Что такое смена парадигмы? На примере системы спаривания оливкового кустарника

Новая статья в The Quarterly Review of Biology применяет теорию смены парадигм Томаса Куна к конкретному спору в популяционной биологии — системе спаривания кустарника Phillyrea angustifolia (семейство Маслиновые).

Аномалия и кризис

Согласно традиционной теории, соотношение полов в популяции должно быть 1:1. Однако в природных популяциях средиземноморского кустарника P. angustifolia наблюдается неожиданно высокая частота мужских особей. Это создало «кризис парадигмы».

Предлагаемые решения

Для его разрешения выдвигались гипотезы:

  1. Гермафродитные особи функционально являются женскими.
  2. Механизм самонесовместимости делает пыльцу от мужских особей более успешной в оплодотворении, чем пыльцу от гермафродитов.

Разрешение

Кризис был разрешён открытием связи между искажённым расщеплением в пользу мужских особей и диаллельной системой самонесовместимости. Эта система повышает репродуктивную приспособленность мужских особей:

  • Гермафродиты могут размножаться через семязачатки и пыльцу, а мужские особи — только через пыльцу.
  • Однако гермафродиты могут оплодотворять лишь около половины других гермафродитов, в то время как мужские особи — всех гермафродитов.

Анализ по Куну

Авторы пришли к выводу, что эта история соответствует ключевым концепциям Куна:

  1. Это пример аномалии и связанного с ней кризиса.
  2. Открытие привело к смене парадигмы (а не её корректировке) в исследованиях систем спаривания растений, хотя и не изменило практику большинства биологов-эволюционистов.
  3. Проявилась несоизмеримость парадигм: одно и то же растение могло рассматриваться как функционально женское в одной парадигме или как истинный гермафродит — в другой.
  4. Наблюдалось сопротивление новой парадигме после её открытия.

Вывод

Открытие диаллельной системы самонесовместимости у P. angustifolia действительно удовлетворяет условиям для смены парадигмы. Этот небольшой кейс позволяет наглядно анализировать, как работает наука, включая такие редкие явления, как «обращение» учёных к новой парадигме.