Erhvervede egenskaber
Jean-Baptiste Lamarck
arv af erhvervede egenskaber eller arv af erhvervede tegn er den engang bredt accepterede ide om, at fysiologiske modifikationer erhvervet af en organisme kan arves af afkom. Erhvervede egenskaber (eller tegn) er de ændringer i strukturen eller funktionen af en organisme, der er resultatet af brug, misbrug, miljøpåvirkninger, sygdom, lemlæstelse osv., såsom en muskel, der forstørres ved brug eller mus, der har deres haler afskåret. Teorien om arv af erhvervede egenskaber eller “blød arv” hævder, at en organisme, der oplever en sådan modifikation, kan overføre en sådan karakter til dens afkom.
denne teori sidestilles almindeligvis med den franske naturforskers evolutionsteori Jean-Baptiste Lamarck kendt som Lamarckism. Mens Lamarck undertiden betragtes som grundlæggeren af konceptet, blev denne teori i virkeligheden foreslået i oldtiden af Hippokrates og Aristoteles, og Comte de Buffon, før Lamarck, foreslog ideer om evolution, der involverede konceptet. Selv Charles Darvin, efter Lamarck, diskuterede positivt denne opfattelse i sit sædvanlige arbejde, Arternes Oprindelse.mens teorien om arv af erhvervede egenskaber var enormt populær i begyndelsen af det nittende århundrede som en forklaring på kompleksiteten observeret i levende systemer, efter offentliggørelsen af Charles Darvin ‘ s teori om naturlig udvælgelse, betydningen af individuel indsats i genereringen af tilpasning blev betydeligt formindsket. Senere erstattede Mendelsk genetik begrebet arv af erhvervede træk, hvilket i sidste ende førte til udviklingen af den moderne evolutionære syntese og den generelle opgivelse af teorien om arv af erhvervede egenskaber i biologi, selv om der er fortalere for dets arbejde på mikrobielt niveau eller i epigenetisk arv.
i en bredere sammenhæng forbliver teorien om arv af erhvervede egenskaber imidlertid et nyttigt koncept, når man undersøger udviklingen af kulturer og ideer og holdes generelt med hensyn til nogle religiøse synspunkter, såsom karma og arv af synd. I tilfælde af religion accepterer mange traditioner den opfattelse, at der er en arv af erhvervede åndelige træk—at handlinger, der træffes i ens liv, kan overføres i form af åndelig fortjeneste eller demerit til ens Slægt (1991).
Lamarckism og arv af erhvervede egenskaber
Lamarckism eller Lamarckian evolution er en teori fremsat af Lamarck baseret på arveligheden af erhvervede egenskaber. Lamarck foreslog, at individuel indsats i organismernes levetid var den vigtigste mekanisme, der drev arter til tilpasning, da de angiveligt ville erhverve adaptive ændringer og videregive dem til afkom.
identifikationen af “Lamarckism” med arv af erhvervede egenskaber betragtes af nogle som en artefakt af den efterfølgende historie om evolutionær tanke, gentaget i lærebøger uden analyse. Stephen Jay Gould skrev, at evolutionister i slutningen af det nittende århundrede “genlæste Lamarck, kastede tarmen til side … og hævede et aspekt af mekanikken-arv af erhvervede karakterer—til et centralt fokus, det aldrig havde for Lamarck selv” (Gould 1980). Han hævdede, at “begrænsningen af” Lamarckism” til dette relativt lille og ikke-karakteristiske hjørne af Lamarcks tanke skal mærkes som mere end en misvisende betegnelse og virkelig en miskredit til en mands hukommelse og hans meget mere omfattende system ” (Gould 2002). Gould foreslog at definere” Lamarckism ” mere bredt i tråd med Lamarcks overordnede evolutionsteori.
Lamarcks teori
udviklingen af giraffhalser bruges ofte som eksempel i forklaringer på Lamarckisme.mellem 1794 og 1796 skrev Erasmus Darvin, bedstefar til Charles Darvin, at “alle varmblodede dyr er opstået fra et levende filament” og “med magt til at erhverve nye dele” som reaktion på stimuli, hvor hver runde af “forbedringer” arves af successive generationer.efterfølgende foreslog Lamarck i sin filosofi fra 1809 teorien om, at egenskaber, der var “nødvendige”, blev erhvervet (eller formindsket) i løbet af en organisms levetid, derefter blev videregivet til afkom. Han så dette resulterer i udviklingen af arter i en progressiv kæde af udvikling mod højere former.
Lamarck baserede sin teori på to observationer, der i sin tid anses for at være generelt sandt:
- individer mister egenskaber, de ikke kræver (eller bruger) og udvikler egenskaber, der er nyttige.
- individer arver deres forfædres træk.
Med dette i tankerne udviklede Lamarck to love:
- lov om brug og misbrug. “Hos ethvert dyr, der ikke har passeret grænsen for dets udvikling, styrker, udvikler og udvider en hyppigere og kontinuerlig anvendelse af ethvert organ gradvist dette organ og giver det en kraft, der er proportional med den tid, det er blevet brugt således; mens den permanente brug af ethvert organ umærkeligt svækker og forringer det og gradvist mindsker dets funktionelle kapacitet, indtil det endelig forsvinder.”
- arv af erhvervede træk. “Alle de erhvervelser eller tab, som naturen har forvoldt individer, gennem påvirkning af det miljø, hvori deres race længe har været placeret, og dermed gennem påvirkning af den fremherskende brug eller permanente brug af ethvert organ; alle disse bevares ved reproduktion til de nye individer, der opstår, forudsat at de erhvervede modifikationer er fælles for begge køn eller i det mindste for de individer, der producerer de unge.”
eksempler på Lamarckism ville omfatte:
- giraffer, der strækker deres hals for at nå blade højt i træer, styrker og forlænger gradvist deres hals. Disse giraffer har afkom med lidt længere hals (også kendt som “blød arv”).
- en smed styrker musklerne i armene gennem sit arbejde. Hans Sønner vil have lignende muskuløs udvikling, når de modnes.
i det væsentlige medfører en ændring i miljøet ændringer i “behov” (besoins), hvilket resulterer i ændring i adfærd, bringer ændring i organbrug og udvikling, bringer forandring i form over tid—og dermed den gradvise transmutation af arten. Mens en sådan teori kan forklare den observerede mangfoldighed af arter, og den første lov generelt er sand, er hovedargumentet mod Lamarckisme, at eksperimenter simpelthen ikke understøtter den anden lov—rent “erhvervede træk” synes ikke i nogen meningsfuld forstand at blive arvet. For eksempel skal et Menneskebarn lære at fange en bold, selvom hans eller hendes forældre lærte den samme bedrift, da de var børn.argumentet om, at instinkt hos dyr er bevis for arvelig viden, betragtes generelt inden for videnskaben som falsk. Sådan adfærd overføres sandsynligvis gennem en mekanisme kaldet Balduin-effekten. Lamarcks teorier fik indledende accept, fordi arvsmekanismerne ikke blev belyst før senere i det nittende århundrede efter Lamarcks død.
flere historikere har hævdet, at Lamarcks navn er knyttet noget uretfærdigt til den teori, der er kommet til at bære hans navn, og at Lamarck fortjener kredit for at være en indflydelsesrig tidlig fortaler for begrebet biologisk evolution, langt mere end for evolutionsmekanismen, hvor han simpelthen fulgte den accepterede visdom i sin tid. Lamarck døde 30 år før den første offentliggørelse af Charles Darvins Oprindelse af arter. Som videnskabshistorikeren Stephen Jay Gould har bemærket, hvis Lamarck havde været opmærksom på Darvins foreslåede mekanisme for naturlig udvælgelse, er der ingen grund til at antage, at han ikke ville have accepteret det som et mere sandsynligt alternativ til sin “egen” mekanisme. Bemærk også, at Darvin, ligesom Lamarck, manglede en plausibel alternativ arvsmekanisme-arvets partikelformige karakter skulle kun observeres af Gregor Mendel noget senere, udgivet i 1866. Dens betydning, selvom han citerede Mendels papir, blev ikke anerkendt før den moderne evolutionære syntese i begyndelsen af 1900 ‘ erne. Et vigtigt punkt i sin favør på det tidspunkt var, at Lamarcks teori indeholdt en mekanisme, der beskriver, hvordan variation opretholdes, hvilket Darvins egen teori manglede.
fortalere
Lamarck grundlagde en skole for fransk Transformationisme, der omfattede Kristienne Geoffroy Saint-Hilaire, og som svarede til en radikal britisk skole for komparativ anatomi baseret på University of Edinburgh, som omfattede kirurgen Robert Knoks og anatomisten Robert Edmund Grant. Professor Robert Jameson skrev en anonym papir i 1826 Rose ” Hr. Lamarck ” for at forklare, hvordan de højere dyr havde “udviklet sig” fra de “enkleste orme”—dette var den første brug af ordet “udviklet” i moderne forstand. Som ung studerende blev Charles undervist af Grant og arbejdede sammen med ham om havdyr.resterne af skabelsens naturlige historie, forfattet af Robert Chambers og offentliggjort anonymt i England i 1844, foreslog en teori modelleret efter Lamarckisme, der forårsagede politisk kontrovers for dens radikalisme og uortodoksi, men spændende populær interesse og baner vejen for Darvin.Arternes Oprindelse foreslog naturlig selektion som den vigtigste mekanisme for udvikling af arter, men udelukkede ikke en variant af Lamarckisme som en supplerende mekanisme (Desmond and Moore 1991). Darvin kaldte sin Lamarckian hypotese Pangenese, og forklarede det i det sidste kapitel i sin bog Variation i planter og dyr under domesticering, efter at have beskrevet adskillige eksempler for at demonstrere, hvad han anså for at være arv af erhvervede egenskaber. Pangenese, som han understregede var en hypotese, var baseret på ideen om, at somatiske celler som reaktion på miljøstimulering (brug og misbrug) ville smide ‘gemmules’, der rejste rundt i kroppen (dog ikke nødvendigvis i blodbanen). Disse pangener var mikroskopiske partikler, der angiveligt indeholdt information om egenskaberne ved deres modercelle, og Darvin mente, at de til sidst akkumulerede i kimcellerne, hvor de kunne videregive forældrenes nyligt erhvervede egenskaber til den næste generation.Francis Galton udførte eksperimenter på kaniner med Darvins samarbejde, hvor han transfunderede blodet fra en række kaniner til en anden sort i forventning om, at dens afkom ville vise nogle karakteristika ved den første. Det gjorde de ikke, Og Galton erklærede, at han havde modbevist Darvins hypotese om Pangenese, men Darvin protesterede i et brev til “naturen”, at han ikke havde gjort noget af den slags, da han aldrig havde nævnt blod i sine skrifter. Han påpegede, at han betragtede pangenese som forekommende i Protosoer og planter, som ikke har noget blod (Darvin 1871). Med udviklingen af den moderne syntese af evolutionsteorien og manglende bevis for enten en mekanisme eller endda de arvelige erhvervede egenskaber, faldt Lamarckismen stort set fra fordel.
i 1920 ‘ erne, eksperimenter af Paul Kammerer på padder, især jordemoder tudse, syntes at finde beviser, der understøtter Lamarckism, men blev miskrediteret som værende forfalsket. I tilfælde af jordemoder tudse, Arthur Koestler formodede, at prøverne var blevet forfalsket af en fascistisk sympatisør for at miskreditere Kammerer for hans politiske synspunkter.
en form for “Lamarckism” blev genoplivet i Sovjetunionen i 1930 ‘ erne, da Trofim Lysenko fremmede Lysenkoisme, der passede Joseph Stalins ideologiske modstand mod genetik. Denne ideologisk drevne forskning påvirkede den sovjetiske landbrugspolitik, som igen senere blev beskyldt for afgrødefejl.
siden 1988 har visse forskere produceret arbejde, der foreslår, at Lamarckisme kunne gælde for enkeltcellede organismer. Den miskrediterede tro på, at Lamarckism holder for dyr af højere orden, klamres stadig fast i visse grene af pseudovidenskab i den nye tidsalder under udtrykket racehukommelse.
Steele et al. (1998) producerede nogle indirekte beviser for somatisk overførsel af antistofgener til kønsceller via revers transkription. Homologe DNA-sekvenser fra VDJ-regioner af modermus blev fundet i kimceller og derefter deres afkom.
Neo-Lamarckism
i modsætning til neo-Darvinisme henviser udtrykket neo-Lamarckism mere til en løs gruppering af stort set heterodoksiske teorier og mekanismer, der opstod efter Lamarcks tid, end til nogen sammenhængende krop af teoretisk arbejde.i 1920 ‘ erne studerede Harvard University forsker Vilhelm McDougall rotternes evner til korrekt at løse labyrinter. Han hævdede, at afkom af rotter, der havde lært labyrinten, var i stand til at køre det hurtigere. De første rotter ville få det forkert i gennemsnit 165 gange, før de kunne køre det perfekt hver gang, men efter nogle få generationer var det nede på 20. McDougall tilskrev dette en slags lamarckian evolutionær proces.på omkring samme tid hævdede den russiske fysiolog Ivan Pavlov, som også var Lamarckist, at have observeret et lignende fænomen hos dyr, der blev udsat for konditionerede refleksforsøg. Han hævdede, at dyrene med hver generation blev lettere at konditionere.
hverken McDougall eller Pavlov foreslog en mekanisme til at forklare deres observationer.i 1970 ‘ erne foreslog immunologen Ted Steele, tidligere fra University of Ullongong, og kolleger, en neo-Lamarckiam-mekanisme for at forsøge at forklare, hvorfor homologe DNA-sekvenser fra VDJ-genregionerne af modermus blev fundet i deres kimceller og syntes at fortsætte i afkom i nogle få generationer. Mekanismen involverede den somatiske selektion og klonal amplifikation af nyligt erhvervede antistofgensekvenser, der blev genereret via somatisk hypermutation i B-celler. MRNA-produkterne fra disse somatisk nye gener blev fanget af retrovirus endogene til B-cellerne og blev derefter transporteret gennem blodstrømmen, hvor de kunne bryde Soma-kimbarrieren og eftermontere (omvendt transkribere) de nyligt erhvervede gener i cellerne i kimlinjen. Selvom Steele gik ind for denne teori i den bedre del af to årtier, blev der aldrig erhvervet lidt mere end indirekte beviser for at støtte den. En interessant egenskab ved denne ide er, at den stærkt ligner Darvins egen teori om pangenese, undtagen i Soma til kimlinjefeedback teori, pangener erstattes med realistiske retrovirus (Steele et al. 1998).
epigenetisk arv
former for ‘blød’ eller epigenetisk arv inden for organismer er blevet foreslået som neo-Lamarckian i naturen af sådanne forskere som Eva Jablonka og Marion J. Lamb. Ud over “hård” eller genetisk arv, der involverer duplikering af genetisk materiale og dets adskillelse under meiose, er der andre arvelige elementer, der også passerer ind i kimcellerne. Disse inkluderer ting som methyleringsmønstre i DNA og kromatinmærker, som begge regulerer aktiviteten af gener. Disse betragtes som” Lamarckian ” i den forstand, at de reagerer på miljømæssige stimuli og kan differentielt påvirke genekspression adaptivt med fænotypiske resultater, der kan fortsætte i mange generationer i visse organismer. Selvom virkeligheden af epigenetisk arv ikke tvivles (som utallige eksperimenter har valideret det), er dens betydning for den evolutionære proces dog usikker. De fleste neo-Darvinere betragter epigenetiske arvsmekanismer som lidt mere end en specialiseret form for fænotypisk plasticitet uden potentiale til at introducere evolutionær nyhed i en artslinje (Jablonka og Lamb 1995).
Lamarckism og encellede organismer
mens Lamarckism er blevet miskrediteret som en evolutionær indflydelse for større livsformer, hævder nogle forskere kontroversielt, at det kan observeres blandt mikroorganismer. Hvorvidt sådanne mutationer er rettet eller ej, forbliver også et stridspunkt.
i 1988 fornyede John Cairns ved Radcliffe Infirmary og en gruppe andre forskere den lamarckiske kontrovers (som dengang havde været en død debat i mange år) (Mulligan 2002; Foster 2000). Gruppen tog en muteret stamme af E. coli, der ikke var i stand til at forbruge sukkerlaktosen og placerede den i et miljø, hvor lactose var den eneste fødekilde. De observerede over tid, at mutationer forekom i kolonien med en hastighed, der antydede, at bakterierne overvandt deres handicap ved at ændre deres egne gener. Cairns kaldte blandt andet processen adaptiv mutagenese.
Hvis bakterier, der havde overvundet deres egen manglende evne til at forbruge lactose, overførte dette “lærte” træk til fremtidige generationer, kunne det argumenteres som en form for Lamarckisme; selvom Cairns senere valgte at distancere sig fra en sådan stilling (Cairns 2004). Mere typisk kan det ses som en form for ontogen evolution.
der har været nogle undersøgelser af Lamarckisme og prioner. En gruppe forskere opdagede for eksempel, at gæren i gærceller indeholdende et specifikt prionprotein Sup35 var i stand til at få nyt genetisk materiale, hvoraf nogle gav dem nye evner såsom resistens over for et bestemt herbicid. Da forskerne parrede gærcellerne med celler, der ikke indeholdt prionen, dukkede egenskaben op igen i nogle af de resulterende afkom, hvilket tyder på, at nogle oplysninger faktisk blev videregivet, selv om informationen er genetisk eller ej, kan diskuteres: spor prionmængder i cellerne kan overføres til deres afkom, hvilket giver udseendet af et nyt genetisk træk, hvor der ikke er nogen (Cohen 2004).
endelig er der voksende beviser for, at celler kan aktivere DNA-polymeraser med lav troskab i tider med stress for at inducere mutationer. Selvom dette ikke direkte giver organismen fordel på organismeniveau, giver det mening på genevolutionsniveauet. Mens erhvervelsen af nye genetiske træk er tilfældig, og selektion forbliver Darvinisk, den aktive proces med at identificere nødvendigheden af at mutere anses for at være Lamarckian.
arv af erhvervede egenskaber og samfundsmæssige ændringer
Jean Molino (2000) har foreslået, at Lamarckian evolution eller blød arv kan anvendes nøjagtigt på kulturel evolution. Dette blev også tidligere foreslået af Peter Medavar (1959) og Conrad Vaddington (1961). K. N. Laland og kolleger har for nylig foreslået, at menneskelig kultur kan betragtes som en økologisk niche som fænomener, hvor virkningerne af kulturel nichekonstruktion kan overføres fra generation til generation. En fortolkning af Meme-teorien er, at memer er både Darvinske og Lamarckiske i naturen, som ud over at være underlagt selektionspres baseret på deres evne til differentielt at påvirke menneskelige sind, memes kan ændres, og virkningerne af denne ændring videregives.
Credits
ny verdens encyklopædi forfattere og redaktører omskrev og afsluttede artiklen i overensstemmelse med den nye verdens encyklopædi standarder. Denne artikel overholder vilkårene i Creative Commons CC-by-sa 3.0 licens (CC-by-sa), som kan bruges og formidles med korrekt tilskrivning. Kredit forfalder i henhold til vilkårene i denne licens, der kan henvise til både bidragydere fra Den Nye Verdens encyklopædi og de uselviske frivillige bidragydere fra
- erhvervet historie
- Lamarckism historie
historien om denne artikel, da den blev importeret til ny verdens encyklopædi:
- Historik over “erhvervede egenskaber”
Bemærk: nogle begrænsninger kan gælde for brug af individuelle billeder, der er separat licenseret.
Leave a Reply