w latach 1794-1796 Erasmus Darwin, dziadek Karola Darwina, napisał Zoönomia sugerując, że „wszystkie zwierzęta ciepłokrwiste powstały z jednego żywego żarnika” i „z mocą pozyskiwania nowych części” w odpowiedzi na bodźce, z każdą rundą „ulepszeń” dziedziczoną przez kolejne pokolenia.

następnie Lamarck zaproponował w swojej Philosophie Zoologique z 1809 teorię, że cechy, które były „potrzebne” zostały nabyte (lub zmniejszone) podczas życia organizmu, były następnie przekazywane potomstwu. Uważał, że powoduje to rozwój gatunków w postępującym łańcuchu rozwoju w kierunku form wyższych.

Lamarck oparł swoją teorię na dwóch obserwacjach, w jego czasach uważanych za ogólnie prawdziwe:

1. jednostki tracą cechy, których nie wymagają (lub nie używają) i rozwijają cechy, które są użyteczne.
2. jednostki dziedziczą cechy swoich przodków.

Mając to na uwadze, Lamarck opracował dwa prawa:

1. prawo użytkowania i nieużywania. „W każdym zwierzęciu, które nie przekroczyło granicy swojego rozwoju, częstsze i ciągłe używanie jakiegokolwiek organu stopniowo wzmacnia, rozwija i powiększa ten organ i nadaje mu moc proporcjonalną do długości czasu, w którym był w ten sposób używany; podczas gdy trwałe niewykorzystywanie jakiegokolwiek organu niezauważalnie osłabia go i pogarsza, i stopniowo zmniejsza jego zdolność funkcjonalną, aż w końcu znika.”
2. dziedziczenie nabytych cech. „Wszystkie nabytki lub straty dokonane przez naturę na jednostki, przez wpływ środowiska, w którym ich rasa została od dawna umieszczona, a zatem przez wpływ dominującego używania lub trwałego nieużywania jakiegokolwiek organu; wszystkie te są zachowane przez reprodukcję do nowych jednostek, które powstają, pod warunkiem, że nabyte modyfikacje są wspólne dla obu płci lub przynajmniej dla jednostek, które produkują Młode.”

przykłady Lamarckizmu to:

• żyrafy rozciągające szyje, aby osiągnąć liście wysoko w drzewach, wzmacniają i stopniowo wydłużają szyje. Żyrafy te mają potomstwo z nieco dłuższymi szyjami (znane również jako „miękkie dziedziczenie”).
• Kowal poprzez swoją pracę wzmacnia mięśnie ramion. Jego synowie będą mieli podobny rozwój mięśni, gdy dojrzeją.

w istocie zmiana środowiska powoduje zmianę „potrzeb” (besoins), skutkując zmianą zachowania, przynosząc zmianę użytkowania i rozwoju narządów, przynosząc zmianę formy w czasie—a tym samym stopniową transmutację gatunku. Chociaż taka teoria może wyjaśniać obserwowaną różnorodność gatunków, a pierwsze prawo jest ogólnie prawdziwe, głównym argumentem przeciwko Lamarckizmowi jest to, że eksperymenty po prostu nie wspierają drugiego prawa—czysto „nabyte cechy” nie wydają się w żadnym sensownym sensie dziedziczone. Na przykład, ludzkie dziecko musi nauczyć się łapać piłkę, nawet jeśli jego rodzice nauczyli się tego samego wyczynu, gdy byli dziećmi.

argument, że instynkt u zwierząt jest dowodem na dziedziczną wiedzę, jest powszechnie uważany w nauce za fałszywy. Takie zachowania są prawdopodobnie przekazywane przez mechanizm zwany efektem Baldwina. Teorie Lamarcka zyskały wstępną akceptację, ponieważ mechanizmy dziedziczenia nie zostały wyjaśnione aż do końca XIX wieku, po śmierci Lamarcka.

niektórzy historycy twierdzą, że imię Lamarcka jest związane nieco niesprawiedliwie z teorią, która przyjęła jego imię, i że Lamarck zasługuje na uznanie za to, że był wpływowym wczesnym zwolennikiem koncepcji ewolucji biologicznej, znacznie bardziej niż za mechanizm ewolucji, w którym po prostu podążał za przyjętą mądrością swoich czasów. Lamarck zmarł 30 lat przed pierwszą publikacją o pochodzeniu gatunku przez Karola Darwina. Jak zauważył historyk nauki Stephen Jay Gould, gdyby Lamarck był świadomy proponowanego przez Darwina mechanizmu doboru naturalnego, nie ma powodu zakładać, że nie zaakceptowałby go jako bardziej prawdopodobnej alternatywy dla jego” własnego ” mechanizmu. Zauważ również, że Darwin, podobnie jak Lamarck, brakowało wiarygodnego alternatywnego mechanizmu dziedziczenia—cząstkowy charakter dziedziczenia miał zaobserwować dopiero Gregor Mendel nieco później, opublikowany w 1866 roku. Jego znaczenie, choć Darwin cytował pracę Mendla, nie zostało uznane aż do współczesnej syntezy ewolucyjnej na początku XX wieku. Ważnym punktem na jego korzyść w tym czasie było to, że teoria Lamarcka zawierała mechanizm opisujący, w jaki sposób zmienność jest utrzymywana, czego brakowało w teorii Darwina.

zwolennicy

Lamarck założył szkołę francuskiego Transformacjonizmu, do której należał Étienne Geoffroy Saint-Hilaire, i która korespondowała z radykalną brytyjską szkołą anatomii porównawczej na Uniwersytecie w Edynburgu, do której należeli chirurg Robert Knox i anatom Robert Edmund Grant. Profesor Robert Jameson napisał w 1826 anonimową pracę chwaląc „Mr. Lamarck ” za wyjaśnienie, w jaki sposób wyższe zwierzęta „ewoluowały” od „najprostszych robaków”—było to pierwsze użycie słowa „ewoluowały” we współczesnym znaczeniu. Jako młody student Charles Darwin był pod opieką Granta i pracował z nim nad stworzeniami morskimi.

the Vestiges of the Natural History Of Creation, napisany przez Roberta Chambersa i opublikowany anonimowo w Anglii w 1844 roku, zaproponował teorię wzorowaną na Lamarckizmie, wywołując polityczne kontrowersje ze względu na jego radykalizm i niekonwencjonalność, ale wzbudzając zainteresowanie opinii publicznej i torując drogę Darwinowi.

Darwin ’ s Origin of Species zaproponował dobór naturalny jako główny mechanizm rozwoju gatunków, ale nie wykluczył wariantu Lamarckizmu jako mechanizmu uzupełniającego (Desmond and Moore 1991). Darwin nazwał swoją hipotezę Lamarckiana Pangenezą i wyjaśnił ją w ostatnim rozdziale swojej książki Variation in Plants and Animals under Domestication, po opisaniu licznych przykładów demonstrujących to, co uważał za dziedziczenie nabytych cech. Pangeneza, która, jak podkreślił, była hipotezą, opierała się na założeniu, że komórki somatyczne, w odpowiedzi na stymulację środowiska (użycie i niewykorzystanie), wyrzucą „gemmule”, które podróżowały po ciele (choć niekoniecznie w krwiobiegu). Te pangeny były mikroskopijnymi cząsteczkami, które rzekomo zawierały informacje o cechach ich komórki macierzystej, a Darwin uważał, że w końcu nagromadziły się w komórkach zarodkowych, gdzie mogły przekazać nowemu pokoleniu nowo nabyte cechy rodziców.

przyrodni kuzyn Darwina, Francis Galton, przeprowadził eksperymenty na królikach, przy współpracy Darwina, w których przetoczył krew jednej odmiany królika w inną odmianę w oczekiwaniu, że jej potomstwo wykaże pewne cechy pierwszego. Nie zrobili tego, a Galton oświadczył, że obalił hipotezę Darwina O Pangenezie, ale Darwin sprzeciwił się w liście do „natury”, że nic takiego nie zrobił, ponieważ nigdy nie wspomniał o krwi w swoich pismach. Zwrócił uwagę, że pangenezę uważał za występującą u pierwotniaków i roślin, które nie mają krwi (Darwin 1871). Wraz z rozwojem nowoczesnej syntezy teorii ewolucji i brakiem dowodów na mechanizm, a nawet dziedziczność nabytych cech, Lamarckizm w dużej mierze spadł z przychylności.

w latach 20.XX wieku eksperymenty Paula Kammerera na płazach, zwłaszcza ropuchach położnych, okazały się być dowodem na lamarckizm, ale zostały zdyskredytowane jako sfałszowane. W przypadku ropuchy położnej Arthur Koestler przypuszczał, że okazy zostały sfałszowane przez sympatyka nazistów, aby zdyskredytować Kammerera za jego poglądy polityczne.

forma „Lamarckizmu” została odrodzona w Związku Radzieckim w latach 30.XX wieku, kiedy Trofim Łysenko promował Lizenkoizm, który pasował do ideologicznej opozycji Józefa Stalina do genetyki. Te ideologicznie napędzane badania wpłynęły na sowiecką politykę rolną, która z kolei była później obwiniana o niepowodzenia w uprawach.

od 1988 roku niektórzy naukowcy opracowali prace sugerujące, że Lamarckizm może mieć zastosowanie do organizmów jednokomórkowych. Zdyskredytowane przekonanie, jakie Lamarckizm utrzymuje dla zwierząt wyższego rzędu, jest nadal utrzymywane w pewnych gałęziach pseudonauki new-age pod pojęciem pamięci rasowej.

(1998) produced some indirect evidence for somatic transfer of antibody genes into sex cells via reverse transcription. Homologiczne sekwencje DNA z regionów VDJ myszy macierzystych znaleziono w komórkach zarodkowych, a następnie ich potomstwie.

Neo-Lamarckizm

w przeciwieństwie do neo-darwinizmu, termin Neo-Lamarckizm odnosi się bardziej do luźnego grupowania w dużej mierze heterodoksycznych teorii i mechanizmów, które pojawiły się po czasach Lamarcka, niż do jakiegokolwiek spójnego zbioru prac teoretycznych.

w latach dwudziestych XX wieku badacz Uniwersytetu Harvarda William McDougall badał zdolności szczurów do prawidłowego rozwiązywania labiryntów. Twierdził, że potomstwo szczurów, które nauczyły się labiryntu, było w stanie uruchomić go szybciej. Pierwsze szczury pomyliły się średnio 165 razy, zanim za każdym razem były w stanie je perfekcyjnie uruchomić, ale po kilku pokoleniach spadło do 20. McDougall przypisał to jakiemuś lamarckiemu procesowi ewolucyjnemu.

mniej więcej w tym samym czasie rosyjski fizjolog Iwan Pawłow, który był również Lamarckistą, twierdził, że zaobserwował podobne zjawisko u zwierząt poddawanych eksperymentom odruchowym warunkowym. Twierdził, że z każdym pokoleniem zwierzęta stawały się łatwiejsze do kondycji.

ani McDougall, ani Pavlov nie zaproponowali mechanizmu wyjaśniającego ich obserwacje.

SOMA to germ line feedback

w latach 70.immunolog Ted Steele, wcześniej z Uniwersytetu w Wollongong, i jego współpracownicy, zaproponowali mechanizm Neo-Lamarckiam, aby spróbować wyjaśnić, dlaczego homologiczne sekwencje DNA z regionów genowych VDJ myszy rodzicielskich znaleziono w ich komórkach zarodkowych i wydawało się, że utrzymują się u potomstwa przez kilka pokoleń. Mechanizm ten obejmował selekcję somatyczną i amplifikację klonalną nowo nabytych sekwencji genowych przeciwciał, które były generowane przez hiper-mutację somatyczną w komórkach B. Produkty mRNA tych somatycznie nowych genów zostały wychwycone przez retrowirusy endogenne do komórek B, a następnie przetransportowane do krwiobiegu, gdzie mogły naruszyć barierę SOMA-zarodek i retrofektować (odwrotną transkrypcję) nowo nabyte geny do komórek linii zarodkowej. Chociaż Steele był zwolennikiem tej teorii przez większą część dwóch dekad, niewiele więcej niż pośrednie dowody zostały kiedykolwiek zdobyte na jej poparcie. Interesującą cechą tej idei jest to, że bardzo przypomina on własną teorię pangenezy Darwina, z wyjątkiem teorii sprzężenia zwrotnego soma do linii zarodkowej, pangeny są zastępowane realistycznymi retrowirusami (Steele et al. 1998).

dziedziczenie epigenetyczne

formy „miękkiego” lub epigenetycznego dziedziczenia w organizmach zostały zasugerowane jako neolamarckie w naturze przez takich naukowców jak Eva Jablonka i Marion J. Lamb. Oprócz „twardego” lub dziedziczenia genetycznego, polegającego na powielaniu materiału genetycznego i jego segregacji podczas mejozy, istnieją inne elementy dziedziczne, które przechodzą również do komórek zarodkowych. Obejmują one takie rzeczy jak wzorce metylacji w DNA i chromatyny znaków, z których oba regulują aktywność genów. Są one uważane za „Lamarckian” w tym sensie, że są one reagują na bodźce środowiskowe i mogą różnie wpływać na ekspresję genów adaptacyjnie, z wynikami fenotypowymi, które mogą utrzymywać się przez wiele pokoleń w niektórych organizmach. Chociaż rzeczywistość dziedziczenia epigenetycznego nie jest wątpliwa (jak potwierdziły to liczne eksperymenty), jego znaczenie dla procesu ewolucyjnego jest jednak niepewne. Większość neodarwińczyków uważa epigenetyczne mechanizmy dziedziczenia za niewiele więcej niż wyspecjalizowaną formę plastyczności fenotypowej, bez możliwości wprowadzenia ewolucyjnej Nowości do linii gatunkowej (Jablonka i Lamb 1995).

Lamarckizm i jednokomórkowe organizmy

chociaż Lamarckizm został zdyskredytowany jako ewolucyjny wpływ na większe formy życia, niektórzy naukowcy kontrowersyjnie twierdzą, że można go zaobserwować wśród mikroorganizmów. To, czy takie mutacje są skierowane, czy nie, również pozostaje kwestią sporną.

w 1988 roku John Cairns w szpitalu Radcliffe Infirmary w Oksfordzie w Anglii i grupa innych naukowców odnowiła kontrowersje Lamarckian (które do tego czasu były martwą debatą przez wiele lat) (Mulligan 2002; Foster 2000). Grupa wzięła zmutowany szczep E. coli, która nie była w stanie spożywać laktozy cukrowej i umieściła ją w środowisku, w którym laktoza była jedynym źródłem pożywienia. Z biegiem czasu zaobserwowali, że mutacje występowały w obrębie Kolonii w tempie sugerującym, że bakterie pokonywały swoje upośledzenie poprzez zmianę własnych genów. Cairns nazwał m.in. proces adaptacyjnej mutagenezy.

gdyby bakterie, które pokonały własną niezdolność do spożywania laktozy przekazały tę” wyuczoną ” cechę przyszłym pokoleniom, można by to uznać za formę Lamarckizmu; choć później Cairns postanowił zdystansować się od takiej pozycji (Cairns 2004). Bardziej typowo, może być postrzegana jako forma ewolucji ontogenetycznej.

przeprowadzono badania nad Lamarckizmem i prionami. Grupa badaczy, na przykład, odkryła, że w komórkach drożdży zawierających specyficzne białko prionowe Sup35, drożdże były w stanie uzyskać nowy materiał genetyczny, z których niektóre dały im nowe zdolności, takie jak odporność na konkretny herbicyd. Kiedy badacze połączyli komórki drożdży z komórkami niezawierającymi prionu, cecha pojawiła się ponownie u niektórych potomstwa, wskazując, że niektóre informacje rzeczywiście zostały przekazane, chociaż to, czy informacja jest genetyczna, czy nie, jest dyskusyjne: śladowe ilości prionu w komórkach mogą być przekazywane ich potomstwu, dając wygląd nowej cechy genetycznej, w której jej nie ma (Cohen 2004).

wreszcie, istnieje coraz więcej dowodów, że komórki mogą aktywować polimerazy DNA o niskiej wierności w czasach stresu, aby wywołać mutacje. Chociaż nie daje to bezpośrednio korzyści organizmowi na poziomie organizmalnym, ma to sens na poziomie ewolucji genów. Podczas gdy nabywanie nowych cech genetycznych jest przypadkowe, a selekcja pozostaje darwinowska, aktywny proces identyfikacji konieczności mutacji uważany jest za Lamarcki.

dziedziczenie nabytych cech i zmiany społeczne

Jean Molino (2000) zaproponował, że ewolucja Lamarcka lub miękkie dziedziczenie mogą być dokładnie stosowane do ewolucji kulturowej. Wcześniej sugerowali to także Peter Medawar (1959) i Conrad Waddington (1961). K. N. Laland i współpracownicy zasugerowali ostatnio, że kulturę ludzką można postrzegać jako zjawiska podobne do niszy ekologicznej, w których skutki budowy niszy kulturowej są przenoszone z pokolenia na pokolenie. Jedną z interpretacji teorii memów jest to, że memy mają zarówno darwinowską, jak i Lamarcką naturę, ponieważ oprócz podlegania presji selekcji opartej na ich zdolności do zróżnicowanego wpływania na ludzkie umysły, memy mogą być modyfikowane, a efekty tej modyfikacji przekazywane dalej.