ECHILIBRU PUNCTUAL: DIN CE CONSTĂ, CADRU TEORETIC ȘI CRITICI - BIOLOGIE - 2025

Teoria echilibrului punctata sau punctualism, în biologia evoluționistă, încearcă să explice modelul de „salturi“ în registrul fosil în procesul de formare a unor noi specii. Una dintre controversele cruciale ale evoluției este legată de salturile din registrul fosil: aceste lacune morfologice se datorează lacunelor din evidență (care este evident incompletă) sau pentru că evoluția apare cu siguranță în salturi?

Teoria echilibrului punctuat susține existența unor perioade de staza sau perioade de stabilitate morfologică, urmate de evenimente rapide și abrupte ale schimbărilor evolutive.

Sursa: Punctuatedequilibrium.png: Lucrare Lauranrgderivative: CASF, prin Wikimedia Commons

A fost propus în 1972 de faimosul biolog și paleontolog evoluționist Stephen Jay Gould și colegul său Niles Eldrege. În acest faimos eseu, autorii susțin că paleontologii au interpretat greșit neo-darwinismul.

Gradualismul filetic și echilibrul punctat

Eldredge și Gould disting două ipoteze extreme despre modelele de schimbare care apar în timpul evoluției.

Primul este gradualismul filetic, unde evoluția are loc într-un ritm constant. În acest caz, speciile sunt formate printr-un proces de transformare treptată, pornind de la speciile ancestrale, iar rata de evoluție în timpul procesului de specializare este similară cu orice altă perioadă.

Autorii contrastează cealaltă extremă a ratelor evolutive cu propria lor ipoteză: echilibrul punctuat.

Cadrul teoretic

Eseul foarte influent al lui Eldredge și Gould include fenomenele stazei și apariția bruscă sau instantanee a formelor în procesul normal de specializare, adică formarea de noi specii.

Pentru apărătorii echilibrului punctuat, perioadele de staza sunt starea normală a unei specii, care este ruptă numai atunci când are loc evenimentul de specializare (moment în care se concentrează toată schimbarea evolutivă). Prin urmare, orice eveniment de schimbare în afara evenimentului de specializare contrazice teoria.

Speciația alopatrică și înregistrarea fosilelor

Teoria integrează modelul de specializare alopatrică pentru a discuta motivul pentru care înregistrarea fosilă ar trebui să prezinte un model diferențiat de cel propus de gradualiștii filetici.

În cazul în care o specie își are originea prin modelul alopatric și, de asemenea, la populații mici, înregistrarea fosilelor nu ar trebui să arate procesul de speciizare. Cu alte cuvinte, specia nu trebuie să aibă originea în aceeași regiune geografică unde a locuit forma ancestrală.

Noua specie nu va lăsa o urmă în aceeași zonă cu specia ancestrală, numai dacă va putea să invadeze din nou zona, într-un eveniment post-specializare. Și pentru ca acest lucru să se întâmple, trebuie formate bariere de reproducere pentru a preveni hibridizarea.

Prin urmare, nu ar trebui să ne așteptăm să găsim forme de tranziție. Nu numai pentru că înregistrarea este incompletă, ci pentru că procesul de specializare a avut loc într-o altă regiune.

Stază

Termenul stază se referă la perioade de timp colosale în care speciile nu suferă modificări morfologice semnificative. După o analiză atentă a registrului, acest model a devenit evident.

Inovațiile în evoluție par să apară alături de procesul de specializare, iar tendința este să rămână așa timp de câteva milioane de ani.

Astfel, perioadele de stază sunt întrerupte de evenimente de specializare instantanee (în timp geologic). Deși tranzițiile treptate au fost documentate, acest model nu pare să fie regula.

Naturalistul britanic Charles Darwin era conștient de acest fenomen și, de fapt, l-a capturat în capodopera sa „Originea speciilor”.

cauze

Un fenomen la fel de extraordinar ca perioadele de stază trebuie să aibă o explicație care să fie ajustată la amploarea evenimentului. Mulți biologi s-au întrebat de ce există perioade considerabile de timp în care morfologia rămâne constantă și diverse ipoteze au încercat să explice acest eveniment evolutiv.

A fost făcută o încercare de a elucida problema folosind fosile vii ca organisme model - specii sau clade ale căror modificări au fost nedetectabile sau minime în timp.

Un exemplu de fosilă vie este genul Limulus, cunoscut în mod obișnuit sub numele de crab pan. Speciile actuale sunt extrem de similare cu fosilele familiei care datează de peste 150 de milioane de ani.

Unii cercetători au sugerat că grupurile ar putea să lipsească de variații genetice care să promoveze schimbările morfologice. Cu toate acestea, cercetările genetice ulterioare au arătat că variația este comparabilă cu grupurile apropiate de artropode care variază ca formele medii.

Teoretic, cea mai parsimoniosă explicație este acțiunea modelului de selecție stabilizatoare, unde morfologia medie este favorizată și restul este eliminat din populație odată cu trecerea generațiilor. Cu toate acestea, există critici la adresa acestei explicații, în principal din cauza schimbărilor marcate de mediu.

evidență

În evidența fosilelor, dovezile sunt neconcludente, deoarece există grupuri sau linii care susțin teoria echilibrului punctuat, în timp ce altele sunt un exemplu clar de gradualism filetic.

Briozoii din Caraibe sunt un grup de nevertebrate marine care prezintă un model de evoluție congruent cu cel sugerat de echilibrul punctuat. În schimb, trilobiții studiați prezintă o schimbare treptată.

Critici ale teoriei

Echilibrul punctat a fost dezbătut de biologii evolutivi și a stârnit controverse enorme în domeniu. Principalele critici sunt următoarele:

Diferențe de scară de timp

Potrivit unor autori (de exemplu, Freeman & Herron, de exemplu), discrepanțele apar din cauza diferențelor în scala de timp. În general, biologii și paleontologii nu lucrează la scări de timp comparabile.

Pe scări de ani sau zeci de ani, schimbările treptate și selecția naturală par să domine, în timp ce pe scări geologice care se întind pe milioane de ani, schimbările bruște par instantanee.

Mai mult, controversa este dificil de rezolvat din cauza dificultăților experimentale implicate în compararea echilibrului punctuat cu gradualismul filetic.

Bilantaj scor vs. Neo-darwinismul?

Se spune că echilibrul punctual contravine principiilor fundamentale ale teoriei darwiniene a evoluției. Această idee vine din interpretarea greșită a părinților a termenului gradual.

În biologia evolutivă, termenul gradual poate fi utilizat în două sensuri. Una pentru a explica viteze evolutive constante (gradualism filetic); în timp ce al doilea sens se referă la procesul de formare a adaptărilor, în special la cele mai complexe - cum ar fi ochiul.

În acest sens, adaptările nu apar instantaneu și acest concept este o cerință crucială în teoria darwiniană a evoluției. Cu toate acestea, primul sens al termenului gradual nu este o cerință a teoriei darwiniene.

Gould a concluzionat greșit că teoria sa contrazic ideile lui Darwin, pentru că a înțeles termenul „treptat” în prima definiție - în timp ce Darwin l-a folosit în termeni de adaptare.

Modele controversate de specializare

În cele din urmă, teoria implică modele controversate de specializare, ceea ce face și mai dificilă acceptarea echilibrului punctat.

În special, ideea care expune existența a două „văi” și forma intermediară cu mai puțină formă de fitness. Acest model a fost foarte popular în anii 70, când autorii și-au publicat ideile.

Referințe

1. Darwin, C. (1859). Despre originile speciilor prin selecție naturală. Murray.
2. Freeman, S., & Herron, JC (2002). Analiza evolutivă. Sala Prentice.
3. Futuyma, DJ (2005). Evoluţie. Sinauer.
4. Gould, SJ, & Eldredge, N. (1972). Echilibru punctuat: o alternativă la gradualismul filetic.
5. Gould, SJ, & Eldredge, N. (1993). Echilibrul punctual este îmbătrânit. Nature, 366 (6452), 223.
6. Ridley, M. (2004). Evoluţie. La naiba.
7. Soler, M. (2002). Evoluție: baza Biologiei. Proiectul Sud.