Evolution som fakta och teori

Många vetenskapsmän och vetenskapsfilosofer har beskrivit evolution som fakta och teori , en fras som användes som titeln på en artikel av paleontologen Stephen Jay Gould 1981. Han beskriver fakta i vetenskapen som att betyda data , inte känd med absolut säkerhet men "bekräftad till en sådan grad att det skulle vara perverst att undanhålla ett provisoriskt samtycke". En vetenskaplig teori är en väl underbyggd förklaring av sådana fakta. Fakta om evolutionen kommer från observationsbevis för nuvarande processer, från ofullkomligheter i organismer som registrerar historisk gemensam härkomst och från övergångar i fossilregistret . Evolutionsteorier ger en provisorisk förklaring till dessa fakta.

Vart och ett av orden evolution , fakta och teori har flera betydelser i olika sammanhang. Inom biologi hänvisar evolutionen till observerade förändringar i organismer över successiva generationer, till deras härkomst från en gemensam förfader och på en teknisk nivå till en förändring i genfrekvens över tid; det kan också hänvisa till förklarande teorier (som Charles Darwins teori om naturligt urval ) som förklarar evolutionens mekanismer. För en vetenskapsman faktum beskriva en repeterbar observation som kan uppnå stor samförstånd; det kan hänvisa till något som är så väl etablerat att ingen i ett samhälle inte håller med om det; och det kan också hänvisa till sanningen eller falskheten i ett påstående. För allmänheten teori betyda en åsikt eller gissning ( t.ex. "det är bara en teori"), men bland vetenskapsmän har det en mycket starkare klang av "väl underbyggd förklaring". Med detta antal val kan människor ofta prata förbi varandra, och betydelser blir föremål för språklig analys .

Bevis för evolution fortsätter att samlas och testas. Den vetenskapliga litteraturen innehåller uttalanden av evolutionsbiologer och vetenskapsfilosofer som visar några av de olika perspektiven på evolution som fakta och teori.

Evolution, fakta och teori

Evolution har beskrivits som "faktum och teori"; "faktum, inte teori"; "bara en teori, inte ett faktum"; "flera teorier, inte fakta"; och "varken fakta eller teori." Oenigheten mellan dessa uttalanden har dock mer att göra med ordens betydelse än de väsentliga frågorna och denna kontrovers diskuteras nedan.

Evolution

Professor i biologi Jerry Coyne sammanfattar biologisk evolution kortfattat:

Livet på jorden utvecklades gradvis och började med en primitiv art – kanske en självreplikerande molekyl – som levde för mer än 3,5 miljarder år sedan; den förgrenade sig sedan med tiden och kastade av sig många nya och olika arter; och mekanismen för de flesta (men inte alla) evolutionära förändringar är naturligt urval.

Detta visar bredden och omfattningen av frågan, inklusive de vetenskapliga områdena zoologi , botanik , genetik , geologi och paleontologi , bland många andra.

Men evolutionens centrala kärna definieras generellt som förändringar i egenskaper eller genfrekvens i en population av organismer från en generation till nästa. Detta har kallats den vanliga genetiska definitionen av evolution. Naturligt urval är bara en av flera mekanismer i teorin om evolutionär förändring som förklarar hur organismer historiskt anpassar sig till föränderliga miljöer. Ärftlighetsprinciperna återupptäcktes 1900, efter Darwins död, i Gregor Mendels forskning om nedärvningen av enkla egenskapsvariationer hos ärter. [ sida behövs ] Efterföljande arbete med genetik, mutation , paleontologi och utvecklingsbiologi utökade tillämpbarheten och omfattningen av Darwins ursprungliga teori.

Enligt Douglas J. Futuyma : [ sida behövs ]

Biologisk evolution kan vara liten eller betydande; den omfattar allt från små förändringar i andelen olika alleler inom en population (som de som bestämmer blodtyper ) till de successiva förändringarna som ledde från den tidigaste protoorganismen till sniglar, bin, giraffer och maskrosor.

Ordet evolution i vid mening syftar på förändringsprocesser, från stjärnutveckling till förändringar i språket. Inom biologin är innebörden mer specifik: ärftliga förändringar som ackumuleras under generationer av en befolkning. Enskilda organismer utvecklas inte under sin livstid, men variationer i generna de ärver kan bli mer eller mindre vanliga i populationen av organismer. Eventuella förändringar under livstid för organismer som inte ärvs av deras avkomma är inte en del av den biologiska evolutionen.

För Keith Stewart Thomson har ordet evolution åtminstone tre distinkta betydelser:

  1. Den allmänna känslan av förändring över tid .
  2. Alla livsformer har härstammat med modifikationer från förfäder i en process av gemensam härkomst.
  3. Orsaken eller mekanismerna för dessa förändringsprocesser, som undersöks och förklaras av evolutionsteorier.

Thomson anmärker: "Förändring över tid är ett faktum, och härkomst från gemensamma förfäder är baserad på en sådan oåterkallelig logik att vi agerar som om det vore ett faktum. Naturligt urval ger konturerna till en förklarande teori."

Biologer anser att det är ett vetenskapligt faktum att evolutionen har skett genom att moderna organismer skiljer sig från tidigare former, och evolutionen pågår fortfarande med urskiljbara skillnader mellan organismer och deras avkomlingar. Det finns ett så starkt kvantitativt stöd för den andra att forskare betraktar gemensam härkomst som lika saklig som förståelsen att jorden kretsar runt solen i solsystemet, även om undersökningen av grunderna för dessa processer fortfarande pågår. Det finns flera teorier om evolutionens mekanismer, och det finns fortfarande aktiva debatter om specifika mekanismer.

Det finns en fjärde betydelse för ordet evolution som inte används av biologer idag. 1857 definierade filosofen Herbert Spencer det som "förändring från det homogena till det heterogena". Han hävdade (före Darwin) att detta var "utom tvivel löst" för organisk evolution och tillämpade det på utvecklingen av stjärnsystem, geologi och det mänskliga samhället. Till och med Spencer 1865 medgav att hans definition var ofullkomlig, men den förblev populär under hela artonhundratalet innan den avtog under kritiken från William James och andra.

Faktum

Ordet fakta används ofta av forskare för att referera till experimentella eller empiriska data eller objektiva verifierbara observationer. Fakta används också i en vidare mening för att betyda alla teorier som det finns överväldigande bevis för. Enligt Douglas J. Futuyma,

Ett faktum är en hypotes som stöds så starkt av bevis att vi antar att det är sant, och agerar som om det vore sant.

I den meningen att evolutionen överväldigande bekräftas av bevisen, är det ett faktum. Det sägs ofta vara ett faktum på samma sätt som jordens rotation runt solen är ett faktum. Följande citat från Hermann Joseph Mullers artikel, "Hundra år utan darwinism räcker", förklarar poängen.

Det finns ingen skarp gräns mellan spekulation, hypotes, teori, princip och fakta, utan bara en skillnad längs en glidande skala, i graden av sannolikhet för idén. När vi säger att en sak är ett faktum, menar vi bara att dess sannolikhet är extremt hög: så hög att vi inte besväras av tvivel om det och är redo att agera därefter. Nu i denna användning av termen fakta, den enda riktiga, är evolutionen ett faktum.

National Academy of Sciences (USA) gör en liknande poäng:

Forskare använder oftast ordet "faktum" för att beskriva en observation. Men forskare kan också använda fakta för att betyda något som har testats eller observerats så många gånger att det inte längre finns en övertygande anledning att fortsätta testa eller leta efter exempel. Förekomsten av evolution i denna mening är ett faktum. Forskare ifrågasätter inte längre om nedstigning med modifiering inträffade eftersom bevisen som stöder idén är så starka.

Stephen Jay Gould påpekar också att "Darwin betonade ständigt skillnaden mellan sina två stora och separata prestationer: att fastställa evolutionens faktum och att föreslå en teori - naturligt urval - för att förklara evolutionens mekanism." Dessa två aspekter blandas ofta ihop. Forskare fortsätter att argumentera om särskilda förklaringar eller mekanismer som fungerar i specifika fall av evolution – men det faktum att evolutionen har inträffat, och fortfarande sker, är obestridd.

En vanlig missuppfattning är att evolution inte kan observeras på ett tillförlitligt sätt eftersom det hela hände för miljoner år sedan och vetenskapen därför inte är beroende av fakta (i den ursprungliga meningen ovan). Men både Darwin och Alfred Russel Wallace , medgrundarna av teorin, och alla efterföljande biologer är i första hand beroende av observationer av levande organismer; Darwin koncentrerade sig till stor del på uppfödning av tama djur medan Wallace utgick från den biogeografiska utbredningen av arter i Amazonas och den malaysiska skärgården . I början av 1900-talet populationsgenetik i centrum, och på senare tid har DNA blivit huvudfokus för observationer och experiment.

Vetenskapsfilosofer hävdar att vi inte känner till sinnesoberoende empiriska sanningar med absolut säkerhet: även direkta observationer kan vara "teoriladdade" och bero på antaganden om våra sinnen och de mätinstrument som används. I denna mening är alla fakta preliminära.

Teori

Den vetenskapliga definitionen av ordet teori skiljer sig från definitionen av ordet i vardagsbruk . I folkmun teori syfta på gissningar, en enkel gissning , en åsikt eller en spekulation som inte behöver baseras på fakta och inte behöver utformas för att göra testbara förutsägelser.

Inom vetenskapen är dock teorins betydelse mer rigorös. En vetenskaplig teori är "en väl underbyggd förklaring av någon aspekt av den naturliga världen som kan innehålla fakta, lagar , slutsatser och testade hypoteser ." Teorier bildas från hypoteser som upprepade gånger har utsatts för tester av bevis som försöker motbevisa eller förfalska dem. När det gäller evolution genom naturligt urval, skapade Darwin hypotesen runt 1839 och gjorde ett första utkast till konceptet tre år senare 1842. Han diskuterade detta flitigt med många av sina intellektuella följeslagare och gjorde ytterligare forskning i bakgrunden till hans andra skrifter och arbete. Efter år av utveckling publicerade han äntligen sina bevis och teorier i On the Origin of Species 1859.

"Evolutionsteorin" är faktiskt ett nätverk av teorier som skapade forskningsprogrammet för biologi. Darwin, till exempel, föreslog fem separata teorier i sin ursprungliga formulering, som inkluderade mekanistiska förklaringar för:

  1. befolkningar som förändras över generationer
  2. gradvis förändring
  3. artbildning
  4. naturligt urval
  5. gemensam härkomst

Sedan Darwin har evolutionen blivit en väl understödd samling sammanlänkade uttalanden som förklarar många empiriska observationer i den naturliga världen. Evolutionsteorier fortsätter att generera testbara förutsägelser och förklaringar om levande och fossiliserade organismer. [ sida behövs ]

Fylogenetisk teori är ett exempel på evolutionsteori. Den är baserad på den evolutionära premissen för en urfaders ättlingsekvens av gener, populationer eller arter. Individer som utvecklas är sammanlänkade genom historiska och genealogiska band. Evolutionsträd är hypoteser som härleds genom utövandet av fylogenetisk teori. De skildrar relationer mellan individer som kan speciate och avvika från varandra. Den evolutionära processen för artbildning skapar grupper som är sammanlänkade av en gemensam förfader och alla dess ättlingar . Arter ärver egenskaper, som sedan förs vidare till ättlingar. Evolutionsbiologer använder systematiska metoder och testar fylogenetisk teori för att observera och förklara förändringar i och bland arter över tid. Dessa metoder inkluderar insamling, mätning, observation och kartläggning av egenskaper på evolutionära träd. Fylogenetisk teori används för att testa de oberoende fördelningarna av egenskaper och deras olika former för att ge förklaringar av observerade mönster i relation till deras evolutionära historia och biologi. [ sidnummer verifiering behövs ] [ sida behövs ] Den neutrala teorin om molekylär evolution används för att studera evolution som en nollmodell mot vilken tester för naturligt urval kan tillämpas.

Evolution som teori och fakta i litteraturen

Följande avsnitt ger specifika citerbara referenser från evolutionsbiologer och vetenskapsfilosofer som visar några av de olika perspektiven på evolution som fakta och teori.

Evolution som faktum

  • Den amerikanske zoologen och paleontologen George Gaylord Simpson uttalade att "Darwin ... slutligen och definitivt etablerade evolutionen som ett faktum."
  • Hermann Joseph Muller skrev: "Så enorma, förgripande och konsekventa har bevisen för evolution blivit att om någon nu kunde motbevisa det, skulle jag få min uppfattning om universums ordning och reda så skakad att jag tvivlar på min egen existens. Om du vill, då kommer jag att ge dig att evolution i absolut mening inte är ett faktum, eller snarare, att det inte är mer ett faktum än att du hör eller läser dessa ord."
  • Kenneth R. Miller skriver, "evolution är lika mycket ett faktum som allt vi känner till inom vetenskapen."
  • Ernst Mayr observerade, "Den grundläggande evolutionsteorin har bekräftats så fullständigt att de flesta moderna biologer betraktar evolution som ett faktum. Hur kan vi annars förutom med ordet evolution beteckna sekvensen av fauna och flora i exakt daterade geologiska skikt? Och evolutionär förändring är också helt enkelt ett faktum på grund av förändringarna i innehållet i genpooler från generation till generation."

Evolution som fakta och teori

Fakta används ofta för att hänvisa till de observerbara förändringarna i organismers egenskaper under generationer medan ordet teori är reserverat för de mekanismer som orsakar dessa förändringar:

  • Julian Huxley skrev 1930 och gav titeln den tredje boken i den omfattande serien The Science of Life , som handlade om fossiler och bevis på växt- och djurstrukturer, The Incontrovertible Fact of Evolution . Han säger också "Naturligt urval ... är inte en teori, utan ett faktum. Men räcker det ... för att redogöra för hela evolutionens spektakel? ... Där kommer vi till spekulativ materia, till teorier." Men han drar slutsatsen att "darwinismens breda ståndpunkter återkommer från en granskning av den mest krävande sorten i huvudsak oförändrade." 1932 återutgavs en del av boken under titeln Evolution, Fact and Theory .
  • Stephen Jay Gould skriver, "... evolution är en teori. Det är också ett faktum. Och fakta och teorier är olika saker, inte steg i en hierarki av ökande säkerhet. Fakta är världens data. Teorier är strukturer av idéer som förklarar och tolka fakta. Fakta försvinner inte när forskare diskuterar rivaliserande teorier för att förklara dem. Einsteins gravitationsteori ersatte Newtons , men äpplen hängde sig inte i luften i väntan på resultatet. Och människor utvecklades från apliknande förfäder om de gjorde det genom Darwins föreslagna mekanism eller genom någon annan, som ännu inte har upptäckts."
  • På liknande sätt säger biologen Richard Lenski : "Vetenskaplig förståelse kräver både fakta och teorier som kan förklara dessa fakta på ett sammanhängande sätt. Evolution, i detta sammanhang, är både ett faktum och en teori. Det är ett obestridligt faktum att organismer har förändrats, eller utvecklats under livets historia på jorden. Och biologer har identifierat och undersökt mekanismer som kan förklara de stora förändringsmönstren."
  • Biologen T. Ryan Gregory konstaterar, "biologer hänvisar sällan till 'evolutionsteorin', utan hänvisar istället helt enkelt till 'evolution' (dvs. faktumet av härkomst med modifiering) eller 'evolutionsteorin' (dvs. den allt mer sofistikerade kroppen av förklaringar till evolutionens faktum). Att evolution är en teori i egentlig vetenskaplig mening betyder att det finns både ett evolutionsfaktum som ska förklaras och ett väl underbyggt mekanistiskt ramverk för att redogöra för det."

Evolution som fakta och inte teori

Andra kommentatorer – med fokus på förändringar i arter över generationer och i vissa fall gemensamma anor – har betonat, för att betona vikten av stödjande bevis, att evolutionen är ett faktum, och hävdar att användningen av termen "teori" inte är användbar :

  • Richard Lewontin skrev, "Det är dags för elever i evolutionsprocessen, särskilt de som har felciterats och använts av kreationisterna, att tydligt säga att evolution är fakta , inte teori."
  • Douglas J. Futuyma skriver i Evolutionary Biology (1998), "påståendet att organismer har härstammat med modifikationer från gemensamma förfäder – evolutionens historiska verklighet – är inte en teori. Det är ett faktum, lika fullständigt som faktumet av jordens revolution om solen."
  • Richard Dawkins säger, "En sak som alla riktiga forskare är överens om är själva evolutionens faktum. Det är ett faktum att vi är kusiner till gorillor, kängurur, sjöstjärnor och bakterier. Evolution är lika mycket ett faktum som solens hetta. Det är ingen teori, och för synds skull, låt oss sluta förvirra det filosofiskt naiva genom att kalla det så. Evolution är ett faktum."
  • Neil Campbell skrev i sin biologilärobok från 1990, "Idag erkänner nästan alla biologer att evolution är ett faktum. Termen teori är inte längre lämplig förutom när man hänvisar till de olika modellerna som försöker förklara hur livet utvecklas ... det är viktigt att förstå att de aktuella frågorna om hur livet utvecklas inte på något sätt innebär någon oenighet om evolutionens faktum."

Evolution som en samling teorier, inte fakta

Kuratorn vid Natural History Museum i Los Angeles County, Kirk J. Fitzhugh skriver att forskare måste vara försiktiga med att "försiktigt och korrekt" beskriva naturvetenskapliga undersökningar i en tid då evolutionsbiologin är under attack från kreationister och förespråkare för intelligent design . Fitzhugh skriver att även om fakta är tillstånd av att vara i naturen, representerar teorier ansträngningar att koppla dessa tillstånd av vara genom orsakssamband:

"Evolution" kan inte vara både en teori och ett faktum. Teorier är begrepp som anger orsak-verkan relationer. Oavsett ens säkerhet om nyttan av en teori för att ge förståelse, skulle det vara epistemiskt felaktigt att hävda att någon teori också är ett faktum, med tanke på att teorier inte är objekt som kan urskiljas av deras tillstånd.

Fitzhugh inser att "teori" kontra "fakta" debatten är en av semantik. Han hävdar ändå att det är tekniskt felaktigt att hänvisa till evolutionen som ett "faktum" och distraherar från det primära "vetenskapens mål, som är att ständigt förvärva kausal förståelse genom den kritiska utvärderingen av våra teorier och hypoteser." Fitzhugh drar slutsatsen att evolutionens "säkerhet" "inte ger någon grund för att höja någon evolutionsteori eller hypotes till faktanivån."

Dr William C. Robertson skriver för National Science Teachers Association, "Jag har hört alltför många vetenskapsmän hävda att evolution är ett faktum, ofta som svar till påståendet att det bara är en teori. Evolution är inte ett faktum. Snarare än att hävda så jag tror att forskare skulle vara bättre tjänta av att komma överens om att evolution är en teori och sedan fortsätta med att förklara vad en teori är – en sammanhängande förklaring som genomgår ständiga tester och ofta revideras över en tidsperiod."

Relaterade begrepp och terminologi

Huvudsyftet med evolutionär biologi är att ge en rationell förklaring till den utomordentligt komplexa och intrikata organisationen av levande varelser. Att förklara innebär att identifiera en mekanism som orsakar evolution och att demonstrera konsekvenserna av dess funktion. Dessa konsekvenser är sedan evolutionens allmänna lagar, av vilka varje givet system eller organism är ett särskilt resultat.

Graham Bell , Selection: The Mechanism of Evolution (2008)

  • "Bevis" på en teori har olika betydelser inom vetenskapen. Bevis finns i formella vetenskaper , såsom ett matematiskt bevis där symboliska uttryck kan representera exakta argument och vetenskapliga lagar med exakta definitioner av termer och resultat. Bevis har andra betydelser eftersom det härstammar från dess latinska rötter (bevisbar, trolig, probare L.) som betyder 'att testa'. I denna mening är ett bevis en slutsats till den bästa eller mest sparsamma förklaringen genom en offentligt verifierbar demonstration (ett test) av de faktiska (dvs observerade) och orsaksmässiga bevisen från noggrant kontrollerade experiment. Stephen Jay Gould hävdade att Darwins forskning till exempel pekade på samordningen av så många bevis att ingen annan konfiguration än hans teori kunde erbjuda en tänkbar orsaksförklaring av fakta. På detta sätt har naturligt urval och gemensamma anor bevisats. "Det klassiska beviset är förbättringen av grödor och boskap genom artificiellt urval ." Naturligt urval och andra evolutionsteorier finns också representerade i olika matematiska bevis, som Prisekvationen . För att förbli i överensstämmelse med vetenskapsfilosofin, uppnås dock framsteg av teori endast genom att motbevisa hypoteser.
  • "Modeller" är en del av den vetenskapliga eller inferentiella "verktygssatsen" som är konstruerade utifrån redan existerande teorier. Modellbaserad vetenskap använder idealiserade strukturer eller matematiska uttryck för att strategiskt skapa enklare representationer av komplexa världsliga system. Modeller är utformade för att likna relevanta aspekter av hypotetiska relationer i de målsystem som undersöks.
  • " Validering är en demonstration av att en modell inom dess tillämpningsområde har en tillfredsställande noggrannhet som överensstämmer med den avsedda tillämpningen av modellen." Modeller används i simuleringsforskning. Till exempel kör evolutionära fylogenetiker simuleringar för att modellera trädet som förgreningsprocessen av linjer över tiden. Detta används i sin tur för att förstå teorin om fylogenetik och de metoder som används för att testa för relationer mellan gener, arter eller andra evolutionära enheter.

Se även

Bibliografi

Vidare läsning

externa länkar