Mi is az a párhuzamos fejlődés?
A számítógépvírusok egyre nehezebben
kivédhetők, így a vírusirtó-programok
is egyre bonyolultabbak lesznek. A számítógépvírusok
és a vírusirtó-programok között szakadatlan
versengés folyik. Ilyen egyszerűen szemléltethető
a párhuzamos fejlődés, ez a vég nélküli
folyamat, amely során a versengő felek egyike sem hajlandó
átengedni az elsőbbséget a vetélytársnak.
A kórokozók, az élősködők és
gazdáik: kíméletlen küzdelem
A kórokozó vagy az élősködő
(pl. az influenzavírus vagy az iskolásokat járványszerűen
támadó fejtetű) rá van utalva egy másik
élőlényre, számára mindig egy másik
élő szervezet biztosítja az élőhelyet
és az energiaforrást. A két fél között
igen szoros specifikus kapcsolat alakul ki: egy bizonyos kórokozó
igen gyakran csak egy bizonyos gazdára vagy az ahhoz igen hasonló
szervezetekre specializálódik.
A párhuzamos fejlődés tanulmányozása
során szem előtt kell tartanunk a sikeres túlélés,
a sikeres szaporodás fogalmát, amit az angolszász
szakirodalom fitness-nek hív. A kórokozó, az élősködő
és a gazda szervezete közötti kapcsolatban az előbbi
fitness-foka emelkedik, ha a természetes kiválasztódás
lehetővé teszi számára a gazda hatékonyabb
kihasználását. Válaszként a gazda szervezete
is javítja saját fitness-ét, és így
eredményesebben védekezhet a fertőzés ellen.
Ebben az esetben minden feltétel adott a párhuzamos fejlődés
kialakulására. Ha az egyik fél új fegyvert
talál fel, a másik azon nyomban szintén egy újfajta
fegyvert vet be. A fegyver szó itt természetesen viselkedésbeli,
fiziológiai, molekuláris alkalmazkodást jelent, a
feltalál pedig mutációkból származó
genetikai változatok természetes kiválasztódására
utal. Ebben a konfliktusban a párhuzamos fejlődés
két olyan küzdőfelet állít szembe, akiknek
tökéletesen ellentétesek az érdekeik. A biológusok
szerint éppen olyan fegyverkezési verseny folyik közöttük,
mint az egymással szemben álló államok között.
Mindkét esetben kialakul néha némi ingatag egyensúly,
amely azonnal veszélybe kerül, amint az egyik fél feltalál
egy új fegyvert, amire a másiknak egy még ütőképesebb
fegyverrel kell válaszolnia.
A kórokozó és a gazdaszervezet viszonylatában
a fegyverkezési hajsza egymást követő szakaszokban
zajlik. Az első lépés a kórokozóban
játszódik le: kiválasztódnak azok a génjei,
amelyek javítják a fertőzési folyamat sikerének
valószínűségét. Válaszlépésként
a gazda szervezetében is kiválasztódnak azok a gének,
amelyek megakadályozhatják a fertőzést. A gazdaszervezet
védekező génjei az immunrendszer részei. A
harmadik lépésben a kórokozónak olyan génekre
lesz szüksége, amelyek lehetővé teszik a túlélését
az immunrendszer által létrehozott ellenséges környezetben
is.
Ez a párhuzamos fejlődés nyilvánvalóan
igen sokáig eltarthat . . . Valószínűleg éppen
ezért van és lesz is mindig olyan sokféle kórokozó,
élősködő. A párhuzamos fejlődés
nagyon emlékeztet a ragadozók és zsákmányállataik
harcára: a macskák időtlen idők óta
tökéletesen alkalmazkodtak az egérfogáshoz, az
egerek pedig mindent elkövetnek, hogy mentsék az életüket.
A végeredmény: mind a mai napig vannak macskák, és
az egerek sem pusztultak ki. A gyermekek jól tudják, hogy
Jerry mindig túljár a Tom eszén, és sorra meghiúsítja
a macska ördögi terveit. Gene Deitsh (Warner Bros) bizonyára
nem is sejtette, hogy az együttfejlődést milyen pompás
példával sikerült szemléltetnie.
Orchideák és pillangók: lappangó konfliktusok
A Madagaszkáron élő orchideák egy csoportja
és a beporzásukat végző pillangók közötti
kapcsolatnak semmi köze az élősködéshez,
itt szimbiózisról, kölcsönösségről
beszélünk. Miben is különbözik a kétféle
kapcsolat? Míg az élősködő kihasználja,
kizsákmányolja a társulás másik tagját,
a szimbiózisban résztvevő feleknek kölcsönösen
szükségük van egymásra.
Több orchideafajta virágpora kis csomókba tapad
össze, és a virágjaikban lévő henger alakú
nektáriumok, a mézfejtő-csövecskék édes
nektárt termelnek. Miközben a pillangók hosszú
pödör-nyelvükkel a nektárt isszák, a fejük
hozzáér a porzókhoz, és a virágporcsomók
rátapadnak. Virágról-virágra szállva
szállítják a virágport, és elvégzik
az orchideák beporzását. A növénynek az
az érdeke, hogy a pillangók feje minél erősebben
ütődjék a porzókhoz, és minél több
virágpor csomócska tapadjon rá. Ezért előnyös,
ha a mézfejtő-csövecskék minél hosszabbak,
mert így a rovarok csak erőteljesebb mozdulatok árán
érhetik el a nektárt. Ha a pillangó minden erőfeszítés
nélkül hozzájutna lakomájához, nem tapadnának
rá pollencsomók. Így történhetett, hogy
lassanként olyan virágok választódtak ki, amelyeknek
igen hosszú a mézfejtője, és ezzel rákényszerítették
a pillangókat a beporzás elvégzésére.
Ezzel azonban együtt járt egy érdekes folyamat: a pillangók
közül azok maradtak fenn, amelyeknek az átlagosnál
hosszabb volt a pödörnyelve, mert ha rövidebb volt, bizony
a lepke éhes maradt, és a rosszul táplált rovarok
szaporodása sem volt sikeres. Ez az érdekes párhuzamos
fejlődés végül hihetetlenül hosszú
mézfejtőjű orchideavirágok és se vége,
se hossza pödörnyelvű lepkék kialakulásához
vezetett. Az Angraecum sesquipedale-virág nektáriumának
hossza 28-32 cm, míg a beporzását végző
Xantophan morgani több mint 25 cm-es pödörnyelvvel büszkélkedhet.
Ez a példa is meggyőzően bizonyítja, hogy
az élőlények többféle társulása,
az élősködés és a szimbiózis is
vezethet párhuzamos fejlődéshez. A magyarázat
nagyon egyszerű: minden élőlény mélységesen
önző, és egyetlen cél vezérli, az, hogy
átadja génjeit a következő nemzedéknek.
Bár a pillangók és orchideák kapcsolata szépen
összehangolt kölcsönös segélynyújtásnak
tűnik, ne keressünk benne mélyebb értelmet.
Lewis Carroll Szívkirálynője
Hogyan illeszkedik be a párhuzamos fejlődés a
Fejlődés (így, nagy F-fel!) nagy ívű
folyamatába? Csak néhány érdekes történet
lenne az élővilág változatosságának
szemléltetésére, vagy ennél sokkal fontosabb:
talán éppen megkérdőjelezi a fejlődés
fő irányát?
Leigh Van Valen (a chicagói egyetem tanára) szerint a
fajok fejlődésének motorja a többi olyan faj,
amellyel meg kell osztaniuk energiaforrásaikat. A faj adaptációs
fejlődése változást idéz elő
a környezetében, amely egyben a körülötte élő
fajok élőhelye is, és ezzel arra kényszeríti
a többieket, hogy ők is alkalmazkodjanak a megváltozott
körülményekhez. A folyamat azonban itt nem ér véget:
a többi faj adaptációja is módosítja a
környezetet, amely ismét alkalmazkodásra készteti
az első faj egyedeit, és így tovább, és
így tovább, az idők végezetéig. Mindez
az energiaforrások végességével magyarázható.
Van Valen szerint mindegyik faj döntetlent akar elérni, és
ezt a játszmát Szívkirálynő-hipotézisnek
nevezte el.
A Szívkirálynő alakját Lewis Carroll Alice
Tükörországban című meseregényéből
vette. Alice, a mese hősnője a Szívkirálynővel
kézenfogva Csodaország kertjében szalad egy úton.
A kislány meglepődve tapasztalja, hogy bármilyen gyorsan
futnak, a táj körülöttük állni látszik.
Megkérdi a királynőtől, hogy ez hogyan lehetséges.
A királynő válasza: azért futnak, hogy egy
helyben maradjanak, és ezért nem változik a táj.
Valahogy így történnek a dolgok a párhuzamos
fejlődés során is. Az egymással versenyben
álló fajok mindegyike igyekszik előnyökhöz
jutni, állandóan új meg új adaptációs
stratégiákat talál ki, de belső tulajdonságaik
végül is változatlanok maradnak. Ez azért is
egészen nyilvánvaló, mert a két (esetleg néhány)
faj állandó társulásban él hosszú-hosszú
idők, évmilliók óta. A kiválasztódás
útján elért előnyt a többiek rövid
időn belül behozzák. Matt Ridley erről beszélve
igen szemléletesen azt mondta, hogy a fejlődés
mindig csak relatív...
A Szívkirálynő-hipotézis segítségével
könnyebb megérteni az egyre bonyolultabb élő
szervezetek kialakulásának folyamatát, amely három
és fél millió év alatt vezetett el az első
molekuláktól a homo sapiens-ig. Ha a hipotézist elfogadjuk,
be kell ismernünk, hogy a fejlődés mozgatói -
a többiek. Ez mit sem von le a nagy fizikai-földrajzi változások
(a szárazföldek kiemelkedése az ősóceánból,
a kontinensek vándorlása, a vulkánkitörések,
az éghajlatváltozások) óriási jelentőségéből,
hiszen bizonyos időszakokban ezek döntő módon
befolyásolták a fejlődés irányát.
Ezekkel a változásokkal magyarázható, hogy
a fejlődés soha nem volt olyan egyenletesen lépcsőzetes,
mint ahogyan azt a 20. század derekán látták.
A genom és a kultúra párhuzamos fejlődése
Amikor az ember megjelent a Földön, a párhuzamos fejlődés
teljesen új formája alakult ki, amely már nem két
faj, hanem két folyamat között megy végbe. Ettől
kezdve beszélhetünk a genom és a kultúra párhuzamos
fejlődéséről.
Marcus Feldman (a stanford-i egyetem) és Kevin Laland (a cambridge-i
egyetem tanára) azt állítja, hogy amint az ember képes
volt szerszámokat előállítani, képes
volt ezeket az ismereteit tovább is adni a következő
generációknak, de ez az átadás már nem
a gének, hanem a kultúra területén ment végbe.
Érdekes módon az emberi társadalomban végbemenő
kulturális változások is Lamarck igazát bizonyítják:
a kultúra területén a megszerzett (anyagi, spirituális
vagy ismereti) jelleget adjuk tovább.
Azért beszélünk a genomok és a kultúra
párhuzamos fejlődéséről, mert a nemzedékről
nemzedékre szálló kulturális hagyományok
révén az ember erősen befolyásolta a genetikai
információ természetes kiválasztódását.
Gyakran idézzük fel a mezőgazdaság feltalálását.
Ez volt az első lépés azon a hosszú úton,
amely a kezdeti kis egyenlőtlenségektől előbb
oda vezetett, hogy egyesek nagyobb földterületekre, több
vagyonra tettek szert, majd az egyenlőtlenségek növekedésével
kialakultak a királyságok, a birodalmak, a feudális
viszonyok... Az emberek között létrejött rangsor,
a hierarchikus rend nagymértékben befolyásolta a gének
továbbadását. Matt Ridley példákkal
bizonyította, hogy egészen a legújabb idők
kezdetéig a hatalom birtoklása biztosította a saját
leszármazottak nagyobb számát. Fei-Ti kínai
császárnak (Nan-dinasztia) 10.000 ágyas állt
a rendelkezésére. Laura Berzigtől tudjuk, hogy a Tang-dinasztia
császárai (i. u. 7. - 8. század) pontos nyilvántartás
vezettek ágyasaik ciklusairól, hogy értékes
spermájukat ne pazarolják fölöslegesen. Léteznek
olyan kulturális hagyományok, amelyek megváltoztathatják
egy embercsoport genetikai tulajdonságait. Ilyen például
a hagyományosan művelt gyermekgyilkosság, amely megbontja
a nemek közötti egyensúlyt. A modern orvostudomány
minden bizonnyal gyengíti a betegségekkel szembeni ellenállás
génjeinek kiválasztódását. Valószínűleg
még a szemüveg feltalálásának is vannak
káros következményei: a rövidlátásért
felelős gének kedvükre sokasodhatnak.
Még egy igen érdekes kérdés vetődhet
fel: vajon a nyugati társadalmak családszerkezetének
meggyengülése nem a kultúra és a genomok párhuzamos
fejlődésének egyik következménye? Az ismeretek
megszerzése annyira felgyorsult, hogy a szülők csak
már elavult fogalmakat adhatnának át, ezért
a gyermekek inkább vízszintes kapcsolataikban - vagyis saját
kortársaiknál, saját nemzedékükön
belül - keresik a tudás megszerzésének lehetőségét,
nem bíznak a függőleges mechanizmusokban (az előttük
járó nemzedékek tudásában). A nagypapák
és nagymamák nem sok újat mondhatnak már
nekik . . .
Elmondhatjuk-e, hogy a harmadik évezredben, amikor az emberi
genomba való közvetlen beavatkozás valósággá
válik, a természetes folyamatok csupán kísérőjelenségek
lesznek? Csak abban bízhatunk, hogy a génmanipulációk
célja mindig az orvoslás marad, például így
küszöbölik ki az örökletes betegségeket.
Az előző példákból nyilvánvaló,
hogy az emberszabásúak családjában a genomok
fejlődése a modern ember agyának tökéletesedéséhez,
és ezzel párhuzamosan a kultúra kialakulásához
vezetett, miközben különféle hatásmechanizmusok
révén a kultúra is befolyásolta a genomokat.
Éppen ezért tűnik olyan ellentmondásosnak, hogy
most, amikor a harmadik évezred kezdetén az eddig földrajzilag
egymástól elzárt területek különböző
kultúrái végre szabadon áramolhatnának
mindenfelé, mintha a darwini tanok szerint egymást igyekeznének
kiszorítani, és nem az egymás kölcsönös
gazdagítása lenne a közös céljuk. Ha a Szívkirálynő-elv
érvényesülne ezen a téren is, egymást
gazdagítva mindegyikük megőrizhetné saját
értékeit. De ha tovább vetélkednek, a verseny
végén egyetlen kultúra győzedelmeskedik, és
egyedül uralja az egész világot.
NAGY ZSUZSANNA FORDÍTÁSA
Kérjük küldje el véleményét címünkre: lettre@c3.hu