Szwedzki botanik, Karol Linneusz, użył w 1735 r. terminu „systematyka” w znaczeniu podobnym do „taksonomii” (gr. táksis ’układ, porządek’ + nómos ’prawo’), wprowadzonego później, w 1813 r., przez Augustina Pyrame de Candolle. Czasami używa się obu pojęć wymiennie, jak synonimów, choć z naukowego punku widzenia istnieją między nimi pewne różnice. Taksonomia zajmuje się tworzeniem systemów klasyfikacyjnych organizmów na podstawie badań porównawczych; jest tylko poddyscypliną systematyki, która zajmuje się katalogowaniem i klasyfikacją organizmów na jednostki systematyczne organizmów (taksony).


Klasyfikacja istot żywych

Szwedzki przyrodnik podzielił królestwa zwierząt i roślin na grupy, które można było zhierarchizować według systemu kategorii. Wprowadził podział świata organizmów na gatunki, rodzaje, rzędy i klasy. W 1751 r. Klein dodał jeszcze jedną kategorię: rodzinę (pomiędzy rodzajem a rzędem).

Olbrzymia liczba gatunków poznanych od czasów Linneusza skłoniła G.G. Simpsona do stworzenia (1945 r.) szerszego systemu, który zawierał w sumie 21 kategorii: królestwo, phylum, subphylum, nadklasa, klasa, podklasa, infraclasa, szereg, nadrząd, rząd, podrząd, infrarząd, nadrodzina, rodzina, podrodzina, szczep, podszczep, rodzaj, podrodzaj, gatunek i podgatunek.


Gatunki biologiczne

Gatunek stanowi podstawową kategorię taksonomiczną i jest uważany za jednostkę systematyczną zarówno zoologii jak i botaniki. Linneusz przyjął go za podstawę swego systemu klasyfikacji. Zastąpił ponadto dotychczasowy opisowy sposób nazewnictwa gatunków, tak zwaną nomenklaturą binominalną, składającą się z dwóch łacińskich członów: nazwa rodzaju i nazwy gatunku.

Dana forma organiczna rozmnaża się i daje potomstwo podobne do siebie, analogicznie rozmnaża się inna forma; jedna i druga przekazują swoje cechy w sposób ciągły z pokolenia na pokolenie: to gatunki biologiczne. Dla Linneusza gatunek biologiczny to jednostka ściśle zdefiniowana, różniąca się od innych gatunków cechami morfologicznymi. Linneusz ustanowił i sklasyfikował kategorie taksonomiczne, cechy anatomiczne, podobieństwa organizmów.

Dziś uważa się dokładne kryterium morfologiczne za niewystarczające do rozróżnienia gatunków. Gatunki definiuje się jako „grupy populacji, których osobniki potencjalnie mogą się ze sobą krzyżować w warunkach naturalnych, i które oddzielone są reprodukcyjnie od innych podobnych grup. Mogą wydawać płodne potomstwo jedynie w przypadku, gdy krzyżują się między sobą”.

Linneusz opisał około 6 tys. gatunków zwierząt i 10 tys. gatunków roślin. Jak twierdzi May, aktualna liczba gatunków, które otrzymały łacińską nazwę, sięga 1,5 mln. Nie wiadomo, ile ich jest na naszej planecie; szacunki są bardzo rozbieżne; jedni mówią, że jest ich 3-5 milionów, inni, że aż 30-50 milionów. Przypuszcza się, że puszcze tropikalne i morskie głębiny kryją jeszcze wiele gatunków nieznanych, czekających na odkrycie. Najliczniejszą gromadą w świecie zwierząt są owady, a w świecie roślin – grzyby.

Ewolucja jako fakt historyczny

Teoria ewolucji gatunków zakłada, w wielkim uproszczeniu, że skoro obecnie każdy żywy organizm pochodzi od innego organizmu, tak samo działo się wcześniej; istoty żywe i ich gatunki rozwinęły się dzięki innym, wcześniejszym. Świat organizmów żywych ewoluował od pierwszych prymitywnych istot z początków historii życia na Ziemi aż do stworzenia niebywale różnorodnej i imponującej mnogości gatunków, jaką możemy podziwiać z dzisiejszej perspektywy. Zwolennicy ewolucji gatunków dowodzą, że chodzi o proces rzeczywisty, historyczny, o coś, co faktycznie się wydarzyło.

José de Acosta, XVI-wieczny jezuita hiszpański i przyrodnik, badając faunę Ameryki Południowej, doszedł do wniosku, że mogła ona pochodzić od europejskiej, a jej odmienność jest skutkiem różnorodnych przemian. Inny przyrodnik, Francuz Georges Louis Leclerc de Buffon (1707-1788), autor syntetycznego dzieła o przyrodzie Histoire naturelle..., przyjmował możliwość ograniczonej zmienności gatunków pod wpływem środowiska.

Erasmus Darwin (1731-1802), angielski lekarz i przyrodnik, w dziele Zoonomia or the Laws of Organic Life (1794-96) wysunął teorię o zmienności gatunków pod wpływem warunków zewnętrznych i dziedziczności cech nabytych. Jean-Baptiste de Lamarck (1744-1829), przyrodnik francuski, w Filozofii zoologii (1809, wyd. pol. 1960) formułuje pierwszą spójną i opartą na naukowych podstawach teorię ewolucji. Jest zwolennikiem tezy o ciągłej i stopniowej ewolucji gatunków. Podsumowuje swą teorię w drugim dziele Histoire naturelle des animaux sans vertèbres (t. 1-7, 1815-29).

Prawdziwą burzę w sferach intelektualnych wywołała w 1859 r. publikacja dzieła O powstawaniu gatunków drogą doboru naturalnego (The Origin of Species by Means of Natural Selection; pol. pełne wydanie 1884) angielskiego przyrodnika Charlesa Roberta Darwina (1809-1882). Pierwsze wydanie – 1250 egzemplarzy – rozeszło się już w pierwszym dniu sprzedaży. Wielka zasługa wnuka Erasmusa Darwina polega na wsparciu teorii ewolucji bogatym materiałem naukowym, doświadczeniem i obserwacją.

Alfred Russel Wallace (1823-1913), angielski przyrodnik i, podobnie jak Darwin, zapalony podróżnik, od wczesnych lat młodości zajmuje się problemem pochodzenia gatunków, a od 1855 r. rozwija – zupełnie niezależnie od Darwina – teorię ewolucji. Swoje poglądy zawarł w manuskrypcie, który wysłał Darwinowi w 1858 r. W lipcu tego samego roku obaj zaprezentowali swe tezy przed Linnean Society of London; ukazały się one pod wspólnym szyldem, w ramach jednego wykładu, w instytutowym czasopiśmie.

Argumenty za ewolucją

Nieprzerwany od tamtych lat rozwój nauki dostarczał coraz liczniejszych dowodów na poparcie teorii ewolucji. Tak pisał M. Crusafont: „Jesteśmy w posiadaniu czytelnych dowodów: dowodów bezdyskusyjnych dostarczonych przez geografię (istnienie różnych gatunków przystosowanych do różnych środowisk), przez organografię (istnienie organów atroficznych, które kiedyś służyły przodkom), przez embriologię (fakt, że stadium larwalne odtwarza w embrionach wcześniejsze fazy ewolucji grupy) i wreszcie przez paleontologię, która znajduje liczne formy przejściowe pomiędzy grupami, nierzadko wysokiej rangi w hierarchii systematycznej”.

Już teraz widać, jak ważną rolę w tej materii pełni paleontologia. B. Meléndez przedstawił listę głównych obszarów dowodowych wspartych na paleontologii:

a) zmienność fauny w czasie
b) częściowy rozwój filogenetyczny
c) formy «pośrednie» albo przejściowe
d) formy syntetyczne
e) podstawowe narządy regresywne
f) dowody paleobiogeograficzne
g) stopniowe przekształcanie się narządów w związku z wiekiem
geologicznym”.

Przyjrzyjmy się teraz kilku przykładom z nieprzebranego bogactwa odkryć i naukowych badań dokonanych w toku rozwoju tej gałęzi nauki.

W warstwach skalnych powstałych na Nizinie Węgierskiej, w czasach gdy obszar ten pokrywały jeziora, odnaleziono na głębokości ponad 100 m maleńkie ślimaki – Paludina ze Słowenii. Badając ich skamieniałe muszle w przekroju całego złoża, można zauważyć, że u podstawy istniał tylko jeden gatunek paludina. W miarę posuwania się badań ku wyższym warstwom napotykamy coraz bardziej ozdobne muszle i nietrudno rozpoznać wiele różnych gatunków.

Na przykładzie linii koniowatych (Equidae) z Ameryki Północnej okresu trzeciorzędu można prześledzić zmiany, jakie stały się udziałem tej rodziny ssaków w okresie trzecio- i czwartorzędu: przekształcenie końcowych odcinków kończyn z czteroi trzypalczastych w jednopalczaste, postępująca hipodoncja zębów trzonowych, coraz bardziej wyraźne fałdy na koronie, powiększenie części twarzowej czaszki itd.

Można ustalić również szereg filogenetyczny dla przedstawicieli rodziny wielbłądowatych (Camelidae) z okresu trzeciorzędu północnoamerykańskiego, dziś reprezentowanych przez wielbłądy dwugarbne i dromadery w Afryce i Azji oraz lamy, alpaki i wigonie w Ameryce Południowej.

Paleontologia dostarcza nam przykładów kopalnych szczątków zwierząt, które można by uznać za „pośrednie” pomiędzy grupami taksonomicznymi dzisiaj dość odległymi, jak choćby między rybami i płazami, płazami i gadami, między gadami i ptakami, między gadami i ssakami.

Odkryto na przykład kompletne szkielety archeopteryksa, ptaka jurajskiego, łączącego cechy gadów i ptaków. Gdyby nie skamieniałe odciski piór, mógłby uchodzić za dwunożnego dinozaura, za latającego gada, tak wyraziste cechy gadzie nosi jego szkielet.

Za gatunek przejściowy pomiędzy płazami karbonu (stegocefalami) i pierwszymi gadami (kotylozaurami) uważa się sejmurię, należącą do teropodów okresu karbonu. Ambiwalencja w ocenach uczonych sprawia, że paleontolodzy nie mogą dojść do porozumienia, czy zaliczyć je do płazów czy gadów.

Z kolei terapsydy, teropody z triasu, wykazują cechy na tyle typowe zarówno dla gadów, jak i pierwotnych ssaków, że specjaliści badający ich szczątki klasyfikują je do jednej lub drugiej grupy taksonomicznej zależnie od tego, którą z cech uznają za dominującą. Potwierdzono również ciąg form pośrednich pomiędzy rybami trzonopłetwymi (Crossopterygii) z dolnego dewonu i pierwszymi płazami labiryntodontami z dewonu górnego. Na tym zakończmy ten krótki przegląd faktów, przemawiających za teorią ewolucji, jakkolwiek ograniczony do dziedziny paleobiogeografii. Był czas, kiedy Amerykę Południową i Północną dzieliło morze. Pod koniec miocenu ów morski obszar zasiedlały te same gatunki mięczaków. Obecnie, po wielu milionach lat od połączenia się obu kontynentów, stwierdzono po porównaniu mięczaków żyjących w oceanach po obu stronach Przesmyku Panamskiego istnienie około setki gatunków, które posiadają dwie różne od siebie formy – „atlantycką” i „pacyficzną”.

Argumenty przeciwko i postępy

Nie można w tym miejscu przemilczeć zastrzeżeń, których nie brak, wysuwanych pod adresem teorii ewolucji gatunków. Ograniczając się do paleontologii, uważanej za kamień węgielny tejże, przypomnijmy słowa samego Darwina (O powstawaniu gatunków): „Parafrazując metaforę Lyella, uważam rejestr geologiczny za historię świata nie dość dokładnie napisaną i to w dialekcie, który ciągle się zmienia. Mamy z tej historii tylko ostatni tom, odnoszący się zaledwie do dwóch, trzech państw. Z tego tomu z kolei zachowało się jedynie kilka rozdziałów, i to nie po kolei, a z każdej strony – kilka rozrzuconych zdań”3. Ponad sto lat później J. Templado napisze: „Paleontologia może dać nam jedynie skromne wyobrażenie tego, co się działo w końcowych etapach... procesu ewolucji”.

Niemal wszystkie wydobyte skamieliny pochodzą z ostatnich 600, 700 milionów lat; wcześniejsze znaleziska należą do rzadkości. Ale nawet to, co pochodzi z tego okresu, jest niekompletne i często zwodnicze. Sławny paleobiolog Hürzeler stwierdził na przykład, że „sławny szereg filetyczny konia... zawiera wiele istotnych luk”.

Warto pamiętać, że ewolucjoniści zakładają pochodzenie wszystkich znanych istot żywych od prymitywnych, najprostszych organizmów. Uważa się, że rozwój następował od najwcześniejszych form, jednokomórkowych prokariotycznych organizmów niefotosyntetyzujących, do wielokomórkowych Eukaryota, z przejściem – w ciągu 2 miliardów lat okresu prekambru – przez stany pośrednie: organizmy fotosyntetyzujące i jednokomórkowe Eukaryota. „Na dzień dzisiejszy – pisze Templado – możemy ogarnąć wzrokiem zaledwie ostatnie sześćset milionów lat ewolucji”. „Jeśli idzie o pierwsze jej etapy, które giną w pomroce odległych czasów geologicznych, można jedynie snuć przypuszczenia, opierając się na ekstrapolacji poznanych prawideł i na skromnej liczbie bardzo fragmentarycznych jeszcze danych”.

Na początku XIX wieku pierwsze naukowe teorie ewolucji, formułowane przez Buffona i Lamarcka, zostały odrzucone. Przyczynił się do tego zwłaszcza Georges Cuvier (1769-1832), współtwórca współczesnej anatomii porównawczej i paleontologii. Toczył on zażarty – i wówczas zwycięski – spór z Lamarckiem* przytaczając liczne fakty naukowe na poparcie swej tezy o niezmienności gatunków.

W połowie stulecia sam Darwin przyznaje, że teorie ewolucji gatunków odrzucają największe sławy ówczesnej paleontologii, tacy jak G. Cuvier, J.L. Agassiz, J. Barrande, Pictet, Falcones, E. Forber... i wszyscy wielcy geologowie – Ch. Lyell, R.I. Murchison, Sedwick... W drugiej połowie XIX wieku i na początku XX nowatorska idea rozwija się; wprawdzie ze zmiennym szczęściem, pośród wzlotów i upadków, ale powoli zyskuje coraz to nowych zwolenników. Badacze cierpliwie gromadzą argumenty na jej poparcie, a teza o ewolucji jako fakcie, jako czymś, co rzeczywiście nastąpiło i trwa dalej, powoli zdobywa pośród uczonych powszechną akceptację.

W wielu dziedzinach nauki pierwszoplanową pozycję zyskały teorie o charakterze mniej lub bardziej ewolucjonistycznym. Większość astronomów na przykład jest dziś przekonana, że początkowo materia Wszechświata ściśnięta była do ogromnych gęstości, znajdowała się w tak zwanym stanie osobliwym, w którym nie istniały atomy ani jądra atomowe. Po Wielkim Wybuchu, jakieś 15-20 miliardów lat temu, fragmenty materii zostały wyrzucone z olbrzymią prędkością, rozpoczynając etap ewolucyjnej ekspansji Wszechświata aż do obecnej jego postaci.

Astronomia, geologia, fizyka jądrowa, paleontologia pozwoliły nam poznać przeszłość Ziemi. Uważa się, że powstała około 4,5 miliarda lat temu, jako jedna z planet Układu Słonecznego, z obłoku gazowego, który ewoluując przekształcił się w ziemski glob – dom człowieka.

Biologia dowodzi, iż organizm każdej jednostki przekształca się w cudowny sposób od komórek macierzystych aż do pełnego rozwoju ze zdumiewającą różnorodnością i złożonością komponentów.

Współczesnemu uczonemu może wydawać się oczywiste, że flora i fauna naszych czasów pochodzi od organizmów wcześniejszych, i że wszystkie gatunki zrodziły się w drodze ewolucji, na przestrzeni miliardów lat, z prymitywnych form życia, jakie pojawiły się u zarania życia na Ziemi.

Hürzeler wskazuje na „ogromną liczbę faktów przemawiających za biologiczną ewolucją”. „Ewolucja jako taka jest nader prawdopodobna”. „Ewolucja jako fakt – pisał Templado – przyjmowana jest dzisiaj przez wszystkich biologów”. Jak oceniają Laín i Peñero „niewielu jest dzisiaj biologów nie uznających, przynajmniej jako doktryny prawdopodobnej i sugestywnej, ewolucyjnej genezy gatunków”. Ewolucja jest w opinii Sequeirosa „w pełni akceptowana jako najbardziej spójne, proste i logiczne wyjaśnienie wielu złożonych problemów biologicznych”.

____________________
* W sporze brał także udział jako przeciwnik Cuviera inny francuski ewolucjonista É. Geoffroy Saint-Hilaire (1772-1844), profesor zoologii Muzeum Historii Naturalnej w Paryżu, wcześniej zresztą przyjaciel Cuviera.