У дев'ятнадцятому столітті біологи визнали, що тварини і рослини мають риси, які можуть бути корисними (наприклад, підвищують міцність) або шкідливими (наприклад, мають більш повільне зростання). Ті, хто володіє корисною рисою, можуть з більшою ймовірністю вижити, а ті, у кого є згубні риси, мають менше шансів на виживання. Суть цієї парадигми називається природний відбір.

Чарльз Дарвін розумів, що іноді риси різних організмів можуть змінюватися. Однак, оскільки його дослідження передували появі області генетики, ще не було розуміння того, як ці зміни відбулися. Натомість він приписував такі зміни ефекту природного відбору, як ніби останній якимось чарівним чином міг викликати появу характерних рис.

Фактично, не пов'язаний жодними законами генетики, Дарвін зробив багато припущень. Одне з основних припущень полягало в тому, що «немає причин обмежувати» кількість змін особливостей організму.¹ Без обмежень він також припускав, що такі зміни можуть кардинально перетворити рибу в земноводних або рептилій в ссавців. Його припущення створили основні принципи універсального спільного походження — ідею про те, що всі форми життя виникли із загального родоводу.

Мендель

У той час як Дарвін писав про свої ідеї еволюції і природний відбір, австрійський монах проводив експерименти з горохом. У цих експериментах Грегор Мендель помітив, що горох містить щось, що він назвав «факторами», через що рослини можуть бути високими або низькими, а горошина — жовтою або зеленою. Ці фактори передавалися наступним поколінням, впливаючи також на їх зріст і колір.

На жаль, мало хто з біологів в той час розумів дослідження Менделя. Тільки через десятиліття важливість його роботи стала визнаною. Те, що Мендель несвідомо виявив, було спадкуванням хромосомної ДНК. «Фактори» Менделя були фактично різними алелями (різними версіями генів) в кожній парі хромосом.

Зараз ми знаємо, що хромосомна ДНК складається з чотирьох різних типів нуклеотидів (зазвичай скорочено A, T, C, G). Зміни в послідовності цих нуклеотидів (наприклад, мутації) можуть змінювати генетичну інформацію організму, що, в свою чергу, може змінити його фізичні особливості. Таким чином, деякі мутації можуть виявитися корисними, але більшість з них або нейтральні, або негативні за своїм ефектом.

У той час, коли робота Менделя нудилася в незрозумілостях, робота Дарвіна отримала більш широке визнання. Але це визнання не дало адекватного розуміння генетичних механізмів еволюційних змін. Це не випадково, скоріше, дарвінізм виграв від цього величезного пробілу.

Сучасний синтез

Тільки в середині двадцятого століття еволюціоністи, нарешті, спробували включити основи ідей Менделя в дарвінівське вчення. Це «оновлення» стало відомо як «сучасний синтез» дарвінізму. Іноді також звана неодарвінізмом, ця парадигма передбачає, що випадкові мутації можуть досягти фізичних змін, необхідних для вражаючих перетворень, наприклад, амфібії, що розвинули ноги, птахи, що розвинули крила, і ссавці, що розвинули шерсть.

Але ця нова антологія все ще далека від надання дійсно точного механізму дарвінізму. Багато інформації про генетичну активність та молекулярну природу мутацій не була відомою протягом ще декількох десятиліть. Наприклад, тепер ми знаємо, що мутації рідко, якщо взагалі коли-небудь, забезпечують генетичні зміни, необхідні для великих дарвінівських перетворень.² Незважаючи на припущення Дарвіна про необмежені зміни, ми постійно стикаємося з різними генетичними бар'ерами.³

Не зовсім випадкові

Більше того, оскільки дарвінізм не може мати конкретної мети або плану, зазвичай вважається, що мутації повинні бути випадковими. Принаймні, вони повинні бути випадковими в своїй корисності, якщо не в розташуванні їх ДНК. Мутації не виникнуть тому, що організм має потребу в них. Швидше, вони не можуть мати наміченої мети або передчасної переваги. Мутації будуть випадковим чином змінювати особливості організму, а природний відбір визначає, наскільки змінена ознака корисна для організму. Це класичний неодарвінізм.

Випадковість також була необхідним принципом для відділення неодарвінізму від еволюції Ламарка, яка стверджувала, що організми можуть розвивати риси, ґрунтуючись на факторах навколишнього середовища, і ці риси можуть бути успадковані наступними поколіннями. Крім того, випадковість вважалася необхідною, щоб виключити будь-яку пропозицію Божественного керівництва. Однак це була скоріше філософська, ніж наукова парадигма, оскільки не було прямих доказів того, що всі мутації повністю випадкові.⁴

Недавні дослідження виявили різні закономірності в розташуванні мутацій в ДНК, а не випадкове розкидання.⁵ Набагато менше мутацій відбувається в областях високого вираження генів, що протилежно тому, що було передбачено, оскільки дарвінізм вимагає вражаючих змін вираження гена.⁶ Вже давно визнано, що ДНК містить «гарячі точки» — місця, де найчастіше зустрічаються мутації.⁷ Однак точне й ймовірне розташування багатьох мутацій вказує на причетність чогось більшого ніж просто «гарячих точок».

Крім того, оскільки розташування багатьох мутацій в ДНК не є випадковим, це викликає припущення, яке роблять еволюційні біологи. Вони часто вважають, що практично однакові мутації в двох організмах свідчать про загальну еволюційну історію. Ідентичні мутації повинні були бути успадковані від загального предка. Загальна мутаційна картина, мабуть, показує дарвінівське походження.

Однак це міркування передбачає, що мутації безладно розкидані по всій ДНК. Таким чином, єдиний спосіб, завдяки якому два організми можуть мати ідентичні мутації — це загальний родовід. Проте оскільки багато мутацій не є випадковими, загальні мутації можуть бути результатом спільних мутаційних гарячих точок, а не загальної еволюційної історії. Таким чином, ідентичні мутації не підтверджують дарвінівського походження.

Адаптивні мутації

Ще одне ключове питання полягає в тому, чи відбуваються деякі мутації тому, що організм має потребу в них. Чи існує намір або мета формування певних мутацій? Це питання було піднято після виявлення того, що певні мутації з'являються в бактеріях тільки тоді, коли це необхідно.⁸ Це питання додатково ілюструється дослідженням, в якому були виявлені рідкісні, але корисні мутації, що відбуваються послідовно в межах однієї і тієї ж бактерії.⁹ 

Деякі дослідники намагаються пояснити ці мутації в рамках класичного неодарвінізму¹⁰, але навіть їх власні розрахунки показують, що дуже малоймовірно, що ці мутації відбулися як частина випадкового мутаційного процесу.¹¹ Замість цього, жоден з цих прикладів не може бути легко пояснений мутаціями, які виникли випадково.

Це явище спочатку називалося спрямованими мутаціями, в даний час воно більш широко відоме як адаптивні мутації (мабуть, для зменшення причетності мутацій, що відбуваються для спрямованої мети). Цілком зрозуміло, що ця концепція була досить спірною. Якщо деякі мутації виникають через необхідність організму, а не просто відбуваються випадковим чином, це вказує на направляючу програму — протилежність класичного неодарвінізму.

Проте зростає кількість доказів того, що багато мутації не є випадковими.¹² Насправді більшість мутацій та інші генетичні зміни, мабуть, спеціально запрограмовані. Це програмування відбувається на певних етапах клітинної активності або у відповідь на конкретні сигнали з навколишнього середовища.

Недавні дослідження показали, що адаптивні реакції у бактерій можуть включати одну і ту ж мутацію, яка незалежно виникла в різних популяціях.¹³ Невеликі типові зміни можуть генерувати складні мутаційні структури в хромосомах людини.¹⁴ 

Крім того, ми тепер знаємо, що деякі імунні клітини використовують сприятливо спрямований мутаційний шлях для генерації унікальних антитіл.¹⁵ Клітини можуть змінювати своє положення хромосом і приводити до метилювання ДНК у відповідь на екологічні сигнали.¹⁶ І, принаймні, одна група ферментів бере участь у контролі як виникнення, так і розташування мутацій у людей.¹⁷

EVOEVO

Молекулярний біолог Джеймс Шапіро стверджує, що мутації, які виникають випадково, вже не можуть розглядатися як життєздатний механізм еволюції. Повинна бути програма, яка спрямовує їх появу.¹⁸ Виникнення цієї направляючої програми було названо еволюцією еволюції (EVOEVO). 

У ранній історії життя дарвінівська зміна була обумовлена процесом випадкових, неспрямованих мутацій. Поступово спрямовані програми вписувалися в генетичний код. EVOEVO передбачає, що сам процес еволюційних змін «еволюціонував» від випадкового мутаційного процесу до спрямовуючої програми.¹⁹ 

Таким чином, EVOEVO передбачає, що ці програми є неминучим продуктом первинних сліпих і випадкових процесів. Це припущення є настільки ж важливою проблемою для еволюції, що і генетична діяльність, яку ці програми покликані пояснити.

Інформаційний інженер Перрі Маршалл намагається перезавантажити дарвінізм, погоджуючись з тим, що життєві процеси керують програмами, які відповідають певним сигналам навколишнього середовища.²⁰ Він пропонує, щоб спрямовуючі програми були частиною альтернативної версії еволюції, яку він називає еволюцією 2.0. 

Маршалл описує механізм версії 2.0 як дію «модульних систем, запрограмованих на раптові різкі зміни».²¹ Ці модульні системи подібні системам, в яких також використовується біблійна модель створення (наприклад, гібридизація, передача генів і епігенетика). Маршалл легко приписує виникнення цього програмування Творцеві. Тим не менш, він як і раніше прагне включити непотрібний і генетично неспроможний вантаж універсального загального походження.

Цікаво, що, чим більше зрозумілою стає генетична діяльність в клітинах, неодарвіністська ідея ненаправленої мутації стає менш життєздатною. Замість цього, як визнає Маршалл, організми діють з наміром. І це стосується навмисної зміни фізичних особливостей.

Біблійна модель

Таке програмування суперечить неодарвіністському вченню, але підходить для біблійного створення. Організми були створені за допомогою програм, які можуть навмисно змінити свою генетичну активність. Це програмування дає рослинам і тваринам необхідну здатність для адаптації до різного середовища існування і постійно мінливих умов. Рослини, тварини і люди були створені для виконання Божої вказівки плодитися й наповнювати землю (Буття 1:28).