https://frosthead.com

Bagaimana Cinta Bunga Membantu Charles Darwin Mengesahkan Pilihan Semulajadi

Sebutkan Charles Darwin, untuk kebanyakannya, merancakkan imej pelayaran laut Victoria yang berani, kura-kura raksasa dan burung-burung galaksi Galapagos. Sedikit daripada kita mengaitkan Darwin dengan seks tumbuhan. Kehormatan itu cenderung kepada datuknya, Erasmus Darwin, yang menulis puisi erotik mengenai topik itu.

Walaupun Darwin's On the Origin of Species, yang menggambarkan teorinya evolusi dengan pemilihan semulajadi, telah melepaskan semua penyelidikannya yang lain, kerjayanya terus selama lebih dari dua dekad selepas penerbitan karya mercu tanda itu. Kebanyakan dari zaman naturalis penuaan telah menghabiskan masa belajar botani, dan penyelidikannya menghasilkan penemuan bahawa, jika dia tidak menjadi terkenal dengan pemilihan semula jadi, akan menjadikannya ahli botani terkenal.

Darwin berlayar di HMS Beagle dari 1831 hingga 1836, meneroka pantai Amerika Selatan dan mengelilingi dunia. Tetapi apabila dia pulang ke rumah pada usia hanya 27 tahun, dia tidak pernah meninggalkan Britain lagi. Kesihatan sihat yang akan melanda beliau sepanjang hayatnya mendorongnya pada tahun 1842 ke kediaman yang tenang di Down House, rumahnya di pedesaan Kentish, sehingga kematiannya 40 tahun kemudian.

Walaupun Darwin telah membuat reputasinya sebagai seorang saintis, tahun-tahun terakhir ini tidak banyak dibuang. Dia mengalihkan taman dan rumah hijau di Down House ke makmal peribadi. Daripada perjalanan untuk melihat spesies eksotik jauh, Darwin mempunyai spesimen yang dibawa kepadanya, sepadan dengan ahli botani dan pengumpul yang jauh dan menyusun benih dan tumbuhan untuk dihantar ke rumahnya. Dia juga membuat perarakan merentasi desa British untuk memerhatikan orkid asli, yang bentuknya menarik perhatiannya. Darwin terpikat dengan persoalan mengapa bunga datang dalam banyak bentuk, saiz dan susunan apabila mereka semua bertujuan untuk mencapai perkara yang sama: persenyawaan.

Darwin menulis mengenai beberapa topik botani, termasuk tumbuhan karnivor. Tetapi karya botani yang paling penting adalah buku beliau pada tahun 1862 tentang orkid, yang berjudul On the Various Contrivances oleh Orchid Inggeris dan Asing yang Dibuahkan oleh Serangga, dan pada Kesan Baik Intercrossing . Dalam buku ini dan lain-lain, beliau menulis tentang bentuk bunga dan penyebaran silang, yang akan memberikan data eksperimen yang ketat yang membawa teorinya pemilihan semula jadi meluas dalam komuniti saintifik. Eksperimen Darwin dengan bunga juga akan meletakkan asas-asas untuk bidang biologi reproduktif tumbuhan.

Berikutan penerbitan On The Origin of Species, Darwin dijangka menolak dari rakan-rakan saintifiknya dalam bentuk kritikan keupayaan teori untuk menjelaskan fenomena yang diketahui-suatu pertarungan sparring saintifik yang dia telah bersedia. Apa yang tidak dijangkanya ialah serangan terhadap wataknya sebagai ahli sains. Kerana Asal terutama didasarkan pada pemerhatian komprehensif Darwin, menggunakan teorinya untuk menerangkan apa yang dilihatnya, para saintis hari itu mengkritiknya kerana kekurangan kuasa untuk membuat ramalan dan panduan eksperimen sebagai mana-mana teori yang berguna sepatutnya.

Pengkritik Darwin mencadangkan bahawa Asal tidak lebih dari sekadar indulgensi dalam spekulasi liar, dosa kardinal untuk seorang sains Victorian yang dihormati. Walau bagaimanapun, dalam kajiannya terhadap orkid, Darwin mencipta eksperimen yang sangat ketat dan membuat ramalan-yang betul-betul menggunakan teori pemilihan semulajadi. Sebagai contoh, beliau meramalkan bahawa penyesuaian bunga pelbagai yang dilihatnya wujud untuk memastikan bahawa bunga-bunga itu melebihi atau disenyawakan oleh individu selain daripada diri mereka sendiri. Dia kemudian menguji hipotesis ini dengan lebih dari satu dekad percubaan pendebungaan dan mendapati bahawa pendebungaan diri membawa kepada kecergasan yang lebih rendah dan kemandulan yang lebih tinggi. Tumbuh tumbuhan, seperti haiwan inbred, tidak berbalas dengan baik, sekurang-kurangnya dari masa ke semasa-fenomena yang kini dikenali sebagai kemerosotan inbreeding.

Sebagai Richard Bellon, profesor bersekutu di Michigan State University dan pakar dalam sejarah sains abad ke -19, meletakkannya: "Botani itu benar-benar menunjukkan [pemilihan semulajadi] boleh menjadi alat untuk bergerak maju dan menemui perkara-perkara baru tentang dunia semula jadi, dan saintis Nilai teori tidak begitu banyak kerana mereka memberitahu mereka apa yang perlu difikirkan, tetapi kerana ia memberi mereka perkara untuk dilakukan di dunia semula jadi. "

Menunjukkan teorinya tentang tumbuhan dan bukan binatang juga memindahkan perbualan tentang pemilihan semula jadi dari perdebatan yang sengit dan sukar dikawal mengenai evolusi manusia ke wilayah yang lebih selamat dan lebih akrab. Penyelidikan anggrek mengambil pemilihan semulajadi "daripada salah satu alam yang sangat perdebatan spekulasi abstrak, agama dan metafizik, untuk jenis pekerjaan di mana anda hanya turun dan mendapatkan lutut anda kotor, " kata Bellon. "Bahkan naturalis yang ragu-ragu, atau dalam beberapa hal tidak dapat bermusuhan, untuk evolusi melalui pemilihan semulajadi sekurang-kurangnya mengagumi apa yang dia lakukan dalam jenis penyelidikan ini. Jika mereka bersedia menyertai dia untuk mendapatkan lutut mereka kotor, mereka boleh mempunyai perbualan ini di mana, jika mereka bercakap tentang asal-usul manusia, mereka akan benar-benar kekal di loggerheads. "

Darwin sendiri mengakui strategi ini dalam surat kepada ahli botani Amerika Asa Grey, memanggil karya anggreknya sebagai "pergerakan flank" pada musuh. "Pada tahun 1863, tahun berikutan penerbitan Orkid, perdebatan saintifik mengenai pemilihan semula jadi telah berubah nikmatnya.

Tetapi kepentingan kerja botani Darwin tidak berakhir dengan kemenangannya yang meyakinkan saintis kontemporari tentang nilai teori pemilihan semulajadinya. Penyelidikannya meletakkan paradigma baru untuk mengkaji penyesuaian bunga yang menyegarkan seluruh bidang. "Bukan hanya Darwin yang melakukan botani, tetapi dia terinspirasi secara beribu-ribu kajian lain, besar dan kecil, yang bermula dengan anggapan asasnya dan kemudian mengikutinya ke jenis spesies lain dan kemudian persekitaran lain, " kata Bellon. Penjelasan Darwin mengenai bentuk bunga yang ingin tahu sebagai hasil pemilihan semulajadi daripada karya imajinatif seorang pencipta ilahi yang membolehkan saintis memahami banyak fenomena yang sebelumnya tidak dapat difahami. Organ-organ pembengkakan, atau organ-organ yang telah menjadi terdegradasi dan tidak berguna sebagai spesies berkembang, masuk akal untuk pertama kalinya. Ia tidak masuk akal bahawa Tuhan akan menghidupkan bunga dengan sisa-sisa yang tidak berfungsi, tetapi tidak masuk akal bahawa stamen tidak lagi diperlukan untuk pembiakan yang berkesan akan merendahkan selama beberapa generasi.

"Dari segi badan penyelidikan, [kerja pendebungaan Darwin] benar-benar mempunyai warisan yang kekal, dan dengan cara demikian, merangsang bidang yang sangat besar hari ini: menanam biologi reproduksi, " kata Spencer Barrett, profesor emeritus ekologi dan evolusi biologi di Universiti Toronto. "Sukar untuk mengambil isu kebanyakan jurnal teratas dalam ekologi dan biologi evolusi tanpa melihat seseorang menerbitkan sesuatu dari pendebungaan ini, atau sistem mengawan itu, dan sebagainya. Anda boleh mengesan semua yang kembali, dengan cara, ke Darwin. "

"Dia pastinya ahli botani, " tambah Barrett. "Tidak ada soalan."

Kesimpulan bahawa Darwin menarik diri dari karyanya ke atas tumbuhan yang sebahagian besarnya berdiri walaupun hari ini. Barrett fikir panjang umur ini boleh dikaitkan dengan kelesuan eksperimen dan pemerhatiannya. "Darwin tidak puas dengan melihat satu spesies, " kata Barrett. "Dia hanya melakukannya berulang kali, dalam spesies yang berbeza, dan keluarga yang berbeza. Dia benar-benar mahu mendapatkan hasil yang umum."

Darwin menghabiskan lebih banyak tahun bekerja di atas tumbuh-tumbuhan daripada mana-mana jenis organisma lain. Beliau menggunakan botani untuk membina sokongan untuk teori evolusi dan menubuhkan bidang biologi reproduktif tumbuhan dalam proses tersebut. Orang yang dikenali untuk menjejaskan dunia biologi menjadi terasnya tidak pernah lebih bahagia daripada pada tahun-tahun selepas pelayaran Beagle, yang terletak di makmal rumah hijau di Down House, mengkaji bunga.

Seperti yang ditulis Darwin dalam autobiografinya, merujuk kepada karya beliau mengenai bentuk primulus bunga, "Saya tidak fikir apa-apa dalam kehidupan saintifik saya telah memberi saya kepuasan yang begitu banyak kerana membuat makna struktur tumbuhan ini."

Bagaimana Cinta Bunga Membantu Charles Darwin Mengesahkan Pilihan Semulajadi