Gyvybės medis (biologija)

Pirmtakai

Lamarck

Jeanas-Baptiste'as Lamarckas (1744-1829) savo "Zoologijos filosofijoje" (1809 m.) sukūrė pirmąjį gyvūnų šakų medį. Tai buvo aukštyn kojomis apverstas medis, prasidedantis kirminais ir pasibaigiantis žinduoliais. Tačiau Lamarkas netikėjo bendru visos gyvybės atsiradimu. Jis manė, kad gyvybė susideda iš atskirų lygiagrečių linijų, einančių nuo paprastos prie sudėtingos.

Hitchcock

Amerikiečių geologas Edwardas Hitchcockas (1763-1864) 1840 m. savo knygoje "Elementary Geology" paskelbė pirmąjį gyvybės medį, paremtą paleontologija. Vertikalioje ašyje pažymėti paleontologiniai laikotarpiai. Hitchcockas sudarė atskirą medį augalams (kairėje) ir gyvūnams (dešinėje). Augalų ir gyvūnų medžiai diagramos apačioje nesujungti. Be to, kiekvienas medis prasideda nuo kelių pradų. Tačiau tai nebuvo evoliuciniai medžiai, nes Hičkokas tikėjo, kad kaitos veiksnys buvo dievybė.

Vestiges

Pirmasis Roberto Čamberso knygos "Kūrimo gamtos istorijos įrodymai" (Vestiges of the Natural History of Creation) leidimas buvo išleistas anonimiškai 1844 m. Skyriuje "Augalų ir gyvūnų karalysčių raidos hipotezė" buvo pateikta medžio pavidalo schema. Joje pavaizduotas embriologinio vystymosi modelis, kuriame žuvys (F), ropliai (R) ir paukščiai (B) yra kelio, vedančio į žinduolius (M), šakos.

Tekste ši šakoto medžio idėja preliminariai taikoma gyvybės istorijai Žemėje: "gali būti, kad šakojasi". ^p191

Edwardo Hitchcocko "Elementary Geology" (1840 m.) sulankstoma paleontologinė diagrama


Diagrama iš "Kūrimo gamtos istorijos įrodymų", 1844 m., p212.

Darvino gyvybės medis

Čarlzas Darvinas (1809-1882) pirmasis sudarė evoliucinį gyvybės medį. Jis labai atsargiai vertino galimybę atkurti gyvybės istoriją. Veikalo "Apie rūšių kilmę" (1859) IV skyriuje jis pateikė abstrakčią neįvardytos didelės genties rūšių teorinio gyvybės medžio schemą (žr. pav.).

Paties Darvino žodžiais tariant: "Taigi, nedideli skirtumai, skiriantys tos pačios rūšies veisles, nuolat didės, kol prilygs didesniems skirtumams tarp tos pačios genties ar net skirtingų genčių rūšių."

Tai šakojimosi modelis be rūšių pavadinimų, priešingai nei po daugelio metų Ernsto Haeckelio sudarytas linijinis medis.

1872 m. 6-ajame leidime pataisytoje santraukoje Darvinas paaiškina savo požiūrį į gyvybės medį:

Kartais visų tos pačios klasės būtybių giminystė buvo vaizduojama dideliu medžiu. Manau, kad šis palyginimas iš esmės atitinka tiesą. Žalios ir pumpurus metančios šakelės gali reikšti esamas rūšis, o ankstesniais metais išaugusios šakelės gali reikšti ilgą išnykusių rūšių seką... Į
dideles šakas suskirstytos šakos, o šios - į mažesnes ir smulkesnes, kadaise, kai medis buvo jaunas, pačios buvo pumpuruojančios šakelės; ir šis buvusių ir esamų pumpurų sujungimas šakotomis šakomis gali gerai atspindėti visų išnykusių ir gyvų rūšių suskirstymą į grupes, pavaldžias grupėms.
Iš daugelio šakelių, kurios vešėjo, kai medis buvo paprastas krūmas, tik dvi ar trys, dabar išaugusios į dideles šakas, dar išliko ir neša kitas šakas; taip ir su rūšimis, kurios gyveno seniai praėjusiais geologiniais laikotarpiais, labai nedaug liko gyvų ir pakitusių palikuonių. Nuo pat pirmojo medžio augimo daugybė šakų ir šakelių sunyko ir nukrito; ir šios nukritusios įvairaus dydžio šakos gali atstovauti ištisoms ordoms, šeimoms ir gentims, kurios dabar neturi gyvų atstovų ir kurios mums žinomos tik kaip fosilijos.
Kaip kartais matome ploną atsikišusią šakelę, išlindusią iš medžio šakos žemai apačioje, kuriai atsitiktinumo dėka pasisekė ir ji vis dar gyva savo viršūnėje, taip kartais matome tokį gyvūną, kaip Ornithorhynchus (Platypus) arba Lepidosiren (Pietų Amerikos plaučių žuvis), kuris savo giminyste šiek tiek jungia dvi dideles gyvybės šakas ir kuris, matyt, išsigelbėjo nuo žūtbūtinės konkurencijos, nes gyveno saugomoje vietoje.
Kaip pumpurai augdami duoda pradžią naujiems pumpurams, o šie, jei yra stiprūs, išsišakoja ir iš visų pusių uždengia daugybę silpnesnių šakų, taip, manau, iš kartos į kartą buvo ir su didžiuoju Gyvybės medžiu, kuris savo negyvomis ir nulūžusiomis šakomis užpildo žemės plutą ir dengia paviršių savo nuolat šakotomis ir gražiomis atšakomis.

- Darvinas, 1872 m.

Gyvybės medžio paveikslas, pateiktas 1859 m. Darvino knygoje "Apie rūšių atsiradimą natūralios atrankos būdu". Tai buvo vienintelė knygos iliustracija

Gyvybės medis šiandien

Medžio modelis vis dar laikomas tinkamu eukariotinėms gyvybės formoms. Ankstyviausių eukariotų medžio šakų tyrimai rodo, kad medį sudaro arba keturios supergrupės, arba dvi supergrupės. Atrodo, kad kol kas nėra vieningos nuomonės; apžvalginiame straipsnyje Rogeris ir Simpsonas daro išvadą, kad "esant dabartiniam eukariotų gyvybės medžio supratimo pokyčių tempui, turėtume elgtis atsargiai".

Biologai dabar pripažįsta, kad prokariotai, bakterijos ir archėjos gali perduoti genetinę informaciją tarp nesusijusių organizmų per horizontalų genų perdavimą (HGT). Rekombinacija, genų praradimas, dubliavimas ir genų kūrimas - tai tik keletas procesų, kuriais genai gali būti perduodami bakterijų ir archėjų rūšių viduje ir tarp jų, taip sukeliant variaciją, kuri nėra vertikalaus perdavimo pasekmė. Vis daugiau įrodymų, kad HGT vyksta prokariotuose vienos ir kelių ląstelių lygmenyje, ir dabar atsiranda nuomonė, kad gyvybės medis pateikia neišsamų gyvybės evoliucijos vaizdą. Jis buvo naudinga priemonė pagrindiniams evoliucijos procesams suprasti, tačiau negali paaiškinti viso situacijos sudėtingumo.

Dabartinis gyvybės medis, kuriame matyti horizontalus genų perdavimas.

Galerija

Susiję puslapiai

• Gyvenimo medžio disambiguacijos puslapis