Viele von uns, einschließlich Wissenschaftler, haben widersprüchliche Intuitionen über Mutter Natur. Wir können sehen, dass Ökosysteme oft eine inhärente Fähigkeit zur Selbststabilisierung haben, und wir wissen, dass wir nicht hier wären, wenn der Planet fast 4 Milliarden Jahre lang keine lebensfähigen Bedingungen aufrechterhalten hätte. Eine Reaktion besteht darin, zu behaupten, dass ein erdweites Gleichgewicht existiert, obwohl es fragil ist, und spiegelt die Tatsache wider, dass sich Arten entwickelt haben, um miteinander zu kooperieren., Eine andere ist zu sagen, dass die erste Antwort Unsinn ist: Organismen sind „egoistisch“, und die Evolution ist nicht kooperativ, sondern eine brutale darwinische Konkurrenz, die einzelne Organismen basierend auf ihrer Überlebens-und Fortpflanzungsfähigkeit auswählt. Der ursprüngliche Balanceakt unserer Biosphäre, wenn er überhaupt existiert, ist mehr oder weniger ein glücklicher Zufall.
Die Idee, dass die Erde selbst wie ein einziger sich entwickelnder „Organismus“ ist, wurde Mitte der 1970er Jahre vom unabhängigen englischen Wissenschaftler und Erfinder James Lovelock und der amerikanischen Biologin Lynn Margulis entwickelt., Sie nannten es die „Gaia-Hypothese“ und behaupteten, dass die Biosphäre ein „aktives adaptives Kontrollsystem ist, das die Erde in der Homöostase halten kann“. Manchmal gingen sie mit dieser Argumentation ziemlich weit: Lovelock wagte sogar, dass sich Algenmatten entwickelt haben, um die globale Temperatur zu kontrollieren, während Australiens Great Barrier Reef ein „teilweise fertiges Projekt für eine Verdunstungslagune“ sein könnte, dessen Zweck es war, den Salzgehalt des Ozeans zu kontrollieren.
Die Vorstellung, dass die Erde selbst ein lebendiges System ist, eroberte die Fantasie von New Age-Enthusiasten, die Gaia als Erdgöttin vergötterten., Aber es hat eine grobe Behandlung durch Evolutionsbiologen wie mich erhalten und wird im Allgemeinen von den meisten wissenschaftlichen Darwinisten verachtet. Die meisten von ihnen sind immer noch negativ über Gaia: Viele irdische Merkmale als biologische Produkte zu betrachten, mag außerordentlich fruchtbar gewesen sein und viel gute Wissenschaft hervorgebracht haben, aber die Erde ist nichts wie ein entwickelter Organismus. Algenmatten und Korallenriffe sind einfach keine „Anpassungen“, die die „Fitness“ der Erde verbessern, genauso wie Augen und Flügel zur Fitness von Vögeln beitragen. Darwinische natürliche Selektion funktioniert nicht so.,
Ich habe jedoch ein Geständnis: Ich habe mich im Laufe der Jahre auf Gaia erwärmt. Ich war ein früher und lautstarker Einwand gegen Lovelock und Margulis Theorie, aber in diesen Tagen habe ich begonnen zu vermuten, dass sie einen Punkt gehabt haben könnte. Ich habe die letzten fünf Jahre damit verbracht, Gaia zu „darwinisieren“ – um eine weit verbreitete Zusammenarbeit als Ergebnis des Wettbewerbs auf einer höheren (sogar planetarischen) Ebene zu sehen. Ich kann ein paar Wege sehen, auf denen ein Darwiner die Idee akzeptieren könnte, dass der Planet als Ganzes entwickelte Anpassungen auf Biosphärenebene vorweisen könnte, die von der Natur für ihre stabilitätsfördernden Funktionen ausgewählt wurden.,
Dies ist nicht gerade eine Neuaufstellung der Ansichten, aber es ist sicherlich eine deutliche Abweichung von dem, was ich vor 40 Jahren gedacht habe. Die Darwinisierung von Gaia scheint mir nicht nur persönlich wichtig zu sein, sondern auch, weil sie eine befriedigend tiefe theoretische Grundlage für die Bemühungen um die Erhaltung eines bewohnbaren Planeten bieten würde – und eine Möglichkeit, über die Anwendung eines einfachen Labels wie „Gaias Rache“ hinaus über zeitgenössische Umweltkrisen nachzudenken.mit seinen anthropozentrischen und theistischen Implikationen.,
Damit die traditionelle darwinische natürliche Selektion funktioniert, müssen die betreffenden Entitäten eine Eigenschaft oder Fähigkeit aufweisen, die vererbt werden kann, und dies führt dazu, dass sie mehr Nachkommen als die Konkurrenz haben. Zum Beispiel, Die ersten Kreaturen mit Vision, jedoch unscharf, waren vermutlich besser darin, Raubtieren auszuweichen und Freunde zu finden als die sehlosen Mitglieder ihrer Bevölkerung, und hatte aus diesem Grund mehr überlebende Nachkommen., In technischer Hinsicht müssen dann ausgewählte Entitäten in Populationen existieren, die vererbbare Variationen in der Eignung zeigen, eine größere Eignung, die zu einer differenziellen Reproduktion dieser Entitäten führt.
Selbst wenn vererbte Eigenschaften das Ergebnis einer ungerichteten oder „zufälligen“ Mutation sind, verbessert sich die Wiederholung des Auswahlprozesses über Generationen schrittweise. Dies führt zu komplexen Anpassungen wie dem Wirbeltierauge mit seiner hochentwickelten Funktion., Lichtempfindliche Bereiche umfassen Linsen zur Fokussierung und Mittel zur Farbunterscheidung Schritt für Schritt, wodurch letztendlich moderne Augen entstehen, die klar zu sehen sind. Selbst ohne einen allgemeinen Zweck schafft die Evolution etwas, das sich so verhält, als hätte es ein Ziel.
Als 1979 Lovelocks erstes populäres Buch Gaia: A New Look at Life on Earth herauskam, wurde das breitere Feld der Evolutionsbiologie zu einer sehr reduktionistischen Disziplin., Richard Dawkins Das egoistische Gen war drei Jahre zuvor veröffentlicht worden, und es förderte einen Hardcore-Genzentrismus, der darauf bestand, dass wir Gene als grundlegende Einheiten der Selektion betrachten-das heißt, die Sache, auf der die natürliche Selektion beruht. Seine Behauptung war, dass Gene die reproduzierenden Entitäten schlechthin waren, weil sie die einzigen Dinge sind, die immer replizieren und dauerhafte Linien erzeugen. Replikation bedeutet hier, ziemlich genaue Eins-zu-Eins-Kopien zu machen, wie es Gene (und asexuelle Organismen wie Bakterien) tun., Fortpflanzung ist jedoch ein umfassenderer und vergebender Begriff – es ist das, was wir Menschen und andere sexuelle Spezies tun, wenn wir Nachkommen bilden, die beiden Elternteilen ähneln, aber nur unvollkommen. Dennoch zeigt dieser schlampige Prozess vererbbare Variationen in der Fitness und unterstützt so die Evolution durch natürliche Selektion.,
In den letzten Jahrzehnten haben viele Theoretiker verstanden, dass es reproduzierende oder sogar replizierende Entitäten geben kann, die sich durch natürliche Selektion auf mehreren Ebenen der biologischen Hierarchie entwickeln – nicht nur in den Bereichen der Replikation von Genen und Bakterien oder sogar sexueller Kreaturen wie uns selbst. Sie sind gekommen, um etwas zu umarmen, das als mehrstufige Selektionstheorie bezeichnet wird: die Idee, dass das Leben als Hierarchie von Entitäten dargestellt werden kann, die in größeren Entitäten wie russischen Puppen verschachtelt sind., Wie der Wissenschaftsphilosoph Peter Godfrey-Smith es ausdrückt, „können Gene, Zellen, soziale Gruppen und Arten im Prinzip alle in Veränderungen dieser Art eintreten“.
Aber um sich als eine Sache zu qualifizieren, auf der die natürliche Selektion wirken kann – eine Einheit der Selektion- „müssen sie durch Eltern-Nachkommen-Beziehungen verbunden sein; Sie müssen die Fähigkeit haben, sich zu reproduzieren“, fährt Godfrey-Smith fort. Es ist die Voraussetzung für die Fortpflanzung und das Verlassen von Eltern-Nachkommen-Linien (Abstammungslinien), auf die wir uns hier konzentrieren müssen, weil sie in traditionellen Formulierungen essentiell bleiben., Ohne Reproduktion ist Fitness nicht definiert und Erblichkeit scheint keinen Sinn zu machen. Und wie können wir uns ohne Abstiegslinien auf einer bestimmten Ebene überhaupt eine natürliche Auslese vorstellen?
Ich würde hoffen, dass Darwin, wenn er heute am Leben wäre, nicht an meinen nicht-traditionellen Schritten abbremsen würde
Deshalb geht Lovelocks Gaia viele Schritte zu weit. Multispezies Gemeinschaften wie Gaia, viele symbiotische Organismen und die meisten Ökosysteme reproduzieren sich im Allgemeinen nicht., Gaias Teile (möglicherweise Milliarden von Arten) reproduzieren sich jeweils einzeln, aber die Biosphäre als Kollektiv reproduziert sich nicht zusammen als Kollektiv. Es hat also keine einfache Vererbung und produziert keinen einzigen Satz von Eltern-Nachkommen-Linien, sondern eine Vielzahl von oft inkongruenten, unabhängig reproduzierenden Abstammungslinien. Nach darwinischem Standarddenken sind Entitäten wie Gaia keine Selektionseinheiten und können keine „Anpassungen“ aufweisen. Vielleicht kontrollieren Algenmatten die globale Temperatur und Korallenriffe wirken sich positiv auf den Salzgehalt des Ozeans aus, aber das ist nur viel Glück., Arten in ihnen könnten „koevolve“, mit anderen Arten als ihre biotische Umgebung – aber jeder ist egoistisch für sich. Ja, Bienen besuchen Blumen, und Blumen fördern diese Aufmerksamkeit, denn so verbreiten sich ihre Pollen, aber Individuen innerhalb jeder Art tun dies für ihren individuellen Nutzen und haben dadurch mehr Nachkommen. Die Evolution durch natürliche Selektion auf Biosphärenebene schien vor 40 Jahren unmöglich und erscheint heute noch problematisch.
Ich argumentierte dies 1981, und Dawkins machte ein Jahr später ähnliche Argumente im erweiterten Phänotyp., Es gibt keine relevante darwinsche Population, in der Biosphären konkurrieren, beobachtete er:
Das Universum müsste voller toter Planeten sein, deren homöostatische Regulierungssysteme versagt hatten, mit einer Handvoll erfolgreicher, gut regulierter Planeten, von denen die Erde eins ist.
Aber selbst wenn dies der Fall wäre, wäre es immer noch nicht genug, bemerkt Dawkins. Wir müssten auch einen Bericht über die biosphärische Reproduktion anbieten, „wobei erfolgreiche Planeten Kopien ihrer Lebensformen auf neuen Planeten hervorgebracht haben“.
Diese Ansicht enthält weiterhin das Feld., Erst 2015 konnte Godfrey-Smith bei der Überprüfung von Lovelocks A Rough Ride to the Future (2014) für die London Review of Books Folgendes schreiben:
eedback zwischen verschiedenen Lebewesen ist in der Tat allgegenwärtig, und einige Arten von Feedback helfen dem Leben weiter. Aber diese Vorteile für das Leben als Ganzes sind Nebenprodukte – sie sind zufällig., Die Wechselwirkungen zwischen Arten sind Folgen der Merkmale und Verhaltensweisen, die evolutionäre Prozesse innerhalb dieser Spezies hervorrufen, und diese Prozesse werden durch reproduktive Konkurrenz innerhalb jeder Spezies angetrieben … Aus der Tatsache, dass das Leben noch existiert, können wir sagen, dass Merkmale, die dem Leben selbst zu antagonistisch sind, wie vorteilhaft sie auch für die Organismen sind, die sie tragen, nicht entstanden sein dürfen. Wenn sie es getan hätten, wären wir nicht da, um die Sache zu besprechen. Aber das hat diese Eigenschaften nicht in Schach gehalten.,
Godfrey-Smith spielt auf so etwas wie das anthropische Prinzip an: Wenn das Leben keine stabilisierenden Rückmeldungen erhalten hätte, wären wir nicht hier – und da wir es sind, ist es notwendig, dass es das getan hat, unabhängig davon, wie unwahrscheinlich das tatsächlich war. Aber ich möchte etwas mehr als das – einen Mechanismus, durch den die Selektion auf der Ebene der Biosphäre wahrscheinlich Stabilität erzeugen würde. Ein solcher Mechanismus – eine darwinistische Art, nützliche „Unfälle“ in das Äquivalent vererbbarer Variationen zu verwandeln, die sich durch natürliche Selektion entwickeln könnten – wird meiner Meinung nach möglich sein., Die Arbeit ist noch lange nicht abgeschlossen und vieles muss auf die aufkommende Arbeit in der Evolutionstheorie abgestimmt oder kontrastiert werden. Aber ich würde hoffen, dass Darwin, wenn er heute am Leben wäre, nicht die nicht-traditionellen Schritte ablehnt, die ich unternehmen werde.
Zuerst müssten wir differentielle Persistenz – bloßes Überleben – als legitime Form oder Mechanismus der natürlichen Selektion akzeptieren. Eine Analogie ist dies: Stellen Sie sich vor, es gibt 1.000 radioaktive Atome, die sich im Zerfall befinden (Partikel oder Photonen aus dem Kern verlieren)., Die wenigen Atome, die später mehrere Halbwertszeiten zurückbleiben (die Zeit, die es dauert, bis die Hälfte des Materials zerfällt), unterscheiden sich nicht von denen, die am Anfang zerfallen sind; Sie haben einfach mehr Glück. Wenn es jedoch „Mutationen“ gäbe, die Atomen die Fähigkeit geben, dem Zerfall zu widerstehen, dann würden diejenigen, die nach mehreren Halbwertszeiten intakt bleiben, eher solche Mutationen besitzen als diejenigen, die am Anfang zerfallen sind. Dies scheint mir eine Art natürliche Selektion zu sein; und eine erste solche „Mutation“ würde Zeit für eine Sekunde kosten, so dass „komplexe Anpassungen“ erreicht werden könnten.,
Vielleicht ist es radioaktiven Atomen nicht möglich, stabilisierende Mutationen zu erlangen. Und vielleicht ist es höchst unwahrscheinlich, dass ganze Biosphären mit mehreren unabhängigen evolutionären Linien dies tun könnten. Letzteres ist jedoch möglich, und in der Biologie sollten wir uns mit dieser Art von Argumentation wohlfühlen. Wir sind ziemlich zufrieden zu sagen, dass die nützlichen Mutationen, die erklären, warum einige Organismen gegenüber anderen ausgewählt werden, ebenfalls höchst unwahrscheinlich sind – es ist nur so, dass natürliche Selektion diese unwahrscheinlichen Ereignisse zusammenführt und ihren endgültigen Erfolg auf lange Sicht wahrscheinlich macht., Hier könnte also etwas hereinkommen, das darwinischem Denken ähnelt.
Anders ausgedrückt, was Auswahl wirklich erreicht, ist eine Erhöhung des Verhältnisses ausgewählter Entitäten zu Gesamtentitäten in einer Population. Und tatsächlich kann dies auf zwei Arten erreicht werden. Erstens wird die oben diskutierte differentielle Reproduktion im Allgemeinen als Das Alles-und-Ende-All der Evolution angesehen. Ausgewählte Entitäten werden, indem sie ihre Konkurrenten übertreffen, letztendlich die einzigen Entitäten in einer Population (was Biologen Fixierung nennen). In der Tat erhöht sich die oberste Zahl im Verhältnis., Das Phänomen der differentiellen Persistenz, bei dem ausgewählte Entitäten durch den Tod, das Aussterben oder das Verschwinden ihrer Konkurrenten eine Fixierung erreichen, könnte jedoch auch funktionieren und wurde zu Unrecht vernachlässigt. Diese Abnahme der unteren Zahl im Verhältnis könnte natürlich zufällig und nicht selektiv sein, wie beim radioaktiven Zerfall., Wenn es jedoch Strategien, Mechanismen oder Mutationen gibt, die erworben werden könnten, die eine Entität widerstandsfähiger gegen ein solches Schicksal machen, werden Entitäten, die diese Eigenschaften erwerben, im Laufe der Zeit zu einem immer größeren Teil der Gesamtzahl, selbst wenn diese Gesamtzahl abnimmt. Auch hier könnten sich solche Mutationen sequentiell ansammeln und so komplexe Anpassungen hervorrufen.
Gaia ist nur die einzige Klade aller Lebewesen, die vom letzten universellen gemeinsamen Vorfahren des Lebens abstammen
Differentielle Persistenz gibt uns Gaia nicht von selbst, aber es ist der erste notwendige Schritt., Wir können es mit einem zweiten Gedankenexperiment humanisieren. Betrachten Sie eine Insel, die nur von Frauen bewohnt wird, auf der 10 männliche Seeleute mit den Nachnamen Doe, Smith, Jones und so weiter schiffbrüchig sind. Sie paaren sich jeweils mit einer der Frauen, und die Zeiten sind im Allgemeinen gut, so dass die Bevölkerung enorm wächst. Alle 10 Nachnamen, die auf altmodische patrilineale Weise weitergegeben werden, sind vertreten. Aber in regelmäßigen Abständen gibt es eine Hungersnot und die Bevölkerung wird zufällig auf 10 Familienpaare reduziert, genau die Anzahl, mit der wir angefangen haben.,
Nun ist es unwahrscheinlich, dass alle 10 der ursprünglichen Nachnamen unter 10 Paaren nach nur einer Hungersnot vertreten sein würden. Und wenn solche Hungersnöte wiederholt auftreten, würden wir letztendlich nur noch einen der Nachnamen haben – Jones. (Nach jeder Hungersnot besteht die Möglichkeit, dass einer der Nachnamen es nicht schafft, aber einer muss es zumindest immer.) Der Persistor hier wäre also der Familienname ‚Jones‘. Es wird überlebt haben, und konkurrierende Nachnamen werden durch reinen zufälligen Zufall ausgestorben sein.,
Die ‚Familie Jones‘, wie sie durch den Nachnamen definiert wird, ähnelt dem, was Biologen eine Klade nennen: eine Ahnenart zusammen mit all ihren Nachkommen. Diese Definition bedeutet, dass sich Clades nicht vermehren können: Sie können nur durch den Verlust aller Arten fortbestehen oder aussterben. Neue Arten unterscheiden sich von alten innerhalb der Clade, aber alle so produzierten Nachkommen werden nur ein Teil der ursprünglichen Clade. Die Clade wird durch Speziation größer: Wie die Gruppe mit dem Nachnamen ‚Jones‘ wird sie ‚dicker‘, reproduziert sich aber nicht, um eine weitere Clade zu machen.,
Auf zufälliger Basis könnten Doe oder Smith stattdessen der gewinnende Nachname gewesen sein, nicht Jones. Aber stellen Sie sich vor, dass Namenskladen aufgrund der zugrunde liegenden biologischen Unterschiede zwischen ihren Trägern unterschiedlich bevorzugt werden-männliche Joneses könnten größer sein und in der Lage sein, mehr von der Nahrungsmittelversorgung zu essen, und haben so mehr Kinder, zum Beispiel. Dann wäre es besonders wahrscheinlich, dass dieser Nachname nach einer Hungersnot aufgenommen wird, selbst wenn die 10 Hungersnot überlebenden Paare zufällig aus einer großen Bevölkerung ausgewählt würden, einfach weil es einen größeren Anteil von Paaren geben würde, die „Jones“ in dieser Bevölkerung genannt werden., Dies wäre eine Selektion auf der Ebene der Klade, eine Folge oder Manifestation der differentiellen Persistenz. Das Clade-Level-Merkmal, für das ausgewählt wurde, wäre in der Bevölkerung unverhältnismäßig vertreten, unabhängig von seiner Ursache auf niedrigerer Ebene (in diesem Fall größere Männer).
Lassen Sie uns dieses Argument in Gaia transponieren. Gaia (zumindest der biologische Teil davon) ist nichts anderes als die einzige Klade aller Lebewesen, die vom letzten universellen gemeinsamen Vorfahren des Lebens (LUCA) abstammt: Wir sind alle eine große Familie von Joneses., Dies folgt aus dem weit verbreiteten Glauben, dass LUCA eine einzelne Zelle oder Spezies war. Die meisten von uns glauben auch, dass LUCA nur eine von vielen Zellen oder Arten war, die zu dieser alten Zeit vorhanden waren – dies entspricht den Does und Smiths–, die irgendwann zwischen damals und heute als Klade ausgestorben sind. Wenn dies kein völlig zufälliger Prozess wäre, könnten wir diese Clade-Auswahl nennen., Das bedeutet, Dawkins ‚Einwand, dass Gaia nicht Teil einer Population von Konkurrenten auf vielen Planeten ist, wird irrelevant: Es gab genug solche Konkurrenten auf diesem Planeten, möglicherweise sogar im selben „warmen kleinen Teich“: Es ist nur so, dass sie weniger hartnäckig waren als Gaia und jetzt alle weg sind. Und es scheint unplausibel, dass dieser Prozess völlig zufällig war: Größere und ökologisch vielfältigere Clades wären bevorzugt worden, zum Beispiel, ebenso wie Clades, die eine Art von Art-zu-Art-Zusammenarbeit innerhalb von Clades entwickelt hatten.,
Jenseits der differentiellen Persistenz gibt es einen zweiten Weg, wie wir Gaia darwinisieren könnten. Ein Element in diesem Ansatz ist die oben skizzierte mehrstufige Auswahltheorie, die nun in der folgenden Abbildung dargestellt ist. Diese Abbildung zeigt die vier Ebenen, auf denen die natürliche Selektion wirksam ist, sowie zwei weitere. Es umfasst die Idee, dass die natürliche Selektion auf verschiedenen Ebenen funktionieren kann, manchmal sogar auf mehreren gleichzeitig, solange es eine Reproduktion unter Entitäten auf dieser Ebene gibt., Dawkins ‚eigenes Gedankenexperiment im egoistischen Gen bietet ein entsprechendes Verankerungsbeispiel, in dem er zeigt, wie Gene individuell egoistisch sein können, aber dennoch zu einem einheitlichen, kompetitiven Organismus, auch „egoistisch“, zusammenkommen.
Dawkins verglich erfolgreiche Gene mit guten Ruderern, deren Konkurrenz er als Student in Oxford sicherlich angefeuert haben muss. „Eine der Eigenschaften eines guten Ruderers ist Teamarbeit, die Fähigkeit, sich einzufügen und mit dem Rest einer Crew zusammenzuarbeiten“, schrieb er., In der Tat sind Acht-Mann-Schalen bei diskoordinierten Ruderern schlecht geeignet, so dass Ruderer ausgewählt werden, wie gut sie rudern (was teilweise mit Genen für Muskelentwicklung und Koordination zu tun hat), und die Teams, in denen sie sich befinden, werden in Rennen ausgewählt. Ruderer konkurrieren um Positionen in Teams, und Teams konkurrieren um die Vertretung im Wettbewerb mit Cambridge – Auswahl auf beiden Ebenen. Jahrhundert), der Teil der Marke Oxbridge ist und zu seiner weltweiten akademischen Anerkennung und der Langlebigkeit dieser bemerkenswerten Institutionen beiträgt.,
Denken Sie an die oben gezeigte Organisationshierarchie: Die innersten vier Entitäten – Gene, Zellen, Organismen und Arten – können alle als Einheiten reproduziert werden (Spezies über Speziation) und Eltern-Nachkommen-Linien erzeugen. Die mehrstufige Selektionstheorie gilt für diese Reproduktoren und könnte ausreichen, um das Vorhandensein von Anpassungen auf diesen Ebenen zu erklären. Alle vier können auch als Interaktoren bezeichnet werden: Gene müssen erfolgreich mit zellulären Replikationsmaschinen interagieren, Zellen mit dem gesamten vielzelligen Organismus, Organismen mit ihren Arten und Arten mit ihren Ökosystemen.,
Interaktoren können Gemeinschaften, Ökosysteme oder sogar ganze Biosphären sein
Aber die äußeren beiden Ellipsen (und sicherlich die Oxbridge-Institutionen selbst) bestehen aus einzelnen Entitäten, die nur Interaktoren und Persistenten sind: Sie reproduzieren sich nicht kollektiv und würden sich nicht als Selektionseinheiten qualifizieren. Sie sind eher wie Clades, die bestehen bleiben können, wenn sie effektiv mit ihrer Umgebung interagieren, sich aber nicht reproduzieren können. Um Gaia zu darwinisieren, brauchen wir also auch das sogenannte Replikator/Interactor Framework, das vom Philosophen David Hull entwickelt wurde., Hull charakterisierte die Akteure in der natürlichen Selektion wie folgt:
replicator: eine Entität, die ihre Struktur direkt in der Replikation weitergibt.
interactor: eine Entität, die als zusammenhängendes Ganzes direkt mit ihrer Umgebung so interagiert, dass die Replikation differentiell ist …
Selektion: ein Prozess, bei dem das differentielle Aussterben und die Proliferation von Interactor die differentielle Fortdauer der Replikatoren verursachen, die sie produziert haben.,
Wenn wir dies zu Gaia zurückbringen, müssen wir manchmal ‚reproducer‘ für ‚replicator‘ und gelegentlich auch ‚persistence‘ für ‚reproduction‘ ersetzen. Auf diese Weise modifiziert, könnten wir sagen, dass das „differentielle Aussterben und die Proliferation von Interakteuren“ (auf jeder Ebene der Hierarchie in der obigen Abbildung) die „differentielle Fortdauer der Replikatoren, die sie hervorgebracht haben“ verursacht – der Begriff „Fortpflanzung“ verstanden, um sowohl Reproduktion als auch Persistenz zu umfassen., So hat die Langlebigkeit und der Erfolg – die Beharrlichkeit – des wiederkehrenden Oxbridge – Ruderereignisses Generationen von Ruderern ermutigt, während für Gaia 4 Milliarden Jahre Leben auf dieser Erde Millionen von Arten ermutigt haben, sich zu entwickeln und zu vermehren.
Die Replikator – / Interaktionsidee kann tatsächlich verwendet werden, um eine Reihe faszinierender biologischer Phänomene zu erklären. Menschen und ihre Darmmikrobiota werden heute oft als Holobionten bezeichnet, Multispezies-Entitäten, die als „zusammenhängende Molen“ mit ihrer Umwelt interagieren., Es wird nun behauptet, dass diese Wechselwirkung ernährungsphysiologische, entwicklungsphysiologische, immunologische und sogar psychiatrische Dimensionen hat. In dem Maße, in dem gut genährte, voll entwickelte und gesunde Individuen wahrscheinlich länger überleben und mehr Nachkommen hinterlassen, werden diese Holobionten der menschlichen Bakterien seltener „ausgestorben“ und „vermehren“ sich (wenn auch nur durch Wiederauftreten) mehr proliferativ., Auf diese Weise werden sie dazu dienen, die unteren Reproduktoren und Replikatoren (einzelne Homo sapiens und viele Millionen bakterieller Individuen der Tausenden von Arten in einem gesunden Darm), aus denen ein Holobiont besteht, zu „verewigen“. Nützliche Stämme oder Bakterienarten werden somit durch den Erfolg eines menschlich-mikrobiellen Holobions, der mit seiner Umgebung interagiert, differentiell aufrechterhalten.
Bei dieser umfassenderen Sichtweise können Interaktoren Gemeinschaften, Ökosysteme oder sogar ganze Biosphären sein., In der Zwischenzeit sind die Replikatoren und Reproduktoren, die von ihren erfolgreichen Umweltinteraktionen profitieren, Entitäten auf niedrigerer Ebene, die zu einer solchen erfolgreichen Interaktion beitragen. Entitäten in einer beliebigen Ellipse in der obigen Abbildung könnten dann dazu beitragen, Entitäten auf einer niedrigeren Ebene aufrechtzuerhalten. Wir müssen uns also nicht auf materielle Reproduktoren oder Replikatoren (die inneren vier Ellipsen) beschränken, um ebenenspezifische Eigenschaften als Anpassungen zu betrachten- „Funktionen“, die sich aus der Evolution durch natürliche Selektion ergeben.,
Es gibt einen dritten und letzten Schritt, von dem ich hoffe, dass Charles Darwin bereit ist, wenn er beurteilt, ob die Erde eine sich entwickelnde Entität ist oder nicht: eine Theorie, die als „Es ist das Lied, nicht die Sänger“ (ITSNTS) bekannt ist, wie kürzlich mit dem Philosophen Andrew Inkpen ausgearbeitet. Songs wie „Happy Birthday“ wiederholen sich (werden neu produziert, mit einem Bindestrich), weil die Leute sie singen. Die Sänger sind nicht die gleichen, aber das Lied ist wohl (oder zumindest zeigt es nur inkrementelle, „evolutionäre“ Veränderungen). Es wird verewigt („bleibt bestehen“) nur durch regelmäßige Aufführungen., Die Meme-Theorie ermutigt uns zu glauben, dass Songs, die singbarer sind, und „Mutationen“ bestehender Songs, die sie so machen, sich durch natürliche Selektion entwickeln könnten.
ITSNTS war eine auf Analogie basierende Theorie, die durch das Holobiont-Konzept motiviert wurde-insbesondere durch die Beobachtung, dass die Art und Weise, wie Darmmikrobiota Chemikalien abbauen, um Energie aus ihrer Umgebung (ihrer Stoffwechselfunktion) zu gewinnen, stabiler und vorhersehbarer ist als die spezifischen Stämme oder Arten von Mikroben, die metabolisieren., Störungen wie ein Antibiotikakurs töten viele Arten ab, aber mit der Genesung können diese durch andere mit ähnlichen Metabolismen ersetzt werden, die jedoch als verschiedene Arten klassifiziert sind. Es sind die „Lieder“, die mehr zu bedeuten scheinen als die „Sänger“.
Wenn es um Gaia geht, dann ist vielleicht die relevante Selektionseinheit der Prozess, den mehrere und redundante Arten implementieren – nicht das Kollektiv, das sich aus diesen Arten selbst zusammensetzt., Laut ITSNTS werden Interaktionsmuster oder Stoffwechselprozesse immer dann neu produziert, wenn Spezies, die die Schritte ausführen können, anwesend sind: Weil es Sänger gibt, gibt es ein Lied. Für einige dispergierte Stoffwechselprozesse, wie den globalen Stickstoffkreislauf, müssen diese Arten nicht gleichzeitig am selben Ort oder in derselben Funktion sein oder sogar miteinander verwandt sein. Die Existenz dieser Prozesse fördert die Entwicklung von („Rekruten“) Arten, die in der Lage sind, ihren Lebensunterhalt durch einzelne Schritte zu verdienen: Weil es ein Lied gibt, gibt es Sänger.,
Es wäre eine Erleichterung, die Kluft zwischen traditionellem darwinischem Denken und Gläubigen an die Möglichkeit von Gaia zu heilen
Songs reproduzieren sich nicht selbst, sondern werden neu produziert und entwickeln sich weiter. Der aktuelle Stickstoffkreislauf ist nicht der der archaischen Erde, aber er kann als seine Fortsetzung angesehen werden, sofern frühere Zyklen die Entwicklung von Arten stimulierten, die sich dann entwickelten, um spätere Versionen durchzuführen. In der Tat könnte der Stickstoffkreislauf in meinem früheren Gleichnis als Äquivalent des Nachnamens Jones angesehen werden., Wenn Songs als Persistoren (anstelle von Replikatoren/Reproduktoren) gegossen werden und die verschiedenen Spezies, die sich regelmäßig zusammensetzen, um sie zu implementieren, als ihre Interactoren gegossen werden, hat das Replikator/Interactor-Framework von Hull eine beträchtliche Erklärungskraft.
Ein Problem hier könnte in der Implikation liegen, dass Prozesse oder Interaktionsmuster, die wohl keine materiellen Dinge sind, die Evolution von Arten verursachen können, die sind., Es ist nicht klar, dass der Familienname Jones selbst einen Einfluss auf das Fortpflanzungsverhalten von Joneses hat, obwohl vertrauensbildende Familienlegenden über Fortpflanzungsfähigkeit dies tun könnten. Aber dieses Dilemma ist in jedem Fall nicht einzigartig für ITSNTS. Tatsächlich betrachtete Dawkins selbst, dass Gene als Information ewig sind, während ihre materiellen Instanziierungen, physischen Gene und die Fahrzeuge, die sie produzieren, vergänglich sind – die „Holzfällerroboter“, die rekrutiert werden, um ihren egoistischen Zwecken zu dienen., Aus dieser Sicht schreibt der Evolutionsbiologe David Haig:
aterielle Gene waren physikalische Objekte, aber Informationsgene waren die abstrakten Sequenzen, von denen materielle Gene temporäre Vehikel waren. Materielle Gene wurden mit Gen-Token und Informationsgenen mit Gen-Typen identifiziert … Kontinuität liegt in der rekursiven Darstellung des unsterblichen Musters durch ephemere Avatare …
Das Immaterialitäts – /Materialitätsproblem ist also kein neues., Darüber hinaus scheint es zumindest durch die Einführung eines Replikator/Interactor – Frameworks verringert zu werden, bei dem „Perpetuation“ differentielle Persistenz bedeuten kann – Persistenz erfordert keine kontinuierliche Präsenz-Replikation wird als Reproduktion, Rezidiv und Reproduktion angesehen – und Prozesse wie der Stickstoffzyklus können als Entitäten betrachtet werden, die fortgeführt werden (die Replikatoren sozusagen).
Über den Nutzen für die Wissenschaft hinaus hätte „Darwinising Gaia“ auch einige politische Vorteile., Es könnte uns ermutigen, die Natur als kohärentes Ganzes mit einer evolutionären Flugbahn zu betrachten, die wir nach Belieben fördern oder ablenken können. Schließlich machen wir das schon, ob wir es realisieren oder nicht. Sicherlich wäre es eine Erleichterung, die Kluft zwischen traditionellem darwinischem Denken und Gläubigen an die Möglichkeit von Gaia zu heilen, obwohl es noch viel zu tun gibt, um die Theorie zu festigen und zu validieren. Und wir werden nie wirklich wissen, was Darwin als „Darwiner“ akzeptiert haben könnte, wenn er weitere 138 Jahre gelebt hätte., Ich hoffe nur, dass er diese Bemühungen begrüßt, Gaia innerhalb eines selektionistischen Rahmens akzeptabel zu machen, und dass er nicht denkt, dass wir seine große Theorie über den Bruchpunkt hinaus gedehnt hätten.