Komplexitás

Nehéz definiálni magát a fogalmat, és a különböző élőlények komplexitását összevetni is bonyolult. Az élőlények anatómiai komplexitását általában arányosnak tekintik a különböző részek számával, és azok elrendeződésében tapasztalható szabálytalansággal.

Minden életformát figyelembe véve csak nagyon kevés olyan sajátság van, ami szóba jöhet az összehasonlításhoz: a kódoló szekvenciák (gének) száma a DNS-ben. Az eubaktériumok és archeák DNS-tartalma és funkcionális génjeik száma alacsonyabb, mint az eukariótáké. A genomméret sokkal keskenyebb sávba esik, mint az eukariótáknál: 0,6-8,6 Mb (Megabázis) közötti nagyságú. A legkisebb méretű genommal olyan paraziták és endoszimbionta fajok tartoznak, génjeik nagy részét elveszítették, funkciójukat a gazda pótolja. Nincsen ismert trend prokaiótáknál a génszám növekedésének irányába.

Eukariótáknál a DNS-tartalom 200 000-szeres különbséget mutat, és semmiféle korreláció nem mutatható ki a fenotípusos komplexitás és a DNS-tartalom között. Az ember 3200 Mb-nyi DNS-e csak 2 százaléka a tüdőshalénak, és alig mérhető az Amoeba dubia 670 000 Mb-ához.

A Saccharomices cerevisiae 5885, a Caenorhabditis elegans 19100, a Drosophila melanogaster 13 600 génnel rendelkezik, a gerincesek génszáma az eddigi adatok alapján 30 000 körüli. A növények génszáma árnyalatnyival magasabb, mint az állatoké. Mindent egybevetve: a génszámok valószínűleg nem emelkedtek drámaian a soksejtűek megjelenése óta, legalábbis nem utal semmi erre.

Feltétlenül érdemes figyelembe venni a jól elkülöníthető sejttípusok számát a különböző komplexitású élőlényeknél. A növények és állatok sejttípusainak száma magasabb mint a gombáknál vagy az egysejtűeknél tapasztalható, és a gerincesek sejtszáma nagyobb, mint a gerinctelen törzseké. Nem tudjuk, hogy bármely törzs sejttípusainak száma emelkedett-e bármely törzsön belül evolúciójuk során, de nem szükségszerűen volt így.

A morfológiai szintjén szintén van egy passzív trend a nagyobb komplexitás felé, ha összevetjük a prekambriumi, kambriumi és kambrium utáni életet.

Volt emelkedés a maximális hierarchikus szerveződésben is az élet történetében: olyan entitások jelentek meg, amelyek alacsonyabb szintű egyedek integrált társulásaiból állnak: az eukarióták prokarióta sejtek társulásával jöttek létre, a multicelluláris élőlények unicelluláris ősök aggregációjával keletkeztek, és jónéhány féle multicelluláris organizmus alakít ki integrált társadalmat (szociális rovarok, emberek). A fenti változások csak néhány evolúciós eseményt jelentenek, amelyekben az élőlények döntő többsége nem vesz részt. Ezzel szemben a kambriumi állatok anatómiai komplexitása alig vitathatóan ugyanolyan szintű volt, mint a mai lényeké, és sok jelleg fejlődött az eltűnés, vagy egyszerűsödés felé a kládok sokaságában.

Szokás beszélni „nettó” trendekről, amikor egy jelleg mindkét irányba fejlődik, de egyik irányba jelentősen gyakrabban. Emlősöknél a gerincoszlop komplexitása esetén nem állt fenn semmilyen trend: ugyanannyiszor egyszerűsödött, mint vált komplexebbé.

Az anatómiai komplexitás tehát semmiképpen nem mutatott állandó növekedést az evolúció során. Sokakat foglalkoztat, hogy vajon a viselkedési formák komplexitása hogyan változott? Euszociális magatartásformák sokszor alakultak ki, és sokszor revertáltak a minden bizonnyal egyszerűbb egyéni magatartásformákká a Hymenopterák körében: a Lasioglossum méhek körében egyszer alakult ki, de legalább hatszor veszett el. Az euszocialitás, vagy bármely más komplex magatartásforma előnyös lehet bizonyos környezetben, míg másban nem, így nincsen rá garancia, hogy a szocialitásnak mindig emelkednie kell.