🤬 😓 👨🏾‍🤝‍👨🏼 Die Geschichte des Sehens oder der Mythos der „unteilbaren Komplexität“ 👎🏿 🧝🏽 👷

Fakten hören nicht auf zu existieren,
weil sie vernachlässigt werden.
Aldous Huxley Der

Versuch, den "Mythos der ununterscheidbaren Komplexität" am Beispiel des Auges zu zerstreuen. Es wird oft von Kreationisten als Beispiel geliebt.

Die Hauptbeschwerde lautet: „Wenn das Auge die Evolution erschaffen hätte, wie könnte es dann ein so komplexes Werkzeug ohne Zwischenformen erschaffen? Was nützt ein halbes Auge? " (Es gibt immer noch eine Variante mit einem halben Flügel, die sich in der Tat kaum von dieser Ausgabe unterscheidet.)

Ich bin weit von der Biologie entfernt, aber ich kann versuchen, eine Antwort auf diese Frage zu geben, weil sie nicht so schwierig ist, wie es scheint, und weil „nichts in der Biologie Sinn macht, außer im Lichte der Evolution“, wie F.G. Dobrzhansky. Nur aus dieser Perspektive wird das auf den ersten Blick „unerklärliche“ biologische Phänomen einfach und logisch.

Entgegen der Meinung vieler Menschen sind unsere Organismen weit vom Ideal der Perfektion entfernt, sie haben viele Mängel. Unsere Art hat zum Beispiel eine komplexe Fußstruktur (obwohl wir lange nicht mehr in Bäumen gelebt haben), von der wir eine Reihe von Verletzungen erhalten; Die Schluckaufe, die von unseren Vorfahren geerbt wurden - Fische und Amphibien , der wiederkehrende Kehlkopfnerv , der den Aortenbogen umhüllt und zurückkehrt (bei einer Giraffe erreicht sie eine Länge von 4 Metern anstelle einiger Zentimeter - ich hätte einen solchen Konstrukteur rausgeschmissen). Bei Männern schlingen sich die Samenstränge auch um die Harnleiter. Nun, viele andere lustige Dinge.

Auszug aus dem Buch „Die erstaunlichste Show der Welt“

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Jeder Organismus ist sowohl ein Ergebnis als auch gleichzeitig ein Opfer seiner eigenen Geschichte. In jedem Schritt der Evolution bietet die Auswahl eine Lösung für tatsächliche Probleme, ohne die Aussichten zu berücksichtigen. Es gibt einfach niemanden, der sich mit den Zukunftsaussichten der Entwicklung in der Evolution befasst (außer den "Schöpfern" aus Märchen, die gegen das Prinzip der Kausalität verstoßen - einen der Grundprinzipien der Wissenschaft). Der Hauptmechanismus der Evolution ist das bevorzugte Überleben und Verlassen von Nachkommen durch Kreaturen, die besser an den Lebensstil angepasst sind, den sie derzeit in der sich dynamisch verändernden Umgebung führen. Natürlich wird das Überleben, multipliziert mit der Zeitspanne, von einem unerfahrenen Verstand schlecht verstanden. In jedem nächsten Moment können sich die Geräte, die in der vorherigen Phase erreicht wurden, als ~~moralisch~~ herausstellen hoffnungslos veraltet und werden zu "versteinerten" Genen.

Die Lebensbedingungen ändern sich - auch der Lebensstil von Organismen ändert sich, und das „Gepäck“ früherer evolutionärer Veränderungen verschwindet nicht. Viele der Ergebnisse der Evolution entsprechen nicht der heutigen Zeit, sondern früheren Stadien der Entwicklung des Lebens. Dies liegt daran, dass die Evolution ihre Kreationen nicht nachträglich bewerten kann. Im Gegensatz zur Version von "Smart Design".

Richard Dawkins vergleicht die Evolution erfolgreich mit dem "Besteigen des unglaublichen Gipfels". Dies kann auf zwei Arten geschehen - entweder durch Klettern auf einem steilen Felsen (das Konzept eines „Himmelshakens“, „ Boeing-747 “ oder unglaubliches Glück) oder durch allmähliche Anhäufung von Veränderungen in Organismen in jedem Stadium.

Es gibt kein Zurück (mehr dazu weiter unten). Manchmal gibt es beim "Klettern" weniger "Gipfel", dann begnügen sich Organismen mit dem, was sie bereits im Entwicklungsprozess angesammelt haben, und modifizieren Körper weiter, basierend auf dem, was sie bereits haben und was die Umweltbedingungen vorschreiben.

Das Konzept eines „himmlischen Hakens“ (ein intelligenter Schöpfer, Paläokontakt usw.) ist auf den ersten Blick psychologisch günstig, weil entfernt viele oberflächliche Fragen. Neben der Hauptsache - woran hält dieser „Haken“ fest? Wenn wir den Gesetzen der formalen Logik folgen, bekommen wir das an einem anderen Haken und so weiter gibt es eine endlose Reduktion und das Konzept eines grundlegend unerkennbaren Schöpfers. Er würde jedoch eine grundlegend unerkennbare Welt mit grundlegend nicht erkennbaren Gesetzen schaffen, die nicht wirklich beobachtet wird - die Ursachen von Phänomenen werden durch bekannte Gesetze erzeugt, die logische und überprüfbare Konsequenzen haben. Unbekannte Phänomene zwingen die Wissenschaft, nach neuen Naturgesetzen zu suchen, um sie zu erklären.

Dies geschieht nicht während des schrittweisen "Bauens des Gebäudes" mit einem Kran.

Was ist der Grund für "Bau"? Es scheint - nach dem zweiten Hauptsatz der Thermodynamik müssen wir die allmähliche Zerstörung komplexer Strukturen beobachten. Warum kämpft das Leben aktiv mit dem Tod und ist noch komplizierter?
Fakt ist aber, dass ~~Sie dort nicht geschlossen haben, sondern eine offene Fraktur!~~ Unser Planet ist kein geschlossenes, sondern ein offenes thermodynamisches System, das (am meisten) Energie von der Sonne erhält. Es ist dieser Umstand, der chemischen Reaktionen die Richtung in Richtung abnehmender Entropie gibt (kompliziert und ordnet Moleküle an und „speichert“ Energie in ihnen lokal).

Anfangs wird der größte Teil der Energie natürlich von Pflanzen gesammelt und als Glukose und andere komplexere Kohlenhydrate wie beispielsweise Cellulose gespeichert. In Zukunft wird diese Energie verbraucht, wenn Pflanzen von Pflanzenfressern (und symbiotischen Bakterien im Darm) oder Bodenbakterien (ohne sie können Pflanzen übrigens nicht den Stickstoff aufnehmen, den sie während ihres Wachstums benötigen) und dann auf komplexen trophischen Wegen verzehrt werden. Die in der Pflanze in Form von Kohlenhydraten gespeicherte Energie wird während des Lebens ihrer Verbraucher ein wenig verbraucht (da die Effizienz aller Systeme viel weniger als 1 beträgt, wird der "Überschuss" in Form von Wärme abgegeben und entweder in die Umwelt abgegeben oder von anderen Lebewesen verwendet). Es gibt Sonderfälle der Existenz des Lebens (zum Beispiel die sogenannten " schwarzen Raucher""), Nicht an unsere Leuchte gebunden, aber wir werden sie nicht im Rahmen des Artikels betrachten.

Es ist nützlich zu wissen, dass sich die Vision lebender Arten im Gegensatz zum gegenwärtigen Leben auf der Erde, das einmal entstanden ist ( woher wissen wir das? ), Auf verschiedene Weise völlig unabhängig entwickelte.

Erstens ist dies die Vision von Insekten mit ihren komplexen facettierten Augen, bei denen jedes Ommatidium über ein kleines Netzwerk von Neuronen mit seinem Nervenprozess verbunden ist, der zu den Sehlappen des Gehirns führt.

Darüber hinaus kann die Anzahl der Ommatidien in einem solchen Auge sehr unterschiedlich sein (von 8-9 bei einer Ameise bis 28.000 bei einer Libelle). Krebstiere können neben Krebstieren auch einfache Augen haben, zum Beispiel das Nauplia-Auge, das so genannt wird, weil es in der Larve vorhanden istNauplius , obwohl er auch bei Krebserkrankungen bei Erwachsenen auftritt (im Verlauf der individuellen Entwicklung erfahren Tiere häufig ihre eigene „Evolution“). Dieses Auge ist das Produkt der Fusion von zwei oder vier Brillen, die aus einer Schicht lichtempfindlicher Zellen bestehen. In der Aussparung des Glases, die der Oberfläche des Körpers zugewandt ist, befindet sich eine brechende Linse. Das Auge hat eine umgekehrte Struktur, da Nervenfasern, die sich von den Enden der Netzhautzellen erstrecken, in die Höhle des Augenglases verwandelt werden. Bei Insekten finden sich auch ungepaarte Augen, sowohl dorsal als auch lateral .

Zweitens die Sicht der höheren Kopffüßer, deren Auge fast so angeordnet ist wie das unsere. Aber im Gegensatz zu unserer ist die Netzhaut darin nicht invertiert! Anscheinend traten die Mollusken-Sehorgane bei Tieren auf, die an Transparenz verloren hatten, und die Schale bei Mollusken - eine viel ältere „Erfindung“ als das Sehen. Die Augen der Mollusken entwickelten sich als Vorsprung ihrer Oberfläche, und daher ist das ektodermale Gewebe ihrer Netzhaut in das Auge gerichtet, und die Schicht des Bindegewebes, die sie nährt, scheint außerhalb zu sein.

Darüber hinaus gibt es Kreaturen wie Jakobsmuscheln , die bis zu Hunderte von einfachen Augen in zwei Reihen entlang der mittleren Falte der Mantelkante haben.

Ich kann nur einen völlig einzigartigen Fisch erwähnen -
vieräugigLeben auf der Oberfläche, deren Augen durch eine horizontale Membran geteilt sind, teilen ihre Pupille in zwei Teile und haben die Fähigkeit, Licht unterschiedlich zu brechen, so dass sie über und unter Wasser gleich gut und gleichzeitig sehen können.

Ein weiteres Beispiel für eine ungewöhnliche Augenstruktur bei einer erst kürzlich entdeckten Art von Rochenfisch ist das Makropin der kleinen Motte . Sie hat einen transparenten Kopf, durch den sie mit ihren hellgrünen röhrenförmigen Augen sehen kann (was wie Augen aussieht, ist eigentlich ein Geruchsorgan):

Aber ist es möglich zu verstehen, ohne auf Geschichte und Embryologie zurückzugreifen, warum unser Auge nicht wie das von Kopffüßern angeordnet ist, sondern auf eine viel weniger logische Weise?

Nein. Aber du musst von weitem anfangen.

Während unserer Embryogenese (Chordaten) wird das Zentralnervensystem im Verlauf der Neurulation als Schlauch aus dem Integument gebildet, der in den Körper eingeschraubt wird. Die ersten Akkordate waren kleine tierfilternde Tiere, die in der Wassersäule schwammen und den Körper bogen. Ein Neuralrohr, das entlang des Körpers verlief, sorgte für eine Welle von Muskelkontraktionen, die reibungslos entlang ihres Körpers verliefen.

Der Abdruck eines der ersten Vertreter unseres Typs - Pikaya aus dem Kambrium Schiefer Burgess. In der Nähe befindet sich eine moderne Lanzette .

Die Ektodermschicht hat zwei Seiten - außen und innen. Das Äußere zeigt nach außen und bildet Rezeptoren. Das Innere steht in Kontakt mit dem Mesoderm, das das ektodermale Epithel ernährt und unterstützt. Daraus folgt, dass im Neuralrohr die äußere (die Rezeptoren bildende) Seite des Ektoderms nicht seiner äußeren, sondern seiner inneren Oberfläche entspricht!

Von modernen Tieren sind kleine Filtervorrichtungen, die sich vor Raubtieren im Boden verstecken, der Struktur des Körpers am nächsten an den ersten Akkordlanzetten. Die Organe ihrer Sinne sind eher primitiv. Darunter befinden sich die hessischen Augen, kleine Sehorgane, die sich im Neuralrohr befinden. Tatsache ist, dass die Lanzette durchscheinend ist und für die primitiven Sehorgane, die nur Licht von Dunkelheit unterscheiden können, spielt es keine Rolle, wo sie sich befindet: auf der äußeren (und gleichzeitig auf die Außenwelt „schauen“) oder auf der inneren ektodermalen Oberfläche des Neuralrohrs (und „schauen“ ”In diesem Fall in den Hohlraum des Rohres). Unter dem Gesichtspunkt der Sicherheit lichtempfindlicher Zellen ist ihre Position im Körper jedoch vorteilhafter - das Risiko einer Schädigung ist geringer. Es gibt daher allen Grund zu der Annahme, dass die "Sehorgane" der ersten Akkordaten auf ähnliche Weise angeordnet waren.

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Wie kann man zu einem perfekteren Design eines solchen Tieres kommen? Wenn es einzelne Lebensmittelpartikel erkennen und selektiv absorbieren kann, wird seine Wirksamkeit in der Evolutionsrasse zunehmen. Wenn diese Partikel am Leben sind und das Tier sie trotz ihrer Versuche, dies zu vermeiden, immer noch aufnehmen kann, wird sich diese Änderung auch als Schritt in Richtung größerer Effizienz herausstellen (und einen evolutionären Vorteil bieten). Sowie die Beseitigung ineffektiver Sehorgane entlang der gesamten Länge des Neuralrohrs, mit Ausnahme des Kopfes, weil Diese Tiere besitzen bereits axiale Asymmetrie und Bewegungsrichtung. Und es reicht aus, nur auf den Kopf zu schauen, den Teil des Körpers, der auf die Reize gerichtet ist, die aufgezeichnet werden müssen. Wie kann die Entwicklung der Vision sichergestellt werden? Vergrößern Sie die Neuralröhre mit den visuellen Rezeptoren.näher an der Oberfläche. Und wie erhöht man die Bildschärfe? Ändern Sie den Bereich des Integuments über dem Auge, das von innen wächst, in die brechende Linse - die Linse. Bei einigen Kopffüßern, zum Beispiel im Nautilus, fehlt es. Es ist verbundenAnscheinend mit dem "Verlust" eines einzelnen regulatorischen Gens Six3 / 6 , das die Entwicklung des Auges beeinflusst und bei fast allen anderen Tieren vorhanden ist.

Überraschenderweise konnten komplexe Augen einzellige Organismen - Dinoflagellaten - "konstruieren" . Und das sind seltsamerweise Algen.

Und sie haben das folgende "Gentleman-Set": Netzhaut, lichtbrechende Linse, Iris und Hornhaut. All dies besteht nicht aus ganzen differenzierten Zellen, sondern aus ehemaligen Organellen.

Nun, die Evolution wiederholt sich oft. Der Begriff „konvergente Evolution“ wurde sogar eingeführt.

Wir sind Multi-Fabric-Tiere mit einem komplexen Strukturplan. Die Körper der Chordaten, von Würmern bis zu Säugetieren, entwickeln sich aus 3 Keimschichten - Zellschichten, die während der Embryogenese alle Gewebe, Organe und Systeme bilden. Das äußere (integumentäre) Blatt des Keimgewebes wird Ektoderm genannt. Das Innere, aus dem sich anschließend der Darm entwickelt, ist das Endoderm. Zwischen ihnen befindet sich das Mesoderm. Wenn Sie logisch denken, wird klar, dass das Erhalten von Informationen aus der äußeren Umgebung und deren Verarbeitung eine Funktion ist, die die Ableitungen des äußeren Blattes, des Ektoderms, erfüllen müssen. In der Tat interagiert das Integumentepithel mit der Umwelt.

Neurulation im menschlichen Embryo. Die Außenseite des Ektoderms entspricht der Innenfläche des Neuralrohrs.

Während der menschlichen Embryogenese entwickeln sich die Augen auf eine Weise, die an ihre Entwicklung während der Evolution unserer Spezies erinnert. Das Neuralrohr bildet Augenbläschen, die sich im Verlauf der Entwicklung an die Oberfläche „dehnen“. Das Epithel über dem Augenglas bildet die Linse, unter der sich der Glaskörper befindet, der den Raum der Augenkammer ausfüllt, und das mehrfach gefaltete Auswachsen des Zentralnervensystems bildet die Netzhaut. Die Rezeptoren darin sind in die Richtung gedreht, die der Außenseite des Integuments entspricht, dh innerhalb der Netzhaut selbst (!). Ihre Blutversorgung und Innervation erfolgt nicht von der Aderhaut, sondern von der Seite der Augenkammer, dh von der Stelle, von der das Licht kommt.

Um dies zu gewährleisten, muss die Oberfläche der Netzhaut vom Sehnerv und den Blutgefäßen „perforiert“ werden. Dies bildet einen „blinden Fleck“ - einen Bereich auf der inneren Oberfläche des Auges.

Mit anderen Worten, die Netzhaut des Auges ist „ausgefallen“: Ihre Arbeitsfläche ist entgegengesetzt zu der Richtung gedreht, in die das Auge schaut. Keine rationalen Entwurfsüberlegungen können dieses strukturelle Merkmal erklären. Im Gegenteil, es sind einige Änderungen im Design sichtbar, die die nachteiligen Auswirkungen der invertierten Netzhaut abschwächen sollen. Beispielsweise haben Nervenfasern, die die Kommunikation mit Netzhautzellen ermöglichen, keine schützenden Myelinscheiden. Dies macht die Nerven transparenter und opfert die Geschwindigkeit des Signals.

Die Entwicklung einer bestimmten „elterlichen“ Spezies, die den Entwicklungspfad einmal gewählt hat, kann ihn nicht nachträglich ändern, daher ähnelt der Körper komplexer Organismen nach den Worten von R. Dawkins einem „Patchwork-Quilt“ aus Verbesserungen und Kompromissen. Es ist ungefähr so, als ob dem Konstrukteur angeboten worden wäre, ein Strahltriebwerk aus einem Flügeltriebwerk und ein Flügeltriebwerk aus einer Dampfmaschine herzustellen, unter der Bedingung, dass alle Zwischenformen funktionsfähig sein und ihre Aufgaben so effizient wie möglich ausführen sollten. Daher können wir solche schwerwiegenden Fehleinschätzungen und groben Fehler nicht mit lokalen Spuren von Korrekturen und Kompromissen bei der Konstruktion unserer Augen aus der Position des „intelligenten Designs“ erklären.

Fehler dieser Art entstehen nicht durch schlechtes Design, sondern weil "es sich so historisch entwickelt hat".

Denken Sie nur - komplexe Systeme, die ihre Zukunft vorbereiten, in der Gegenwart sind und Informationen über die Vergangenheit enthalten. Es überrascht nicht, dass das Konzept der Evolution wie ein Wunder erscheint und unseren Wahrnehmungen so widerspricht.

Die Größe der Natur zu kennen, indem man in den Spiegel schaut, den uns das Studium unserer eigenen Evolution liefert, ist das edle Ziel unserer Gegenwart (so viel wie etwas überhaupt einen Zweck hat).

Informationsquellen:

1. R. Dawkins " Die großartigste Show der Welt. Evolutionsnachweis " M .: Astrel: CORPUS, 2012.
2. " InsectaLib.ru : Insects - Entomology Library"
3. S. Carroll " Anpassen und überleben! "AST Publishing Group, 2015.
4. Site"Elemente "

Die Geschichte des Sehens oder der Mythos der „unteilbaren Komplexität“

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