Ezelőtt 3000 évvel Görögországban, Delphiben
az emberek a jövőjük felől faggatták Püthiát.
A jósnő a kérdésekre kérdésekkel
felelt. Az egyik ilyen dodonai válasz ez volt: "Építettem
egy csónakot, amelynek a deszkái lassanként elhasználódnak,
elkorhadnak. Mindegyiket ki is kell cserélnem, egyiket a másik
után. Egy napon aztán már egyetlen eredeti deszka
sincs benne. Vajon ez még mindig ugyanaz a csónak, amelyet
eredetileg készítettem?" A tulajdonos válasza természetesen:
igen, hiszen az, ami képessé tette a csónakot, hogy
a vízen haladjon és ne süllyedjen el, mindvégig
jelen van, még akkor is, ha az eredeti deszkák már
nincsenek meg. Az utólag beépített részek faanyaga
akár különbözhet is az eredetitől, de egy
csónak mindig több és más, mint az alkotóelemek
összessége.
Hogy mi juttatta eszembe ezt a történetet most, amikor
az életről szándékozom beszélni?
Hát az, hogy amikor az élő anyagról és
a biológiáról van szó, nem annyira konkrét
dolgokra, mint inkább a dolgok közötti kapcsolatokra és
ezek lehetséges formáira gondolunk. Ha csak megismerjük
a dolgokat, például felboncolunk egy állatot, akkor
nem kapunk választ a kérdéseinkre.
A dolgok közötti összefüggések összessége
meglehetősen elvont, mint ahogyan a csónak építési
terve is elvont a csónak deszkáihoz viszonyítva. A
biológia megértéséhez magas szintű elvonatkoztató
képességre van szükségünk, de nem szabad
figyelmen kívül hagynunk bizonyos folyamatokat és törvényszerűségeket
sem.
Az élő szervezeteket négy alapfolyamat határozza
meg. Az első az anyagcsere. Minden élőben végbemegy
bizonyos anyagok más anyagokká való átalakulása,
elsősorban kisebb molekulák alakulnak át nagyobbakká
és fordítva. Van ugyan egy különleges állapot,
a dormancia, az időszakos nyugalom, amely átmenetet képez
az élet és a halál között - gondoljunk csak
a szunnyadó magvakra vagy a betokosodott gomba- és baktériumspórákra
-, de ezek esetében is csak az ébredés pillanatától,
az anyagcsere megindulásától kezdve beszélhetünk
életről. Az anyagcsere lényege a kapcsolatok kialakítása
és manipulálása.
Az élőlények második alaptulajdonsága
a kisebb egységekre, "rekeszekre" osztottság. Az élet
alapegységének, a sejtnek van egy belső és
egy külső része. Az élet két nagy stratégiát
követ. Az egysejtűeknél (például
a mikrobáknál), amelyek igen bonyolult környezetben
élnek, és gyorsan kell alkalmazkodniuk, a sejtfal maga is
meglehetősen bonyolult. A másik stratégia viszont
éppen abban áll, hogy egyre több sejtfal, védőhártya,
bőrréteg (még a ruházat is) óvja a belső
részeket a külső környezeti hatásoktól.
Ehhez a kétirányú stratégiához járul
a genom emlékező-stratégiája, amely generációról
generációra átviszi az élő szervezetek
kialakulásának szabályait. A genom egyszerű
bázisú kémiai motívumok szerint elrendeződő
molekulacsaládokban fejti ki tevékenységét.
Ezek a molekulacsoportok négyfélék lehetnek, és
úgy kapcsolódnak egymáshoz, mint az ábécé
betűi, amikor szavakba, mondatokba fűzzük őket.
Az élő szervezetek tevékenységének
nagyrésze leírható azzal a memória-tevékenységgel,
amely egyrészt egy első szöveg, a genom átadását,
másrészt ennek a szövegnek a "lefordítását"
biztosítja egy más szövegnyelvre. Ennek a fordításnak
az eredményeként lehet alkalmazni az első szöveg
tartalmát. Az, hogy létezik egy első, eredeti szöveg,
majd a fordítás révén keletkezik egy második
szöveg is, bámulatos lehetőségeket biztosít
az élő szervezet számára. Az első szöveget
nukleinsav-molekulák alkotják, a négy bázis
egymás utáni elrendeződéséből
álló DNS, azaz dezoxiribonukleinsav. De ez önmagában
nem tudna működtetni egy élő szervezetet, csupán
recepteket ad hozzá. A recept alkalmazói olyan dolgok - azaz
a proteinek -, amelyek más alapsorozatokból: húszféle
aminosavból épülnek fel. Szoros összefüggés
és együttműködés jellemzi a nukleinsavakra
alapuló emlékezet és a proteinek (a sejtek felépítéséért,
az ellenőrző-tevékenységek manipulálásáért
és az anyagcsere törvényeinek betartásáért
felelős "dolgok") kapcsolatát.
Csak akkor beszélhetünk élő anyagról,
ha ez a négy folyamat -- az anyagcsere, a kisebb egységekre
oszlás, az emlékezés és a manipuláció
- tökéletes összhangban megy végbe. Figyelembe
véve, hogy ez a négy alapfeltétele az életnek,
az élő anyagnak, a vírusokat nem tekinthetjük
élő szervezetnek. Két feltétel adott ugyan:
a gazdasejtnek köszönhetően rendelkeznek memóriával,
és kisebb elemekből épülnek fel, viszont nem
tudják biztosítani saját anyagcseréjüket,
sem a manipulációs működéseket. A vírusok
a memória parazitái. Ugyanezzel a jelenséggel találkozunk
a számítástechnikában, ahol program-részletek
ellenőrzés nélkül kószálhatnak
a számítógépek programjában, és
képesek önmaguk megtöbbszörözésére,
szaporodásra, továbbterjedésre. Ez a fajta memória,
a program memóriája teljesen új feladatok elé
állítja a kutatókat.
A négy alapfolyamatot két törvény egészíti
ki. Az első törvény biztosítja a memória
megőrzését. A memória anyagi hordozóját
kettősség jellemzi: két egymást kiegészítő
elem alkotja, mint ahogyan a pozitív és negatív kiegészíti
egymást a fényképeknél, lehetővé
téve, hogy ha a kétféle kép közül
csak az egyik áll rendelkezésünkre, ennek a felhasználásával
tökéletesen rekonstruálni tudjuk a másikat is.
1953-ban Wilkins, Watson és Crick felfedezte a dezoxiribonukleinsav
szerkezetét, a két egymásba csavarodó spirálvonalat,
amelyhez két kiegészítő szál kapcsolódik.
Így végre fény derült a rejtélyre, hogy
hogyan maradhatnak meg bizonyos egymáshoz kapcsolódó
kémiai motívumok több generáción keresztül.
Ez a kölcsönös kiegészítés törvénye,
a genetika egyik alapja teszi lehetővé, hogy egy szövegrészletet
egy másik, szimmetrikusan hozzátartozó szöveg
alapján tökéletes pontossággal meg tudjunk
határozni. Ennek az első törvénynek köszönhető,
hogy végre megérthettük az öröklődés
folyamatát.
A második törvény talán még ennél
is jelentősebb, és sokkal elvontabb. Ez magyarázza
meg az élő szervezetekben végbemenő változást,
a megújulásra való képességet. Gondoljunk
csak vissza: a memóriától elindulva a manipulálásig,
a nukleinsavaktól a proteinekig jutottunk. E folyamat lényegében
egy másik nyelvre történő fordítás.
Az első szöveg ábécéje csupán négy
betűből áll, és ezek összefűzéséből
jön létre egy speciális kémiájú
nyelven írott szövegrész. Ezt kell átültetni
egy olyan, az előbbitől vegyi felépítésében
teljesen eltérő nyelvre, amely írásánál
húsz betűt használunk. Az átalakítás,
az átírás kulcsa a genetikai kód. De bánjunk
óvatosan a szakkifejezésekkel! Az újságok szeretik
a hangzatos bejelentéseket: "Egy újabb élő
szervezet genetikai kódját sikerült megfejteni" - harsonázzák.
Micsoda tévedés! A genetikai kód valahogy úgy
működik, mint kisiskoláskorunk titkosírásainak
a kulcsa: nem több, mint egy egyszerű szabály, amely
segítségével közölnivalónkat átírhatjuk
egy másféle, a beavatatlanok számára érthetetlen
szöveggé. Tulajdonképpen nincs szó az élőlények
programozásáról, genetikai programozásról.
A genetikai kód általános érvényű,
ugyanúgy működik a baktériumoknál, mint
az embernél. Éppen ezért, ha például
az emberi genetikai kód, a memória egy darabkáját
behelyezik egy baktériumba, ez utóbbi elkezd emberi proteineket
termelni. A kód tehát az eltérő szintek közötti
azonos elemek törvénye: a titkosszolgálatok megfejtési
kódnak, angolul cipher-nek nevezik.
A folyamat, amely során az egyik szintről a másikra
lehet eljutni egy kód segítségével, igen eredeti:
amikor az eredeti szöveget lefordítjuk egy másik nyelvre,
a cél-nyelvben is működésbe lépnek a manipulációk
végrehajtására képes elemek, és visszahatnak,
változtathatnak az előző szövegen. Ez a visszacsatolás
nagyon izgalmas, mert már a szövegből következtetni
lehet arra, amit végül ő maga létrehoz. A szöveg
számíthat magára abban, hogy létrehozza saját
leszármazottjait. Arra is képes, hogy - mint a számítógép-programok
-, a legváltozatosabb környezeti viszonyokhoz alkalmazkodva,
különféle manipulációkat végezzen.
A két különböző szint tehát egy kód
révén áll kapcsolatban egymással. Az eredmény
valóban meglepő: ez a rendszer egyszerre meghatározó,
meghatározott és ugyanakkor teljesen kiszámíthatatlan.
Milyen távol kerültünk attól a korábbi felfogástól,
amely szerint az élővilág olyan szabályosan
működik, mint egy gondosan beállított 18. századi
svájci óra: ha ismerjük a szerkezetét, kiszámíthatjuk,
hogy egy bizonyos idő múltán hol helyezkednek el a
számlapon a mutatók. Az élő szervezetekre előre
nem látható helyzetek és körülmények
sora leselkedett, ezért felépítésük és
működésük is felkészült minden váratlanra,
kiszámíthatatlanra. Ez a csodálatos előrelátás
lépten-nyomon megnyilvánul, de érdekes módon
egyáltalán nem mond ellent a determinizmus törvényének.
A memória és a manipulációs képesség,
valamint e két szintet összekapcsoló kód rendkívüli
tulajdonságokkal fegyverzi fel az élő szervezeteket.
Az egymásnak megfelelés, a kölcsönös kiegészítés
törvénye, amely értelmében az első szöveg
négy betűjének a második szöveg négy
betűje felel meg, az első biológiai funkció.
Ez teszi lehetővé, hogy egy szövegről tökéletesen
hű másodpéldány készüljön,
függetlenül a szöveg szemantikai jelentésétől:
bármilyen módon előállított, akár
mesterségesen kialakított DNS-darabkát is abszolút
hűséggel le lehet másolni.
A második biológiai funkció, vagyis a genetikai
kód, két szakaszból áll. Az első az
eredeti, négybetűs szöveg átírását
jelenti egy másik, az előzőtől alig különböző,
szintén négybetűs nyelvre, majd a következő
szakaszban a proteinek húszbetűs ábécéjével
írott nyelvre. A második átíráskor olyan
átalakulás játszódik le, amely során
a program szövegéből kiindulva manipuláló
elemek jönnek létre, és ezek magát a programot
is manipulálják majd.
A természetes veszélyesebb lehet, mint a mesterséges
Egy ilyen bonyolult helyzetben, ahol mindent az itt felsorolt négy
folyamat és két törvény irányít
(ez utóbbiak közül az egyik a genetikai kód törvénye),
hogyan is élhetnek, létezhetnek, fejlődhetnek az élő
szervezetek? A biológiában használunk egy alapfogalmat,
amely a dolgok közötti kapcsolatokra vonatkozik, és amely
alig vagy csak igen kis mértékben érvényes
a kémia és a fizika területére: ez a működés
fogalma. Amikor egy biológiai egyedről beszélünk,
elsősorban a működése érdekel. Ez az egyed
létezik, és egy adott cél érdekében
véghezvisz bizonyos tevékenységeket. Minden élő
szervezetnek, az élővilág minden egyedének
a működése, a tevékenysége egy bizonyos
célt szolgál.
Sokan feltételezik, hogy valamilyen külső hatás
érvényesül ebben a célszerűségben:
az élő szervezet olyan anyagi rendszer, amelyet egy külső
hatás irányít bizonyos célok felé. Az
elmélet igen népszerű a hívők körében.
Érvelésük logikus, de megfeledkeznek arról, hogy
az élő szervezetek céljainak kiválasztása
egyáltalán nem szükségszerű, és
elérésük, megvalósításuk anyagi
feltételeit különleges módon igyekeznek biztosítani.
Francois Jacob barkácsolásról beszélt. Ez az
élő szervezetek opportunizmusig menő alkalmazkodási
képessége, az az adottságuk, hogy akár a jég
hátán is megélnek. Ennek köszönhetően
mindig úgy fejlődnek, hogy a rendelkezésükre
álló lehetőségeket kihasználva (csakis
a már adott lehetőségeket!), folyton új funkciókat
találnak ki maguk számára. Az élet rendkívüli
sajátossága, hogy bármilyen meglévő
adottságból kiindulva képes új funkciókat
kialakítani.
Egy metaforával szeretném érzékletesebbé
tenni az élő szervezetek funkcióteremtő képességével
kapcsolatos elképesztő felfedezéseket. Nyár
van, és az íróasztalomnál ülök. Körülöttem
papírok. A hátam mögött tárva-nyitva az
ablak, és én elmerülten olvasok valamit. Hirtelen szellő
támad. Ha a papírjaim szétszóródnának,
összekeverednének, nagy bajban lennék. Hirtelen becsukom
a könyvem, és a papírlapokra teszem. A könyv új
feladatot lát el, egészen másfélét,
mint az imént. Most az számít, hogy egy elég
nagyméretű, téglalap-alakú, súlyos test,
és papírnehezékként használhatom. Ugyanilyen
funkcióváltozások játszódnak le
rendszeresen az idők folyamán a biológiai egyedek
szerkezetében is. Ha megpillantok egy könyvet, és azt
mondom: "Íme, egy könyv", lehet, hogy tévedek, mert
egy adott helyzetben az bizony nem könyv, hanem papírnehezék.
Jelenleg genom-sorozatok programjáról, ezen belül genom-szövegrészletekről
beszélünk, és megállapítjuk, hogy milyen
funkciókat látnak el: "Ez és ez a funkció ennek
meg ennek a szakasznak felel meg" irányít közöljük
nagy magabiztosan. Pedig ez tévedés, ami abból az
illúzióból adódik, hogy ha sikerült megismernünk
bizonyos konkrét alkotórészeket, akkor már
értjük is a biológiát.
Az élő szervezetek fejlődése igen sajátos.
Ezek olyan anyagi szerveződések, amelyek, mivel a Föld
felszínének a hőmérséklete adott, bizonyos
termikus törvényeknek kénytelenek engedelmeskedni. A
hőmérsékleti behatároltság miatt egyetlen
fizikai vagy kémiai folyamat sem tökéletesen megismételhető.
A válaszadó ismétlések (replikációk)
során tehát több variáció jön létre.
Amikor az élő szervezetek önmagukhoz hasonló
új élő szervezeteket hoznak létre, ez a második
nemzedék soha nem tökéletesen azonos az előzővel.
Az új életkörülmények majd kiválasztják
közülük azokat, amelyek jobban tudnak alkalmazkodni. Ez
a természetes kiválasztódás törvénye,
de ez passzív, nem pedig teremtő, dinamikus folyamat. Nem
a legalkalmasabb egyedek maradnak fenn, amint azt Spencer is megállapította,
mert olyan, hogy legalkalmasabb, nem létezhet. Ezt a kérdést
senki nem tudná eldönteni. Bizonyos pillanatnyi körülmények
között egy bizonyos szervezet képes a fennmaradásra,
és ez a túlélés teszi lehetővé
a kiválasztódását. De ez mindenképpen
passzív, mechanikus válogatás eredménye, csupán
a teljesen életképtelen egyedek lemorzsolódását
segíti elő.
A felerősödő hatás az élővilág
második jellemző vonása. A kémiai-, fizikai-
és atomkísérletek során keletkezett veszélyes
anyagok hatása az idő múlásával arányosan
csökken. Egy káros következményekkel járó
biológiai kísérlet után a károsult,
sérült egyedek száma idővel folyamatosan nő,
egyre több gondot okozva a környezetben. Ezért fogadták
az emberek ösztönös aggodalommal azt a hírt, hogy
a tudósok élő szervezetek genetikai módosításával
kísérleteznek. Pedig erről a kérdésről
érdemes lenne többet megtudniuk, mert ezen a téren a
természetes, ami már eleve beépült a környezetébe,
sokkal veszélyesebb lehet, mint a mesterséges. Mindannyian
emlékszünk a tragikus kimenetelű vérátömlesztésekre,
majd a kirobbant botrányra: az AIDS-fertőzött vér
beadása azért volt végzetes, mert a vér eleve
alkalmazkodott az emberi szervezethez.
De térjünk vissza a funkciók kialakulásához.
A szem üvegtestének átlátszóságát
tanulmányozva jól megérthetjük ezt a folyamatot.
Az üvegtest alkalmazkodóképességének köszönhetően
(ez ötvenéves kor után általában erősen
csökken) a környezetből pontos kép érkezik
a retinára. Ehhez szükség van az üvegtest sejtjeinek
a kialakulására, amelyek egymásra boruló rétegekbe
rendeződnek, mint amilyenek a hagyma belsejét alkotják.
A kor előrehaladtával egyre több ilyen réteg
jelenik meg, és amint az üvegtest egyre nagyobb lesz, a szemizmok
mind nehezebben tudják összehúzni. Az üvegtest
sejtjei átlátszóak. Amikor elkezdték tanulmányozni
az üvegtestben lévő proteineket (amelyeket korábban
manipuláló elemeknek neveztünk), felfedezték,
hogy egyesek közülük igen koncentráltan fordulnak
elő, tehát könnyen kiválaszthatók, azonosíthatók.
Ezeknek a krisztallinoknak, a szemlencsét alkotó szerves
anyagoknak a fizikai és kémiai jellemzőit tanulmányozva
megállapították, hogy éppen olyan szabálytalanul
rendeződnek el, mint az üvegmolekulák, azért,
hogy ne befolyásolják a rajtuk áthaladó fény
irányát.
Aztán megjelentek a szakaszok programjai. Eleinte csak egyes
géneket, később már genomokat, azaz egész
géncsoportulásokat rendeztek szakaszokba. Elkezdték
vizsgálni a krisztallinokat, és rájöttek, hogy
valahonnan már ismerősnek tűnnek, a megtévesztésig
hasonlítanak valamihez, aminek semmi köze a szemhez. Ez a valami
egy hidrogénmentes tejsav, egy enzim, de ez a szemben nem mint ilyen
működik, mert egyszer régen elhatározta, hogy
addig koncentrálódik, míg végül sikerül
áttetsző anyagot alkotnia. A krisztallinok körül
felfedeztek újabb proteineket, amelyek molekula-kísérőként
igyekeznek restaurálni a formájukat vesztett szerkezeteket.
Protein-kísérőknek nevezik őket, mert
- mint egykor a gardedámok a fiatal lányokat - mindenhova
elkísérik a proteineket. Ezek a kísérők
rendkívül fontos szerepet játszanak az üvegtestben,
mivel képesek a deformálódott proteinek eredeti alakját
visszaállítani. Idős korban mindannyiunkat fenyeget
a hályog kialakulása. A szem lassanként elveszíti
átlátszóságát, mert a krisztallinok
egyre rosszabbul működnek, és a protein-kísérők
sem végzik elég hatékonyan molekula-karbantartó
munkájukat.
Gondoljuk csak végig: egy emberélet folyamán az
üvegtest óriási mennyiségű ibolyántúli
sugárzást szenved el, és ez a sugárzás
károsan hat a szemlencse proteinjeire. Ha nem tevékenykednének
a szorgos karbantartó sejtek, a hályog sokkal korábban
jelentkezne.
Egy egészen más területet tanulmányozva a
kutatók felfedezték, hogy amikor a sejteket sokkszerű
hőhatás éri, a proteinek zöme helytelenül
reagál. Van azonban egy sajátos csoportjuk, és ezek
megpróbálják helyrehozni a hibás lépések
következményeit. A fejlődés során az üvegtestet
alkotó sejtek kitaláltak maguknak egy elsődleges feladatot,
megszerezve egy másik proteincsoportnak a sokkhatásokat
(általában hő- vagy vegyi hatást, például
a savak maró hatását) kivédő funkcióját.
Ez a csoport a molekula-kísérő proteineken kívül
olyan proteineket is tartalmaz, amilyenek az üvegtestben vannak. A
bőrsejtekben is vannak proteinek. Amikor megégetjük
magunkat, ezek gyorsan akcióba lépnek. Azonnali döntés
születik az ellenőrzőrendszerben ezeknek a proteineknek
a szintéziséről, majd a vészhelyzet megszűntével
a folyamat leállításáról.
Az üvegtest ellenőrzőrendszere viszont hibásan
működik, és akkor sem áll le, amikor a sokkhatás
megszűnik. Ez a meghibásodott "műszer" az oka annak,
hogy az üvegtestben egyre nagyobb sejtkészletek halmozódnak
fel. Ez máshol nem okozna bajt. De az üvegtest esetében,
amely igen érzékeny sejt-együttes, a retina fölött
helyezkedik el, súlyosak a következmények. Láttuk,
hogyan ment végbe az evolúció folyamán a funkciók
megszerzése, emlékszünk még a papírnehezék
példájára. Az üvegtest átlátszóságának
más szerep is jutott. Csak a szerencsén múlott, hogy
egy sor genetikai véletlen eredményeként bizonyos
sejtek, éppen megfelelő mennyiségben, állandóan
ezeket a proteineket fejezték ki, míg egyszercsak valamennyien
átlátszóvá váltak, kivéve a vázukat.
Itt is egy már adott funkcióról van szó, de
ez a funkció merőben más feladatot lát el:
ennek célja a retina védelme.
De lássunk még egy utolsó példát,
amellyel végérvényesen megcáfolható,
hogy az élő szervezetek, az emberek úgy működnek,
mint valami gépezet. Sokan figyelik aggodalommal az emberi génekkel
folytatott kísérleteket. A genetikai sajátosságok
megismerése után az általános emberi tulajdonságok
számbavétele és rangsorolása következik.
Az embert éppen úgy lehet háziasítani, mint
egykor a körülöttünk élő állatokat.
Jogos az aggodalom, de szerencsére erre soha nem kerül sor.
Abból, hogy megismerünk egy genomot, még nem következik,
hogy azt is meg tudnánk mondani, milyen tulajdonságai vannak
a szóban forgó személynek. A genom és a személy
sajátosságai között nincs mechanikus összefüggés.
A funkciók kialakulását irányító
mechanizmus működése nem számítható
ki előre. Adódnak váratlan sürgősségi
helyzetek, amikor az egyénnek megfelelően kell reagálnia,
hogy a leszármazottai életben maradjanak. Soha nem lehet
előre látni, előre megtervezni az új funkciók
kialakulását, szelektálódását.
Az eugenika értelmetlen fogalom.
Esetleg szükség volt egy fejre, egy farokra
Elképzelhető, hogy az embereket rettenetesen agresszívvá
tegyék, hiszen kitenyésztettek már agresszív,
és nagy- meg kis testű, bozontos bundájú és
rövid szőrű kutyafajtákat is. De azt soha senki
nem fogja tudni meghatározni, hogy mi teszi az embert emberré,
mitől függ az alkotóképesség, mitől
lesz jobb valaki, és milyen is az eszményi ember. Ez teljes
képtelenség, amit egy példával fogok bizonyítani.
Az élet úgy 3 milliárd 800 millió évvel
ezelőtt jelent meg a Földön, amikor még mindenütt
óriási szabad, élőlények nem lakta területek
voltak. Az első élőlényeknek igazán
rengeteg hely állt a rendelkezésére, szaporodhattak,
sokasodhattak kedvükre, biztosak lehettek benne, hogy nem zavarják
a szomszédokat. Az élőlényeknek, akárcsak
a fizikai rendszereknek, az a célja, hogy minél nagyobb teret
töltsenek be, a rendelkezésükre álló lehetőségeket
kihasználva mindent elfoglaljanak. Erre a legeredményesebb
módszer a szaporodás, önmaguk megsokszorozása.
De ez a folyamat időben behatárolt, mert hamar eljön
a nap, amikor már a szomszédokra is tekintettel kell lenni.
Van egy jól bevált, bár brutális eljárás:
valahogyan meg kell szabadulni a többiektől, például
meg lehet enni őket, és elfoglalni az így felszabadult
helyet. Ehhez először is szükség van egy radarra,
amely jelzi, hogy saját társaival vagy idegenekkel van-e
dolga. A második elengedhetetlen funkció már ebből
adódik: praktikus, ha a radarral ölni is lehet. A jelzőkészülék
tehát egy olyan központhoz kapcsolódik, amely mérgező
anyagokat termel és juttat el hozzá. Most már meg
tudja ölni a többieket, és utána meg is eheti őket.
Így "találták fel" a baktériumok már
a legősibb időkben az antibiotikumokat, amelyeknek igen sok
fajtája létezik. Ugyanakkor az antibiotikumokat előállító
baktériumnak óvatosnak kellett lennie, nehogy önmagát
is elpusztítsa. Immunissá kellett válnia a saját
fegyvereivel szemben. Ez a rendszer igen elterjedt az egész természetben.
Íme az egyik legősibb funkció-együttes: jelzőkészülék,
központi irányítású hatóanyag-termelés
és immunitás. (Az idők folyamán a többiekkel
való kapcsolat új formái is kialakultak: az együttműködés,
az élősködés, a ragadozók és a
zsákmányállatok száma közötti egyensúly
- a természet a megoldások elképesztő gazdagságát,
változatosságát produkálta.) Az egyik ilyen
módszer csak valamivel későbben, úgy egymilliárd
éve jelent meg. A lényege az volt, hogy több sejt összefogott,
és közösen létrehozták a többsejtű
élőlényeket. Ezeken belül újabb funkciókat
kellett megteremteni. Egy több sejtből álló szervezetben
olyan kényszerhelyzetek alakultak ki, amelyeket meg kellett oldani.
Esetleg szükség volt egy fejre, egy farokra, kellett ügyelni
a szimmetriára is, szóval bőven akadt feladat, és
minden feladat újabb funkciók megjelenésére
várt.
A szervezetek egyre bonyolultabbak lettek, míg a fejlődés
elvezetett a rovarokig, majd magához az emberhez. A rovarokkal kapcsolatban
nemrég felmerült a kérdés, hogy mi teszi őket
ellenállókká a mikrobákkal szemben. Talán
van valami sajátos védekezési mechanizmusuk? A kísérletek
során a testükbe mikrobákat fecskendeztek. Amikor egy
muslicába (Drosophilia) gombát fecskendeznek, az előbb
leírt folyamatok sora indul el. Egy jelzőrendszer felismeri
a gombát, azonnal kitermeli a megfelelő antibiotikumot, amelynek
a neve természetesen drosomycin lett. A kutatók rájöttek,
hogy máshol, más körülmények között
találkoztak már ezzel a védekezési reakció-folyamattal,
de abban az összefüggésben egészen más funkciója
volt. A légylárva-embrió fejlődése egy
bizonyos szakaszában játszódik le hasonló jelenség,
amely a differenciálódás során a hasi-háti
tengely kifejlődését, a hasi és háti
rész egymáshoz való viszonyát határozza
meg. Tehát az antibiotikumok előállításának
ez az ősrégi mechanizmusa a fejlettebb, többsejtű
élőlényeknél az egyed alakjának a meghatározását
irányítja.
Vigyük tovább ezt a gondolatot: ha vannak védekező-rendszereink,
és immunisak lettünk egy sor betegséggel szemben, azt
nem az intelligenciánknak köszönhetjük, hanem annak,
hogy őseink túlélték a pestist, a kolerát
és a feketehimlőt. Nagyon sok hasonló funkcionális
immunmechanizmus áll a rendelkezésünkre. A mai betegségekkel
vívott harcaink is éppen így kihatnak majd későbbi
leszármazottaink tulajdonságaira. Mindebből logikusan
következik, hogy az eugenika teljes képtelenség.
Beszéljünk még egy kicsit arról, hogy hogyan
is épülnek fel az élő szervezetek. A gének
elhelyezkedése a kromoszómában, a genom szerkezetének
kialakulása nem véletlenszerű, hanem szorosan összefügg
a sejt felépítésével. A program formája
és a sejt alakja között szoros összefüggés
van. A többsejtű szervezeteknél ezt a jelenséget
már elég régóta tanulmányozzák.
Megfigyelték, hogy például a rovaroknál a gének
elhelyezkedése pontosan megfelel a testrészek elhelyezkedésének,
a fejtől egészen a farokig. Amikor egy kísérlet
során az egyik gént máshova helyezik, az ennek megfelelő
testrész is máshol fog kifejlődni. Egy gyümölcslégy
egyetlen génjének áthelyezésével elérhető,
hogy a rovar lába a csápja helyére nőjön.
A program modulokból áll, és ez az élőlények
testének szelvényezettségében mutatkozik meg.
Hasonlítsuk össze a rovarokat az emberrel, majd mindkettőt
a rákok osztályával. Míg az egyiknél
a fő idegpályák a háton haladnak végig,
a másiknál a hasi oldalon helyezkednek el. Nálunk,
embereknél a fő idegpályák a hátgerincben
vannak, a rovaroknál is a háti részen találhatók.
A rákoknak mindössze két génje került máshová,
de ez is elég volt ahhoz, hogy fő idegpályáik
a hasi oldalon legyenek. A tervrajz változása a homárnál
egy fontos szerv helyzetét is megváltoztatta.
A legújabb kutatások szerint a gyümölcslegyek
felépítése szolgált az emberi test modelljéül,
mivel a drosophilia és sok más állat, elsősorban
az emlősök génprogramja ugyanúgy rendeződik
el. A különbség csupán annyi, hogy az embernél
egy "vonósnégyes" irányítja a szerkezet felépítését:
nem egyetlen kottából egyetlenegyszer, hanem négy
egymás mellé helyezett kottalapról egyidejűleg
játsszák a dallamot, amely meghatározza a szelvényezettségünket,
mert testünk felépítése szelvényezett.
Gondoljunk csak a gerinccsigolyákra és a bordák elrendeződésére.
Szelvényezettek vagyunk, de ez nem szembetűnő, mert
- mint egy vonósnégyes előadásában -,
a dallamok kissé eltérőek. Így hát néhány
csigolyánk teljesen átalakult, az egyik például
azért, hogy létrehozza a koponyát. Ennek ellenére
világosan kirajzolódik a közös szerkezeti tervrajz
alapgondolata.
Mindent összegezve elmondhatjuk, hogy az élő szervezetek
hasonló program szerint épülnek fel, és ez szigorúan
megszabja szerkezetük kialakulását. Ugyanakkor azt se
feledjük, hogy bár az eleve determináltság a
program szerves alkotóeleme, mégis mindegyre teljesen meglepő
megoldásokkal lep meg bennünket.
NAGY ZSUZSANNA FORDÍTÁSA
Kérjük küldje el véleményét címünkre: lettre@c3.hu