, mija kilkaset milionów lat, próbkę biorą do laboratorium naukowcy i mierzą proporcje potasu-40 i argonu-40. Nie musimy wiedzieć, ile było niegdyś
potasu, bo informacja, jaką właśnie pozyskaliśmy — czyli stosunek liczby atomów jednego i drugiego izotopu — w pełni wystarcza, by oszacować, ile czasu minęło od chwili, gdy cały proces się zaczął, czyli, od momentu, gdy nasz radioaktywny zegar został „wyzerowany". Oczywiście, by cała metoda zadziałała, muszą być spełnione dwa warunki: po pierwsze trzeba znać aktualne względne proporcje ilościowe obu izotopów, po drugie cały zegar musi dać się wyzerować. Cóż to jednak znaczy? Żeby to zrozumieć, trzeba poznać pojęcie „krystalizacji".
Jak w przypadku wszystkich „radioaktywnych" zegarów stosowanych w geologii, tak i metoda potasowo-argonową działa tylko w przypadku skał nazywanych krystalicznymi (czyli skał magmowych). Są one produktem zastygnięcia magmy. Ze względu na geologiczne warunki powstania (czyli miejsce, gdzie następowało ochładzanie się magmy) wyróżniamy skały głębinowe (plutoniczne), wylewne (wulkaniczne) oraz żyłowe. Kiedy taka roztopiona skała zaczyna stygnąć i formować się na przykład w granit (pod ziemią) lub bazalt (na powierzchni), powstają kryształy. Nie są to jednak duże i na wpół przezroczyste kryształy (jak na przykład kwarcu), czasem są zbyt małe, by w ogóle można je było zobaczyć gołym okiem. Znamy różne typy takich kryształów, a kilka spośród nich, jak niektóre łyszczyki (miki), zawierają również potas, w tym i radioaktywny izotop potas-40. Najważniejsze jest to, że w momencie, kiedy taki kryształ dopiero powstaje (czyli kiedy dochodzi do zakrzepnięcia skały), argon w niej w ogóle nie występuje. Tak zostaje wyzerowany nasz zegar. W miarę, jak mijają miliony lat, powoli postępuje proces rozpadu i w krysztale ubywa atomów potasu, a przybywa argonu; wystarczy już tylko poznać proporcję izotopów i wiemy, ile lat upłynęło od momentu powstania skały. (Jak już wyjaśniałem, istotne są wyłącznie proporcje: w momencie „zero" było 100 (potas-40): 0 (argon-40), po 1,26 mld lat 50: 50, po dwóch i pół miliardach lat 25: 75 i tak dalej). Warto dodać, że skały magmowe zawierają jeszcze inne promieniotwórcze izotopy, nie tylko potas-40, a ponieważ dość szczęśli-wie dla nas proces krystalizacji skały magmowej zachodzi bardzo szybko, w jednym odłamku mamy nieraz do dyspozycji nie jeden, a kilka „zegarów", wszystkie wyzerowane w tym samym momencie.
Kłopot w tym, że radioaktywne zegary istnieją tylko w skałach krystalicznych, w których nigdy nie występują skamieniałości, te tworzą się bowiem w skałach osadowych (sedymentacyjnych), jak wapień czy piaskowiec, które nie są wystygłą lawą, ale produktem wietrzenia i warstwowego osadzania się starszych skał lub szczątków organicznych. Często wygląda to tak, że kolejne warstwy mułu, szlamu lub piasku osiadają na dnie jezior, mórz lub u ujścia rzek i z czasem powstaje z nich skała. Wtedy, jeśli w mule czy piasku znajdują się szczątki organiczne, może dojść do ich fosylizacji. Procesowi temu ulega tylko niewielka część martwych zwierząt i roślin (lub ich fragmentów), a skały osadowe są jedynym źródłem skamieniałości. Tu właśnie tkwi problem, bo wieku takich skał nie da się określić metodą datowania izotopowego. Co prawda, spotyka się w nich okruchy, które zawierają nieco potasu-40 i innych radioaktywnych izotopów — czyli promieniotwórczych zegarów — nie ma z nich jednak wielkiego pożytku, nie są bowiem właściwie wyzerowane, albo też nie są zsynchronizowane. Na przykład ziarenka piasku tworzące piaskowiec mogą pochodzić ze zwietrzałych skał magmowych, jednak z różnych skał, powstałych nawet w bardzo odległych od siebie epokach. Każde ziarenko ma swój zegar, ale wyzerowany w momencie, gdy doszło do jego krystalizacji. Co więcej, nastąpiła ona na długo, długo przedtem, nim powstały osady i nim znalazło się w nich to, co dziś jest badaną przez nas skamieniałością i czego wieku jesteśmy ciekawi. Tak więc z punktu widzenia promieniotwórczego chronometrażu skała osadowa tworzy jeden wielki chaos i zgromadzonych w niej informacji nie da się wprost wykorzystać. Najlepsze, co możemy zrobić — choć czasem to całkiem sporo — to sprawdzić datowanie skał magmowych występujących w pobliżu naszego znaleziska lub też fragmentów zawartych w interesującej nas próbce.
Rzecz jasna, określenie wieku skamieniałości możliwe jest nie tylko wówczas, gdy znajdziemy ją wciśniętą miedzy dwie warstwy skał magmowych (coś na kształt kanapki). Taki obrazek to całkiem niezła metafora metod, jakimi się po-whigujemy, na szczęście w praktyce są one znacznie bardziej wyrafinowane. Przede wszystkim prawie wszędzie warstwy «kał osadowych są dość podobne do siebie, co odkryto na dłu-tfo przed wynalezieniem radiodatowania i dawno nadano im nazwy od epok geologicznych, w których powstały, takich jak kambr, ordowik, dewon, jura, kreda, eocen, oligocen, miocen. (Warstwy dewońskie, jak łatwo się domyślić, to nie tylko osady z południowo wschodniej Anglii — tam właśnie leży hrab-Htwo Devon — ale skały występujące dość powszechnie, nieraz o podobnym składzie, a co więcej, zawierające dość podobne skamieniałości). W każdym razie geolodzy od dawna wiedzą, w jakim porządku występują kolejne warstwy skał, natomiast zanim nauczyliśmy sieje datować, nie sposób było określić, kiedy doszło do osadzenia się danej warstwy. Z kolejnością było łatwiej, bo starsze osady zwykle znajdują się pod młodszymi. Na przykład warstwy dewońskie są starsze od karbońskich (karbon wziął swą nazwę od węgla, bo są to zwykle warstwy węglonośne), a wiemy to stąd, że tam, gdzie sąsiadują, dewońskie leżą poniżej. Zdarzają się wyjątki od tej reguły, ale dzieje się tak tylko wtedy, gdy — co wynika z innych świadectw — całe pokłady skalne uległy nachyleniu albo wręcz doszło do ich odwrócenia „do góry nogami". Jedno jeszcze niezbędne uzupełnienie — mało gdzie da się znaleźć kompletny zbiór warstw osadowych, od kambryjskich na warnym dole po najmłodsze na górze. Sedymenty z określonych epok są jednak do siebie na tyle podobne, że porównując znaleziska z różnych regionów, możemy bez większych problemów sporządzić ich katalog.
Jak widać, zanim jeszcze potrafiliśmy określić wiek skamieniałości, znaliśmy kolejność, w jakiej występują (żeby być precyzyjnym — kolejność powstawania skał, w których je znajdujemy). Wiedzieliśmy zatem, że na całym świecie osady kambryjskie są starsze od ordowickich, te od sylurskich, potem jest dewon, karbon, perm, trias, jura, kreda i tak dalej. Poszczególne warstwy geologiczne podlegają też dalszemu podziałowi i dlatego mówimy o górnej, środkowej i dolnej kredzie na przykład.
Teraz wyłania się następna kwestia — skoro warstwy identyfikowane są zwykle na podstawie odnajdywanych w nich skamieniałości, a kolejność pojawiania się skamieniałości chcemy wykorzystać jako świadectwo ewolucji, czy nie odwołujemy się w ten sposób do argumentacyjnego błędnego koła. Na pewno nie! Proszę zresztą pomyśleć — kambryjskie skamieniałości tworzą bardzo charakterystyczne, unikatowe nagromadzenia szczątków określonych gatunków, dające się bez najmniejszych wątpliwości zidentyfikować jako kambryjskie. Je właśnie wykorzystujemy, jako etykietki, dzięki którym pewne skały możemy uznać za kambryjskie. To dlatego firmy poszukujące złóż ropy często zatrudniają paleontologów — bo potrafią oni bardzo precyzyjnie określić, z jakiej epoki pochodzi dana warstwa; przydatne do tego celu są zwłaszcza mikroskamieniałości, na przykład otwornice lub promienice (radiolarie).
Na podstawie obecności charakterystycznych skamielin identyfikujemy określone skały jako, dajmy na to, ordowickie lub dewońskie, permskie czy sylurskie. Z kolei dzięki zbieranym na całym świecie danym geologicznym wiemy, które warstwy są starsze, a które młodsze. I dopiero teraz, dysponując takimi dwoma niezależnymi zbiorami danych, możemy przyjrzeć się skamieniałościom odnajdywanym w kolejnych (mówimy o porządku starszeństwa) warstwach i zadać pytanie, czy da się zaobserwować jakąś sensowną w kategoriach ewolucyjnych sekwencję: czy można mówić o określonym kierunku zmian (postępie ewolucyjnym)?; czy określone skamieniałości (na przykład kości ssaków) występują zawsze po określonej dacie, nigdy wcześniej? Otóż odpowiedź na oba te pytania zawsze i nieodmiennie brzmi: tak. I nie ma żadnych wyjątków! Stanowi to potężny dowód na rzecz ewolucji i nikt nie może zarzucić, że jest to tylko nieuchronna konsekwencja obranej przez nas metody gromadzenia świadectw (identy-f"i kowania warstw i chronologicznego porządkowania znalezisk).
Tak więc jest faktem, że szczątki niczego, co choćby w przybliżeniu moglibyśmy uznać za ssaka, nigdy nie zostały znalezione w dewońskich albo starszych skałach osadowych. I nie jest lak, by skamieniałości tego typu występowały statystycznie rzadziej w skałach dewońskich — nie, po prostu w skałach w określonym wieku i starszych ich nie ma i już. A przecież, teoretycznie rzecz biorąc, wcale nie musi tak być. Przecież mogłoby się zdarzyć, że kopiąc głębiej, niż leżą warstwy dewońskie, i przebijając się przez sylur i ordowik aż do kambru, raptem natkniemy się znów na ssaki. Fakt, iż tak się nie zdarza, dowodzi, że mamy w rękach potężny argument. Gdyby ktoś odnalazł w kambryjskich osadach szczątki ssaka, obaliłby teorię ewolucji — wbrew temu, co głoszą niektórzy, teoria ewolucji jest bowiem l.oorią naukową i jej podstawowe twierdzenia są falsyfikowane. I Jowrócimy do tego w Rozdziale VI.
Wysiłki kreacjonistów, by wytłumaczyć takie znaleziska, doprawdy potrafią rozśmieszyć do łez. Niektórzy z nich twierdzą na przykład, iż chronologię odnajdywanych przez nas Hkamieniałości różnych grup zwierząt doskonale tłumaczy biblijny potop i arka Noego. By nie być gołosłownym — oto cytat z jednej z cenionych kreacjonistycznych witryn:
Sekwencja skamieniałości w warstwach geologicznych jest następująca:
(i) BEZKRĘGOWCE (wolno poruszające się stworzenia morskie) zginęły pierwsze, a po nich szybciej poruszające się ryby, przygniecione przez niesiony przez falę powodziową muł.
(ii) PŁAZY (blisko brzegu) zginęły w następnej kolejności, gdy wody się podniosły.
(iii) GADY (wolno poruszające się stworzenia lądowe) były następnymi ofiarami
(iv) SSAKI mogły uciekać przed nadciągającą falą. Największe i nąj- V szybsze przetrwały najdłużej.
(v) LUDZIE byli najbardziej pomysłowi, mogli na przykład chwytać i się przepływających kłód i w ten sposób uciekać przed powodzią.
To bez wątpienia w pełni satysfakcjonujące wyjaśnienie, dlaczego w takiej właśnie kolejności odnajdywane są skamieniałości w osadach skalnych. Przyczyną nie jest to, w jakiej kolejności te grupy zwierząt ewoluowały, lecz jedynie, jak długo udało im się przetrwać potop w czasach Noego.
Pomijając już inne powody, pozwalające zakwestionować to zadziwiające rozumowanie, wystarczy tylko, iż taki przebieg zdarzeń tłumaczyłby wyłącznie tendencję statystyczną — więcej ssaków w określonej warstwie bo te zwierzęta potrafiły szybciej uciekać przez wznoszącą się wodą niż gady. Tymczasem — i tym razem w pełni zgodnie z teorią ewolucyjną — w niżej położonych warstwach geologicznych w ogóle nie ma ssaków. Kreacjonistyczna hipoteza „zmykaj, gdzie pieprz rośnie" miałaby nieco mocniejsze podstawy, gdyby różnice były stopniowe, gdyby, powiedzmy, w najstarszych warstwach można było znaleźć mniej skamieniałych kości ssaków. Nic z tego, powtarzam — nie można znaleźć ani jednego trylobita w warstwach młodszych niż permskie i ani jednego dinozaura (nie licząc ptaków) powyżej osadów kredowych. Tu też nie ma żadnej statystycznej tendencji...
Wróćmy jednak do datowania i radioaktywnych zegarów. Znamy zatem kolejność geologicznych warstw (identyczną na całej Ziemi), a co więcej, możemy wykorzystać skały magmowe, położone bezpośrednio pod lub nad interesującą nas warstwą (albo stanowiące jej fragment), żeby określić wiek konkretnych osadów, czyli również występujących w nich skamieniałości. Jeśli uda się zastosować nieco bardziej precyzyjną metodę, będziemy nawet potrafili uszeregować ze względu na wiek skamieniałości wewnątrz warstwy — od najstarszych po najmłodsze. I nie dotyczy to tylko skamieniałości znajdujących się w bezpośredniej bliskości skał magmowych. Do określenia, czy pochodzą one, powiedzmy, z późnego dewonu, wystarczy nam wiedza, na jakiej głębokości warstw dewońskich je znaleźliśmy, to zaś, że dewon skończył się jakieś trzysta sześćdziesiąt milionów lat temu, wiemy dzięki datowaniu skał magmowych występujących w są-Hiedztwie osadów dewońskich na tych obszarach, gdzie z taką koincydencją mamy do czynienia.
Datowanie potasowo-argonowe to tylko jedna z wielu metod dostępnych dziś geologom. Są też inne techniki, działające na tej samej zasadzie, ale w innych skalach czasowych. Tabelę takich geologicznych zegarów — od najwolniejszych do najszybszych — zamieszczam poniżej:
niestabilny izotop produkt rozpadu okres połowicznego rozpadu (lata)

Przy okazji raz jeszcze zwracam uwagę, jak szerokie możliwości otwiera przed nami operowanie metodami bazującymi na okresie połowicznego rozpadu różnych izotopów: od czterdziestu dziewięciu miliardów lat na „najpowolniejszym" krańcu po zaledwie sześć tysięcy na krańcu „najszybszym". Trzeba też dodać, iż owe szybsze zegary, jak choćby węgiel-14, działają na nieco innej zasadzie, a to dlatego, że „zerowanie" przebiega w tym przypadku zupełnie inaczej. Wszystko dlatego, że gdy mamy do czynienia z izotopami o krótkim okresie połowicznego rozpadu, atomów, które tworzyły minerały podczas formowania skorupy ziemskiej, dawno już nie ma.
Zanim przejdziemy do bardziej szczegółowego omówienia metody datowania węglowego, zwróćmy jeszcze uwagę nakolejne dowody jednoznacznie wskazujące, że wiek naszej planety należy liczyć w miliardach lat. Zacznijmy od tego, że w sposób naturalny na Ziemi istnieje 308 różnych izotopów — 150 stabilnych i 158 niestabilnych. Z tych 158 niestabilnych 121 albo praktycznie już nie występuje, albo też spotyka sieje tylko dlatego, że nieustannie powstają nowe atomy. Tak dzieje się z węglem-14 (wkrótce do tego wrócimy). Przyjrzyjmy się jednak pozostałym 37 izotopom, tym nadal istniejącym — otóż okazuje się, że każdy z nich ma okres połowicznego rozpadu dłuższy niż siedemset milionów lat, natomiast pośród pozostałych 121 (tych, które „wyginęły") wszystkie mają okres półrozpadu krótszy niż dwieście milionów lat. Nie dajmy się jednak zwieść tym dwustu milionom — pamiętamy przecież, że mówimy o połowicznym, a nie całkowitym rozpadzie! Pomyślmy choćby, co mogło się stać z izotopami o okresie połowicznego rozpadu poniżej stu milionów lat. Nietrudno zgadnąć — wszak, jak już wiemy, izotopy mające okres połowicznego rozpadu krótszy niż jedna dziesiąta wieku Ziemi z praktycznego punktu widzenia można uznać za naturalnie już niewystępujące. Oczywiście istnieją od tej reguły pewne wyjątki, niemniej w zasadzie przynajmniej obserwujemy na naszej planecie wyłącznie izotopy na tyle stabilne, by przetrwały — tak jak ona — wystarczająco długo. Jednym z tych wyjątków jest właśnie węgiel-14, a jego wyjątkowość jest rzeczywiście dość szczególnej natury, ten bowiem akurat izotop w sposób naturalny nieustannie odtwarza się na nowo. To jednak oznacza, że jako zegar podlegać musi specjalnym prawom, a istotna staje się zwłaszcza metoda zerowania.
Spośród wszystkich pierwiastków węgiel ma dla istot żywych największe znaczenie — bez niego trudno nawet sobie wyobrazić życie na naszej planecie. O tej wyjątkowości decydują szczególne właściwości tego pierwiastka, a przede wszystkim umiejętność tworzenia łańcuchów, pierścieni i innych złożo-
nych struktur molekularnych. Elementem łańcucha pokarmowego węgiel staje się za pośrednictwem mechanizmu fotosyntezy — to reakcja chemiczna, podczas której rośliny zielone pobierają z atmosfery dwutlenek węgla i, wykorzystując energię słoneczną, wiążą węgiel i wodę (czyli wodór i tlen) w cukry. Wszystkie atomy węgla w naszym organizmie (i w organizmach wszystkich żywych istot) pochodzą właśnie z atmosferycznego dwutlenku węgla, a w miarę jak oddychamy, wydalamy i ostatecznie umieramy, powracają do atmosfery; to laki naturalny recykling.
Węgiel wchodzący w skład atmosferycznego CO2 to praktycznie wyłącznie stabilny izotop 12C. Tylko z grubsza jeden atom na trylion to radioaktywny węgiel-14, z okresem połowicznego rozpadu ok. 5730 lat (jak pamiętamy, efektem rozpadu jest izotop 14N). Dla roślin jednak te dwa izotopy węgla niczym się nie różnią. Węgiel to węgiel i biochemiczna maszyneria roślinna przerabia oba izotopy w takiej proporcji, w jakiej występują w naturze. Następnie, w miarę jak rośli-nożercy trawią rośliny, a potem same są zjadane przez mięso-żerców, obie postacie węgla zostają włączone w łańcuch pokarmowy — zwróćmy uwagę, że w stosunku do liczącego bli-Hko sześć tysięcy lat okresu połowicznego rozpadu węgla-14 ten proces zachodzi relatywnie szybko. W każdym razie wszystkie żywe organizmy, czy to rośliny, czy zwierzęta, mają „w sobie" oba izotopy i to dokładnie w takiej proporcji, w jakiej można je znaleźć w atmosferze.
Kiedy zatem następuje wyzerowanie naszego węglowego zegara? Otóż dokładnie w chwili śmierci organizmu (nieważne czy zwierzęcia, czy rośliny), w tym bowiem momencie zostaje on odcięty, od „świeżych dostaw" promieniotwórczego izotopu — martwy organizm przestaje być aktywnym elementem łańcucha pokarmowego i już nie trafiają doń nowe atomy. Od chwili śmierci zatem wszystkie atomy węgla-14 znajdujące się w czymś, co teraz jest rozkładającymi się zwłokami, butwiejącym kawałkiem drewna albo strzępem tkaniny (czymś niezaprzeczalnie martwym, w każdym razie), podlegają prawom rozpadu, a proporcja obu izotopów tego pier- jwiastka, promieniotwórczego i stabilnego, coraz bardziej odbiega od naturalnej proporcji, z jaką mamy do czynienia czy to w atmosferze, czy to w żywym organizmie. Kiedy upłynie odpowiednio dużo czasu, w naszej „próbce" znajdziemy już tylko atomy węgla-12 (a dokładniej mówiąc, liczba atomów 14C będzie tak znikoma, że praktycznie niewykrywal-na). Teraz już chyba widać, że względna proporcja obu izotopów może nam służyć do oszacowania, jak wiele czasu upłynęło od śmierci organizmu, czyli od momentu, gdy przestał on aktywnie uczestniczyć w procesie wymiany tworzącym łańcuch pokarmowy.
Mniej więcej tak to działa, a wszystko dzięki temu, że „zapasy" atmosferycznego węgla-14 są stale odbudowywane (gdyby było inaczej przy tak krótkim okresie połowicznego rozpadu izotop ten dawno już znikłby z naszej planety, co spotkało wiele innych naturalnych izotopów). Atomy węgla-14 powstają za sprawą promieniowania kosmicznego docierającego do górnych warstw ziemskiej atmosfery. Głównym gazowym składnikiem atmosfery jest azot, a ten pierwiastek ma taką samą liczbę masową jak izotop 14C — 14. Różnica polega na tym, że węgiel-14 ma sześć protonów i osiem neutronów, a azot po siedem obu tych cząstek. Kiedy cząstki promieniowania kosmicznego trafią w proton wchodzący w skład jądra atomu azotu, ulega on przekształceniu w neutron, a ta reakcja jądrowa zmienia atom azotu w atom węgla (te dwa pierwiastki sąsiadują w układzie okresowym, węgiel jest pierwszy). Tempo zachodzenia tej reakcji jest (przynajmniej w skali stuleci) względnie stałe i dlatego możemy posługiwać się datowaniem radiowęglowym. Metodę tę da się jeszcze ulepszyć, jako że względną stałość zachodzących w atmosferze reakcji jądrowych możemy dodatkowo „wyskalować" i już bardzo dokładnie określić, jak obfite były każdego roku „świeże dostawy" atmosferycznego węgla-14. To dość proste — jak pamiętamy, dla okresów obejmujących kilka tysięcy lat dysponujemy jeszcze jedną i tym razem bardzo dokładną metodą datowania, a mianowicie dendrochro-nologią. Porównując datowanie próbek drewna metodą węg-Iową i metodą zliczania słojów, osiągamy bardzo precyzyjne skalibrowanie tej pierwszej i już tak wyregulowanym narzędziem posługujemy się przy szacowaniu wieku organicznych szczątków dla których metody dendrochronologiczne są niedostępne (czyli większości badanych znalezisk).
Datowanie radiowęglowe to relatywnie nowa metoda i po raz pierwszy zastosowano ją w latach 40. XX wieku. Początkowo, żeby metodę tę dało się wykorzystać, niezbędne były bardzo duże ilości materiału. Sytuacja zmieniła się dopiero w latach 70., dzięki zastosowaniu spektrometrii masowej. Od tego czasu wystarcza już mikroskopijna próbka materii organicznej, dzięki czemu w archeologii mogła nastąpić prawdziwa rewolucja. Przykładem zastosowania nowych technik radioda-towania, który przyciągnął powszechną uwagę, jest casus całunu turyńskiego. Ten kawałek tkaniny stał się tak sławny, bo w istocie łatwo dopatrzyć się na nim wyobrażenia brodatego, ukrzyżowanego mężczyzny, a wielu chrześcijan wierzy, iż obraz na płótnie jest odwzorowaniem postaci samego Chrystusa. Pierwsze pewne historycznie zapisy o istnieniu całunu pochodzą z XIV wieku, wiadomo też, że od roku 1578 przechowywany był on w Turynie, a w roku 1983 pieczę nad nim przejął Watykan. Kiedy dzięki spektrometrii masowej stało się możliwe datowanie na podstawie mikroskopijnych próbek, Watykan wreszcie wyraził zgodę na badanie i z całunu wycięto niewielki skrawek, który podzielono na trzy części, a te trafiły następnie do trzech najlepszych wówczas laboratoriów specjalizujących się w datowaniu metodą węglową. Naukowcy z Oksfordu, Arizony i Zurychu niezależnie przystąpili do pracy i wkrótce każde z laboratoriów opublikowało komunikat, kiedy rósł len, z którego powstało owo słynne płótno. Według Oksfordu było to w roku 1200, Arizona uznała, że w 1304, Zurych zaś podał datę 1274. Rozbieżność nie powinna zbytnio dziwić, taki bowiem margines błędu przy metodzie radiowęg-lowej nie jest niczym dziwnym, zwraca natomiast uwagę bliskość tych dat i połowy XIV wieku, kiedy to pierwszy raz pojawiły się wzmianki o całunie. No, cóż, spór wokół daty powstania całunu turyńskiego trwa nadal, ale nie dlatego, by ktoś kwestionował wyniki datowania. Niektórzy niezgodne z oczekiwaniami katolików rezultaty badania tłumaczą tym, iż skład płótna uległ zmianie wskutek pożaru z roku 1534. Może nie będę dalej rozwijał tego wątku, także i z tego powodu, że to sprawa bardziej interesująca dla historyka niż dla ewolucjoni-sty. Przykład służył mi wyłącznie po to, aby ukazać metodę radiodatowania w działaniu, a przy okazji zwrócić uwagę, że dokładność, na jaką w tym wypadku możemy liczyć, to raczej stulecia niż lata (co jest osiągalne, jeśli możemy posłużyć się dendrochronologią).
Jak wielokrotnie podkreślałem, współczesny ewolucjoni-sta-detektyw ma do dyspozycji wiele zegarów, a najlepiej, gdy posługuje się takimi, które działają w różnych, ale nakładających się na siebie skalach. Takie „radioaktywne" zegary można wykorzystywać do uzyskiwania niezależnych szacunków wieku dowolnego kawałka skały, oczywiście przy założeniu, że zostały wyzerowane jednocześnie, w momencie, gdy interesujący nas odłamek skały uległ zestaleniu. Najważniejsze natomiast, że kiedy przeprowadzimy już takie szacunki, ze wszystkich zegarów uzyskujemy zbieżne dane (oczywiście przy przyjęciu pewnego marginesu błędu). To pozwala mieć pewność, że nasze metody — i nasze zegary — działają prawidłowo. A zegary dobrze skalibrowane i przetestowane na skałach, których wiek znamy z innych źródeł, można z wystarczającą pewnością zastosować przy poszukiwaniu odpowiedzi na pytania tak interesujące, jak pytanie o wiek Ziemi. Dziś powszechnie przyjmuje się, że nasza planeta liczy sobie mniej więcej 4,6 miliarda lat, co poświadcza bardzo wiele różnych zegarów. Nie powtarzałbym tego tyle razy, gdyby nie fakt, że (o czym pisałem we Wstępie i szerzej dokumentuję w Dodatku) nadal niemal 40% Amerykanów — i niewiele mniej Europejczyków — twierdzi, że Ziemia liczy sobie nie więcej niż dziesięć tysięcy lat, a na pewno już nie miliardy. Co gorsza, zwłaszcza w Stanach Zjednoczonych, ale również w znacznej części świata islamskiego, ci historyczni negacjo-niści mają istotny wpływ na treść programów szkolnych. Przyjmijmy na przykład, że taki historyczny negacjonista może wierzyć, iż błąd tkwi w metodzie potasowo-argonowej. Może na przykład — i z taką argumentacją zdarzyło mi się zetknąć — okres połowicznego rozpadu potasu jest tak długi dopiero od czasów potopu, wcześniej natomiast wynosił najwyżej setki lat, a nie miliard dwieście milionów z górą? I co wtedy? No cóż — przyznać trzeba, że to porażający argument. Czemuż to prawa fizyki miałyby raptem ulec tak olbrzymim i tak zadziwiającym zmianom? Tym bardziej, że owe nieoczekiwane zmiany objąć by musiały nie tylko potas i argon, ale wszystkie znane nam izotopy, posłużenie się bowiem dowolnym spośród nich nieodmiennie wskazuje, że nasza planeta liczy sobie od czterech do pięciu miliardów lat. Oczywiście taki pomiar możliwy jest tylko wtedy, jeśli uznamy, że okresy połowicznego rozpadu rozmaitych pierwiastków zawsze były takie jak obecnie, co jest w pełni zgodne z całą znaną nam dziś fizyką. Trzeba by doprawdy niemało się natrudzić, by wymyślić fizykę, która pozwoliłaby różnym izotopowym zegarom wskazywać, że narodziny Ziemi nastąpiły zaledwie parę tysięcy lat temu. A nie zaszkodzi w tym momencie dodać, że nasze dzisiejsze oszacowania sięgające miliardów lat w pełni zgadzają się też z wynikami uzyskanymi za pomocą innych technik, na przykład metodą rozszczepiania uranu. Pomyślmy wreszcie, jak wiele różnych zegarów daje zbliżone wyniki i jak dużo trzeba by w fizyce pozmieniać, w jak licznych skalach czasu, by ich wskazania skurczyły
0 kilka rzędów wielkości. Doprawdy — trudno zwolennikom „młodej Ziemi" odmówić specyficznie rozumianej ambicji
1 determinacji w podtrzymywaniu mitu stworzenia pewnego pustynnego plemienia z epoki brązu.
Dodam może, że w tym rozdziale nie pisałem w ogóle o jeszcze jednym, bardzo ważnym dla ewolucjonisty czasomierzu — o zegarze molekularnym. Tę technikę omówimy jednak dopiero w Rozdziale X, wcześniej bowiem muszę wprowadzić moich czytelników w podstawy genetyki molekularnej.

Post został pochwalony 1 raz

Ostatnio zmieniony przez Non dnia Śro 21:28, 25 Lip 2012, w całości zmieniany 1 raz

Dobra- widzę, że nie ma co was przekonywać. Nie chce mi się wszystkiego czytać.

Ale mutacje to nie ewolucja. Zmutowany organizm przeważnie jest jako pierwszy eliminowany ze środowiska- np. pies/krowa z dwoma głowami, czy 5 nogami nie ma szans na przetrwanie w środowisku, bo jako pierwszy/a pada łupem drapieżców. Jeśli mamy litery: D-U-P- i A, to może co najwyżej powstać słowo PUDDA, DAPUU, UPPAD ale nigdy nie KONSTANTYNOPOL.

Badania w laboratorium nie zawsze oddają warunki środowiska naturalnego.

Co do słoi- to się zgadza. Z tym ta metoda jest dobra, kiedy mamy kilkusetletnie drzewa, ew. kilku tysięczne. Co jak mamy drzewo sprzed 5 mln lat? No i czy słoje są identyczne- we wszystkich miejscach na ziemi? [nie zależnie od klimatu].

Dalej nie czytałem, bo idę grać w grę!

Wniosek:
Trzeba szybko pić/palić/ćpać/imprezować/dymać/fascynować się techniką/osiągnięciami nauki- bo życie krótkie i kruche, a po śmierci do piachu i będą nas żarły robale- chyba że ktoś się skremuje i rozpyli nad miastem- wtedy teoretycznie mamy szansę żyć w czyichś płucach przez jakiś czas!
Ja tam wolę swojego Boga!

Post został pochwalony 0 razy

Potrzebujesz jeszcze posta? Wide grin

Janosz, skoro wszystko jest logiczne w stworzeniu świata według Biblii, to czemu najpierw powstało światło, a dopiero po 3 dniach słońce (czyli w domyśle coś, co daje światło)?
Może to zwykłe czepialstwo, ale na chwilę obecną nie potrafię przetrawić wszystkich postów, żeby dodać coś mądrego od siebie.

Post został pochwalony 0 razy

Byłoby gorzej gdyby stało się odwrotnie. Najpierw Słońce- ciemne, a potem światło ;P.
PS. To tylko 3 dni i tak jeszcze nie było zwierząt, roślin, ludzi, UFO, więc nikomu to nie przeszkadzało.
Edit:
Idę grać w grę- a wy piszcie.

Post został pochwalony 0 razy

Ostatnio zmieniony przez janoszdobrosz dnia Śro 19:02, 25 Lip 2012, w całości zmieniany 2 razy

Oczywiście, że ewolucja to mutacje. Tyle, że takie w pozytywnym kierunku, a nie dodatkowa głowa!
W ogóle to nie wierzę, że ta dyskusja się dzieje.

	janoszdobrosz napisał:
	Wniosek: Trzeba szybko pić/palić/ćpać/imprezować/dymać/fascynować się techniką/osiągnięciami nauki- bo życie krótkie i kruche, a po śmierci do piachu i będą nas żarły robale- chyba że ktoś się skremuje i rozpyli nad miastem- wtedy teoretycznie mamy szansę żyć w czyichś płucach przez jakiś czas!

Słabo mnie rozbawiło to zdanie, bo jest dość krzywdzące, ale z drugiej strony - co ma technika i nauka do całej reszty?

	Mrs Teal napisał:
	Janosz, skoro wszystko jest logiczne w stworzeniu świata według Biblii, to czemu najpierw powstało światło, a dopiero po 3 dniach słońce (czyli w domyśle coś, co daje światło)?

I jeszcze najpierw "niebo i ziemia", a potem ciała niebieskie.
I jeszcze piszą, że Księżyc świeci. Happy

I zwierzęta się pojawiały w złej kolejności z tego co pamiętam. Ale ciężko się czepiać, skoro wiedza o świecie była niewielka, kiedy to pisali.

Post został pochwalony 0 razy

Ostatnio zmieniony przez Arien dnia Śro 19:18, 25 Lip 2012, w całości zmieniany 1 raz

Teal, nie, dzięki, jak na razie nie. Chyba że będę jeszcze coś wklejać... Także ten, bądź czujna Happy

Mutacje.. tak to ładne brzmi nie? I od razu się kojarzy z sześcioma nogami, w tym jedną na plecach.
Podstawowa zasada jest taka, że podczas replikacji pojawiają się błędy w zapisie DNA, te błędy mają swoje odzwierciedlenie w cechach osobnika je noszącego. I to jest mutacja. Jeśli w ramach jednego gatunku pojawia się różnorodność, nawet niewielka, zaczyna się dobór naturalny, lub seksualny. W ramach doboru naturalnego, żyrafy mają długie szyje, a w ramach seksualnego, pawie mają wielkie ogony. I taką zmianę, nazywamy ewolucją.

"Badania w laboratorium nie zawsze oddają warunki środowiska naturalnego."
Zasada jest taka sama. Zresztą, bakterie i wirusy też zmieniają się w warunkach naturalnych. Spróbuj się zaszczepić na przeziębienie. Wirus za szybko się zmienia, żeby można było wytworzyć na niego szczepionkę.
Zresztą, nawet przy doborze sztucznym, zasada jest taka sama. Wybierając psy z danymi cechami, tworzy się nowy gatunek. Z tym że, tutaj wybiera człowiek, w naturze, wybiera zdolność do przekazania genów (czyli, dobór naturalny lub seksualny)

"Co jak mamy drzewo sprzed 5 mln lat?"
Ekhm... Radiodatowanie. Jest trochę o tym we fragmencie powyżej. Trochę o skałach też.

Co do literek, to jest tzw argument z projektu, pobity na wszystkie możliwe strony, na przykład tutaj
http://youtu.be/47VBCSg-z1A?t=8m27s
Ogólnie, jeśli miałbyś czas, mógłbyś obejrzeć całą tą serię. Robiona dla dzieci, więc facet mówi prostym językiem.

"Wniosek: "
Proszę cię Wide grin

Ja mam nadzieję, że to był żart, ale zapomniałeś emotki na końcu Wide grin

Poza tym, nie mówię, żebyś przeczytał już! ale... Mówić że ja jestem nieprzekonywalny, jednocześnie nie chcąc poznać tego, co mnie przekonało, jest trochę nielogiczne.

EDIT
Arien, ja nie widziałem, że my są po jednej stronie barykady Happy

.

EDIT 2

	Arien napisał:
	W ogóle to nie wierzę, że ta dyskusja się dzieje.

Prędzej czy później musiało do tego dojść! Prędzej czy później, ja zawszę coś powiem na ten temat Happy

Post został pochwalony 0 razy

Ostatnio zmieniony przez Non dnia Śro 19:28, 25 Lip 2012, w całości zmieniany 3 razy

No, ale jeszcze nikt mi jeszcze nigdy nie powiedział, że stworzenie świata w 6 dni ma więcej sensu niż poparta dowodami naukowymi teoria ewolucji. Wide grin

Wiecie, ja nie mam nic do jakiejkolwiek wiary, ale takie dosłowne interpretacje i odporność na argumenty mnie martwią. I ten Janoszowy wniosek.
Całą poprzednią stronę czekałam na post typu "Hahaha, daliście się nabrać "

Post został pochwalony 0 razy

Cytat:

Mutacje.. tak to ładne brzmi nie? I od razu się kojarzy z sześcioma nogami, w tym jedną na plecach.
Podstawowa zasada jest taka, że podczas replikacji pojawiają się błędy w zapisie DNA, te błędy mają swoje odzwierciedlenie w cechach osobnika je noszącego. I to jest mutacja. Jeśli w ramach jednego gatunku pojawia się różnorodność, nawet niewielka, zaczyna się dobór naturalny, lub seksualny. W ramach doboru naturalnego, żyrafy mają długie szyje, a w ramach seksualnego, pawie mają wielkie ogony. I taką zmianę, nazywamy ewolucją.

Generalnie chodzi o to, że jeśli mutacja wywoła pozytywny wpływ i stanie się cechą pożądana, to potem przejdzie na wszystkie inne osobniki i powstanie nowy gatunek - być może bardziej dostosowany do warunków, które panują w danym miejscu albo w nowym.

	Cytat:
	Dobra- widzę, że nie ma co was przekonywać. Nie chce mi się wszystkiego czytać.

Chyba nie sądzisz, że albo Ty przekonasz nas, albo odwrotnie w ciągu paru godzin Wide grin

Powiem szczerze, nie wiedziałam, że masz tak radykalne poglądy na ten temat.
Siem odezwę jak przeczytam to co Non wrzucił, a tymczasem powiem, że ogarnięcie czasu geologicznego bardzo pomaga w zrozumieniu tego, co się dzieje. Bo może się wydawać, że to rozumiemy, ale trzeba sobie zdawać sprawę, że holocen (era w której trwamy od 11 tysięcy lat) jest tylko ułamkiem sekundy jeśli przyrównać życie Ziemi do 24-godzinnego systemu czasowego.

EDIT
Dobra, nikt nie chce posta dodać, to muszę edytnąć Sad (1)

Odnośnie mutacji, to w tym fragmencie Nona było to ciekawie napisane:

Cytat:

W takich warunkach darwinista może oczekiwać, że jeżeli pojawi się jakakolwiek mutacja pozwalająca pojedynczej bakterii bardziej efektywnie wykorzystywać glukozę, dobór naturalny będzie ją promował i za sprawą skuteczniejszej reprodukcji tak zmutowane bakterie zaczną zdobywać przewagę nad swoimi niezmutowanymi „kolegami". Ta przewaga jeszcze silniej uwidoczni się w kolejnej populacji i w kolejnej, aż w pewnym momencie mutanty zmonopolizują cały szczep.

Wracając do poprzednich postów:

	Cytat:
	A to całe datowanie to kolejna bzdura. Jak już wspominałem kolumna geologiczna nie występuje praktycznie nigdzie! Czemu jest brana jako wyznacznik? Więc jeśli 40% szkieletu jakiejś małpy znajdziesz w węglu czy ile, to znaczy że ma 50- 100mln czy ile tam lat? Bzdura!

Oczywiście, że nigdzie nie występuje cała kolumna geologiczna, świat nie jest idealny i nie znajdziesz takiego kawałka Ziemi, w którym wszystkie warstwy będą równiutko poukładane i może jeszcze we wszystkich miejscach była taka sama miąższość (proporcjonalna do długości trwania ery). No chyba, że ja o czymś nie wiem. Ale jako, że świat mamy taki jaki mamy, to działa erozja, w pewnych epokach sedymentacja nie zaistniała (penakordancja to się zwie) i nie ma po niej żadnych śladów, ale za to w innych miejscach znajdziemy łatkę, która załata nam dziurę, gdzieś zadziałała tektonika i zrobiła burdel, itp.

Cytat:

Ruda pisze o rekonstrukcji. Na czym polega rekonstrukcja? Na przywróceniu czegoś do poprzedniego stanu... Z tym, że nikt w życiu nie widział żywego australopiteka, chyba że inny australopitek . Więc, skąd pewność że rekonstrukcja jest prawidłowa? Dasz to 10 doktorom/paleontologom i każdy z nich zrekonstruuje kolano/czaszkę/stopy/biodra Lucy w inny sposób. Jedni pójdą w str. małp inni w str ludzi. Tak jak dano "zrekonstruowaną" czaszkę Lucy kilku artystom- żeby na jej podstawie "zrekonstruować" głowę Lucy. Każdy artysta zrobił- "zrekonstruował" ją na inny sposób...

Nie zabieraj naukowcom pracy, co by ci biedacy robili, gdybyśmy odkryli wszystkie tajemnice świata? Poszli na emeryturę? Nigdy nie odpowiemy na wszystkie pytania, ale ci panowie (i panie) robią co mogą, żeby poznać tajemnice przeszłości. A że się mylą, coś źle im wyjdzie, ktoś zatwierdzi kompletną bzdurę jako naukę wiodącą - zdarzyć się może, w końcu błądzić rzecz ludzka Happy

Czy gdyby ci wszyscy naukowcy odtworzyli głowę Lucy dokładnie tak samo, to nie byłoby to podejrzane?

	Cytat:
	Gatunki psów to wynik działania doboru sztucznego - zły przykład. Uprzedzając kolejne pytanie, doborem sztucznym zajęli się ludzie, dla przykładu udomowiając psa chociażby, więc przez nami on nie istniał.

Pies to gatunek, a różne bernardyny, owczarki niemieckie i inne yorki to są rasy, niżej w systematyce biologicznej, tak wogle Wide grin

	Cytat:
	Poza tym, jeśli jakaś warstwa skał ma milion lat, to i wszystko co w niej się znajduje będzie miało +/- milion lat. Nie rozumiem, dlaczego miałaby to być bzdura.

No ja też ;P Coś się zachowało w skale, to znaczy że nie prześlizgnęło się tam i stwierdziło 'to dobre miejsce by umrzeć, mój synu' (przepraszam, ale musiałam tu wstawić tę gatkę z reklamy Marsa Wide grin

), tylko umarło/zwiędło i zostało przykryte osadami powstałymi w tym samym czasie co spód (najpierw napisałam spąg, ale w sumie nie o to mi chodzi).

Cytat:

Jeśli- warstwa skał ma milion lat- ok jeśli jesteś to wstanie udowodnić- może mieć milion. Ale jak już wspominałem [a i ty zapodałeś kolumnę geologiczną- która praktycznie nigdzie nie występuje]. Ktoś [nie wiem czy Darwin- czy inny oszołom] poustawiał sobie warstwy skał w jakiejś durnej chronologii, powymyślał daty [jak już wspominałem- wiek ziemi się zmieniał kilkukrotnie- a i pewnie się jeszcze zmieni]- i teraz każde znalezisko jest datowane zgodnie z przyjętą chronologią.

Durna chronologia to poukładanie czegoś według czasu występowania? A o skamieniałościach przewodnich to ktoś słyszał? One też są pomocne w wyznaczaniu wieku skał.
Co do tej zmiany wieku Ziemi... Kształt Ziemi też się zmieniał wielokrotnie. Najpierw była płaskim talerzem, potem stwierdzono, że to chyba jednak kula. Następnie ktoś doszedł do wniosku, że nie może być idealną kulą, bo ma spłaszczenia na biegunach, więc Ziemia była elipsoidą, a teraz uznajemy, że jest geoidą. Ciągle dowiadujemy się czegoś nowego, ciągle stare teorie są podważane przez nowe i w ostateczności przez nie zastępowane. Być może kiedyś Ziemia znowu zmieni swój wiek, bo jakiś ważny zespół stwierdzi, że te 4,6 mld lat to jednak nie to, ale czy to znaczy, że mamy to odrzucać, bo przyzwyczaimy się do starego? No chyba nie. Ale skoro tak, to powiedz mi Janosz, ile według Ciebie Ziemia ma lat? Tak na pewno, chcę wiedzieć na 100%.

Cytat:

Z innej beczki. Są jeszcze narządy szczątkowe, jak wyrostek robaczkowy jako pozostałość po roślinożerności, nerw krtaniowy wstecznych jako pozostałość po skrzelach, czy raczej "rybiej" budowie ciała, gęsia skórka jak pozostałość po futrze, choroby zatok, bo ich budowa nie jest przystosowana go ciała w ciągłej pozycji pionowej. Wskazuje to, że kiedyś nie wszystko w człowieku było takie jak jest teraz.

[link widoczny dla zalogowanych] - a propos Wink (1)

Jeśli chodzi o to, co wrzucił Non - cholernie ciekawe, część o bakteriach czytałam stosunkowo długo, ale za to dendrochronologia i metody radiometryczne to już mój konik, właściwie tylko poszerzałam swoją dotychczasową wiedzę zamiast dowiadywać się czegoś nowego.
Janosz, ten fragment powinien Cię zainteresować (skoro nie chce Ci się czytać całości):

Cytat:

Rzecz jasna, określenie wieku skamieniałości możliwe jest nie tylko wówczas, gdy znajdziemy ją wciśniętą miedzy dwie warstwy skał magmowych (coś na kształt kanapki). Taki obrazek to całkiem niezła metafora metod, jakimi się po-whigujemy, na szczęście w praktyce są one znacznie bardziej wyrafinowane. Przede wszystkim prawie wszędzie warstwy «kał osadowych są dość podobne do siebie, co odkryto na dłu-tfo przed wynalezieniem radiodatowania i dawno nadano im nazwy od epok geologicznych, w których powstały, takich jak kambr, ordowik, dewon, jura, kreda, eocen, oligocen, miocen. (Warstwy dewońskie, jak łatwo się domyślić, to nie tylko osady z południowo wschodniej Anglii — tam właśnie leży hrab-Htwo Devon — ale skały występujące dość powszechnie, nieraz o podobnym składzie, a co więcej, zawierające dość podobne skamieniałości). W każdym razie geolodzy od dawna wiedzą, w jakim porządku występują kolejne warstwy skał, natomiast zanim nauczyliśmy sieje datować, nie sposób było określić, kiedy doszło do osadzenia się danej warstwy. Z kolejnością było łatwiej, bo starsze osady zwykle znajdują się pod młodszymi. Na przykład warstwy dewońskie są starsze od karbońskich (karbon wziął swą nazwę od węgla, bo są to zwykle warstwy węglonośne), a wiemy to stąd, że tam, gdzie sąsiadują, dewońskie leżą poniżej. Zdarzają się wyjątki od tej reguły, ale dzieje się tak tylko wtedy, gdy — co wynika z innych świadectw — całe pokłady skalne uległy nachyleniu albo wręcz doszło do ich odwrócenia „do góry nogami". Jedno jeszcze niezbędne uzupełnienie — mało gdzie da się znaleźć kompletny zbiór warstw osadowych, od kambryjskich na warnym dole po najmłodsze na górze. Sedymenty z określonych epok są jednak do siebie na tyle podobne, że porównując znaleziska z różnych regionów, możemy bez większych problemów sporządzić ich katalog.
Jak widać, zanim jeszcze potrafiliśmy określić wiek skamieniałości, znaliśmy kolejność, w jakiej występują (żeby być precyzyjnym — kolejność powstawania skał, w których je znajdujemy). Wiedzieliśmy zatem, że na całym świecie osady kambryjskie są starsze od ordowickich, te od sylurskich, potem jest dewon, karbon, perm, trias, jura, kreda i tak dalej. Poszczególne warstwy geologiczne podlegają też dalszemu podziałowi i dlatego mówimy o górnej, środkowej i dolnej kredzie na przykład.

PS.

Cytat:

Sekwencja skamieniałości w warstwach geologicznych jest następująca:
(i) BEZKRĘGOWCE (wolno poruszające się stworzenia morskie) zginęły pierwsze, a po nich szybciej poruszające się ryby, przygniecione przez niesiony przez falę powodziową muł.
(ii) PŁAZY (blisko brzegu) zginęły w następnej kolejności, gdy wody się podniosły.
(iii) GADY (wolno poruszające się stworzenia lądowe) były następnymi ofiarami
(iv) SSAKI mogły uciekać przed nadciągającą falą. Największe i nąj- V szybsze przetrwały najdłużej.
(v) LUDZIE byli najbardziej pomysłowi, mogli na przykład chwytać i się przepływających kłód i w ten sposób uciekać przed powodzią.

beka z tego

Post został pochwalony 0 razy

Ostatnio zmieniony przez Mrs Teal dnia Śro 22:12, 25 Lip 2012, w całości zmieniany 2 razy

Dobra- pograłem trochę. To w końcu jak z tą teorią ewolucji było?
Mutacja- szansa- powiedzmy 1/10 tys [zakładając że osobnik przeżyje], w drugim pokoleniu- szansa 1/10tys do potęgi drugiej [zakładając że osobnik przeżyje], w trzecim pokoleniu to samo tyle że do potęgi trzeciej itd... mało prawdopodobne :]
Poza tym- z bakteriami się udało- to nie znaczy że wszystkie organizmy żywe koniecznie muszą przekazywać sobie cechy/mutacje tak samo.
No i mając tygrysy- wiemy że przetrwa tylko najlepszy- z największymi kłami, najdłuższymi pazurami, ale nikt jeszcze nie widział tygrysa ze skrzydłami...
No i niekoniecznie najlepiej przystosowany organizm musi przeżyć! Bo może przeżyć ten który ma najwięcej szczęścia. Jak humbak goni ławicę- którym rybom uda się przeżyć? Tym które mają największego fuksa Wide grin

.
Edit:
Ziemia?- trzymając się Biblii ok. 6 tys. lat Wide grin

80-90% tych informacji które mi wpajacie do głowy już się tam znajdują- wyobraźcie sobie że mam wykształcenie wyższe, więc chcą nie chcąc powinienem pewne fakty znac. [o tych najnowszych odkryciach nie wiedziałem, bo... 20 lat temu w szkołach jeszcze tego nie uczyli].

Post został pochwalony 0 razy

Ostatnio zmieniony przez janoszdobrosz dnia Śro 22:24, 25 Lip 2012, w całości zmieniany 3 razy

	Cytat:
	80-90% tych informacji które mi wpajacie do głowy już się tam znajdują- wyobraźcie sobie że mam wykształcenie wyższe, więc chcą nie chcąc powinienem pewne fakty znac.

Sprawiasz zgoła inne wrażenie.

Post został pochwalony 0 razy

Ostatnio zmieniony przez Mrs Teal dnia Śro 22:28, 25 Lip 2012, w całości zmieniany 2 razy

O, hej, takie pytanie - skąd się wziął ten wiek Ziemi wg. Biblii? Ktoś to liczył?

Post został pochwalony 0 razy

Ksiądz :]

Post został pochwalony 0 razy