Idealne uderzenie skrzydła

Jaki jest pożytek z czwartej lub piątej części uderzenia skrzydła? Czy jakikolwiek owad lub ptak może przetrwać ze skrzydłem, które jest ułamkiem normalnej wielkości skrzydła? Czy takie skrzydło mogłoby spełniać swoje zadanie, pracując ze zmniejszoną wydajnością? Te pytania stanowią wyzwanie dla tych, którzy uznają darwinowską stopniowość i adaptację. Zgodnie z darwinowską teorią ewolucji cechy biologiczne powstają w wyniku niewielkich mutacji genetycznych, stale modyfikujących struktury ciała podlegające selekcji naturalnej. Nowe cechy są wybierane lub eliminowane w walce o przetrwanie i adaptację do środowiska. W tym kontekście skrzydło, które jest zaprojektowane do latania, a nie jest w pełni uformowane lub funkcjonalne, nie byłoby pomocne, a dobór naturalny by je wyeliminował.

Ptak lub owad nie może latać piątą częścią skrzydła lub piątą częścią uderzenia skrzydła. Niemniej jednak ewolucjoniści chcą, abyśmy myśleli, że te struktury ewoluowały przez wiele etapów pośrednich do pełnych rozmiarów w ciągu długiego czasu ewolucyjnego. Twierdzenie to rodzi dwa pytania: Czy w zapisie kopalnym ptaków i owadów występuje jakakolwiek forma pośrednia? Jaka byłaby użyteczność niekompletnie uformowanego skrzydła?

Nie znaleziono skamielin pokazujących pośrednie etapy ewolucji od form bezskrzydłowych do owadów ze skrzydłami

W modelu darwinowskim korzystne mutacje zdolne do wytwarzania pełnych skrzydeł kumulowały się przez miliony lat poprzez stopniowe etapy, unikając sił naturalnej selekcji, które mają tendencję do eliminowania bezużytecznych cech, i skutkując w pełni uformowanymi strukturami skrzydeł, które widzimy dzisiaj u ptaków i owadów. Gdyby tak było, spodziewalibyśmy się wielu form pośrednich w zapisie kopalnym. Tak jednak nie jest.

Skrzydła w zapisie kopalnym

Ptaki pojawiają się w zapisie kopalnym z w pełni uformowanymi do lotu skrzydłami. Domniemane formy pośrednie – Dromeozaur i Archaeropteryx – wykazują mieszankę cech gadów i ptaków, i w rzeczywistości nie są dobrymi kandydatami na formy pośrednie, ponieważ pokazują to, co paleontolodzy nazywają morfologią mozaiki, w której domniemany rodowód nie wykazuje sekwencji stopniowych zmian, ale nieciągłości, cofnięcia i cechy spoza sekwencji¹.

Skrzydła owadów to wyrafinowana cecha, która pojawia się w zapisie kopalnym nagle, bez żadnego przodka o cechach pośrednich lub przejściowych. W ewolucyjnej skali czasowej owady ze skrzydłami zdolnymi do lotu pojawiają się w zapisie kopalnym w karbonie górnym około 320 milionów lat temu. Skamieniałości owadów bezskrzydłych pojawiają się w sylurze, prawdopodobnie około 80 milionów lat wcześniej². Nie znaleziono skamielin pokazujących pośrednie etapy ewolucji od form bezskrzydłowych do owadów ze skrzydłami. Rodzi to pytanie, jak to możliwe, że 80 milionów lat rzekomej ewolucji nie pozostawiło śladu form przejściowych.

Skrzydła i modelowanie ich pochodzenia u owadów

Zaproponowano wiele hipotez dotyczących pochodzenia skrzydeł u owadów. W 1985 r. Kingsolver i Koehl³  ocenili dwie hipotezy, które obejmowały czynniki adaptacyjne, które mogły sprzyjać przejściu od owadów nielotnych do form o skrzydłach zdolnych do lotu. Te czynniki adaptacyjne obejmowały aerodynamikę (szybownictwo i spadochroniarstwo) i termodynamikę. Kingsolver i Koehl wskazali, że skrzydła mogły początkowo funkcjonować jako płaty do szybownictwa w stanie stałym, które pozwalałyby owadom wykonywać podskoki z ziemi lub skoki z drzew i unikać drapieżników. Alternatywnie, proto-skrzydła mogły rozwinąć się jako spadochrony do spowalniania tempa opadania spadającego owada, lub jako struktury termoregulacyjne do podwyższania temperatury ciała przez pochłanianie promieniowania, co umożliwia bardziej intensywną aktywność. Po wykonaniu modeli różnych kształtów i rozmiarów owadów i eksperymentowaniu ze sztucznymi modelami w tunelach z otwartym obiegiem i silnym wiatrem, doszli do wniosku, że żadnego z tych czynników nie można przewidzieć jako czynnika napędzającego ewolucję skrzydeł owadów. Istnieje wiele niepewności, w tym warunki ekologiczne w przeszłości, które mogły mieć wpływ na potrzeby owadów, oraz nieznane warunki klimatyczne w dewonie (czy klimat był zimny i napędzało to rozwój termoregulacji?).

Kingsolver i Koehl zasugerowali, że skrzydła owadów ewoluowały z małych, prymitywnych struktur, które zostały wstępnie przystosowane (zaprogramowane) w odniesieniu do lotu. Innymi słowy, ewolucja była kierunkowa i miała cel w dłuższej perspektywie, rozwijając niektóre wczesne struktury, które później posłużyłyby jako organy do latania, a w międzyczasie służyły innym celom. Jednak koncepcja ta jest sprzeczna z założeniem, że mutacje i dobór naturalny są niekierowanymi, ślepymi i bezcelowymi siłami natury⁴. Co więcej, jest to słabe wyjaśnienie i faktycznie nie rozwiązuje problemu braku dowodów na ewolucję skrzydeł u owadów. Brak dowodów na uzasadnienie koncepcji nie zostanie rozwiązany za pomocą innej koncepcji, na potwierdzenie której również nie ma żadnych dowodów.

Czy skrzydła ewoluowały jako struktury „wstępnie przystosowane”?

Koncepcja wstępnej adaptacji lub wstępnego programowania osadzona jest również w innych hipotezach dotyczących pochodzenia skrzydeł u owadów. Weźmy na przykład „teorię płetw”, koncepcję zasugerowaną przez Bradleya⁵ i przeanalizowaną przez Kukalovą-Peck⁶, że Pterygota – grupa starożytnych, głównie lądowych stawonogów⁷ – stały się pływakami i z czasem coraz bardziej przystosowały się do wypraw do wody. Zgodnie z tą teorią te prymitywne wodne stawonogi miały małe płaty boczne na klatce piersiowej lub proto-skrzydła, które później ewoluowały i rozwinęły się w skrzydła. Bradley zasugerował, że „małe pro-skrzydła, które miałyby niewielki lub żaden efekt w powietrzu, mogły być bardzo przydatne jako płetwy i narządy napędowe w wodzie. W procesie wykorzystywania pro-skrzydeł jako płetw zaczęły rozwijać się zawiasy i muskulatura latania”⁸. Zasugerował również, że Pterygota prawdopodobnie były w stanie opuścić wodę w celu łączenia się w pary i rozproszenia.

Zapis skamieniałości owadów pokazuje nagłe pojawienie się owadów zarówno nielotnych, jak i zdolnych do lotu, bez żadnych form przejściowych

Co pokazują owady „prymitywne”?

Na poparcie tej teorii Bradley przedstawił skamieniałe dowody: wszystkie prymitywne nimfy paleozoiczne⁹ miały przegubowe, ruchome skrzydełka podczas rozwoju ontogenetycznego¹⁰. Twierdzi, że skrzydełka te były wykorzystywane do napędu, chociaż nie przedstawił na to żadnych dowodów. Według Kukalovej-Peck „całkowicie oczywiste jest, że użycie skrzydeł u niektórych nimf paleozoicznych w warunkach powietrznych już malało. Tak więc skrzydła u wszystkich ziemnych, młodych karaluchów były całkowicie nielotne. Niektóre skrzydła nimf Palaeodictyoptera, sądząc po ich ogólnym kształcie i pozycji, były w trakcie gwałtownej utraty zdolności do spełniania swojej funkcji. W tym samym czasie nimfy wodnych efemeryd wykorzystywały skrzydła do wspierania ruchu do przodu pod wodą”¹¹. Autor mówi tutaj, że w paleozoiku istniały nimfy lądowe ze skrzydłami, które stopniowo traciły swoją funkcjonalność. W wyniku tej ewolucji niektóre owady lądowe stały się nielotne, a jednocześnie niektóre stawonogi wodne zaczęły wykorzystywać do wspierania ruchu pod wodą płaty ciała, które później rozwinęły się w skrzydła. Cały ten scenariusz jest fikcyjny i sprzeczny: najpierw skrzydła u owadów lądowych; następnie ich zmniejszenie lub utrata; jednocześnie rozwój skrzydeł (do napędu) u stawonogów wodnych; i wreszcie stopniowe przejście z wody na ląd i ponowny rozwój skrzydeł u owadów lądowych. Czy istnieją dowody na każdy z domniemanych kroków? Nie. Jedyną dostępną rzeczą są skamieliny skrzydlatych i bezskrzydłych owadów i innych stawonogów. Ale skamieliny jako takie nie wskazują na ewolucję. Pokazują tylko to, co istniało: zarówno skrzydlate, jak i bezskrzydłe stawonogi, zarówno w środowisku wodnym, jak i lądowym.

Ponadto model Kulakovej-Peck napotyka bardzo istotny problem: Pterygota, rzekomi przodkowie owadów uskrzydlonych, pojawiają się po raz pierwszy w zapisie kopalnym w warstwach skalnych znajdujących się ponad warstwami z owadami uskrzydlonymi¹². Są one zatem poza sekwencją. Domniemany przodek pojawia się po różnorakich, rzekomo potomnych formach, podobnie jak w przypadku ptaków. Aby uniknąć konieczności dwukrotnego wyjaśniania pochodzenia skrzydeł, najpierw u owadów lądowych, a następnie u stawonogów wodnych, ewolucjoniści twierdzą, że ewolucja Pterygota miała miejsce znacznie wcześniej, rozwijając skrzydlate formy owadów, a także utrzymując bezskrzydłe formy wodne. Czy ktoś znalazł kopalne dowody na takie spekulacje? W zapisie kopalnym nie znaleziono żadnych dowodów na rzekome przejścia z lądu do wody i z wody na ląd. Są to tylko założenia wywodzące się z teorii ewolucji.

Ewolucja chce wszystko wyjaśnić

Koncepcja, że lot rozwinął się u owadów lądowych pochodzących od przodków wodnych, nie posiada wspierających dowodów kopalnych, poza pojedynczymi przykładami zarówno skrzydlatych, jak i bezskrzydłych okazów. Dodając więcej do błędnego rozumowania i kierując się zwykłą strategią ewolucjonistyczną, Kukalova-Peck dodaje, że „jeśli nawet hipoteza Bradleya („teoria płetw”) błędnie wyjaśnia pochodzenie samego skrzydła, wydaje się być w jakiś sposób zgodna z dowodami kopalnymi dotyczącymi początków lotu”¹³. Widzieliśmy, że zapis kopalny nie wskazuje na ewolucję. Pokazuje po prostu to, co tam było. Kulakova-Peck uważa, że ​​zapis kopalny może wspierać koncepcję, która z innych powodów może być jednak błędna. Pytanie brzmi: jaka jest zatem wartość zapisu kopalnego? Czy nie powinien on dostarczać dowodu na to, że coś jest prawdopodobne lub sprzeczne z koncepcjami? Jest to typowe dla rozumowania materialistycznego: nigdy nie kwestionuje się założeń, hipotez lub modeli, ponieważ wiadomo, że ewolucja i tak jest prawdą, nawet jeśli dane sygnalizują coś przeciwnego.

Zaproponowano inne spekulacje na temat powstania skrzydeł u owadów, w tym rozwój skrzydeł najpierw jako struktur klatki piersiowej u samców do prezentacji podczas zalotów¹⁴ lub rozwój segmentów zarówno piersiowych, jak i brzusznych u nimf wodnych jako struktur wykorzystywanych do wentylacji i/lub wymiany gazu¹⁵. Ale na te koncepcje również nie ma dowodów. Wynikają one z konieczności wyjaśnienia pochodzenia owadów uskrzydlonych w paradygmacie, w którym zakłada się ewolucję od wspólnego przodka.

Ewolucja skrzydeł nie lata

Zapis skamieniałości owadów pokazuje nagłe pojawienie się owadów zarówno nielotnych, jak i zdolnych do lotu, bez żadnych form przejściowych. Zapis skamielin pokazuje gatunki, które wykazują dużą złożoność, zarówno anatomiczną, jak i fizjologiczną, i są w pełni przystosowane do życia na ziemi lub w wodzie, natomiast brak jest jakichkolwiek form pośrednich zarówno pod względem morfologii, jak i ekologii. A nawet gdyby istniały formy pośrednie, to skąd mielibyśmy wiedzieć, że były to ewolucyjne półprodukty, a nie po prostu różne formy ekologiczne bez powiązań między sobą?

Kinsolver i Koehl przyznali, że zapis kopalny stanowi problem dla modeli ewolucji skrzydeł owadów, i zadają pytanie: „jakie były charakterystyczne cechy macierzystej grupy Pterygota [domniemani przodkowie owadów uskrzydlonych] przed pełnym rozwojem skrzydeł i lotu? ”¹⁶ Innymi słowy, jak wyglądali przodkowie owadów uskrzydlonych? Odpowiada, że paleontolodzy uważają, że niektóre gatunki ptaków, takie jak Archeopteryx, mogą dawać nadzieję na zrozumienie historii ewolucji, ale „całkowity brak takich przejściowych skamieniałości owadów między wczesnym dewonem a karbonem górnym stwarza poważne problemy dla analogicznych badań ewolucji skrzydeł i lotu owadów”¹⁷. Tutaj przypuszczamy, że zarówno ewolucyjne założenie form przejściowych, jak i związany z tym czas są błędne.

Przypisy

1. Zobacz: T. Standish, Aves fósiles, Ciencia de los Orígenes67(May 2004): 1-5; R. Esperante, ¿A dónde ha volado la secuencia evolutiva de los reptiles a las aves? Ciencia de los Orígenes 68 (Autumn 2004):8-9.
2. Engel, M. and Grimaldi, D., 2004. New light shed on the oldest insect. Nature, 427: 627-630.
3. Kingsolver, J.G. and Koehl, M. 1985. Aerodynamics, thermoregulation, and the evolution of insect wings: differential scaling and evolutionary change. Evolution, 39(3):488-504.
4. Douglas J. Futyuma, w swojej książce Evolution(Sinauer Associates, Sunderland, Connecticut, 2009), s. 282, stwierdza, że „alternatywą [Darwina] dla inteligentnego projektu był projekt powstały przez całkowicie bezmyślny proces doboru naturalnego, zgodnie z którym organizmy mające mutacje zwiększające możliwości przeżycia lub rozmnażania, zastępują te mniej odpowiednio wyposażone, które z tego powodu przeżywają lub rozmnażają się w mniejszym stopniu. Proces ten nie może mieć celu, podobnie jak erozja nie ma na celu formowania kanionów, ponieważ przyszłość nie może powodować materialnych wydarzeń w teraźniejszości. Zatem pojęcia celów lub zamiarów nie mają miejsca w biologii (ani w żadnej innej nauce przyrodniczej), z wyjątkiem badań nad ludzkim zachowaniem”.
5. Bradley, J. C. 1942 .The origin and significance of metamorphosis and wings among insects. Proc. VIII. Pan Amer. Sci. Congr., Biol. Sec., 3: 303-309.
6. Kukalova‐Peck, J. 1978. Origin and evolution of insect wings and their relation to metamorphosis, as documented by the fossil record. Journal of Morphology, 156, 53-125.
7. Do najczęstszych przedstawicieli w zapisie kopalnym należą Pterygota, które były starożytnym rodzajem dużych stawonogów morskich, w tym skorpionów morskich. Miały cztery pary nóg do chodzenia, jedną parę płetw do pływania i jedną parę dużych kleszczy (szczypiec) do chwytania zdobyczy. Były to w pełni rozwinięte, przystosowane organizmy morskie, które nie wykazują dowodów na przejście z lub do jakiejkolwiek innej formy zwierzęcej.
8. Kukalova-Peck J., p. 69-70.
9. Nimfy to niedojrzałe postaci niektórych bezkręgowców, w tym owadów, które przechodzą stopniową metamorfozę przed osiągnięciem stadium dorosłości.
10. Rozwój ontogenetyczny (lub ontogeneza) jest procesem rozwoju jednostki od poczęcia, zarodka, przez etap płodowy, narodziny i wzrost, aż po dorosłość.
11. Kukalova-Peck J., p. 70.
12. Kingsolver, J.G. and Koehl, M. (1994) Selective factors in the evolution of insect wings. Annual Review of Entomology, 39, 425-451. Mówiąc ściślej, w geologicznej skali czasu owady Pterygota (te wodne stawonogi z rzekomymi proto-skrzydłami) pojawiły się po owadach takich jak Paleoptera i Neoptera, które miały już w pełni uformowane skrzydła.
13. Kukalova-Peck J., p. 70. Podkreślenia dodane.
14. Alexander, R.D. and Brown Jr, W. (1962) Mating behavior and the origin of insect wings. Occasional Papers of the Museum of Zoology, University of Michigan, 628: 1-19.
15. Kingsolver and Koehl, 1994.
16. Kingsolver and Koehl, 1994, p. 429. Podkreślenia dodane.
17. Tamże. Podkreślenia dodane.