Názor Americkej akadémie vied

Predhovor

V predhovore k pôvodnému vydaniu tohto dokumentu v roku 1994 upozorňoval prezident akadémie na niekoľko obrázkov podobných tým, ktoré sú na prednej a zadnej strane obalu tejto knižky. Prvý je fotografia Zeme z vesmíru – urobil ju satelit GOES 7 pri prelete Zeme v r. 1992 a zachytil v grafických detailoch hurikán Andrew. Druhý ukazuje mapu sveta, ako ju nakreslil v 7. storočí vedec Izidor zo Sevilly. Zdôraznil, že obidva obrázky vyjadrujú snahu ľudí pochopiť okolitý svet.

„Ako ale potom,“ napísal, „môžu byť také odlišné? Príčina tkvie v samotnej povahe systému štúdia sveta, ktorý voláme vedou.“

Od tých čias, ako boli napísané tie slová, mapovanie Zeme predložilo mocné príklady pokroku vedy a na vede založených technológií. Od začiatku deväťdesiatych rokov umožnila sieť satelitov každému, čo mal v ruke (prenosný) prijímač, určiť svoju polohu na Zemi s presnosťou niekoľko desiatok centimetrov. Tento GPS (Global Positionig System – Globálny polohovací systém) sa dnes používa na určenie polohy lodí stratených na moriach, na štúdium tektoniky zemských platní, na vyznačenie voľných ciest cez preplnené stredy miest, na pozorovanie povrchu Zeme. Na počiatku tejto technológie však bol čisto vedecký cieľ: snaha zostrojiť extrémne presné hodiny, aby sa dala testovať Einsteinova teória relativity.

Úžasný úspech vedy pri vysvetľovaní prírodných úkazov a podpore technologických inovácií spočíva v tom, že vedec sa zameriava na vysvetlenia, ktoré možno podložiť preveriteľnými údajmi. Vedci sa snažia dať do súvislosti jeden prírodný jav s druhým, a spoznať ich príčiny a účinky. Takto prišli k vysvetleniu zmeny ročných období, pohybov slnka a hviezd, štruktúry hmoty, vzniku hôr a dolín, zmien polôh kontinentov v priebehu časov, histórie života na zemi a početných iných prírodných udalostí. Tým istým spôsobom odhalili, ktoré látky v našom okolí sú pre ľudí škodlivé a ktoré nie sú, vyvinuli liečbu pre choroby a nazhromaždili vedomosti potrebné na výrobu nespočetného množstva nástrojov, ktoré šetria ľudskú prácu.

Pojem biologickej evolúcie je jedna z najdôležitejších myšlienok, akú kedy zrodila aplikácia vedeckých metód na skúmanie sveta. Evolúcia všetkých organizmov, ktoré dnes žijú na Zemi, z predkov, ktorí žili kedysi, je základom genetiky, biochémie, neurobiológie, fyziológie, ekológie a iných biologických disciplín. Pomáha vysvetliť vznik nových infekčných chorôb, vznik odolnosti baktérií voči antibiotikám, vzťah medzi divými a domácimi rastlinami a zvieratami, zloženie zemskej atmosféry, molekulárnu skladbu buniek, podobnosti medzi ľudskými bytosťami a inými primátmi, ako aj nespočetné iné znaky biologického a fyzikálneho sveta. Ako to povedal veľký genetik a evolucionista Theodosius Dobzhansky v r. 1973: „V biológii nemá nič zmysel, ak sa na to nepozeráme vo svetle evolúcie.“

Napriek tomu ostáva výučba evolúcie na našich (amerických, pozn. prekl.) školách predmetom sporov. Niektorí ľudia ju odmietajú z toho dôvodu, že protirečí výkladu začiatku sveta, ako je opísaný v prvých dvoch kapitolách Genezis. Niektorí ľudia si prajú, aby sa „veda o kreacionizme“ – čo vyžaduje, aby existovali vedecké dôkazy, že vesmír a živé veci boli vo svojej dnešnej forme špeciálne stvorené – vyučovala spolu s evolúciou ako dve alternatívne vedecké teórie.

Vedci skúmali hypotézy navrhované tzv. vedou o kreacionizme a zamietli ich pre chýbanie dôkazov. Okrem toho tvrdenia vedy o kreacionizme sa netýkajú prirodzených príčin a nemožno ich podrobiť zmysluplným testom, takže sa nemôžu hodnotiť ako vedecké hypotézy. V roku 1987 vyniesol Najvyšší súd USA rozhodnutie, že kreacionizmus je náboženstvo a nie veda, a teda ho neslobodno hlásať v triedach verejných škôl. A väčšina veľkých náboženstiev prišla k názoru, že pojem evolúcie sa neprieči ich opisu stvorenia a pôvodu ľudí.

Toto vydanie knihy Veda a kreacionizmus: Názor Americkej akadémie vied (Science and Creationism: A View of the National Academy of Sciences) je sprievodný zväzok k publikácii Akadémie z roku 1998, Vyučovanie evolúcie a povaha vied (Teaching About Evolution and the Nature of Science). To je rozsahom väčší dokument a obracia sa na učiteľov, vychovávateľov a organizátorov, ktorí navrhujú, poskytujú a dozerajú na výučbu biológie v triedach. Zhŕňajú sa v ňom nespočetné výskumné dôkazy o evolúcii a vysvetľuje sa, ako sa veda líši od iných ľudských záujmov. Navrhuje tiež účinné spôsoby ako učiť tento predmet na školách a dáva príklady na učebné kurzy aj s obsahmi týchto kurzov.  Predkladá „dialógy“ medzi fiktívnymi učiteľmi, diskutujúcimi o ťažkostiach pri prezentácii evolúcie v triedach.

Toto nové vydanie Vedy a kreacionizmu má trochu iný účel. Aj tu sa sumarizujú kľúčové aspekty viacerých z najdôležitejších oblastí dôkazov podporujúcich evolúciu. Opisujú sa tu však aj niektoré postoje zástancov kreacionizmu a predkladá sa analýza týchto tvrdení. Takto tento dokument varuje širšie publikum pred prednášaním náboženských názorov v školských triedach. Obidva, tento aj Vyučovanie evolúcie …, sú zdarma k dispozícii online na webstrane Akadémie: http://www.nap.edu/.

Vedci, ako iní ľudia, pociťujú posvätnú bázeň pri styku s usporiadaním a zložitosťou prírody. A mnohí vedci sú hlboko pobožní. No veda a náboženstvo zaujímajú dve oddelené ríše ľudskej skúsenosti. Spájať ich znižuje veľkosť každej .

Bruce Alberts
Prezident
Americká akadémia vied

*  *  *

* The Global Positioning System: The Role of Atomic cloks.“ (Globálny polohovací systém: Úloha atómových hodín). Časť série Beyond Discovery: The Path from Research to Human Benefit (Čo sa skrýva za objavom: Cesta od výskumu k osohu pre ľudí), vydávanej Americkou akadémiou vied. Aj ten dokument dostať online na www2.nas.edu/bsi.

Úvod

Veda je osobitný spôsob poznávania okolitého sveta. Veda pripúšťa len také vysvetlenia, ktoré sa zakladajú na pozorovaní, a také pokusy, ktoré môžu byť potvrdené inými vedcami. Vysvetlenia, ktoré sa nezakladajú na empirickom dôkaze, nie sú časťami vedy.

V snahe porozumieť niečomu uskutočňuje veda veľký počet starostlivých pozorovaní, ktorých výsledkom býva podrobný písomný opis prírodného sveta. Svoje nálezy a závery oznamujú vedci iným vedcom publikáciami, prednáškami na konferenciách, rozhovormi na chodbách ústavov a rozličnými inými spôsobmi. Iní vedci potom preverujú tieto myšlienky a budujú na predchádzajúcich poznatkoch. Takýmto spôsobom sa presnosť a premyslenosť opisov skutočných javov zvyšuje postupom času, ako postupné generácie vedcov opravujú a dopĺňajú dielo, začaté ich predchodcami.

Pokrok vo vede spočíva v rozvoji lepších vysvetlení príčin prírodných javov. Vedci nemôžu byť nikdy istí, že dané vysvetlenie je úplné a konečné. Niektoré vecami navrhnuté hypotézy sa ukážu byť nesprávne, keď sa preverujú ďalšími pozorovaniami a pokusmi. No mnohé vedecké vysvetlenia boli tak podrobne preskúšané a potvrdené, že s veľkou istotou sú platné.

Teória evolúcie je jedným z týchto dôveryhodne preukázaných vysvetlení. Obrovské množstvo vedeckých výskumov od polovice 19. storočia premenilo prvé predstavy o evolúcii, vyslovené Darwinom a inými bádateľmi, na presnú a dobre podloženú teóriu. Dnes je evolúcia veľmi aktívnym výskumným poľom s hojnosťou nových objavov, ktoré postupne zvyšujú naše chápanie jej priebehu.

Táto kniha sa zaoberá vedou, ktorá podporuje teóriu evolúcie; zameriava svoju pozornosť najmä na tri kategórie vedeckých dôkazov:

–  Dôkazy o pôvode vesmíru, Zeme a života

–  Dôkazy o biologickej evolúcii, vrátane nálezov paleontológie, porovnávacej anatómie, biogeografie, embryológie a molekulárnej biológie

–  Dôkazy o vývoji človeka

Na konci každej sekcie krátko predstavíme názory zástancov „vedy o stvorení“ a budeme ich analyzovať.

Teória evolúcie sa stala centrálnym zjednocujúcim pojmom biológie a je rozhodujúcou zložkou početných hraničných disciplín. Na rozdiel od nej veda o stvorení nemá empirickú podporu a nedá sa zmysluplne testovať. Tieto pozorovania vedú k dvom základným záverom: 1. učenie o evolúcii má byť integrálnou súčasťou výučby vedy a 2. veda o stvorení v skutočnosti nie je veda; preto sa nemá ako taká prednášať v triedach s vedecký zameraním.

*  *  * 

 Výrazy používané pri opise povahy vedy*

Fakt: Vo vede je to pozorovanie, ktoré sa opakovane potvrdilo a pre všetky praktické účely sa považuje za „pravdivé“. Pravda vo vede však nikdy nie je konečná a čo sa dnes prijíma ako fakt, môže byť zajtra zmenené alebo dokonca zavrhnuté.

Hypotéza: Predbežné konštatovanie o nejakom jave v okolitom svete, ktoré má dôsledky, ktoré sa dajú preveriť. Ak sa závery potvrdia, stane sa pravdepodobnejším, že hypotéza je správna. Ak sa závery ukážu byť chybné, pôvodnú hypotézu treba zamietnuť alebo modifikovať. Hypotézy sa dajú použiť na zostavenie komplexnejších vysvetlení a záverov.

Zákon: Opisná generalizácia nejakého javu v okolitom svete za určitých daných okolností.

Teória: Vo vede je to dobre podložené vysvetlenie nejakého javu v okolitom svete, a to na základe faktov, zákonov, záverov a preverených hypotéz.

Sporné tvrdenie, či sa má evolúcia učiť ako „teória, nie ako fakt“, mieša dohromady bežné a vedecké používanie týchto slov. Vo vede sa teórie nestávajú hromadením dôkazov faktami. Teórie sú skôr konečné štádiá vedy. Sú to chápania, vyplývajúce zo širokých pozorovaní, pokusov a tvorivého uvažovania. Zahrnujú v sebe veľké množstvo vedeckých faktov, zákonov, preverených hypotéz a logických záverov. V tomto zmysle je evolúcia jedna z najpresnejších a najužitočnejších vedeckých teórií, aké máme.

*  Adaptované z knihy Vyučovanie evolúcie …

*  *  *

Pôvod vesmíru, Zeme a života

Výraz „evolúcia“ sa zvyčajne týka biologického vývoja živých vecí. Ale procesy, ako sa tvoria planéty, hviezdy, galaxie a vesmír, a ako sa v priebehu času menia, sú tiež typy či druhy „evolúcie“. Vo všetkých týchto prípadoch dochádza časom k zmene, hoci povaha týchto procesov je veľmi rozličná.

Koncom dvadsiatych rokov minulého storočia urobil americký astronóm Edwin Hubble veľmi zaujímavý a veľmi závažný objav. Pozoroval niečo, čo vysvetľoval ako dôkaz, že vzdialené hviezdy a galaxie sa vzďaľujú od Zeme všetkými smermi. Okrem toho rýchlosti tohto vzďaľovania sa zvyšujú úmerne so vzdialenosťou. Tento objav bol neskôr potvrdený mnohými opakovanými meraniami. Dôsledkom týchto nálezov je mienka, že vesmír sa rozpína.

Hubbleho hypotéza o rozpínajúcom sa vesmíre má za následok určité dedukcie: Jedna z nich je, že v minulosti bol vesmír hutnejší. Táto dedukcia mala za následok myšlienku, že všetka dnes vo vesmíre pozorovaná hmota a energia boli na počiatku zahustené do veľmi malej ale nekonečne horúcej masy. Silná explózia, známa pod menom veľký tresk (big-bang), potom rozhodila hmotu a energiu do rozpínania sa všetkými smermi.

Na strane www.nap.edu nájdete:

Fotografiu astronóma Edwina Hubbleho, ktorý objavil, že Mliečna dráha je jedna z početných galaxií vo vesmíre, a že vesmír sa rozpína.

Obrázok početných galaxií: Počas desať dní po sebe sa Hubblov vesmírny teleskop zameral na malú škvrnu na nebi neďaleko Veľkého voza a zistil tam stovky galaxií, nikdy predtým nevidených. Na tejto fotografii je každá svetlá škvrna osobitnou galaxiou; sú tam aj zhluky hviezd, ktoré vznikli pred menej ako miliardou rokov po veľkom tresku.

Hypotéza veľkého tresku viedla k záverom, ktoré sa dajú preveriť.  Jedna takáto dedukcia hovorila, že dnešná teplota v hĺbke vesmíru môže vyť len niekoľko stupňov nad absolútnou nulou. Pozorovania ukázali, že tento záver bol správny. Satelit COBE (Cosmic Microwave Background Explorer), vypustený v r. 1991, potvrdil, že žiarenie pozadia vesmíru má to spektrum, ktoré zodpovedá veľkému tresku na začiatku vesmíru.

Ako sa vesmír rozpínal, podľa súčasného bežného vedeckého názoru, zhlukovala sa hmota do mračien, ktoré začali hustnúť a krútiť sa, vytvárajúc predchodcov galaxií. Vo vnútri galaxií, aj v našej Mliečnej dráhe, spôsobili zmeny tlaku, že plyny a prach vytvárali oddeľujúce sa oblaky. V niektorých z týchto oblakov, ktoré mali dostatok hmoty a správne sily, gravitačná príťažlivosť zapríčiní kolaps, zrútenie, zhrčkavenie. Ak bola masa materiálu v mračne dosť stlačená, komprimovaná, začali prebiehať jadrové reakcie a zrodila sa hviezda.

Časť hviezd, vrátane nášho slnka, sa vytvorila uprostred plochého víriaceho kotúča hmoty. V prípade nášho slnka sa plyny a prach zrážali, hrčkaveli, zhlukovali do malých zrniek a tieto sa ďalej zhlukovali do väčších telies, zvaných planetezimály („veľmi malé planétky“), z ktorých niektoré dosahovali priemer aj viac sto kilometrov. V priebehu postupných štádií tieto planetezimály splynuli do deviatich planét a ich početných satelitov. Kamenné planéty, vrátane našej Zeme, boli bližšie k slnku, plynné planéty boli na vzdialenejších orbitách.

Pri použití moderných vedeckých metód sa dá určiť vek vesmíru, našej galaxie, slnečnej sústavy aj našej Zeme. Vek vesmíru sa určuje na základe vzťahu pozorovaného medzi rýchlosťami a vzdialenosťami, ktoré oddeľujú od seba galaxie. Rýchlosti vzdialených galaxií sa dajú merať veľmi presne, ale miery vzdialeností sú dosť neurčité. V priebehu posledných desaťročí viedli merania Hubblovej expanzie k odhadu veku vesmíru na 7 až 20 miliárd rokov; najnovšie a najlepšie merania zúžili tento odhad na 10 až 15 miliárd rokov.

Vek Mliečnej dráhy sa vypočítal dvomi spôsobmi. Pri prvom sa pozorovali vývojové štádiá rozlične veľkých hviezd v globulárnych zhlukoch. Globulárne zhluky sa vyskytujú v úzkom prstenci okolo stredu Galaxie, pričom každý zhluk, kluster, má od stotísíc do milióna hviezd. Veľmi malé množstvo prvkov ťažších ako vodík a hélium v týchto hviezdach svedčí pre to, že museli vzniknúť v raných štádiách histórie Galaxie, prv než sa vytvorili vo vnútri hviezd prvej generácie  veľké množstvá ťažkých prvkov, ktoré boli neskôr roznesené do medzihviezdnych priestorov explóziami supernov; veľký tresk dal vznik primárne len atómom vodíka a héliu. Odhady veku hviezd v globulárnych zhlukoch sa pohybujú v rozmedzí 11 až 16 miliárd rokov.

Na strane www.nap.edu nájdete:

Obrázok: Disk prachu a plynu, javiaci sa ako tmavý pruh na fotografii Hubblovho vesmírneho teleskopu, prerezáva žeravú hmlovinu (nebulu) okolo celkom mladej hviezdy v súhvezdí Býka (Taurus). Podobné disky možno pozorovať okolo iných blízkych hviezd a predpokladá sa, že poskytujú základný materiál pre planéty

Druhá metóda na odhadnutie veku našej galaxie sa zakladá na súčasnej hojnosti výskytu viacerých dlhožijúcich rádioaktívnych prvkov v slnečnej sústave. Ich hojnosť je daná mierou ich produkcie a distribúcie pri výbuchoch supernov. Podľa týchto výpočtov je vek našej galaxie 9 až 16 miliárd rokov. Obidva spôsoby odhadu veku galaxie Mliečnej dráhy teda navzájom súhlasia a sú konzistentné aj pri nezávisle získaných odhadoch veku vesmíru.

Aj rádioaktívne prvky vyskytujúce sa prirodzene v skalách a nerastoch poskytujú možnosť odhadnúť vek slnečnej sústavy a Zeme. Viaceré z nich majú polčas života medzi 700 miliónov a viac ako 100 miliárd rokov (polčas života je čas potrebný na premenu nejakého rádioaktívneho prvku na iný prvok). Pri použití týchto „strážcov času“ sa určilo, že meteority, to sú úlomky asteroidov, sa vytvorili pred 4,53 až 4,58 miliardami rokov (asteroidy sú malé „planetoidy“, obiehajúce okolo slnka; sú to pozostatky solárnej hmly, z ktorej vzniklo slnko a jeho planéty). Použitie týchto istých strážcov času na tri najstaršie vzorky lunárnych skál prinesených na Zem astronautmi Apolla viedlo k odhadu ich veku na 4,4 až 4,5 miliárd rokov, čo je minimálny odhad času, ktorý uplynul od vzniku mesiaca.

Najstaršie známe skaly na Zemi sa vyskytujú v severozápadnej Kanade (majú 3,96 miliárd rokov), nodobre preštudované skoro tak isto staré skaly sa nachádzajú aj na iných miestach zeme. V Západnej Austrálii nachádzame cirkónové kryštály, obalené mladšími horninami, ktoré sú staré až 4,3 miliardy rokov, čo ich robí najstarším materiálom, dosiaľ nájdeným na Zemi.

Najpresnejší odhad veku Zeme sa získa výpočtom času potrebného na vytvorenie izotopov olova, nachádzajúcich sa v najstarších olovených rudách. Tento odhad znie na 4,54 miliárd rokov pre Zem a aj pre meteority – a teda pre celú slnečnú sústavu.

Pôvod života sa nedá určiť tak presne, ale sú náznaky, že baktériám podobné organizmy žili na Zemi pred 3,5 miliardami rokov a mohli tu byť aj skôr, totiž vtedy, keď sa vytvorila prvá pevná zemská kôra, čo bolo pred skoro 4 miliardami rokov. Tieto skoré organizmy museli byť jednoduchšie ako organizmy, ktoré žijú dnes. Okrem toho, prv než tieto najskoršie organizmy tu museli byť štruktúry, ktoré by sme nenazvali „živými“, ale ktoré sú dnes časťami živých vecí. Všetky živé organizmy dnes majú a  na svoje potomstvo prenášajú dedičnú informáciu pomocou dvoch druhov molekúl: DNA a RNA. Každá z týchto molekúl sa skladá zo štyroch druhov podjednotiek, známych ako nukleotidy. Sekvencie nukleotidov v osobitných reťazcoch DNA alebo RNA, známych ako gény, riadia tvorbu molekúl, známych ako proteíny, ktoré zas katalyzujú biochemické reakcie, zaisťujú štrukturálne súčasti organizmu a vykonávajú mnohé iné funkcie, potrebné pre život. Proteíny sa skladajú z reťazcov podjednotiek, známych ako aminokyseliny. Sekvencia nukleotidov v DNA a RNA určuje teda sekvenciu aminokyselín v proteínoch; to je centrálny mechanizmus celej biológie.

Pokusy za podmienok, upravených tak, aby sa podobali podmienkam na primitívnej Zemi, viedli k produkcii chemických zlúčenín známych ako proteíny, DNA a RNA. Niektoré z týchto molekúl boli zistené aj v meteoritoch z vesmíru a v medzihviezdnych priestoroch za použitia rádioteleskopov. Vedci z toho uzatvárajú, že „základné stavebné bloky života“ boli k dispozícii už na začiatku histórie Zeme.

Na strane www.nap.edu nájdete:

Obrázok: RNA aj DNA, sa skladajú z podjednotiek, nazývaných nukleotidy; tento model reťazca RNA z počítača má šesť nukleotidov. Keďže molekuly RNA sú schopné katalyzovať chemické reakcie aj transportovať genetické informácie, mohli hrať veľmi významnú úlohu vo veľmi skorej evolúcii života.

Dôležitá nová cesta pre výskum sa otvorila objavom, že určité molekuly s obsahom RNA, nazývané ribozýmy, môžu v moderných bunkách reagovať ako katalyzátory. Donedávna sa totiž myslelo, že len proteíny môžu pôsobiť ako katalyzátory pre určité špecifické biochemické funkcie. Na tomto základe mohli byť molekuly RNA v skorom, predbiotickom, svete „autokatalytické“  –  mohli sa samy replikovať ešte skôr, ako existovali proteínové katalyzátory (nazývané enzýmami).

Laboratórne pokusy ukázali, že replikujúce sa autokatalytické molekuly RNA podstupujú spontánne premeny a že nakoniec prevážia v danom prostredí varianty molekúl RNA, ktoré majú najväčšiu autokatalytockú aktivitu. Niektorí vedci sú prívržencami hypotézy, že kedysi existoval skorý, včasný „svet RNA“ a testujú modely, ktoré vedú od RNA k syntéze jednoduchej DNA a proteinových molekúl. Balíky takýchto molekúl mohli byť prípadne obalené do membrán a tak vznikli „protobunky“ – skoré verzie veľmi jednoduchých buniek.

Tým, čo študujú pôvod života, už nejde o to, či život mohol vzniknúť chemickým procesom za účasti aj nebiologických komponentov. Aktuálnou sa stala otázka, na ktorej z početných možných ciest vznikla prvá bunka.

Budeme raz schopní identifikovať cestu chemickej evolúcie, ktorá viedla k iniciácii života na Zemi? Vedci navrhujú pokusy a špekulujú o tom, ako mohla skorá Zem poskytnúť pohostinné miesto pre segregáciu celkov molekúl, ktoré možno považovať za prvé živé systémy. Medzi najnovšie úvahy patrí možnosť, že prvé živé bunky vznikli na Marsi a potom sa preniesli na Zem prostredníctvom početných meteoritov, o ktorých sa vie, že k nám z Marsa prichádzajú.

Je samozrejmé, že aj keby sa v laboratóriu podarilo vyrobiť živú bunku, nebol by to dôkaz, že príroda sledovala tú istú cestu pred miliardami rokov. Ale to je úloha vedy: poskytnúť prijateľné vysvetlenie pre prírodné javy. Štúdium začiatkov života je veľmi aktívna výskumná oblasť, v ktorej sa dosahuje významný pokrok, hoci medzi vedcami prevláda presvedčenie, že ani jedna zo súčasných hypotéz nebola dosiaľ presvedčivo dokázaná. Dejiny vedy však ukazujú, že na pohľad neriešiteľné problémy (tak ako tento) sa raz stanú prístupné, keď to umožní pokrok v teórii, inštrumentácii alebo objav nových faktov.

Kreacionistický názor na pôvod vesmíru, Zeme a života

Mnohí religiózni ľudia, vrátane  mnohých vedcov, majú za to, že to boh stvoril vesmír a aspoň nasmeroval početné procesy, riadiace fyzickú a biologickú evolúciu; že tieto procesy viedli k stvoreniu galaxií, našej slnečnej sústavy a života na zemi. Táto viera, niekedy nazývaná „teistickou evolúciou“, nie je v rozpore s vedeckým vysvetlením evolúcie. Zrkadlí sa  v nej pozoruhodný a povzbudivý charakter fyzikálneho vesmíru, ako nám ho javí kozmológia, paleontológia, molekulárna biológia a početné iné vedecké disciplíny.

Zástancovia „vedy o stvorení“ majú množstvo názorov. Niektorí tvrdia, že Zem a vesmír sú pomerne mladé, možno majú len takých šesť až desať tisíc rokov. Takíto jednotlivci často tvrdia, že súčasný fyzikálny tvar Zeme sa dá vysvetliť „katastrofizmom“, do ktorého zapadá celosvetová povodeň a stvorenie všetkých živých vecí (vrátane človeka) zázrakom a v podstate v tej podobe, v akej ich teraz nachádzame.

Iní zástancovia „vedy o stvorení“ sú ochotní pripustiť, že Zem, planéty a hviezdy môžu existovať milióny rokov. Tvrdia však, že rozličné typy organizmov, najmä však ľudia, mohli vzniknúť len na zákrok nadprirodzenej intervencie, lebo vykazujú znaky „inteligentného návrhu – dizajnu“.

V tejto knižke sa obidva tieto názory o „mladej Zemi“ a „starej Zemi“ budú nazývať „kreacionizmom“ alebo „špeciálnym stvorením“.

Niet nijakých spoľahlivých vedeckých údajov alebo kalkulácií, ktoré by odôvodnili vieru, že Zem bola stvorená len pred pár tisíc rokmi. V tejto knihe sme už v krátkosti zhrnuli existujúce množstvo dôkazov pre vysoký vek vesmíru, našej galaxie, slnečnej sústavy a Zeme, pochádzajúce z astronómie, astrofyziky, jadrovej fyziky, geológie, geochémie a geofyziky. Nezávislé vedecké metódy konzistentne udávajú pre Zem a slnečnú sústavu  vek asi 5 miliárd rokov; vek našej Mliečnej dráhy a vesmíru je dva až trikrát  väčší. Tento záver robí pôvod života vcelku pochopiteľným, dáva koherenciu početným odvetviam vedy a umožňuje zásadný záver na podklade ohromného množstva vedomostí o pôvode a správaní sa fyzikálneho sveta.

Niet nijakých dôkazov o tom, že by všetky geologické záznamy s ich riadnym postupom skamenelín boli výsledkom jedinej celosvetovej potopy, ku ktorej došlo len pred pár tisíc rokmi, ktorá trvala len málo dlhšie ako rok a pokryla aj najvyššie hory niekoľkometrovou vrstvou vody . Naopak, intertidálne a terestrálne usadeniny svedčia, že nikdy v minulosti nebol celý povrch planéty naraz pod vodou. Okrem toho celosvetová povodeň, ktorá by bola dosť veľká na vytvorenie sedimentárnych skál, aké vidíme dnes a ktoré majú spolu hrúbku aj niekoľko kilometrov, by vyžadovala oveľa väčšie množstvá vody, ako kedy na a v Zemi existovali, a to najmenej od vzniku pevnej zemskej kôry pred asi 4 miliardami rokov. Viera, že všetky zemské sedimenty s ich skamenelinami, boli uložené v riadnom poriadku v priebehu jedného roka, sa protiví všetkým geologickým pozorovaniam a fyzikálnym zákonom, týkajúcim sa sedimentačnej rýchlosti a možného množstva suspendovanej pevnej hmoty.

Geológovia zostavili podrobnú históriu sedimentových usadenín, ktoré viažu osobitné skalné útvary v zemskej kôre k osobitným prostrediam a procesom. Keby naftárski geológovia mohli nájsť viac nafty a plynu vysvetľovaním obrazu sedimentovaných skál ako výsledku jedinej potopy, iste by mu dávali prednosť, ale oni to nerobia. Namiesto toho títo praktickí robotníci súhlasia s akademickými geológmi o povahe prostredia usadenín a ich geologickom veku. Naftárski geológovia boli pioniermi vedomostí o skamenelinách, ktoré sa vytvorili v priebehu miliónov rokov v takých prostrediach ako zákruty riek, delty, zálivy s pieskovými bariérami alebo koralové rífy.

Príklad naftovej geológie poukazuje na jednu zo síl vedy. Používajúc vedomosti o prírode na predpovedanie dôsledkov toho, čo urobíme, umožňuje veda rozriešiť problémy a za použitia vhodnej technológie vytvoriť priaznivé podmienky. Podrobné vedomosti, potrebné na pretrvanie našej civilizácie, sa dajú získať len vedeckým bádaním.

Argumenty kreacionistov nepochádzajú z faktov, ktoré možno pozorovať v prírode. Špeciálne stvorenie alebo nadprirodzená intervencia sa nedajú podrobiť zmysluplnému pokusu, ktorý vyžaduje predpoveď pravdepodobného výsledku a potom jeho preverenie pozorovaním a pokusmi. V skutočnosti sú tvrdenia o „špeciálnom stvorení“  opakom vedeckého postupu. Podávané vysvetlenie sa považuje za nezvratné a dôkaz sa hľadá len na podporu osobitného záver, a to za akúkoľvek cenu.

Dôkazy podporujúce biologickú evolúciu

Na strane www.nap.edu nájdete:

Fotografia Charlesa Darwina, ktorý prišiel na mnohé predstavy o evolúcii pozorujúc variácie medzi druhmi na ostrovoch Galápagos pri brehoch Ekvádoru.

Fotografia skalnatého pobrežia ostrovov Galápagos.

Od začiatkov primitívneho „života“, ako existoval pred najmenej 3,5 miliardami rokov, k dnešnému neprebernému množstvu a rozličnostiam, viedla veľmi dlhá cesta. Najlepšie sa jej dá porozumieť ako výslednici evolúcie.

V protiklade k populárnemu názoru ani názov ani myšlienka biologickej evolúcie nezačali s Charlesom Darwinom a jeho hlavným dielom O pôvode druhov prostredníctvom prírodného výberu (1859). Mnohí bádatelia, počínajúc starými gréckymi filozofmi, vyslovili myšlienku, že podobné druhy sú potomstvom spoločného predka. Výraz „evolúcia“ sa v angličtine objavil po prvý raz v r. 1647 v celkom nebiologickej súvislosti a od tých čias sa široko používal pre všetky druhy postupu z jednoduchého začiatku. V súvislosti s biologickou evolúciou Darwin sám najčastejšie používal výraz „potomstvo so zmenou“, čo ešte aj dnes je dobrá stručná definícia procesu, o ktorý nám ide.

Darwin navrhol, že evolúcia sa dá vysvetliť rozličným prežívaním organizmov v súvislosti s prirodzene sa vyskytujúcimi variáciami – tento proces nazval „prírodným výberom či selekciou“. Bol toho názoru, že organizmy potomstva sa líšia medzi sebou a od svojich rodičov a že táto odlišnosť je dedičná – to značí, že rozdielnosti sa geneticky prenášajú na potomstvo. Okrem toho spoznal, že v prírode vytvoria organizmy spravidla viac potomstva, ako môže prežiť a reprodukovať sa, keďže sú tu obmedzenia čo do potravy, priestoru a iných zdrojov životného prostredia. Ak má určitá časť organizmov vlastnosti, ktoré sú v určitom osobitnom prostredí prednosťou, je pravdepodobné že tieto organizmy skôr prežijú a odovzdajú tieto vlastnosti svojmu potomstvu. Ako sa v priebehu generácií rozdielnosti hromadia, nové populácie organizmov sa líšia od svojich predkov.

Darwinova pôvodná hypotéza podstúpila rozsiahle modifikácie a rozšírenia, ale základná koncepcia stojí pevne. Štúdie v genetike a molekulárnej biológii – vedné odbory, ktoré za čias Darwina neexistovali – vysvetlili výskyt dedičných variácií, ktoré sú pre prírodný výber rozhodujúce. Genetické variácie sú výsledkom zmien či mutácií v sekvencii nukleotidov DNA, čo je molekula, z ktorej sa skladajú gény. Zmeny DNA sa dnes dajú zistiť a opísať s veľkou presnosťou.

Genetické mutácie vznikajú náhodou. Môžu, ale nemusia vyzbrojiť organizmus lepšími prostriedkami pre prežitie vo svojom prostredí. Ak však niektorý génový variant zlepší adaptáciu na prostredie (napr. ak umožní organizmu lepšie využiť potravu, ktorá je k dispozícii, alebo účinnejšie uniknúť dravcom-predátorom  –  ten význam majú silnešie nohy alebo maskujúce sfarbenie), potom má taký organizmus väčšiu pravdepodobnosť prežitia a reprodukcie ako organizmus bez toho génu. Postupom času sa počet takýchto potomkov zvýši a nakoniec sa zmení priemerná charakteristika populácie. Hoci genetické variácie, na ktorých sa zakladá prírodná selekcia, sa zakladajú na náhodných alebo nesústavných  elementoch, samotná prírodná selekcia produkuje „adaptívne zmeny“ – čo je úplný opak náhody.

Vedci pochopili aj proces, ako vzniká nový druh. Nový druh je ten, ktorého jednotlivci sa nemôžu páriť a produkovať životaschopné potomstvo s jednotlivcami predchádzajúceho druhu. Rozštiepenie jedného druhu na dva sa často začína tým, že jedna skupina jedincov sa naraz nájde zemepisne oddelená od ostatných. To platí osobitne pre vzdialené ostrovy ako Galápagos alebo Havajské súostrovie, ktorých veľká vzdialenosť od Amerík a Ázie spôsobila, že kolonizátori, ktorí sem prišli, mali malú alebo nijakú možnosť páriť sa s jedincami, ktorí ostali na kontinentoch. Horské hrebene, rieky, jazerá a iné prírodné bariéry tiež spôsobili zemepisné oddelenie populácií, ktoré pôvodne patrili do toho istého druhu.

Raz izolované a zemepisne oddelené skupiny zvierat sa postupne geneticky diferencovali v dôsledku mutácií a iných procesov, vrátane prírodnej selekcie. Vznik nového druhu je postupný proces, takže spočiatku je reprodukčná izolácia medzi oddelenými skupinami organizmov len čiastočná, ale nakoniec sa stane úplnou. Vedci venujú osobitnú pozornosť týmto intermediárnym situáciám, pretože tieto pomáhajú rekonštruovať detaily celého procesu a identifikovať osobitné gény alebo sady génov, ktoré vyplývajú z reprodukčnej izolácie medzi druhmi.

Osobitne presvedčivým príkladom vzniku druhov je 13 druhov piniek, ktoré Darwin študoval na Galápagos a ktoré sú dnes známe ako Darwinove pinky. Ukázalo sa, že ich predkovia imigrovali na Galápagoské ostrovy z juhoamerickej pevniny. Dnes majú ich rozličné druhy na ostrove rozličné sídla, potravu a správanie sa, ale mechanizmy zapojené do vzniku nových druhov pôsobia ďalej. Skupina vedcov pod vedením Petra a Rosemary Grantových z Princetonskej univerzity zistila, že už jednoročná suchota môže na ostrovoch vyvolať u piniek evolučné zmeny. Suchota zmenšuje množstvo ľahko rozbiteľných orechov , ale umožňuje prežitie rastlín, ktoré dávajú väčšie, tvrdšie orechy. Suchota takto favorizuje vtákov so silným širokým zobákom, ktorý dokáže rozbiť tieto tvrdšie semená, a vzniká populácia piniek s týmito znakmi. Grantovci odhadli, že ak prichádza suchota na ostrov raz za desať rokov,  môže sa vytvoriť nový druh piniek už za dvesto rokov.

Na strane www.nap.edu nájdete:

Obrázok: Rozličné druhy piniek na ostrovoch Galápagos, známe ako Darwinove pinky, majú rozlične stvárnený zobák, ktorý sa vyvinul tak, aby bol výhodný pre rozličné druhy potravy.

Nasledujúce oddiely sa zaoberajú viacerými aspektmi biologickej evolúcie podrobnejšie, nachádzajúc v paleontológii, komparatívnej anatómii, biogeografii, embryológii a molekulárnej biológii ďalšie dôkazy na podporu evolúcie.

Doklad skamenelín

Hoci to bol predovšetkým Darwin, čo ako prvý organizoval presvedčivé dokazovanie biologickej evolúcie, vedci už dávno predtým spoznali, že organizmy na Zemi sa v priebehu dlhých časových období systematicky menili. V r. 1799 napr. jeden inžinier menom William Smith hlásil, že v nerozrušených vrstvách hornín sa nachádzajú skameneliny v určitom postupnom poradí, takže tie, čo sa vidia byť modernejšie (novšie), sú bližšie k vrchu. Keďže spodné vrstvy horniny logicky sa dostali dolu skôr a sú teda staršie ako horné vrstvy, dá sa poradiu skamenelín prideliť chronológia od najstarších po najmladšie. Jeho nálezy potvrdil a rozšíril okolo r. 1830 paleontológ William Lonsdale, ktorý zistil, že skamenené ostatky organizmov v spodných vrstvách sú primitívnejšie ako ostatky v horných vrstvách. Do dnešných dní boli identifikované tisíce uloženín v starých horninách a všetky vykazujú príslušnú postupnosť fosílnych organizmov.

Takže všeobecná postupnosť skamenelín bola uznávaná už prv, než mal Darwin predstavu o potomstve so zmenou. No paleontológovia a geológovia pred Darwinom používali sekvenciu skamenelín v horninách nie ako dôkaz biologickej evolúcie, ale ako základ pre vypracovanie (spoznanie) pôvodného sledu vrstiev hornín, ktoré boli štrukturálne preložené zemetraseniami a inými silami.

Za Darwinových čias bola paleontológia ešte stále len rudimentárna veda. Prevažné časti geologických následností vrstevnatých hornín boli neznáme alebo nedostatočne preštudované. Preto Darwina veľmi trápilo, že prechodné formy medzi niektorými veľkými skupinami organizmov boli zriedkavé.

Na strane www.nap.edu nájdete:

Obrázok 1: Geologický prierez horou Grand Staircase-Escalante National Monument v Utahu vykazuje vrstvy sedimentárnych hornín. Tieto vrstvy predstavujú usadeniny v priebehu miliónov rokov. V postupne nižších vrstvách sa nachádzajú postupne staršie skameneliny, a tak sa dá spoznať postupnosť organizmov v priebehu času.

Obrázok 2: Zvetranie odhalilo vrstvy sedimentárnych hornín v okolí Paria River v Utahu.

Dnes však už boli mnohé medzery v paleontologickom zázname výskumami paleontológov zaplnené. Stotisíce fosílnych organizmov, získané z dobre datovaných hornín, predstavujú postupné štádiá foriem organizmov v priebehu času a dokazujú početné vývojové prechody. Ako sme už povedali, mikrobiálny život najjednoduchšieho typu existoval už pred 3,5 miliardami rokov. Najstarší nález komplikovanejších organizmov, t.j. eukaryotických buniek, ktoré sú zložitejšie ako baktérie, pochádza zo skamenelín v horninách starých asi 2 miliardy rokov. Mnohobunkové organizmy, t.j. dobre známe huby, rastliny a zvieratá, sa našli len v mladších geologických vrstvách. V nasledujúcej tabuľke je zachytený postup, v akom sa objavili stále zložitejšie formy života:

Životná forma	Milióny rokov od objavu (približne)
Mikróby (prokaryoty)	3 500
Zložité eukaryoty	2 000
Prvé mnohobunkové zvieratá	670
Korýše	540
Vertebrata (jednoduché ryby)	490
Obojživelníky	350
Plazy	310
Cicavce	200
Neľudské primáty	60
Prvé opice	25
Australopitékski predchodcovia človeka	5
Moderní ľudia	0,15 (150.000 rokov)

Medzi rybami a obojživelníkmi, medzi obojživelníkmi a plazmi, medzi plazmi a cicavcami a potom v priebehu vývojového radu primátov bolo nájdených toľko prechodných foriem, že je často ťažko kategoricky určiť čas, kedy došlo k prechodu z jedného druhu k druhému. V súčasnosti sa vlastne všetky skameneliny dajú považovať v určitom zmysle za prechodné formy; sú to životné formy, vyskytujúce sa medzi predchádzajúcimi a nasledujúcimi životnými formami.

Doklad skamenelín teda predstavuje konzistentný dôkaz systematickej zmeny v priebehu času – dôkaz potomstva so zmenou. Na základe tohto ohromného množstva dôkazov sa dá predpovedať, že v budúcnosti nedôjde v paleontológii k dramatickým zvratom. Tým chceme povedať, že obojživelníky sa neobjavia pred rybami, ani cicavce pred plazmi a zložitý život sa nenájde v geologických dokladoch pred najstaršími eukaryotickými bunkami. Túto predpoveď oprávňuje to, čo sa zistilo dosiaľ: nebol zistený ani jeden zvrat.

Spoločné štruktúry

Predstavy o spoločnom predkovi na základe paleontológie posilňuje porovnávacia anatómia. Napríklad kostry ľudí, myší a netopierov sú si nápadne podobné napriek rozličnému spôsobu života týchto živočíchov a rozmanitosti ich životného prostredia. Podobnosť týchto živočíchov, kosť po kosti, sa dá pozorovať na každej časti tela, vrátane končatín; a predsa človek píše, myš uteká a netopier lieta; to všetko pomocou štruktúr, zostavených z kostí, ktoré sa líšia v podrobnostiach, ale sú si podobné celkovou stavbou a vzájomnými vzťahmi. smermi.

Na strane www.nap.edu nájdete:

Obrázok: Krídlo netopiera, predlaktie myši a predlaktie človeka slúžia rozličným účelom, ale majú to isté základné zloženie. K podobnostiam dochádza preto, lebo všetky tri druhy majú spoločného štvornohého stavovca ako predka.

Vedci volajú tieto podobnosti homológiami a prišli k záveru, že najlepšie sa dajú vysvetliť spoločným predkom. Tieto homológie študujú porovnávajúci anatómovia, a to nielen na kostných štruktúrach, ale aj na iných častiach tela a zo stupňov podobnosti uzatvárajú na vzťahy príbuznosti. Ich závery podávajú dôležité podrobnosti o vývojovej histórii; tieto podrobnosti sa dajú preskúšať porovnaním so sekvenciami starodávnych foriem v paleontologickom zázname.

Ucho a čeľusť cicavcov sú prípady, na ktorých sa striedavo paleontológia a porovnávacia anatómia snažia dokázať spoločný pôvod prostredníctvom prechodných foriem. Spodná čeľusť cicavcov obsahuje len jednu kosť, kým u plazov ich má viacero. Ostatné kosti z čeľusti plazov sú teraz v uchu cicavcov. Paleontológovia našli prechodné formy plazov, podobných cicavcom (Therapsida), s dvojakým čeľustným kĺbom: jeden sa skladá z kostí, ktoré pretrvajú v čeľusti cicavcov a druhý z kostí, ktoré sa na koniec stanú kladivkom a kovadlinkou v ľudskom uchu.

Distribúcia druhov

Aj biogeografia dodala dôkazy pre pôvod zo spoločného predka. Rozmanitosť životných foriem je ohromujúca. Bolo opísaných a pomenovaných asi 250 000 druhov žijúcich rastlín, 100 000 druhov húb a jeden milión zvierat, každý žijúc vo svojom osobitnom životnom prostredí, vo svojej niši; a súpis nie je ani zďaleka hotový. Niektoré druhy, napr. ľudské bytosti a náš spoločník pes, môžu žiť vo veľmi rozličných prostrediach. Iné druhy sú neuveriteľne špecializované. Jeden druh huby Laboulbenia žije len na zadnej časti krycieho krídla jediného druhu hmyzu, Aphaenops cronei, ktorý sa nachádza len v niektorých jaskyniach na juhu Francúzska. Larvy muchy Drosophila carcinophila sa vyvíjajú len v rýhach na chlopniach tretieho páru orálnych príveskov jedného pozemného kraba, ktorý žije len na niektorých karibských ostrovoch.

Ako si môžeme vysvetliť kolosálnu rozmanitosť živých bytostí a existenciu takých neobyčajných, na pohľad podivných stvorení ako tá spomenutá huba, ten hmyz, tá muška? A ako to, že na ostrovných skupinách typu Galápagos žijú často zvieratá so znakmi, podobnými tým na blízkej pevnine, ale patriace do rozličných druhov? Evolučná teória vysvetľuje biologickú rozmanitosť ako výsledné potomstvo miestnych alebo migrujúcich predkov, ktoré sa adaptovalo na rozličné životné prostredia. Toto vysvetlenie sa dá testovať vyšetrením súčasných druhov a miestnych fosílií na existenciu podobných štruktúr, čo by naznačilo, ako jedna podobnosť pochádza z druhej. Okrem toho by sa malo dokázať, že nejaký druh bez domáceho predka sa prisťahoval do tejto lokality.

Kdekoľvek sa takéto testy uskutočnili, všade sa tieto podmienky potvrdili. Dobrým príkladom sú populácie cicavcov v Severnej a Južnej Amerike, kde sa vyvinuli markantne odlišné miestne organizmy v izolácii až do vzniku panamskej šije pred asi 3 miliónmi rokov. Až potom migrovali na sever pásovec, dikobraz aj vačica oposum, juhoamerické cicavce, a s nimi početné iné druhy zvierat a rastlín, kým horský lev a iné severoamerické druhy sa uberali po šiji na juh.

Dôkazy, ktoré nazbieral Darwin pre vplyv zemepisného rozšírenia na evolúciu organizmov, ešte zosilneli novými poznatkami. Dnes, napríklad, existuje na svete asi 2000 druhov múch patriacich do rodu Drosophila. Asi štvrtina z nich žije len na Havaji. Viac ako tisíc druhov slimákov a iných pozemných mäkkýšov žije tiež len na Havaji. Biologické vysvetlenie pre početnosť príbuzných druhov v odľahlých lokalitách znie, že táto veľká rozličnosť je dôsledkom ich evolúcie z malého počtu spoločných predkov, ktorí kolonizovali izolované prostredie. Havajské ostrovy sú ďaleko od každej pevniny alebo iných ostrovov a podľa geologických svedectiev neboli nikdy pripojené k inej zemi. Takže tých pár kolonizátorov, ktorí sa dostali na Havajské ostrovy, našlo tu početné vhodné ekologické niše, v ktorých mohli počas početných generácií podstupovať evolučné zmeny a diverzifikácie. Keď prišli na Havajské ostrovy prví osadníci, kolonisti, nežili tam iné druhy cicavcov ako jeden druh netopierov; podobne boli neprítomné početné iné druhy rastlín a zvierat.

Havajské ostrovy nie sú pre neprítomné druhy menej pohostinné ako iné časti sveta. Napríklad svine a kozy sa v divočine na Havaji ľahko rozmnožili a prospievajú tam aj iné druhy domácich zvierat. Vedecké vysvetlenie pre neprítomnosť mnohých druhov organizmov a veľké rozmnoženie pár iných druhov je, že pre ich zemepisnú izoláciu sa mnoho druhov organizmov na ostrovy nikdy nedostalo. Tie, ktoré sa na ostrovy dostali, sa časom veľmi rozrôznili, pretože nebolo príbuzných organizmov, s ktorými by bolo treba súperiť o potravu.

Podobnosti počas vývoja

Embryológia, štúdium biologického vývoja jednotlivca od počatia, je ďalším zdrojom nezávislých dôkazov o spoločnom pôvode. Napríklad barnakly, sedimentárne korýše, sa málo podobajú na iné korýše ako humry, garnáty alebo kokepody. Prechádzajú však larválnym vývojovým štádiom, keď vyzerajú tak ako larvy iných korýšov. Podobnosť larválnych štádií podporuje záver, že všetky korýše majú homológnu časť organizmu a spoločného predka.

Podobne aj celé to množstvo organizmov od octovej mušky po dážďovky, myši a ľudí má veľmi podobné sekvencie génov, aktívne činných na začiatku vývoja. Tieto gény ovplyvňujú vo všetkých týchto rozličných skupinách organizmov segmentáciu a orientáciu tela. Prítomnosť natoľko si podobných génov, pôsobiacich tak podobne u toľkých druhov organizmov, sa dá najlepšie vysvetliť tým, že tieto gény boli prítomné vo veľmi včasnom (rannom) predkovi všetkých týchto skupín.

Nové dôkazy na základe molekulárnej biológie

Zjednocujúci princíp spoločného pôvodu, vyplývajúci zo všetkých prebraných druhov dôkazov, je ďalej posilňovaný zisteniami modernej biochémie a molekulárnej biológie.

Kód, používaný na prenos sekvencie nukleotidov do aminokyselín, je v podstate rovnaký u všetkých organizmov. Okrem toho sú proteíny všetkých organizmov bez výnimky zložené z tých istých 20 aminokyselín. Toto jednotné zloženie a rovnaká funkcia predstavuje mocný argument v prospech spoločného pôvodu aj najrozličnejších organizmov.

V r. 1959 vedci na kambridgeskej univerzite v Anglicku určili trojdimenzionálnu štruktúru dvoch proteínov nachádzajúcich sa v skoro každom mnohobunkovom organizme: hemoglobínu a myoglobínu. Hemoglobín je proteín, ktorý je nosičom kyslíku v krvi. Myoglobím preberá kyslík z hemoglobínu a skladuje ho v tkanivách až do okamihu potreby. Toto boli prvé rozriešené trojdimenzionálne proteínové štruktúry a tie v krátkom čase sprostredkovali ďalšie kľúčové objavy. Myoglobín má jednu reťaz, zloženú zo 153 aminokyselín okolo jadra zo železa a iných atómov (nazývaného „hem“), na ktoré sa viaže kyslík. Naproti tomu hemoglobín sa skladá zo štyroch reťazcov: dva identické so 141 aminokyselinami a dva tiež identické so 146 aminokyselinami; každý reťazec má presne taký hem ako myoglobín a každý zo štyroch reťazcov hemoglobínu sa krúti presne tak ako reťazec myoglobínu. V r. 1959 sa hneď spoznalo, že tieto dve molekuly sú si veľmi príbuzné.

V priebehu najbližších dvoch desaťročí boli určené sekvencie pre myoglobín a hemoglobín desiatok cicavcov, vtákov, plazov, obojživelníkov, rýb, červov a mäkkýšov. Všetky tieto sekvencie si boli tak zjavne príbuzné, že sa s dôverou mohli porovnávať s trojdimenzionálnymi štruktúrami dvoch vybraných štandardov – veľrybí myoglobín a konský hemoglobín. Ešte významnejšie bolo, že rozdiely medzi sekvenciami rozličných organizmov sa dali použiť na zostavenie rodokmeňa variácií hemoglobínu a myoglobínu týchto organizmov. A tento rodokmeň sa dokonale zhodoval s pozorovaniami paleontológov a anatómov o spoločnom predkovi spomínaných organizmov.

Podobné rodinné histórie sa získali o trojrozmerných štruktúrach a sekvenciách aminokyselín aj iných proteínov, napr. cytochrómu c (je to proteín zúčastňujúci sa na prenose energie) a tráviacich proteínov trypsínu a chymotrypsínu. Vyšetrovanie molekulárnej štruktúry poskytuje novú a veľmi účinnú možnosť študovania evolučných vzťahov. Množstvo informácií je potenciálne ohromné – v žijúcich organizmoch existujú tisíce rozličných proteínov a ich štúdium je obmedzené len časom a finančnými možnosťami molekulárnych biológov.

Na strane www.nap.edu nájdete:

Obrázok: Myoglobín, ktorý uskladňuje kyslík v svaloch, sa skladá z reťazca 153 aminokyselín, obaľujúcich molekulu, ktorá viaže kyslík. Sekvencia aminokyselín v myoglobíne sa mení od druhu k druhu, odhaľujúc evolučný vzťah medzi organizmami.

Keď sa zlepšila schopnosť určiť sekvenciu nukleotidov, z ktorých sa skladá DNA, stalo sa možným použiť gény na rekonštrukciu evolučnej histórie organizmov. V dôsledku mutácií sa v priebehu času sekvencia nukleotidov v génoch postupne mení. Čím bližšie sú si dva organizmy príbuzné, tým menej sa líšia ich DNA. Pretože v ľuďoch a iných organizmoch existujú desaťtisíce génov, obsahuje DNA obrovské množstvo informácií o evolučnej histórii každého organizmu.

Gény sa vyvíjajú rozličnou rýchlosťou, lebo hoci mutácie sú vecou náhody, niektoré proteíny sú oveľa tolerantnejšie k zmenám v sekvenciách svojich aminokyselín ako iné proteíny. Z tohto dôvodu sa gény, ktoré kódujú tieto tolerantnejšie, menej strnulé proteíny, vyvíjajú rýchlejšie. Priemerná rýchlosť, pri ktorej sa istý druh génov alebo proteínov ďalej rozvíja, dala vzniknúť konceptu tzv. „molekulárnych hodín“. Molekulárne hodiny idú rýchlo pre menej strnuté proteíny, a pomaly pre väčšmi strnuté, hoci všetky zaznamenávajú ten istý evolučný proces.

Obrázok na tejto strane znázorňuje troje molekulárne hodiny: proteínov cytochrómu c, ktoré intímne reagujú s inými makromolekulami a sú dosť strnuté vo svojich sekvenciách aminokyselín; menej strnulých hemoglobínov, ktoré reagujú najmä s kyslíkom a inými malými molekulami; a pre fibrinopeptidy, čo sú fragmenty proteínov, odtrhnuté z veľkých proteínov (fibrinogénov) v priebehu zrážania krvi. Hodiny pre fibrinopeptidy idú rýchlo: jedno percento aminokyselín sa zmení za o niečo viac ako jeden milión rokov; na druhej krajnosti sú molekulárne hodiny pre cytochróm c, ktoré idú pomaly; zmena 1 percenta aminokyselín trvá 20 miliónov rokov. Hodiny hemoglobínu idú stredne rýchlo.

Na strane www.nap.edu nájdete:

Obrázok: Odhady divergencie aminokyselín v priebehu 1200 miliónov rokov  pri fibrinopeptidoch, hemoglobíne a cytochróme c na základe dát z roku 1971, ktoré sa od tých čias zmenili len nepatrne.

Pojem molekulárnych hodín je užitočný z dvoch hľadísk. V prvom rade určuje evolučné vzťahy medzi organizmami a udáva čas, kedy sa druhy začali od seba odlišovať – jeden od druhého divergovať. Ak raz boli hodiny pre nejaký gén alebo proteín kalibrované vzťahom na nejakú udalosť so známym časovým údajom, dá sa vyšetrením rodokmeňa génu alebo proteínu určiť súčasný chronologický čas všetkých ostatných udalostí.

No existuje ešte ďalšia zaujímavá línia dôkazov podporujúcich vývoj, a to sú sekvencie DNA známe ako „pseudogény“. Sú to ostatky génov, ktoré už nemajú nijakú funkciu, ale DNA ich ďalej nesie so sebou ako zbytočnú batožinu. Aj pseudogény sa v priebehu času menia, ako prechádzajú z predkov na potomstvo, a tak poskytujú veľmi užitočnú možnosť na rekonštrukciu evolučných  vzťahov.

Pri fungujúcich génoch je jedným z vysvetlení pre relatívnu podobnosť medzi génmi rozličných organizmov to, že ich spôsob života je podobný – napríklad, gény koňa a zebry si môžu byť väčšmi podobné ako gény koňa a tigra, a to pre podobné miesto výskytu a správanie sa. Toto vysvetlenie neplatí pre pseudogény, pretože tie nemajú v organizme nijakú úlohu. Stupeň podobnosti medzi pseudogénmi musí reflektovať len ich evolučnú príbuznosť. Čím vzdialenejší je spoločný predok dvoch organizmov, tým rozdielnejšie musia byť ich pseudogény.

Dôkaznosť evolúcie na základe molekulárnej biológie je drvivá a ďalej rýchlo rastie. V niektorých prípadoch umožňuje molekulárna biológia ísť ďalej ako paleontologické dôkazy. Už dávno sa napríklad vyslovila domnienka, že veľryby pochádzajú z pozemných cicavcov, ktoré sa vrátili do mora. Z hľadiska anatomických a paleontologických dôkazov sa zdali byť najbližšími pozemnými príbuznými veľrýb párnokopytníky (moderný dobytok, ovce, ťavy, kozy atď.). Nedávne porovnanie niektorých mliečnych proteínov (beta- a kapakazeín) potvrdilo tento vzťah a ukázalo, že najbližším žijúcim pozemným príbuzným veľrýb by mohol byť hroch. V tomto prípade molekulárna biológia spresnila paleontologický záznam.

Na strane www.nap.edu nájdete:

Obrázok: Pozemný predok cicavec – Ambulocetus – Rodhocetus – Balaenoptera (moderná modrá veľryba). Moderné veľryby majú ako predkov pozemné cicavce, ktoré sa postupne adaptovali na spôsob života v mori.

Kreacionizmus a dôkaz evolúcie

Niektorí kreacionisti uvádzajú ako dôkaz pre neplatnosť evolučnej teórie nekompletný záznam skamenelín. Je pravda, že záznam skamenelín bol za čias Darwina nekompletný, ale početné z vtedajších dôležitých medzier boli od tých čias paleontologickým výskumom zaplnené. Pravdepodobne najpresvedčivejším dôkazom na základe skamenelín je konzistencia ich následnosti od najstarších čias až dodnes. Nikde na Zemi sa, napríklad, nenašli cicavce v devonských vrstvách (to je vek rýb), alebo skameneliny ľudí spolu s ostatkami dinosaurov. Nepohnuté vrstvy s jednoduchými jednobunkovými organizmami sú staršieho dáta ako vrstvy s mnohobunkovými organizmami a bezstavovce predchádzajú stavovce; tento sled sa nikde nenašiel v obrátenom poradí alebo narušený. Skameneliny so susedných vrstiev sú si podobnejšie ako skameneliny z časove vzdialených vrstiev. Najrozumnejší vedecký záver na základe skamenelín je ten, že vskutku dochádzalo k vzniku potomstva so zmenami, ako to konštatuje evolučná teória.

Špeciálni kreacionisti tvrdia, že „nikto nevidel, že dochádza k evolúcii“. Táto veta obchádza spôsob, ako veda testuje hypotézy. Nevidíme, ako Zem obchádza slnko, alebo atómy tvoria hmotu. „Vidíme“ dôsledky tých pochodov. Vedci uzatvárajú, že atómy existujú a že Zem sa krúti, lebo testovali predpovede vyslovené na základe týchto koncepcií rozsiahlymi pozorovaniami a pokusmi.

Okrem toho, v menšom meradle „sme svedkami“ uskutočňujúcej sa evolúcie každý deň. Aj každoročné zmeny chrípkových vírusov, aj objavenie sa baktérií rezistentných na antibiotiká sú produkty evolučných síl. A rýchlosť, s akou môže dôjsť pod vplyvom prostredia k zmenám organizmov s krátkymi generačnými časmi, ako sú baktérie a vírusy, má veľký medicínsky význam. Početné laboratórne pokusy ukázali, že na základe mutácie a prírodnej selekcie sa mikroorganizmy môžu špecifickým spôsobom odlíšiť už od príslušníkov bezprostredne predchádzajúcej generácie.

V širšom meradle je iným príkladom húževnatosti a prispôsobivosti organizmov pri okolnostnom strese vznik moskytov odolných voči insekticídom. Podobne sa stanú aj parazity malárie odolné voči liečivám, ktoré sa proti nim s úspechom používali dlhé roky. Dôsledkom je, že malária je na postupe a každý rok sa vyskytuje 300 miliónov klinických prípadov.

Molekulárne evolučné údaje sa najnovšie stretávajú s námietkou, nazývanou aj „teória inteligentného dizajnu (návrhu, plánu)“. Jej prívrženci tvrdia, že štrukturálna zložitosť je dôkazom priameho zásahu božej ruky pri špeciálnej tvorbe organizmov v tej podobe, ako sú dnes. Tieto argumenty sú odozvou na kňaza Williama Paleya z 18. storočia, ktorý vyslovil názor, že oko stavovcov, majúce veľmi zložité vnútorné usporiadanie, bolo špeciálne naplánované vo svojej dnešnej forme všemohúcim stvoriteľom. Moderní prívrženci teórie inteligentného dizajnu tvrdia, že molekulárne štruktúry typu DNA alebo molekulárnych pochodov typu pri zrážaní krvi, sú tak a nezjednodušiteľne zložité, že môžu fungovať len v tom prípade, že všetky zložky sú operatívne t.j. účinné, výkonné, naraz. Hovoria, že tieto štruktúry a schopnosti procesov sa nemohli vyvinúť postupným spôsobom, ktorý je charakteristický pre prírodný výber.

V skutočnosti však štruktúry a procesy, o ktorých sa tvrdí, že sú „nezjednodušiteľne“ zložité, pri bližšom skúmaní nie sú také. Nie je, napríklad, správne povedať, že komplexné štruktúry a pochody môžu fungovať len vtedy, ak sú všetky zložky na mieste a fungujú tak, ako to vidíme dnes. Komplexné biochemické procesy môžu byť prírodným výberom vybudované na základe pôvodne jednoduchších procesov. „História“ každého proteínu sa dá sledovať už od jednoduchých organizmov. Bezčeľustné ryby majú jednoduchší hemoglobín ako ryby čeľustné, ktorý je zas jednoduchší ako hemoglobín cicavcov.

Vývoj zložitých molekulárnych systémov môže prebiehať viacerými spôsobmi. Prírodný výber môže najprv zložiť súčasti systému pre jednu funkciu a potom, neskoršie, rekombinuje tieto časti s komponentmi iného systému a vznikne systém, ktorý má inú funkciu. Napríklad gény môžu byť prírodným výberom najprv duplikované alebo pozmenené, až potom amplifikované. Takýmto spôsobom bola vysvetlená aj zložitá biochemická kaskáda, na konci ktorej je zrážanie krvi.

Podobným spôsobom sú evolučné mechanizmy schopné vysvetliť aj pôvod veľmi komplexných anatomických štruktúr. Napríklad, oko sa mohlo vyvinúť v priebehu histórie života na Zemi mnohokrát a nezávisle. Stupne začínajú od jednoduchého očného fľaku, zloženého z buniek retinuly, citlivých na svetlo (ako dnes majú ploché červy), pokračujú formou individuálnych fotosenzitívnych jednotiek (ommatidia) u hmyzu, ktoré majú početné šošovky na fokusovanie svetla, a končia tvorbou oka s jednou šošovkou prenášajúcou obraz na retinu. U ľudí a iných stavovcov sa retina skladá nielen z fotoreceptorových buniek, ale má aj viacero typov neurónov, ktoré začínajú obraz analyzovať. Takýmito postupnými štádiami sa vyvinuli veľmi rozličné typy očí od jednoduchého orgánu citlivého na svetlo po veľmi zložité systémy na videnie.  smermi.

Na strane www.nap.edu nájdete:

Obrázok. Oči sa vyvinuli v priebehu miliónov rokov z jednoduchých orgánov na detekciu svetla. Jednoduché „oko“ plochého červa s pigmentovými  bunkami a retinulou   – zložené oko hmyzu s početnými  ommatídiami a šošovkou  – oko chobotnice s rohovkou a dúhovkou  – oko cicavcov s retinou a optickým nervom.

Vývoj ľudí

Štúdie v evolučnej biológii viedli k záveru, že ľudské bytosti pochádzajú z ich opičích predkov. Táto asociácia bola predmetom búrlivých debát medzi vedcami už za Darwinových dní. Dnes však niet preukazných vedeckých pochybností o úzkom evolučnom vzťahu medzi všetkými primátmi, vrátane ľudí.

Mnohé z najdôležitejších objavov paleontológie posledného storočia sa vzťahujú na evolučnú históriu ľudí. Ako fosílie sa našiel nie jeden ale mnoho spojujúcich článkov – medzistupňov medzi rozličnými vetvami rodokmeňa ľudí. Tieto spájajúce fosílie sa vyskytujú v geologických usadeninách stredného veku. Dokumentujú čas, obdobie, a rýchlosť, akou prebiehal vývoj primátov a ľudí.

Vedci vykopali tisíce fosílnych vzoriek, reprezentujúcich ľudský rod. Veľký počet z nich sa nedá prisúdiť modernému ľudskému druhu Homo sapiens. Väčšina týchto vzoriek má dobre určený vek, často pomocou rádiometrie. Spolu vytvárajú dobre rozvetvený rodostrom, ktorého časti vyznačujú všeobecnú evolučnú následnosť, vedúcu od opiciam podobných foriem k modernému človeku.

Paleontológovia objavili v skalných vrstvách, starších ako štyri miliónkov, početné druhy vymretých opíc – ale nikdy nie niektorého člena ľudskej rodiny. Autralopithecus, ktorého najstaršie známe fosílie sú asi štyri milióny rokov staré, je druh, ktorý má niektoré znaky bližšie opiciam a iné bližšie modernému človeku. Početné znaky, vrátane dlhých ramien, krátkych nôh, stredne dlhých prstov na nohách, ako aj znaky hornej končatiny, svedčia, že príslušníci tohto druhu strávili značnú časť života na stromoch. Ale už chodili vzpriamene po zemi, ako ľudia. Vo stvrdnutom vulkanickom prachu sa našli prekrásne zachované dvojnohé stopy Autralopithecusa a iných vymretých zvierat. Väčšina našich predkov typu Autralopithecus vymrela asi pred dva a pol miliónmi rokov, kým tie jeho druhy, ktoré sú na postranných vetvách rodokmeňa, prežili popri lepšie vyvinutých hominídoch ešte jeden milión rokov.

Typické kosti najstaršieho druhu ľudského rodu, Homo, sa datujú do vrstiev hornín starých asi 2,4 milióna rokov. Fyzikálni antropológovia sa zhodujú v názore, že Homo sa vyvinul z jedného druhu Autralopithecusa. Pred dvomi miliónmi rokov mali prví zástupcovia druhu Homo priemernú veľkosť mozgu asi jeden a polkrát väčšiu ako Autralopithecus, ale stále podstatne menšiu ako moderní ľudia. Tvary pánevných a nohových kostí svedčia, že títo včasní ľudia neboli prechodní šplhavci ako Autralopithecus, ale chodili a behali na dlhých nohách ako moderní ľudia. Rovnako ako Australopithecus vykazoval komplex opičích, ľudských a prechodných znakov, tak  bol Homo niektorými znakmi prechodom medzi Autralopithecom a moderným človekom, ale bližší k modernému človeku v iných aspektoch. Najranejšie kamenné nástroje sú v skutočnosti toho istého veku ako najranejšie fosílie druhu Homo. Raný Homo mal väčší mozog ako Australopithecus a bol výrobcom kamenných nástrojov.

Fosílny záznam pre obdobie medzi 2,4 milióna rokov a teraz obsahuje ostatky kostier viacerých druhov pričleňovaných k druhu Homo. Novšie druhy majú väčšie mozgy ako staršie. Fosílny záznam je dosť kompletný na to, aby dokázal, že ľudia sa najprv rozšírili z miesta svojho pôvodu v Afrike do Európy a do Ázie, a to pred málo menej ako dvomi miliónmi rokov. Rozličné typy kamenných nástrojov sa spájajú s rozličnými populáciami. Novšie druhy s väčšími mozgami obyčajne používali premyslenejšie nástroje ako staršie druhy.

Aj molekulárna biológia dodala silné dôkazy o úzkom vzťahu medzi opicami a ľuďmi. Analýzy početných proteínov a génov ukázali, že ľudia sú geneticky podobnejší šimpanzom a gorilám ako orangutánom a iným primátom.

Vedci extrahovali DNA aj z jednej dobre zachovanej kostry vymretého ľudského druhu známeho pod menom neandertálsky človek; bol príslušníkom rodu Homo a je považovaný za subspecies Homo sapiens alebo osobitnú species. Na základe molekulárnych hodín, ktoré používajú známe rýchlosti genetických mutácií, divergovala neandertálska línia od línie moderného Homo sapiens pred menej ako pol miliónom rokov, čo je úplne v súlade s fosílnym záznamom.

Na základe dát molekulárnej biológie a genetiky sa evolucionisti zhodujú na hypotéze, že moderný Homo sapiens, jednotlivec veľmi podobný nám, sa vyvinul z archaickejších ľudí pred asi 100 000 až 150 000 rokmi. Veria, že k tomuto prechodu došlo v Afrike a moderní ľudia sa potom rozšírili do Ázie, Európy a nakoniec do Austrálázie a Amerík.

Objavy pozostatkov hominidov za posledné tri desaťročia vo Východnej a Južnej Afrike, na Strednom východe a inde sa spájajú s pokrokmi v molekulárnej biológii a dávajú vznik novej vednej disciplíne – molekulárnej paleoantropológii. A táto nová výskumná oblasť produkuje stále viac a viac dôkazov pre genetickú príbuznosť medzi ľudskými bytosťami a africkými opicami.

Výskumy verejnej mienky ukazujú, že mnohí ľudia veria na božskú intervenciu, ktorá aktívne riadila vývoj ľudských bytostí. Veda nemôže komentovať úlohu, ktorú môžu mať v ľudských záležitostiach nadprirodzené sily. Ale vedecké výskumy vedú k záveru, že tie isté sily, ktoré sú zodpovedné za vývoj všetkých ostatných foriem života na Zemi, možno brať do úvahy aj pri vývoji ľudských bytostí.

Na strane www.nap.edu nájdete:

Obrázok: Lebky vo vývoji človeka. Raní hominidovia, napríklad príslušníci druhu Australopithecus afarensis, ktorí žili pred asi 3 miliónmi rokov, mali menšie mozgy a širšie tváre ako príslušníci rodu Homo, ktorí sa objavili pred 2,4 miliónmi rokov. Biele časti lebiek sú rekonštruované. A. afarensis,  A. africanus, raný človek, H. erectus, H. sapiens.

Záver

Vedenie je jediná cesta ako získať vedomosti o nás a o svete okolo nás. Ľudia poznávajú aj mnohými inými spôsobmi, ako je literatúra, umenie, filozofické uvažovanie a náboženská skúsenosť. Vedecké poznatky môžu obohatiť estetické a morálne vnímanie, ale táto oblasť presahuje hranice vedy, ktorá sa snaží o lepšie poznanie prírodného sveta.

Námietka, že nestrannosť vyžaduje, aby sa na školách vyvážene prednášala evolučná teória aj „veda o stvorení“, prezrádza nepochopenie toho, čo veda je a ako sa uskutočňuje. Vedecké bádanie sa snaží porozumieť prírodným javom na základe pozorovaní a experimentov. A  vedecké podávanie faktov a ich vysvetlenie musí byť opäť prístupné prevereniu pozorovaniami a pokusmi.

Kreacionizmus, inteligentný dizajn a iné tvrdenia o nadprirodzených intervenciách pri vzniku života alebo živočíšnych druhov nemôžu byť súčasťou vedy, lebo sa nedajú preveriť vedeckými metódami. Tieto tvrdenie podriaďujú pozorované fakty konštatovaniam založeným na autorite, zjavení alebo náboženskej viere. Dokumentácia, ponúkaná na podporu týchto tvrdení, sa typicky obmedzuje na špeciálne publikácie ich prívržencov. Tieto publikácie nepripúšťajú hypotézy, ktoré by boli schopné zmeny vo svetle nových faktov, interpretácií alebo pri dôkaze pripustenia, že išlo o omyl. Toto je v rozpore s vedou, kde každá hypotéza alebo teória ostáva trvale vystavená možnosti zamietnutia alebo modifikácie vo svetle nových poznatkov.

Nijaký predmet viery, ktorý má svoj pôvod skôr v doktrinálnom materiáli ako vo vedeckom pozorovaní, interpretácii alebo experimentoch, nesmie byť prípustný ako veda v žiadnom prírodovednom vyučovacom predmete. Včlenenie učenia takých doktrín do programu prírodovedných školských tried kompromituje ciele verejnej školskej výchovy. Veda mala veľký úspech pri vysvetľovaní prírodných javov, čo  viedlo nielen k zvyšovaniu chápania vesmíru, ale aj k veľkým zdokonaleniam a zlepšeniam technológie, verejného zdravia a blahobytu. Rastúci význam vedy v modernom živote vyžaduje, aby sa v prírodovednom vyučovaní vyučovala veda, nie náboženstvo.

*  *  *

Dodatok  –  Často kladené otázky

( Adaptované z knihy Vyučovanie evolúcie …)

Čo je evolúcia?

Evolúcia v najširšom význame slova vysvetľuje, že čo vidíme dnes, sa líši od toho, čo existovalo v minulosti. Galaxie, hviezdy slnečný systém aj Zem sa zmenili v priebehu času, a zmenil sa aj život na Zemi.

Biologická evolúcia sa týka zmien živých vecí v priebehu histórie života na Zemi. Vysvetľuje, že živé veci majú spoločných predkov. V priebehu času zapríčinili biologické procesy, ako napr. prírodný výber, vznik nových druhov. Darwin nazval tento proces „potomstvo so zmenami“, čo pretrváva ako dobrá definícia biologickej evolúcie aj dnes.

Nie je evolúcia len dôsledok?

Nikto nebol svedkom evolúcie jednoprstých koní z trojprstých, ale to neznačí, že nemôžeme veriť, že sa kone vyvíjali. Veda sa dá pestovať mnohými inými spôsobmi okrem priameho pozorovania a pokusov. Mnoho vedeckých objavov bolo urobených na základe nepriameho pozorovania a pokusov, pri ktorých sa robia vývody a testujú hypotézy, vytvorené na základe tých vývodov.

Napríklad, časticový fyzik nemôže priamo pozorovať subatomárne častice, lebo sú príliš malé. Urobí však vývody o ich váhe, rýchlosti a iných vlastnostiach, ktoré môže pozorovaním zistiť. A potom môže vysloviť povedzme takúto hypotézu: Ak je váha častice Y, potom sa pri jej bombardovaní stane X. Ak sa X nestane, hypotéza je vyvrátená. Takýmto spôsobom získavame informácie o prírodnom svete aj vtedy, keď niečo nemôžeme pozorovať priamo – a to platí aj o minulosti.

V historických vedách ako je astronómia, geológia, evolučná biológia a archeológia, robia sa logické predpoklady a tieto sa testujú proti známym dátam, faktom. Niekedy sa test nedá urobiť, kým sa nezískajú nové údaje, ale na porozumenie minulosti sa už urobilo veľa. Zaujímavý je tento príklad: Škorpiónové muchy (Mecoptera) a pravé muchy (Diptera) majú toľko spoločných vlastností, že ich entomológovia považujú za blízko príbuzné. Škorpiónové muchy majú štyri krídla skoro rovnakej veľkosti, kým pravé muchy majú pár veľkých predných krídel a zadný pár je nahradený malým útvarom podoby kyjačika. Ak sa dvojkrídle muchy vyvinuli zo svojich predkov podobných škorpiónovým muchám, ako predpokladá porovnávacia anatómia, mala existovať aj pravá mucha so štyrmi krídlami – v roku 1976 boli objavené fosílie takej muchy! Okrem toho genetici zistili, že počet krídel u múch sa môže meniť mutáciami v jedinom géne.

Niečo, čo sa udialo v dávnej minulosti, nie je teda „mimo hraníc“ vedeckej štúdie. O takých javoch možno vysloviť hypotézy, tieto treba testovať a potom sa dajú robiť solídne závery. Okrem toho kľúčové mechanizmy evolúcie sa uplatňujú v priebehu krátkych časových intervalov a možno ich priamo pozorovať – napríklad vznik baktérií odolných voči antibiotikám.

Evolúcia je veľmi dobre podložená teória, vyslovená na základe údajov z rozličných zdrojov vrátane pozorovania fosílnych záznamov, genetických informácií, zemepisného rozšírenia živočíchov a rastlín, ako aj podobnosti v špeciálnej anatómii a vývoji. Vedci z toho urobili záver, že pojem potomstva so zmenami je najlepšie vedecké vysvetlenie týchto pozorovaní.

Je evolúcia fakt alebo teória?

Teória evolúcie vysvetľuje, ako sa život na Zemi menil. Vo vedeckej reči „teória“ neznamená „dohad“ alebo „tušenie“, ako v bežnej reči. Vedecké teórie sú vysvetľovania prírodných javov logickými postupmi na základe pozorovaní, ktoré možno preveriť vychádzajúc z hypotéz. Biologická evolúcia je najlepšie vedecké vysvetlenie, aké máme, pre celé ohromné množstvo pozorovaní o živej prírode okolo nás.

Vedci veľmi často používajú slovo „fakt“ na opis výsledku nejakého pozorovania. Ale toto slovo môže znamenať aj niečo, čo bolo pozorované a opísané toľkokrát, že už niet nijakého pádneho dôvodu na preverovanie alebo hľadanie ďalších príkladov. V tomto zmysle je evolúcia fakt. Vedci už nekladú otázku, či sa naozaj vyskytuje potomstvo so zmenami; dôkazy pre tento názor sú také silné.

Neodmietajú mnohí významní vedci evolúciu?

Nie. Vedecký súhlas ohľadom evolúcie je ohromný. Tí, čo sú proti vyučovaniu evolúcie, používajú občas citácie významných vedcov, vytrhnuté z kontextu na tvrdenie, že vedci nepodporujú evolúciu. Ak sa bližšie prizrieme na tieto citácie, zistíme, že vedci diskutujú o niektorých aspektoch spôsobu, akým evolúcia prebieha, a vôbec nie o tom, či sa deje. Tak biológ Stephen Jay Gould raz napísal, že „extrémna vzácnosť nálezov prechodných foriem fosílií naďalej pretrváva ako obchodné tajomstvo paleontológie“. Ale Gould, vynikajúci paleontológ a výrečný učiteľ v oblasti evolúcie, diskutuje o tom, ako sa deje evolúcia. Ide mu o to, či je rýchlosť medzidruhových zmien pomalá a stupňovitá, alebo či sa evolúcia deje skokmi po dlhších obdobiach malých zmien – to je myšlienka známa pod menom „prerušovaná rovnováha“. Gouldova odpoveď tým, čo ho zneužívajú:

 „Táto citácia, síce presná ako časť celku, je nečestná, lebo vynecháva nasledujúci vysvetľujúci materiál, z ktorého vyplýva môj pravý úmysel – diskutovať o rýchlosti evolučných zmien a vôbec nie o popieraní faktu samotnej evolúcie.“

Prerušovanú rovnováhu definuje Gould nasledovne:

Prerušovaná rovnováha nie je ani kreacionistická myšlienka, ani ne-darvinovská evolučná teória o náhlych zmenách, ktoré produkujú nové druhy naraz v jednej generácii. Prerušovaná rovnováha preberá konvenčnú ideu, že nové druhy vznikajú v priebehu stoviek až tisícok generácií následkom dlhej série prechodných štádií. Ale geologický čas je taký dlhý, že aj niekoľko tisíc rokov môže pripadať len ako „moment“ vo vzťahu k viacerým miliónom rokov existencie väčšiny druhov. Takže rýchlosti evolúcie sa ohromne líšia a nové druhy sa môžu objaviť „náhle“ v geologickom čase, aj keď sa tento môže zdať veľmi dlhý a zmeny veľmi pomalé, ak sa to porovná s dĺžkou ľudského života.

Ak sa ľudia vyvinuli z opíc, prečo ešte stále existujú opice?

Ľudia sa nevyvinuli z moderných (súčasných) opíc; ľudia a moderné opice majú spoločného predka, ktorý však už neexistuje. Keďže máme nedávneho spoločného predka so šimpanzami a gorilami, máme anatomické, genetické, biochemické a dokonca aj behaviornálne (týkajúce sa chovania) vlastnosti podobné ako tieto veľké africké opice. Máme menej podobností s ázijskými opicami – orangutánmi a gibónmi – a ešte menej s malými opicami, napr. s vrešťanom, pretože spoločného predka s týmito skupinami máme vo vzdialenejšej minulosti.

Evolúcia je vetviaci sa alebo štiepavý proces, pri ktorom sa populácie odštepujú jedna od druhej a postupne sa stávajú odlišné. Keď sa potom také dve skupiny dostanú do vzájomnej izolácie, zastaví sa medzi nimi výmena génov a genetické rozdiely budú vzrastať, až nakoniec sa príslušníci týchto skupín nebudú môcť páriť. To je bod, kedy sa stali oddelenými druhmi. Postupom času môžu tieto dva druhy dať vznik ďalším novým druhom a to sa deje počas tisícročí.

Prečo nemôžeme učiť vedu o kreácii na našej  škole?

Súdy rozhodli, že „veda o kreácii“ je v skutočnosti a v súčasnosti náboženský názor. A keďže podľa americkej ústavy musia byť školy nábožensky neutrálne, vyniesli súdy rozsudok, že prednášať vedu o stvorení ako oprávnenú školskú látku je protiústavné.

Osobitnú pozornosť si zaslúži prípad, pri ktorom prívrženci vedy o kreácii presadzovali svoj názor a jeden okresný súd rozhodol, že „veda o kreácii“ nesplňuje vedecké predpoklady, ktoré vedci kladú na používanie tohto pojmu. V ďalšom prípade Najvyšší súd rozhodol, že je nezákonné vyžadovať, aby sa učil kreacionizmus, keď sa učí evolúcia. A okresné súdy opätovne rozhodli, že jednotliví učitelia nemôžu hovoriť v prospech vedy o stvorení z dôvodu, že je to ich osobné presvedčenie. (Podrobnejšie pozri v knihe Vyučovanie evolúcie …).

Organizácie učiteľov ako Národná asociácia učiteľov vied (National Science Teachers Association), Národná asociácia učiteľov biológie (National Association of Biology Teachers), Národná asociácia vedúcich vedeckej výchovy (National Science Education Leadership Association) a mnohé iné odborné organizácie tiež zavrhli vedeckú podstatu a pedagogiku tzv. vedy o stvorení a dôrazne odradzujú od jej výučby na verejných školách. Naostatok treba spomenúť, že aj koalícia náboženských a iných organizácií vydala

„Spoločné vyhlásenie k aktuálnemu zákonu“, že „v prírodovedných odboroch sú na školách prípustné len ozajstné vedecké názory alebo dôkazy pre vysvetlenie života na Zemi, ale nie náboženské presvedčenia (viery, ktoré sa nedajú preveriť vedeckými metódami).“ (Podrobnejšie pozri Vyučovanie evolúcie …).

Niektorí ľudia sú toho názoru, že „férovosť“ vyžaduje, aby sa popri výučbe evolúcie spomenul aj kreacionizmus. No vedecký študijný plán nejakého predmetu má vyčerpávať jeho vedecký podklad a nie náboženské presvedčenia určitých skupín alebo jednotlivcov.

Ak sa na školách učí evolúcia, nemá sa venovať rovnaký čas aj kreacionizmu?

Niektoré náboženské skupiny neuznávajú poznatok, že mikroorganizmy vyvolávajú onemocnenia, ale preto sa nemôže prírodovedný študijný plán meniť tak, aby zahrňoval aj toto náboženské presvedčenie. Väčšina ľudí súhlasí s tým, že študentom sa má podávať v každom odbore tá najlepšia možná výučba. Študijný plán pripravujú odborníci a vychovávatelia príslušného študijného odboru. Vedci a vychovávatelia prišli k záveru, že v prírodovedných predmetoch sa má prednášať vývoj – a len  vývoj – , pretože to je jediné vedecké vysvetlenie, prečo je dnes vesmír taký, aký je.

Mnohí ľudia hovoria, že si prajú, aby ich deti prišli v škole do styku s kreacionizmom, ale o stvorení sveta existujú medzi nimi a medzi ľuďmi celého sveta tisíce rozličných predstáv. Porovnávanie náboženstiev môže predstavovať zaujímavú študijnú oblasť, ale nie je vhodné pre prírodovedný odbor. Okrem toho Ústava Spojených štátov konštatuje, že školy musia byť nábožensky neutrálne, a preto podľa zákona učiteľ nesmie predkladať nijaký kreacionistický názor ako „pravdivejší“ než iné.

Odporúčaná literatúra

Americký originál uvádza 18 kníh o evolúcii pre dospelých, 6 o evolúcii pre deti a školákov, 4 o vesmíre a Zemi, a 8 o evolúcii v kontroverzii s kreacionizmom =  36 kníh.

*  *  *

Z originálu
Science and Creationisme
A view from the National Academy of Sciences
Second Edition, National Academy Press, Washington DC 1999
preložil a vlastným nákladom vydal
(1. vydanie 500 kusov)
Rastislav Škoda
Bratislava január 2006

 *  *  *

Literatúra v slovenskom a českom jazyku

 John D. Barrow, Pôvod vesmíru. Archa, Bratislava 1996.
Michael J. Behe, Darwinova černá skříňka. Návrat domů, Praha 2001.
Richard Dawkins, Rieka z raja. Darwinovský pohľad na život. Archa, Bratislava 1996.
Richard Dawkins, Slepý hodinář. Paseka, Praha 2002.
Richard Dawkins, Sobecký gén. Mladá fronta, Praha 2003.
Daniel C. Dennett, Typy myslí. Archa, Bratislava 1997.
Silvia Gáliková, Egon Gál (eds.), Antológia filozofie mysle. Kalligram, Bratislava 2003.
Jiří Grygar, Vesmír, jaký je. Mladá fronta, Praha 1997.
Stephen W. Hawking, Stručná historie času. Mladá fronta, Praha 1991.
Stephen W. Hawking, Černé díry a budoucnost vesmíru. Mladá fronta, Praha 1995.
Phillip Johnson, Spor o Darwina. Návrat domú, Praha 1996.
Richard Leakey, Pôvod ľudstva. Archa, Bratislava 1996.
Ilya Prigogine a Isabelle Stengersová, Řád z chaosu. Mladá fronta, Praha 2001.
Steven Weinberg, První tři minuty. Mladá fronta, Praha 1998.
Steven Weinberg, Tváří v tvář. Aurora, Praha 2004.
Steven Weinberg, Snění o finální teorii. Nakl. Hynek, Praha 1996.
George C. Williams, Plán a účel v prírode. Kalligram, Bratislava 2002.

Doplnené 25. mája 2009: