Ha az SZT-gén nemi kromoszómán helyezkedik el,
akkor nemcsak a genom többi részével kerül szembe: mellékesen az
egész populációt kihalással fenyegeti. Ez abból fakad, hogy egy
ilyen gén – szokásos hátrányos mellékhatásain túl – a nemi arányt
is eltorzítja, sőt az is előfordulhat, hogy az egyik nemet teljesen
eltünteti a populációból. Egy számítógépi szimulációs vizsgálatban
Hamilton (157) egy 1000 hímből és 1000 nőstényből álló
képzeletbeli populációban olyan mutáns hímet helyezett el, amelynek
sodródást okozó Y-kromoszómája jóvoltából csak hímnemű utódai
születtek, nőneműek soha. Mindössze tizenöt nemzedék kellett ahhoz,
hogy e modellpopuláció nőstények hiányában kihaljon. Hasonló hatást
laboratóriumi körülmények között is sikerült demonstrálni (243). Hickey és Craig (177) figyelmét az sem kerülte el, hogy egy ilyen
sodródást okozó Y-gént veszedelmes betegségek terjesztői, például a
sárgalázszúnyog ellen is be lehetne vetni. E módszernek olcsósága
kölcsönözne baljóslatú eleganciát: az ellenszer célba juttatásának
minden munkálatát maga a kór terjesztője végezné el a természetes
szelekcióval karöltve. Olyan volna ez, mint egy biológiai háború,
azzal a különbséggel, hogy halált hozó vírus helyett itt a faj
saját génkészletének egyik génje lenne a fegyver. Lehetséges, hogy
ez sem igazán alapvető különbség (l. 9. fejezet).
Az X-kromoszómához kötött sodródás alighanem ugyanolyan káros
hatással lehet a populációra, mint az Y-kromoszómához kötött
sordódás, legföljebb ilyenkor a populáció kipusztításához több
nemzedékre van szükség (157). Egy X-hez kötött sodró hatású gén hatására a
hímeknek főként nőnemű utódaik lennének, hímneműek alig (eltekintve
a madaraktól, a lepkéktől stb.). Ahogy a 4. fejezetben már esett
róla szó, ha egy haploid hím hártyásszárnyú (Hymenoptera)
befolyásolhatná párja utódokra fordított gondoskodásának mértékét,
a nőnemű utódokat előnyben részesítené a hímneműekkel szemben,
mivel hímnemű utódaiba egyetlen génje sem kerül át. E szituáció
matematikai háttere hasonló az X-kromoszómához kötött sodródáséhoz,
mivel a hím hártyásszárnyú teljes genomja mint egyetlen
X-kromoszóma szerepel (157, 48. o. és 18. lábjegyzet).
Gyakori eset, hogy míg két X-kromoszóma között bekövetkezhet
crossing-over, egy X-kromoszóma és egy Y-kromoszóma között nem.
Ebből az következik, hogy egy X-kromoszóma minden génjének előnye
származhat abból, ha a génkészletben egy X-kromoszómához kötött,
sodródást okozó gén van jelen, amely eltolja a heterogamétás nem
ivarsejtképzését az X-et hordozó gaméták felé. Az X-kromoszóma
génjei tehát bizonyos értelemben összefognak az Y-kromoszóma génjei
ellen, egyfajta „ellenlábas kapcsolódási csoportot” alkotnak,
crossing-over híján nem lévén esélyük arra, hogy Y-kromoszómára
kerüljenek. Valószínű, hogy az X-hez kötött meiotikus sodródási
géneket elnyomó módosító géneket a szelekció nem fogja előnyben
részesíteni, amennyiben az X-kromoszóma egyéb lokuszain
helyezkednek el; ha viszont valamelyik autoszómán találhatók, akkor
igen. Itt tehát más a helyzet, mint az autoszómák SZT-génjei
esetében, ahol a szelekció alighanem az ugyanazon kromoszóma más
lokuszain elhelyezkedő módosító géneket is előnyben részesíti. Az
X-kromoszómához kapcsolt, a heterogamétás nem ivarsejtképzését
befolyásoló SZT-gének tehát a génkészlet autoszomális összetevői
szempontjából törvénysértők, ám a génkészlet egyéb X-kromoszómás
összetevői szempontjából nem tekinthetők annak. Az ivari
kromoszómák génjeinek e feltételezett „szolidaritása” arra utal,
hogy a törvénysértő gén koncepcióját alighanem túlzottan
leegyszerűsítettük: olyan állapotot sugall, amelyben egyetlen
lázadó áll szemben a genom fennmaradó részével. Bizonyos esetekben
azonban célszerűbb a gének „klikkjei” – például az X-kromoszóma
génjei és az összes többi gén – között dúló háborúságról beszélni.
Cosmides és Tooby (67) közhasznú elnevezéssel is szolgál: a gének azon
klikkjeit, amelyek együtt replikálódnak és ezáltal közösek a
törekvéseik, „koreplikonoknak” nevezik. Sok esetben elmosódik a
határ a szomszédos koreplikonok között.
Az Y-kromoszóma génjei esetében e klikkszellemre még inkább
számíthatunk. Nyilvánvaló, hogy amíg csak az Y-kromoszóma át nem
kereszteződik, minden génjének ugyanannyi előnye származik egy
Y-kromoszómához kötött SZT-gén jelenlétéből, mint magának a torzító
génnek. Hamilton (157) vetette föl azt az érdekes ötletet, hogy az
Y-kromoszómák közismert tétlenségének oka (az egyetlen egyértelműen
Y-kromoszómához kötött jelleg a férfiak fülének szőrössége) a genom
egyéb részeiben az Y-t elnyomó módosító génekre ható pozitív
szelekcióban keresendő. Nem tudjuk, miképpen nyomhatja el egy
módosító gén egy egész kromoszóma fenotípusos hatásait, lévén ezek
általában igen heterogének. (Miért nem nyomja el a szelekció
pusztán a sodródást okozó gének hatásait, és hagyja a többi
Y-kromoszómához kötött jelleget békén?) Föltételezem, hogy a
módosító gén fizikailag hat az Y-kromoszómára, mondjuk nagyobb
szakaszokat hasít ki belőle, vagy valamiképpen kizárja azt a sejt
transzkripciós gépezetéből.
A sodródást okozó replikátorok egy bizarr képviselőjét – amely a
szó szokásos értelmében talán nem is tekinthető génnek – tárgyalja
Werren, Skinner és Charnov (369), akik egy parazitoid darazsat, a Nasonia
vitripennist tanulmányozták közelebbről. E darázsfaj hímjeinek
létezik egy Dl-nek, avagy „nőstény utód nélkülinek” nevezett
változata. A darazsaknál, lévén haplodiploidok, a hímek csak
nőstény utódaiknak adják tovább génjeiket: párjuknak ugyan lehetnek
hím utódaik, de azok haploidok, és „apátlanok”. Ha egy Dl hím
párzik egy nősténnyel, a születő utódok mindegyike hímnemű,
többségük maga is Dl hím lesz. Bár az apai ivarsejt magjából a hím
utódba egyetlen gén sem kerül át, a Dl faktor eszerint mégis
eljuthat valamiképpen az apából a „fiúba”. A Dl faktor gyorsan
terjed, éppen úgy, ahogy egy meiotikus sodródást okozó Y-kromoszóma
terjedne. A Dl faktor fizikai mibenlétéről semmit sem tudunk. Annyi
bizonyos, hogy nem része a sejtmag genetikai anyagának, elméletileg
még az is lehetséges, hogy nem nukleinsavból épül fel; Werren és
munkatársai úgy gondolják, hogy citoplazmatikus nukleinsavból áll.
Mindenesetre elméletileg a Dl hím által a párzótársra gyakorolt
bármiféle fizikai vagy kémiai hatás, amelynek következtében annak
Dl fiai lesznek, terjedhet olyan módon, mint egy sodródást okozó
Y-kromoszóma, és az 5. fejezetben elmondottak értelmében aktív
csíraplazma-replikátornak minősül. Emellett hamisítatlan
törvénysértő, hiszen önmaga terjesztésével az őt hordozó hím összes
sejtmagban foglalt génjének kárára van.
Önző ondósejtek
Egy élőlény diploid sejtjei bizonyos
kivételektől eltekintve genetikailag mind azonosak, míg az általa
képzett haploid ivarsejtek genetikailag mind különbözőek. Az
ejakulátumban lévő nagyszámú ondósejt közül csak egyetlenegy
termékenyítheti meg a petesejtet, vagyis az ondósejtek
potenciálisan versengenek egymással. Bármely gén, amely a haploid
ondósejtben fenotípusosan megnyilvánulna, előnybe kerülne
alléljaival szemben, amennyiben jótékony hatást gyakorolna az
ondósejt versenyképességére. Egy ilyen tulajdonságú génnek nem
kellene szükségképpen nemhez kötöttnek lennie; bármely kromoszómán
elhelyezkedhetne. Ha nemhez kötött volna, megváltoztatná a nemek
arányát, és így törvénysértőnek minősülne. Ha valamely autoszómán
helyezkedne el, szintén annak számítana, mégpedig ugyanazon
alapvető okból, mint bármely SZT-gén (71): „...ha léteznének olyan gének, amelyek hatást
gyakorolnak az ondósejt működésére, az ondósejtek között versengés
indulna meg, és az a gén, amely növelné az őt magában foglaló
ondósejt megtermékenyítőképességét, egyre gyakoribbá válna a
populációban. Ha ugyanez a gén egyben, mondjuk, a májat is
megbetegítené, nem volna mit tenni; a szóban forgó gén mindenképpen
elterjedne, tekintve hogy a jobb egészség irányába ható szelekció
sokkal kevésbé hatékony, mint az ondósejtek versengéséből fakadó
szelekció”. Természetesen nincs különösebb okunk feltételezni, hogy
egy olyan gén, amely befolyást gyakorol az ondósejtekre, egyben
éppen a májat is megbetegítené, de – mint már rámutattam – a
mutációk többsége káros hatású, így valamilyen nemkívánatos
mellékhatással számolni kell.
Milyen alapon állítja Crow, hogy a jobb egészség irányába ható
szelekció sokkal kevésbé hatékony, mint az ondósejtek versengéséből
fakadó szelekció? Elkerülhetetlenül kialakul bizonyos mennyiségi
kompromisszum, amelyben szerephez jutnak a gének egészségre
gyakorolt hatásai is. Ám ettől függetlenül – és még azt a kétes
eshetőséget is elfogadva, hogy az ondósejteknek csak egy töredéke
életképes (65) –, Crow állítása mindenképpen
megalapozottnak tűnik, mivel az ejakulátum ondósejtjei közötti
versengés igencsak ádáznak látszik.
Millió és millió élni
éhes
Sperma[sejt] közül
Az özönvízből csak egy árva Noé lesz,
Ki megmenekül.
S az elpusztult billiónyi
mínuszból
Éppúgy lehetett Volna Shakespeare,
új Newton vagy egy új Donne –
De én lettem ez Egy.
Míly szégyen, a jobbakat
eltaposva
Bárkára szállni, míg a többi kívülreked!
Mindkettőnknek jobb volna, makacs Homunculus, ha
Te is a halált keresed!
(Aldous Huxley: Ötödik filozófus éneke)[3]
Az ember azt gondolná, hogy egy olyan mutáns
gén javára, amely kifejtené hatását a haploid hímivarsejtben és
ezzel növelné annak esélyeit – például a spermasejt farokszálát
gyorsabb úszásra késztetné, vagy egy olyan „spermicid”
kiválasztását eredményezné, amelyre az őt hordozó ondósejt immunis
–, rögvest olyan gigantikus szelekciós nyomás ébredne, amely
mellett a szóban forgó génnek a diploid testre gyakorolt minden
káros mellékhatása eltörpülne, kivéve a legkatasztrofálisabbakat.
Ám még ha igaz is, hogy a több százmilliónyi ondósejt közül csak
egyetlenegy lesz, „ki megmenekül”, egy adott gén szempontjából
ugyanez a számítás egészen másként alakul. Pillanatnyilag hagyjuk
figyelmen kívül a gének kapcsolódási csoportjait és az újonnan
létrejövő mutációkat. Bármily ritka legyen is egy gén a
génkészletben, ha egy hím diploid genotípusában előfordul, akkor az
ondósejteknek legalább az 50%-ában szintén benne lesz. Ha az egyik
ondósejt egy olyan gént hordoz, amely a versenyben előnyt biztosít
számára, ugyanezt a gént az ejakulátumban lévő versenytársak 50%-a
szintén hordozni fogja. A szelekciós nyomás tehát csak akkor ölthet
csillagászati méreteket, ha az illető mutáció de novo az adott
ondósejt képződésekor bukkan fel; rendszerint azonban ennél sokkal
szerényebb mértékű: sok millió az egyhez helyett mindössze kettő az
egyhez arányú. Ha a kapcsoltságból fakadó hatásokat is figyelembe
vesszük, számításunk bonyolultabbá válik, és az egymással versengő
ondósejtekre ható szelekciós nyomás némileg erősebbnek
adódik.
Akármint legyen is, a szelekciós nyomás mindenképpen elég erős
ahhoz, hogy feltételezhessük: ha az ondósejt haploid genotípusában
lévő gének kifejeződnének, a törvénysértők előnybe kerülnének az
apa diploid genomjának összes többi génjével szemben. Enyhén szólva
szerencsés körülmény, hogy az ondósejtek fenotípusa valójában
nemigen kerül saját haploid genotípusuk ellenőrzése alá (20). Valamiféle genetikai szabályozásnak
természetesen az ondósejtek fenotípusában is érvényesülnie kell, és
a természetes szelekció kétségkívül oly módon válogat az ondósejtek
fenotípusát szabályozó gének között, hogy ezáltal az ondósejtek
alkalmazkodása egyre tökéletesebb legyen. Ám e gének, úgy tűnik,
nem az ondósejt haploid genotípusában, hanem az apa diploid
genotípusában fejeződnek ki, az ondósejt passzívan hordozza
őket.
Lehetséges, hogy a hímivarsejtek genotípusának passzivitása
közvetlenül abból a tényből fakad, hogy e sejteknek nincs
citoplazmájuk – hiszen a gének csakis a citoplazmán keresztül
fejthetik ki fenotípusos hatásaikat. Ez a direkt magyarázat. Ám
gondolatban érdemes legalábbis eljátszani e magyarázat
megfordításával is, ami végső funkcionális magyarázatként
szolgálhat: az ondósejtek kicsiny mérete alkalmazkodás értékű
jelleg, amennyiben megakadályozza a haploid genotípus fenotípusos
kifejeződését. Ez egyben azt is jelentené, hogy fegyverkezési
verseny folyik, egyfelől a hímivarsejtek versenyképességének
növeléséért küzdő (a haploid genotípusban kifejeződő) gének,
másfelől az apa diploid genotípusában kifejeződő gének között. A
fegyverkezési verseny következtében az ondósejtek kisebbé váltak,
és immár nem teszik lehetővé haploid genotípusuk fenotípusos
kifejeződését. Ez a föltevés nem ad magyarázatot arra, hogy a
petesejt miért nagyobb, mint az ondósejtek; egyszerűen elfogadjuk
az anizogámia* tényét, és nem szolgálunk alternatív
elmélettel annak eredetével kapcsolatban (5,
257, 284). Különben nem minden ondósejt kicsi, amint arra
Sivinski (325) egy rendkívül izgalmas áttekintésében
felhívja a figyelmet. Mindenesetre a fenti magyarázatot mint az
egyéb elméletek kiegészítőjét érdemes fontolóra venni. E magyarázat
egyébként analóg Hamiltonnak (157) az Y-kromoszóma tétlenségére vonatkozó,
korábban már érintett okfejtésével.
Zöldszakáll- és hónalj gének
Az eddigiek során tárgyalt törvénysértő gének
között voltak valóságosak, amelyeket a genetikusok ismernek. A
következőkben bemutatandók között azonban vannak olyanok, amelyek –
őszintén szólva – meglehetősen valószínűtlenek. Nem mentegetőzöm
miattuk: gondolatkísérletekhez van szükségem rájuk. Számomra
ugyanolyan segédeszközök a valóságról való helyes gondolkodásban,
mint a közel fénysebességgel száguldó, képzeletbeli vonat a
fizikusok számára.
Képzeljünk el tehát gondolatkísérletünkben egy gént az
Y-kromoszómán, amelynek hatására tulajdonosa nőnemű utódait megöli
és megeteti hímnemű utódaival. Ez nyilvánvalóan az Y-kromoszómához
kötött meiotikus sodródás viselkedésbeli megfelelője. Ha volna
ilyen gén, ugyanazon okok folytán terjedne el, mint egy sodródást
okozó gén, s ugyanabban az értelemben lenne törvénysértő is:
fenotípusos hatása káros volna az adott hím egyed többi génje
szempontjából. Azok a módosító hatású gének, amelyek csökkentik a
leánygyilkos gén fenotípusos hatását – akármelyik kromoszómán
legyenek is, kivéve az Y-kromoszómát –, előnybe kerülnek
alléljaikkal szemben. Bizonyos értelemben hordozója utódainak a
nemét a törvénysértő gén mint saját jelenlétének, illetve hiányának
címkéjét kezeli: a fiú utódok közül bizonyosan mindben jelen van, a
leány utódok közül viszont egyben sincs jelen.
Ugyanilyen gondolatmenettel élhetünk az X-kromoszóma esetében is.
Hamilton (161, 201. o.) mutatott rá arra, hogy a
közönséges diploid fajoknál egy homogamétás nemű egyed
X-kromoszómájának valamely génje 75%-os valószínűséggel azonos az
ugyancsak homogamétás nemű testvér megfelelő génjével. Igy az
emberi faj esetében a leánytestvérek „X-kromoszómás rokonsági foka”
ugyanakkora, mint a hártyásszárnyúak esetében a nőnemű testvérek
átlagos rokonsági foka, és magasabb, mint az emberi fajban a
leánytestvérek átlagos rokonsági foka. Hamilton azt a feltevést is
megkockáztatta, hogy az X-kromoszómás rokonság lehet a magyarázata
annak, hogy a madaraknál a fiókák körül segédkező egyedek általában
azok idősebb hímnemű testvérei, nem pedig idősebb nőnemű testvéreik
(a madaraknál ugyanis a hím a homogamétás nem). Arra is rámutatott,
hogy a madarak esetében az X-kromoszóma nem kevesebb, mint 10%-át
képviseli a teljes genomnak, így elképzelhetőnek látszik, hogy a
„fivéri” gondoskodás genetikai tényezői az X-kromoszómán
helyezkednek el. Ha ez igaz, a fivéri gondoskodást ugyanaz a fajta
szelekció karolhatja fel, mint amit Hamilton korábban a
hártyásszárnyúak nővéri gondoskodása kapcsán föltételezett.
Jelentősége lehet annak a Syren és Luyckx (339) által kimutatott ténynek is, hogy bizonyos
termeszeknél – az egyetlen igazi államalkotó, nem haplodiploid
rovarcsoportnál – „a genomnak körülbelül a fele egy kapcsolódási
csoportot alkot az ivari kromoszómával” (215).
Wickler (377), Whitney (374) Hamilton X-kromoszómával kapcsolatos elméletét
újrafelfedező munkáját kommentálva fölveti, hogy az Y-kromoszómás
hatások esetleg még erőteljesebbek lehetnek, mint az X-kromoszómás
hatások, ugyanakkor az X-kromoszóma szabályszerűen kisebb részét
teszi ki a teljes genomnak. A „nemhez kötött önzetlenség”
mindenesetre diszkrimináló hatású: a nemi kromoszómájuk hatása
alatt cselekvő egyedek előnyben fogják részesíteni az ellenkező
nembéliekkel szemben ugyanazon nembéli közeli rokonaikat. A nemtől
független testvéri gondoskodás génjei nem minősülnek
törvénysértőknek.
A törvényen kívül helyezett nemi kromoszómával kapcsolatos
gondolatkísérletünk értéke nem hihetőségében rejlik – amely
tulajdonságot egyébként jómagam csakúgy, mint Hamilton, nem
értékelem különösebben nagyra –, hanem abban a tényben, hogy
figyelmünket a diszkrimináció fontosságára irányítja. A másik egyed
neme címke: egy olyan csoport egyik egyedét jelöli, amelynek
genetikájáról valami tudható. A rokonszelekció hagyományos
elméletében a rokonsági fok (pontosabban a rokonság valamilyen
közvetlen velejárója, például két egyed egyazon fészekben való
jelenléte) címkeként jelzi, hogy itt az átlagosnál nagyobb a
valószínűsége közös eredetű gének jelenlétének. Az Y-kromoszóma
valamely génje szempontjából viszont a testvér neme az a címke,
amely alapot ad a különbségtételre a tekintetben, hogy e testvérben
bizonyosan benne van-e, avagy bizonyosan nincs benne a közös
gén.
Érdemes felfigyelnünk arra, hogy az ilyenfajta szituációk
elemzésében mennyire kevéssé hasznavehető az egyedi rátermettség
vagy akár a szokásos értelemben vett összesített rátermettség
fogalma is. Az összesített rátermettség szokásos számításában
szerepet kap egy rokonsági koefficiens, amely egyfajta mértéke
annak, hogy két, rokonságban álló egyedben egy adott gén mekkora
valószínűséggel származik közös őstől. Ez megfelelő közelítés,
amennyiben a vizsgált géneknek nincs jobb módjuk arra, hogy
másolataikat más egyedekben „felismerjék”. Ha viszont a gén ivari
kromoszómán helyezkedik el, és a rokon egyedek neme címkéül szolgál
számára, legjobb „becslése” annak valószínűségére vonatkozóan, hogy
egy másolata valamely rokonában jelen van-e, pontosabb lesz, mint
az, amelyet a rokonsági koefficiens sugall. A másolataikat más
egyedben „felismerő” gének elve legáltalánosabb formájában a
„zöldszakáll-effektus” elnevezést viseli (83, 96. o.; 156, 25. o.). A zöldszakáll- vagy „felismerő”
allélokat a szakirodalom törvénysértőkként könyveli el (3,
4), ennélfogva helyet kell kapniuk jelen fejezetben
is, függetlenül attól, hogy – mint látni fogjuk – törvénysértő
voltuk alapos felülvizsgálatra szorul (303).
A zöldszakáll-effektus a „gének önfelismerésének” elvét puszta
lényegére mezteleníti le, mégpedig valószerűtlenül hipotetikus,
ennek ellenére tanulságos módon. Tételezzünk fel egy olyan gént,
amely kétféle pleiotrop hatással rendelkezik. Az egyik az, hogy van
egy szembeszökő címkéje, a „zöldszakáll”, a másik pedig, hogy
tulajdonosai önzetlenül viselkednek mindazokkal szemben, akik
hordozzák a szóban forgó címkét. E gént – ha valaha is felbukkanna
– a természetes szelekció alighanem előnyben részesítené, habár
sebezhető lenne azokkal a mutánsokkal szemben, amelyek a címkével
rendelkeznek ugyan, de nem önzetlenek.
A gének azonban nem céltudatos kicsi démonok, amelyek képesek
felismerni másolataikat más egyedekben, és ennek megfelelően
eljárni. A zöldszakáll-effektus kialakulásának egyetlen lehetséges
módja a véletlen pleiotrópia. Olyan mutációnak kell létrejönnie,
amely két, egymást éppen kiegészítő hatással rendelkezik: a „zöld
szakáll” címkével és a címkét hordozó egyedekkel szembeni önzetlen
viselkedéssel. Nekem személy szerint mindig is az volt az érzésem,
hogy a pleiotrop hatások ilyenfajta váratlan egybeesése túl szép
ahhoz, hogy igaz legyen. Hamilton (156, 25. o.) szintén említést tett az ötlet eredendő
valószínűtlenségéről, de azt is hozzátette: „...pontosan ugyanezek
az a priori ellenvetések tehetők a válogató (asszortatív)
párválasztás* evolúcióját illetően is, amely mégis –
kétséges előnyei ellenére is – valószínűleg egymástól függetlenül
sok esetben kialakult”. Célszerű röviden megvizsgálnunk a válogató
párválasztással vont párhuzamot; jelen céljaink szempontjából
válogató párválasztáson azt a tendenciát értve, hogy az egyedek
lehetőleg genetikailag hozzájuk hasonló egyedekkel
párzanak.
Miért van az, hogy a zöldszakáll-effektus annyival erőszakoltabbnak
hat, mint a válogató párválasztás? Nem pusztán azért, mert az
utóbbiról tudjuk, hogy a valóságban is létezik; szerintem van ennek
egy másik oka is. Arról van szó, hogy amikor válogató
párválasztásról beszélünk, burkoltan feltételezzük az önvizsgálatot
mint a pár kiválasztásának eszközét. Ha mondjuk a fekete egyedek
fekete egyedeket szeretnek párjukul választani, a fehérek pedig
fehéreket, ezt nem esik nehezünkre elhinni, mivel hallgatólagosan
feltételezzük, hogy az egyedek képesek érzékelni saját színüket.
Minden egyed – bármilyen színű legyen is – feltehetően ugyanazon
szabálynak engedelmeskedik: vizsgáld meg önmagad (vagy családod
tagjait), és a tapasztalttal egyező színű párt válassz! Ez az elv
nem követeli meg, hogy két specifikus hatást – a színt és egy
viselkedési preferenciát – pleiotrop módon egyazon gén
szabályozzon. Ha van valamiféle általános haszna a hasonló
partnerek párzásának, akkor az önvizsgálatot a természetes
szelekció előnyben fogja részesíteni, függetlenül a vizsgálandó
jelleg természetétől. Nem szükséges, hogy ez a jelleg éppen a bőr
színe legyen; a viselkedési szabály szempontjából bármely
szembeszökő és változékony jelleg megfelel. Nem kell tehát
valamilyen kierőszakolt pleiotropizmusra gondolnunk.
Ugyanez a gondolatmenet a zöldszakáll-effektus esetében is érvényes
volna? Elképzelhető-e, hogy az állatok egy ilyenfajta viselkedési
szabálynak engedelmeskednek: „Vizsgáld meg önmagad, és viselkedj
önzetlenül azokkal az egyedekkel szemben, amelyek hasonlítanak
hozzád!”? A válasz: igen, elképzelhető, ám ez nem lenne jó példa a
zöldszakáll-effektusra. Amiről itt szó van, azt inkább
„hónaljeffektusnak” nevezném. Vegyünk erre is egy hipotetikus
példát: egy állat érzékeli saját hónaljának szagát, és azokkal a
társaival szemben viselkedik önzetlenül, amelyeken ugyanezt a
szagot érzi. [Azért választottam ezt a példát, mert rendőrkutyákon
végzett vizsgálatok során bebizonyosodott, hogy a kutyák az emberek
hónaljához érintett zsebkendők alapján – az egypetéjű ikrektől
eltekintve – bármely két személy között különbséget tudnak tenni
(109, 197). Ez arra utal, hogy a verejték genetikai címkék
óriási tárháza. Az egypetéjű ikrekkel kapcsolatos megfigyelés
alapján pedig fogadni mernék: a rendőrkutyákat be lehetne tanítani,
hogy bármely két ember között „kiszagolják” a rokonság fokát, sőt
arra is, hogy kövessék egy bűnöző nyomát, miután szagmintát kaptak
a fiútestvéréről. Akárhogy is van, jelen esetben a
„hónaljeffektust” mint általános elnevezést használom minden olyan
esetre vonatkozóan, amikor egy állat, megvizsgálva önmagát vagy
valamely bizonyosan közeli rokonát, más egyedek közül egyeseket a
hasonló szag vagy egyéb érzékelt hasonlóság alapján előnyben
részesít.]
A zöldszakáll-effektus és a hónaljeffektus között a következő
alapvető különbség mutatkozik. A hónalj-önvizsgálattal kapcsolatos
viselkedési szabály olyan egyedek felismerését teszi lehetővé,
amelyek valamilyen tekintetben – esetleg sok tekintetben –
hasonlók. Nem teszi viszont lehetővé azon egyedek felismerését,
amelyekben magának a viselkedési szabályt kódoló génnek a másolatai
vannak jelen. A hónalj effektus kitűnően alkalmas a valódi rokonok
és a nem rokon egyedek elkülönítésére, avagy annak eldöntésére,
hogy egy fiútestvér édestestvér-e, vagy csak féltestvér. Mindez
nagyon fontos lehet, és alapot teremthet az önvizsgálatot előnyben
részesítő szelekció működéséhez. Ez a szelekció azonban
hagyományos, megszokott értelemben vett rokonszelekció volna. Az
önvizsgálat szabálya pusztán a rokonfelismerés eszközéül
szolgálhatna, egy efféle szabályhoz hasonlóan: „Viselkedj
önzetlenül azokkal szemben, akik veled egy fészekben nőttek
fel!”
A zöldszakáll-effektus esetében azonban egészen másról van szó. Itt
az a lényeg, hogy egy gén (vagy egy szoros kapcsolódási csoport)
specifikusan saját másolatainak a felismerését programozza
be.
A „zöld szakáll” nem a rokonfelismerés eszköze; a rokonfelismerés
és a „zöld szakáll” valójában alternatív lehetőségek, amelyek révén
a gének úgy viselkedhetnek, mintha saját másolataikat előnyben
részesítenék.
Visszatérve Hamiltonhoz: a válogató párválasztással való párhuzam
nemigen jogosít fel az optimizmusra a zöldszakáll-effektus hihető
voltát illetően. A válogató párválasztás esetében ugyanis az
önvizsgálat szerepe sokkal elképzelhetőbb. Ha a hasonló hasonlóval
való párzása bármilyen okból előnyt jelent, a szelekció egy, a
hónalj-effektushoz hasonló viselkedési szabályt fog előtérbe
állítani: vizsgáld meg önmagad, és válassz olyan párt, amelyik
hasonlít hozzád. Ez a szabály meghozza a kívánt eredményt – a nem
rokon és rokon egyedek közötti párzás optimális egyensúlyát
(16) vagy bármi mást –, függetlenül annak a jellegnek
a természetétől, amelynek alapján az egyedek különbséget tesznek
társaik között.
Nem a válogató párválasztás az egyedüli párhuzam, amelyhez Hamilton
folyamodhatott volna. Egy másik szóba jöhető példa a rejtőző pillék
esete, amelyek, ha megülnek, saját színüknek megfelelő hátteret
választanak maguknak. Kettlewell (201) a szürke pettyesaraszoló (Biston betularia)
sötét színű, úgynevezett carbonaria és világos színű typica
változatait sötét és világos színű háttér közötti választásra
késztette. A pillék statisztikailag szignifikáns módon a saját
testszínükhöz illő hátteret részesítették előnyben. Lehetséges,
hogy ennek oka pleiotrop hatás (vagy pedig az, hogy a színt
meghatározó gének szorosan kapcsoltak a háttér kiválasztását
meghatározó génekkel). Amennyiben – ahogy Sargent (310) is véli – pleiotrop hatásról van szó, az
analógia alapján csökkenhet a zöldszakáll-effektus iránti eredendő
szkepticizmusunk. Kettlewell azonban úgy gondolja, hogy a pillék
egy jóval egyszerűbb mechanizmus, a „kontrasztkonfliktus” révén
választják ki a megfelelő hátteret. Föltételezi, hogy a pille látja
saját teste egy kis szeletét, és addig változtatja helyét, amíg a
teste és a háttér között érzékelt kontraszt a minimumra csökken.
Könnyen elképzelhető, hogy a természetes szelekció előnyben
részesíti az ilyenfajta kontrasztminimalizáló viselkedés genetikai
tényezőit, hiszen ez a szabály mindenfajta szín esetében – ide
értve egy esetleges új mutáció útján létrejött színt is –
automatikusan alkalmazható. Végeredményben hasonló itt a helyzet,
mint a „hónaljönvizsgálat” esetében, és a két mechanizmus ugyanazon
okból plauzibilis.
Sargent (310) elképzelése különbözik Kettlewellétől:
nem fogadja el az önvizsgálat elméletét, hanem úgy gondolja, hogy a
B. betularia kétféle alakja genetikailag különbözik egymástól a
háttérpreferencia tekintetében. Bár a B. betulariával kapcsolatban
nem állnak rendelkezésére bizonyítékok, más fajokkal igen ötletes
kísérleteket végzett. Egy sötét színű és egy másik, világos színű
pillefaj egyedein átfestette a szemeket övező (cirkumokuláris)
szőröket – igyekezett „megtéveszteni” az állatokat, hogy az
átfestett szőrökhöz illő hátteret válasszák. A pillék azonban
makacsul ragaszkodtak a genetikailag meghatározott színükhöz illő
háttérhez (309). Sajnos ez az érdekes megfigyelés két
különböző fajjal, nem pedig ugyanazon faj sötét és világos
egyedeivel kapcsolatos.
Egy másik kísérletében, amelynek szintén egy kétalakú faj, a
Phigalia titea volt az alanya, Sargent (310) mást tapasztalt, mint Kettlewell a B. betularia
esetében. A P. titea egyedei – függetlenül attól, hogy sötét vagy
világos színű alakok voltak – mindig világos alapon ültek meg,
föltehetően azért, mert fajuk ősi, világos színű változata számára
ez volt a megfelelő háttér. Fontos lenne megismételni Sargent
kulcsfontosságú kísérleteit – vagyis befesteni az egyedek testének
azon szeletét, amelyet láthatnak –, mégpedig egy olyan kétalakú
fajjal (pl. a B. betulariával), amelyről tudjuk, hogy
háttér-preferenciája változatosságot mutat. Kettlewell elmélete azt
sugallja, hogy egy ilyen kísérletben a feketére festett pillék
sötét hátteret, a világos színűre festettek pedig világos hátteret
választanának, függetlenül attól, hogy genetikailag a carbonaria
vagy a typica alakhoz tartoznak-e. Egy tisztán genetikai alapon
álló elméletből kiindulva viszont azt várnánk, hogy a carbonaria
sötét hátteret, a typica viszont világos színű hátteret választ,
bármilyen színűre vannak is befestve.
Ha kiderül, hogy az utóbbi elmélet a helytálló, vajon
megnyugtatásul szolgálhatna-e ez a zöldszakáll-effektus teóriáját
illetően? Talán igen, bizonyos fokig, hiszen arra mutatna, hogy egy
morfológiai jelleg és e morfológiai jelleghez hasonló valaminek a
felismerése között szoros genetikai kapcsoltság vagy annak gyors
kialakulása lehetséges. Itt emlékeztetnem kell azonban arra, hogy a
pillék rejtőzésének példájában szó sincs törvénysértő hatásról. Ha
van két génünk, amelyek közül az egyik a színt, a másik pedig a
háttér kiválasztását szabályozza, mindkét gén nyer a másikkal, és
kettejük közül egyik sem tekinthető semmilyen értelemben
törvénysértőnek. Ha a két gén kezdetben csak laza kapcsoltságban
van egymással, a szelekció kedvezni fog a szorosabb kapcsoltság
kialakulásának. Nem egyértelmű azonban, hogy a szelekció ugyanígy
előnyben részesítené-e egy „zöldszakáll-gén” és a zöld szakáll
felismerésének génje közötti szoros kapcsoltságot. Úgy tűnik, hogy
a két hatásnak a véletlen folytán már kezdettől fogva
összefüggésben kell lennie egymással.
A zöldszakáll-effektus végső fokon abban áll, hogy egy önző gén
gondját viseli saját, más egyedekben lévő másolatainak, mégpedig
függetlenül attól, hogy e más egyedek általában véve is hordoznak-e
közös géneket. A zöldszakáll-gén „kiszúrja” saját másolatait, és
ezzel mintha a genom többi részének érdekei ellen működne.
Törvénysértőnek tekinthető tehát, amennyiben egyes egyedeket arra
késztet, hogy más egyedekért áldozatot hozzanak; olyan egyedekért,
amelyek nem túl nagy valószínűséggel hordoznak velük közös géneket,
magától a törvénysértőtől eltekintve. Ez az oka annak, hogy a
zöldszakáll-gént Alexander és Borgia (4)
törvénysértőnek nevezi, és ez az egyik oka a zöldszakáll-gének
létével kapcsolatos szkepticizmusnak is.
Ám tulajdonképpen egyáltalán nem nyilvánvaló, hogy a
zöldszakáll-gének – ha valaha is felbukkannának – törvénysértők
lennének. Ridley és Grafen (303) felhívják a figyelmet a következőkre. A
törvénysértőkre adott definíciónkban benne foglaltatik, hogy az
ilyen gén kihívja maga ellen más lokuszok módosító génjeit, amelyek
azon igyekeznek, hogy elnyomják a törvénysértő fenotípusos
hatásait. Első pillantásra kézenfekvőnek tűnik, hogy a
zöldszakáll-gének szintén kihívnák maguk ellen az elnyomó hatású
módosító géneket, hiszen nagyon valószínű, hogy a módosítóknak
nincsenek másolataik azoknak a (nem rokon) zöld szakállú egyedeknek
a testében, amelyek a gondoskodás hasznát élvezik. De nem szabad
megfeledkeznünk róla, hogy a módosító gén, amelynek hatást kell
gyakorolnia a zöldszakáll-gén fenotípusos kifejeződésére, nagy
valószínűséggel szintén a zöld szakáll címkét hordozó testben van
jelen, s így maga is haszonélvezője más zöld szakállú egyedek
önzetlenségének. Mivel pedig nem különösebben valószínű, hogy e más
zöld szakállúak rokon egyedek lennének, önzetlenségük a leendő
módosító gének másolatait nem fogja sújtani.
Ki lehetne mutatni, hogy más lokuszok leendő módosító génjei inkább
nyernek, semmint veszítenek azzal, hogy egy zöldszakáll-génnel
közös testen osztoznak. Ezzel szemben nem ellenérv, hogy a más zöld
szakállú egyedek iránti önzetlenség költsége felülmúlhatja a más
zöld szakállú egyedek önzetlenségéből való részesedés hasznát.
Hiszen ha ez így volna, eleve szóba sem jönne a zöldszakáll-gének
elterjedése. Ridley és Grafen mondanivalójának lényege az, hogy
(abban a meglehetősen valószínűtlen esetben) ha a zöldszakáll-gén
hordoz valamit, aminek révén egyáltalán terjedhet a populációban,
akkor a helyzetből fakadó költségek és előnyök úgy alakulnak, hogy
az olyan módosító gének járnak jól, amelyek erősítik, nem pedig
csökkentik a szóban forgó zöldszakáll-gén hatását.
A mérlegelésben minden attól függ, hogy pontosan mit is értünk
zöldszakáll-fenotípuson. Amennyiben a pleiotrop tulajdonságpár
egészét – a zöld szakállt és a zöld szakállú egyedek irányában
mutatott önzetlenséget – „csomagtervnek” tekintjük, amelyet a
módosító gének csak mint egységet erősíthetnek vagy nyomhatnak el,
Ridleynek és Grafennek bizonyosan igaza van: a zöldszakáll-gének
nem törvénysértők. De ahogy ők maguk is hangsúlyozzák, az a
módosító gén, amely el tudja választani egymástól a két fenotípusos
hatást – elnyomva a zöldszakáll-gén önzetlenségre késztető hatását,
ugyanakkor nem nyomva el magát a zöldszakáll-hatást –, feltétlenül
előnyt fog élvezni. Egy harmadik lehetőség a zöldszakáll-gén egy
speciális típusa, amelynek hatására a szülők különbséget tesznek
utódaik között, mégpedig azon utódok javára, amelyek hordozzák a
felismerést szolgáló bélyeget. Egy ilyen gén hasonló volna a
meiotikus sodródás génjéhez, és ennek értelmében valódi
törvénysértőnek lenne tekinthető.
Bárhogy is vélekedjünk azonban Ridleynek és Grafennek a
zöldszakáll-effektussal kapcsolatos nézeteiről, teljesen világos,
hogy a közeli rokonok iránti önzetlenség génjei, amelyeket a
hagyományos rokonszelekciós nyomás előnyben részesít, semmiképpen
sem tekinthetők törvénysértőknek. A rokonok iránti önzetlen
viselkedésből a genom minden génje ugyanakkora valószínűséggel
húzhat hasznot, mivel statisztikailag mindegyik ugyanannyi eséllyel
van jelen a kedvezményezett egyedben. Egy „rokonszelekciós gén”
bizonyos értelemben egyedül a maga érdekét nézi, ugyanakkor a genom
más génjei is hasznot húznak belőle. Ennélfogva nem lép fel olyan
szelekció, amely előnyben részesítené a rokonszelekciós gén hatását
elnyomó módosító géneket. A hónalj önvizsgálat génjei – lévén a
rokonszelekciós gének speciális esetei – szintén nem volnának
törvénysértők.
Tagadtam a zöldszakáll-effektus realitását, ám a nemi kromoszómákon
alapuló részrehajlás – amelyről már esett szó – a
zöldszakáll-effektus egy speciális és talán a legkevésbé irreális
formája. Ezt az esetet a családon belüli részrehajlás kapcsán
vizsgáltam: az idősebb testvérekről föltételeztem, hogy annak
alapján tesznek különbséget fiatalabb testvéreik között, hogy azok
mekkora valószínűséggel hordoznak velük közös nemi kromoszómákat –
így tehát maga a nem szolgál címkéül (s nem a „zöld szakáll”). Ez
nem túl vad feltételezés, mivel ha az Y-kromoszómák nem
kereszteződnek át, akkor egyetlen pleiotrop „zöldszakáll-gén”
helyett akár egy egész „zöldszakáll-kromoszómát” is
föltételezhetünk. Elegendő számunkra, ha a nemi részrehajlás
genetikai faktora a vizsgált kromoszómán valahol megjelenik.
Ugyanez az érvelés egy kromoszóma bármely nagyobb szakaszára is
vonatkoztatható, ha az – mondjuk inverzió következtében – nem
kereszteződik át. Elképzelhető tehát, hogy egy szép napon tényleg
rábukkanunk a zöldszakáll-effektus valamilyen formájára.
Gyanítom azonban, hogy a zöldszakáll-effektus ismert példái
valójában mind a hónalj önvizsgálat különböző változatai. Wu és
munkatársai (393) a Macaca nemestrina nevű majomfaj
egyedeit olyan helyzetbe hozták, hogy két fajtársuk közül ki
kellett választaniuk az egyiket, és amellé kellett ülniük. A két
fajtárs közül az egyik mindig a kísérleti állat apai féltestvére, a
másik pedig egy vele nem rokon, kontrollként szolgáló egyed volt. A
kísérleti alanyok statisztikailag szignifikáns hajlamot mutattak
arra, hogy féltestvérük mellé üljenek. Fontos megjegyeznünk, hogy
mivel a kísérletben szereplő féltestvérek nem anyai ágon voltak
rokonságban a kísérlet alanyaival, nem jöhet szóba, hogy mondjuk az
anyától átvett szaguk alapján ismerték föl egymást. Bármi legyen is
a bélyeg, amit e majmok fölismernek, nyilván a közös apától
származik, vagyis bizonyos értelemben a közös gének felismeréséről
van szó. Saját tippem az, hogy a majmok az önmagukon tapasztalt
jellegzetességekhez való hasonlóságot veszik észre rokonaikon; Wu
és munkatársai szintén erre a következtetésre jutottak.
Greenberg (142) a Lasioglossum zephyrum nevű, kezdetleges
társadalomban élő méhfajt vette vizsgálat alá. [Seger (318) 1980-ban a következő megkapó cím alatt
tárgyalta Greenberg vizsgálatait: „Vannak-e a méheknek zöld
szőreik?”] Míg Wu és munkatársai viselkedési paraméterként azt
vizsgálták, hogy a kísérleti állat melyik társa mellé ül, Greenberg
az őrségben álló dolgozók azon döntését választotta viselkedési
paraméternek, hogy beengedik-e a fészekbe igyekvő más dolgozókat
vagy sem. Miután meghatározták, hogy miképpen függ össze a dolgozó
beengedésének valószínűsége és az őrszemmel való rokonságának
koefficiense, a kapott függvényből nemcsak az derült ki, hogy a
kettő között kifejezett pozitív korreláció mutatkozik; a függvény
egyenesének lejtése majdnem pontosan l-nek adódott, vagyis annak
valószínűsége, hogy az őrszem beenged egy dolgozót, nagyjából
megegyezik a kettejük közötti rokonság koefficiensével! Greenberget
mindez meggyőzte arról, hogy „a genetikai komponens eszerint az
illatanyagok képzésében, nem pedig az érzékelőrendszerben nyilvánul
meg” (142, 1096. o.). Saját terminológiámban Greenberg e
szavai egyenértékűek azzal a kijelentéssel, hogy itt a
hónaljeffektussal, nem pedig a zöldszakáll-effektussal van dolgunk.
Lehet persze, hogy a méhek nem saját „hónaljukat”, hanem a velük
rokon, már ismerős egyedeket vizsgálják meg, ahogy azt Greenberg
feltételezi (183). Ennek ellenére itt alapvetően a hónalj
effektus, nem pedig a zöld-szakáll-effektus esetével állunk
szemben; föl sem merülhet tehát, hogy a hatásért felelős gének
törvénysértők lennének. Egy másik, igen elegáns vizsgálat, amely
hasonló végkövetkeztetéshez vezetett, Linsenmair (233) nevéhez fűződik, aki a társas sivatagi ászka
(Hemilepistus reaumuri) családspecifikus kémiai „jelvényét”
tanulmányozta. Bateson (előkészületben) izgalmas bizonyítékokkal
szolgál arra, hogy a japán fürj megkülönbözteti első
unokatestvéreit mind testvéreitől, mind távolabbi rokonaitól,
mégpedig tanult módon, vizuális jellegzetességek alapján.
Waldman és Adler (363) azt vizsgálta, hogy az ebihalak előnyben
részesítik-e testvéreiket. Két különböző fészekből származó, színes
festékkel megjelölt ebihalakat közös tartályba helyeztek, ahol az
állatok szabadon úszkálhattak. Ezután egy rácsot merítettek a
tartályba, s az ebihalak e rács tizenhat rekeszének valamelyikébe
kerültek. Kiderült, hogy az állatok statisztikailag szignifikáns
módon közelebb tartózkodtak testvéreikhez, mint a nem testvér
egyedekhez. Sajnos ez a kísérleti felállás nem zárja ki egy
esetleges, genetikailag meghatározott „élőhely-szelekció” zavaró
hatását. Amennyiben némely ebihalak genetikai okok folytán a
tartály sarkait részesítik előnyben a tartály közepével szemben, a
genetikailag rokon egyedek várhatóan a tartály ugyanazon részeiben
fognak tartózkodni. A fenti kísérlet tehát nem bizonyítja
egyértelműen, hogy a rokon egyedek felismerik egymást vagy keresik
egymás társaságát; ám ez számos elméleti szempontból nem is bír
fontossággal. A szerzők tanulmányuk bevezető részében Fishernek
(108) az aposzematizmus* evolúcióját magyarázó rokonszelekciós
elméletére hivatkoznak, amelynek értelmében a rokon egyedeknek
szükségszerűen egymás közelében kell tartózkodniuk. Nem számít
tehát, hogy azért vannak-e egymás közelében, mert azonos élőhelyet
választanak vagy pedig azért, mert tényleges rokonfelismerési
képességgel rendelkeznek. Annyit azonban érdemes megjegyeznünk,
hogy amennyiben a további kísérletek megerősítik az ebihalak
élőhely-szelekcióját, úgy ez kizárná ugyan a hónalj effektust, de
nem zárná ki a zöldszakáll-effektust.
Sherman (321) az államalkotó rovarok kromoszómáival
kapcsolatos igen eredeti elméletében felhasználja a genetikai
részrehajlás gondolatát. Bizonyítékokat szolgáltat arra nézve, hogy
az államalkotó rovaroknak általában több kromoszómájuk van, mint
legközelebbi, nem államalkotó rokonaiknak. Seger (318) Shermantól függetlenül szintén felfigyelt erre
a jelenségre és magyarázatára kidolgozta a maga elméletét. A
jelenségre utaló bizonyítékok nem egészen egyértelműek, nem ártana
felülvizsgálni őket korszerű statisztikai módszerekkel (l. pl.
175). Itt azonban nem azt akarom firtatni, hogy maga
a jelenség létezik-e, hanem azt az elméletet ismertetni, amelyet
Sherman dolgozott ki a jelenséggel kapcsolatban. Sherman joggal
szögezte le, hogy a kromoszómaszám növekedése csökkenti a testvérek
közös génjeinek arányában jelentkező varianciát. Abban a végleges
esetben, ha egy faj egyetlen kromoszómapárral rendelkezik, amelynek
két tagja között nincs crossing-over, bármely két édestestvérben –
átlagosan 50%-os genetikai azonosság mellett – a géneknek vagy
mindegyike, vagy fele, vagy egyike sem közös (azaz a származás okán
azonos). Ha viszont kromoszómák százai vannak jelen, a közös (a
származás okán azonos) gének aránya a testvérek között jóval kisebb
szórással lesz átlagosan 50%. A crossing-over bonyolítja ugyan a
képet, de nem változtat azon, hogy ha egy fajnak magas a
kromoszómaszáma, a testvér egyedek között várhatóan alacsony lesz a
genetikai variancia.
Ebből az következik, hogy amennyiben egy államalkotó rovarfaj
dolgozói előnyben akarják részesíteni azon testvéreiket, amelyekkel
a legtöbb közös gént hordozzák, könnyebb a dolguk, ha a faj
kromoszómaszáma alacsony, mint akkor, ha magas. Az ilyenfajta
különbségtétel a dolgozók részéről hátrányosan befolyásolná a
királynő rátermettségét, a királynőnek az utódok pártatlanabb
kezelése „kedvezne”. Mindezek alapján Sherman felveti, hogy az
államalkotó rovarok esetében megfigyelhető magas kromoszómaszám
valójában egyfajta alkalmazkodás, amely „az utódok szaporodási
érdekeit közelebb hozza anyjuk szaporodási érdekeihez”. Nem szabad
azonban elfelejtenünk, hogy a dolgozók nem viselkednének
egyöntetűen: mindegyikük azon fiatalabb testvéreit kényeztetné,
amelyek őhozzá hasonlítanak, más dolgozók pedig elleneznék ezt,
mégpedig ugyanabból az okból, mint a királynő. A dolgozókat tehát
nem foghatjuk fel a királynő egységes ellenzékeként, ahogy Trivers
és Hare (355) tették – joggal – a
nemiarány-konfliktussal kapcsolatos elméletükben.
Sherman becsülettel elismeri elméletének három gyengeségét; én
azonban két, ezeknél súlyosabb problémát is látok. Az első, hogy –
amennyiben nem eszközlünk bizonyos finom megszorításokat – ez az
elmélet veszedelmesen közel kerülhet ahhoz a téveszméhez, amelyet
egy másik munkámban (87) 11-es számú félreértésként tárgyaltam, e
könyvben pedig „pikk ász téveszme” néven fogok emlegetni (10.
fejezet). Sherman feltételezi, hogy az egyívásúak közötti
együttműködés annak függvénye, hogy „alléljaiknak átlagosan mekkora
hányada közös” (kiemelés tőlem), holott azt kellene figyelembe
vennie, hogy az „együttműködés génje” milyen valószínűséggel közös
bennük (l. még 287). Ha ez utóbbi megközelítést vesszük
alapul, Sherman hipotézise – itt kifejtett formájában – nem állja
meg a helyét (318). Sherman azonban megkímélhette volna
hipotézisét e bírálattól, ha a hónaljönvizsgálat effektusát hívja
segítségül. Most nem fejtem ki részletesen ide vonatkozó érveimet,
mivel gyanítom, hogy Sherman igazat adna nekem. (A lényeg az, hogy
a hónaljeffektus a családon belül még laza kapcsoltság esetén is
működőképes, míg a zöldszakáll-effektus pleiotrópiát vagy a
kapcsoltsági egyensúly hiányát kívánja meg. Ha a dolgozók
megvizsgálják magukat, majd részrehajlóvá válnak azon
szaporodóképes testvéreik javára, amelyek az önvizsgálatuk során
magukon tapasztaltakhoz hasonló tulajdonságokkal rendelkeznek, a
közönséges kapcsoltsági hatások rendkívüli jelentőséget nyernek, és
hipotézisében Sherman is elkerülheti a „pikk ász téveszmét”.
Mellesleg a saját maga által fölhozott ellenvetések egyikét is
elkerülhetné, nevezetesen azt, hogy hipotézise „olyan allélok létét
kívánja meg, amelyek tulajdonosaikat képessé teszik alléljaik
felismerésére. Ilyen allélokkal azonban mindeddig senki sem
találkozott...” – és ami azt illeti, nem is valószínű, hogy fog.
Sherman megkönnyíthette volna saját dolgát, ha hipotézisét a hónalj
effektussal, nem pedig a zöldszakáll-effektussal kapcsolja
össze.)
A Sherman hipotézisével kapcsolatos második nehézségre eredetileg
J. Maynard Smith hívta fel a figyelmemet (személyes közlés). Ha a
„hónalj”-változatot vesszük figyelembe, valóban elképzelhető, hogy
a dolgozók az önvizsgálatra szelektálódnak, és részrehajlók lesznek
azon szaporodóképes testvéreik javára, amelyeken saját egyedi
jellegzetességeiket fedezik föl. Az is tény, hogy a királynők ebben
az esetben úgy szelektálódnak, hogy ha csak tudják, elnyomják ezt a
részrehajlást, például feromonok útján történő manipulációval.
Ahhoz, hogy a szelekció megjutalmazza, a királynő minden ilyenfajta
„húzásának” rögvest – mutációként való felbukkanását követően
azonnal – hatást kell kifejtenie. De teljesülhet-e ez egy olyan
mutáció esetében, amely a királynő kromoszómaszámának növekedését
okozza? Nem, nem teljesülhet. A kromoszómaszám növekedése
megváltoztathatja ugyan a dolgozók részrehajlására ható szelekciós
nyomást, de csak számos nemzedéknyi késéssel okozhatna olyan
evolúciós változást, amely általában véve a királynők javát
szolgálná. Ez már mit sem segítene mutáns királynőnkön, hiszen
alattvalói továbbra is saját genetikai programjukra hallgatnának,
mit sem sejtve a szelekciós nyomás megváltozásáról. A szelekciós
nyomásban beálló változások ugyanis csak hosszú távon, nemzedékek
sorozatának távlatában éreztetik hatásaikat. Egy királynő aligha
kezdene olyan mesterséges szelekciós programba, amely a jövőbeni
királynők hosszú távú érdekeit szolgálná! Sherman azonban
kikerülhetné ezt a buktatót, ha föltételezné, hogy a magas
kromoszómaszám nem olyan alkalmazkodás, amely a királynő dolgozókra
gyakorolt manipulációs hatását közvetíti, hanem egyfajta
előalkalmazkodás (preadaptáció). Azon csoportok esetében lehetett
ugyanis a leginkább valószínű a rovarállamok kialakulása, amelyek –
egyéb okokból – magas kromoszómaszámra tettek szert. Sherman a
hipotézisében megemlíti ugyan ezt a lehetőséget is, de nem lát okot
arra, hogy előnyben részesítse az egyértelműbb, anyai
manipulációval kapcsolatos változattal szemben. Összefoglalva,
Sherman hipotézisét valódi elméletté tehetjük, ha az
előalkalmazkodás – nem pedig az alkalmazkodás –, valamint a hónalj
effektus – nem pedig a zöldszakáll-effektus – fogalmát hívjuk
segítségül.
Lehet, hogy a zöldszakáll-effektus nem kézenfekvő, végiggondolása
azonban mindenképpen hasznos annak, aki a rokonszelekcióval
foglalkozik. Ha ugyanis először a hipotetikus zöldszakáll-effektust
érti meg, és csak azután közelít a rokonszelekció elméletéhez,
megvizsgálva, hogy az mennyiben hasonlít a zöldszakáll-effektushoz,
illetve mennyiben különbözik attól, könnyebb lesz elkerülnie a
rokonszelekció elméletével kapcsolatos félreértéseket (87). A zöldszakáll-modell megértése meg fogja győzni
arról, hogy a rokonok irányában mutatott önzetlenség önmagában nem
valamiféle végeredmény – olyasmi, amit az állatok bizonyos
rejtélyes okok folytán előszeretettel gyakorolnak, összhangban a
ravasz matematikai meggondolásokkal, amelyek gyakorlati észjárással
föl sem foghatók. A rokonság csak az egyik lehetséges módját
nyújtja annak, hogy a gének oly módon viselkedjenek, mintha
felismernék és előnyben részesítenék más egyedekben saját
másolataikat. Maga Hamilton (162, 140-141. o.) is hangsúlyozza ezt: „...a
rokonság csak az egyik út, amelyen a recipiens genotípusában
pozitív regresszió váltható ki, és éppen... ez a pozitív regresszió
az önzetlenség létfontosságú tényezője. Ennélfogva az összesített
rátermettség koncepciója általánosabb érvényű, mint a
rokonszelekció.”
Hamilton (156, 25. o.) itt azt a fogalmat használja,
amelyet korábban „az összesített rátermettség kiterjesztett
jelentésköreként” írt le. Hagyományos megfogalmazásában – amelyre
Hamilton részletes matematikai elemzését alapozta – az összesített
rátermettség koncepciója képtelen számot adni a
zöldszakáll-effektusról, sőt tulajdonképpen a törvénysértő
génekről, például a meiotikus sodródást okozó génekről is, minthogy
szorosan kapcsolódik az egyedi szervezet mint „hordozó”, illetve
mint „maximalizáló egység” ideájához. A törvénysértők viszont
önmagukban is önző, maximalizáló egységekként kezelendők, így
hatásos fegyverek az „önző egyed” paradigmájával szemben. Sehol sem
jut ez világosabban érvényre, mint Fisher nemek arányával
kapcsolatos elméletének Hamilton-féle (157) leleményes kiterjesztésében.
Zöldszakáll-gondolatkísérletünk más okokból is tanulságos.
Mindenki, aki a géneket a szó szoros értelmében vett molekuláris
entitásoknak tekinti, ki van téve annak, hogy félrevezetik az
ilyenféle eszmefuttatások: „Mi az önző gén? Nem pusztán a DNS-nek
egy megfogható kicsiny darabja... Egy bizonyos DNS-darab összes
másolata, amelyek szerteszét szóródnak a világban... kiterjedt
ügynöki hálózat, amely sok különböző egyedben munkálkodik egy
időben... a gén támogathatja saját másolatait, amelyek más
testekben foglalnak helyet.” A rokonszelekció elmélete teljes
egészében ezen az általános premisszán nyugszik, ám tévedés és
misztifikáció lenne azt gondolni, hogy a gének azért támogatják
saját másolataikat, mert e másolatok velük teljesen azonos
molekulák. A zöldszakáll-gondolatkísérlet segít megmagyarázni
mindezt. A csimpánz és a gorilla eléggé hasonlítanak egymásra
ahhoz, hogy egyikük valamely génje molekuláris részleteiben,
fizikailag akár meg is egyezhessen a másik valamely génjével. De
vajon elegendő ok ez a molekuláris egyezés arra, hogy a szelekció
előnyben részesítse az egyik faj azon génjeit, amelyek „felismerik”
saját másolataikat a másik fajban, és segédkezet nyújtanak nekik?
Semmi esetre sem, bár az „önző gén” okfejtés naiv molekuláris
szintű megfogalmazása igenlő választ sejtet.
A gének szintjén működő természetes szelekció az alléloknak a közös
génkészlet egy bizonyos kromoszómahelyéért vívott versenyében
érvényesül. A gorillapopulációban azonban a csimpánz valamely
zöldszakáll-génje egyetlen kromoszómahelyért sem versenyezhet,
aminthogy egyetlen más allélja sem; e gén tehát teljesen közömbös a
gorilla génkészletében lévő, szerkezetileg vele azonos gén sorsa
szempontjából. (Az ugyan elképzelhető, hogy a gorilla
génkészletében lévő, vele fenotípusosan azonos megfelelőjének sorsa
szempontjából nem közömbös, ennek azonban semmi köze sincs a
molekuláris szintű azonossághoz.) E gondolatmenetünk értelmében
tehát a csimpánzgének és a gorillagének nem másolatai egymásnak.
Csakis abban a triviális értelemben tekinthetők egymás
másolatainak, hogy molekuláris szerkezetük adott esetben azonos.
Mivel pedig a természetes szelekció törvényei mechanikusak és
öntudatlanok, nem várhatjuk el a génektől, hogy molekuláris
másolataikat pusztán azért támogassák, mert azok az ő molekuláris
másolataik.
Azt viszont jogosan várhatjuk, hogy a gének támogassanak olyan,
tőlük molekulárisan különböző allélokat saját lokuszaikon a faj
génkészletén belül, amelyek az övékkel megegyező fenotípusos
hatással rendelkeznek. Egy adott lokuszon bekövetkező,
fenotípusosan neutrális mutáció megváltoztatja ugyan a molekuláris
identitást, ám semmiféle szelekció hatását nem gyengíti, amely a
kölcsönös támogatás irányában hat. A zöldszakáll-önzetlenség még
akkor is növelheti a zöldszakáll-fenotípusok gyakoriságát a
populációban, ha maguk a gének nem csupán saját szigorúan vett
molekuláris másolataiknak kedveznek. Amivel tehát foglalkoznunk
érdemes, az a fenotípusos egybeesés, nem pedig a DNS molekuláris
konfigurációiban való egyezés. És ha az olvasó netán úgy vélné,
hogy ez a megjegyzés ellenkezik fő mondanivalómmal, akkor ebből az
következik, hogy fő mondanivalómat nem sikerült világossá tennem!
Engedtessék meg, hogy a zöldszakáll-effektust még egy
gondolatkísérlethez fölhasználjam, mégpedig a kölcsönös (reciprok)
önzetlenség elméletének tisztázása érdekében. A
zöldszakáll-effektust korábban valószerűtlennek bélyegeztem, a nemi
kromoszómák speciális esetét kivéve. Egy másik speciális esetről
azonban szintén elképzelhető, hogy valamilyen megfelelője a
valóságban is létezik. Képzeljünk el egy gént, amely a következő
viselkedési szabályt programozza be (83, 96. o.): „Ha önzetlenül viselkedő egyeddel
találkozol, ne feledkezz meg róla, és ha lehetőséged nyílik rá, a
jövőben te is viselkedj vele önzetlenül.” Nevezzük ezt
„önzetlenségfelismerő effektusnak”. Haldane (151), sokat emlegetett, a vízből kimentendő
fuldoklóról szóló példájával élve kimutatható, hogy ez az általam
feltételezett gén azért terjedhetne el, mert végeredményben képes
felismerni saját másolatait. Egy véletlenszerű pleiotrop hatás,
például a zöld szakáll helyett ez a gén egy nem véletlenszerű
jellegzetességet: önmaga önzetlen megmentésének magatartásmintáját
alkalmazza. A segítségnyújtók csak azokat a társaikat mentik ki,
akik már kimentettek másokat, amikor rajtuk volt a sor, vagyis a
gének végeredményben saját másolataikat mentik meg. (Tekintsünk
most el az olyan kérdések boncolgatásától, hogy a rendszer miképpen
indult be stb.) Ezt a hipotetikus példát azért hoztam fel, hogy
aláhúzzam két másik, első pillantásra hasonló esettől való
különbözőségét. Az egyik ilyen eset az, amelyikre Haldane példája
is vonatkozik: a közeli rokon megmentése – hála Hamiltonnak, ezt
már jól értjük. A második eset a kölcsönös önzetlenség (reciprok
altruizmus, 354). A valódi kölcsönös önzetlenség és az
általam tárgyalt hipotetikus önzetlenségfelismerés között
mindenfajta hasonlóság pusztán a véletlen műve (307); ez a hasonlóság mégis gyakorta kelt zavart a
kölcsönös önzetlenség elméletének tanulmányozói körében. A
zöldszakáll-elmélettel éppen e zavar eloszlatása céljából
hozakodtam elő.
A valódi kölcsönös önzetlenség esetében az „önzetlen” egyed számára
az önzetlenség haszonélvezőjének jelenlétéből származik a jövőben
haszon. Ez a rendszer akkor is működik, ha a két egyednek nincs
közös génje, sőt [szemben Rothstein (304) véleményével] még akkor is, ha a két egyed
különböző fajhoz tartozik, mint Trivers példájában a tisztogatóhal
és ügyfelei. Az ilyenfajta kölcsönös önzetlenséget közvetítő gének
legalább annyi hasznot hajtanak a genom többi része, mint önmaguk
szempontjából, így nyilvánvalóan nem törvénysértők. A szokásos
értelemben vett természetes szelekció előnyben részesíti őket,
jóllehet egyesek, például Sahlins (308, 85-87. o.) számára gondot jelent magának az
alapelvnek a megértése – alighanem azért, mert elsiklanak a
szelekció gyakoriságfüggő természete és az ebből következően
szükséges játékelméleti meggondolások fölött (8,
83, 197-201. o.). Az önzetlenségfelismerési effektus
alapvetően különbözik a kölcsönös önzetlenség jelenségétől, habár
némi felületes hasonlóság azért van közöttük. Az önzetlenséget
felismerő egyednek nem kell meghálálnia a neki tett szolgálatot;
felismeri az egyedek bármelyike irányában gyakorolt jótetteket, és
eszerint választja ki magának jövőbeni
kedvezményezettjeit.
A rátermettségüket maximalizáló egyedek nézőpontjából a
törvénysértő génekkel kapcsolatban semmilyen ésszerű magyarázattal
nem szolgálhatunk. Ez az oka annak, hogy e könyvben a
törvénysértőknek megkülönböztetett szerepet szánok. Jelen fejezet
kezdetén az „allélikus törvénysértők” és az „oldalirányban terjedő
törvénysértők” csoportjába osztottam őket. Az eddigiekben tárgyalt
törvénysértők kivétel nélkül allélikusak voltak: saját lokuszukon
előnyt élveztek alléljaikkal szemben, miközben más lokuszok
módosító génjei ellenük szegültek. A következőkben rátérek az
oldalirányban terjedő törvénysértőkre, amelyek annyira rendhagyóak,
hogy áthágják a lokuszon belüli allélikus versengés szabályait, és
más lokuszokra is átterjednek – sőt a genom méretének növelésével
akár új lokuszokat is teremtenek maguknak. E géneket az „önző DNS”
címszó alatt fogom tárgyalni, amely megnevezés nemrégiben a Nature
hasábjain is létjogosultságot nyert. A következő fejezet első
részét tehát az önző DNS-nek szentelem.
9. Önző DNS, ugráló
gének
és egy lamarcki fenyegetés
E kissé szedett-vedett fejezetben számba veszem mindazt, amit rövid és merész „beruccanásaim” során a magamétól távol eső tudományterületekről, a sejt- és molekuláris biológiából, az immunológiából és az embriológiából szedtem össze. Mentségül szolgáljon tömörségemre, hogy még nagyobb merészség volna tőlem, ha hosszabban fejteném ki mondanivalómat. Merészségemre már nehezebb mentséget találnom, ha csak mentségnek nem minősül, hogy egy korábbi hasonló „beruccanásommal” hintettem el az „önző DNS” ideájának a magvát, amelyet ma már nem egy molekuláris biológus is komolyan vesz.
Az önző DNS
„...úgy látszik például,
hogy a különféle szervezetekben több DNS van, mint amennyi
felépítésükhöz szigorúan szükséges: a DNS-ek jelentős része sohasem
fordítódik le a fehérjék nyelvére. Az egyedi szervezet
szempontjából ez paradoxonnak látszik. Ha a DNS 'célja' a testek
felépítésének felügyelete, akkor meglepő, hogy a DNS jelentős része
nem tesz ilyesmit. A biológusok sokat törik a fejüket azon, hogy
milyen hasznos feladatot végezhet ez a látszólag fölösleges DNS. Ám
maguknak az önző géneknek a szempontjából nincs semmiféle
ellentmondás. A DNS igazi 'célja', hogy fennmaradjon; nem több és
nem kevesebb. A DNS-fölösleg létét legegyszerűbben úgy
magyarázhatjuk, hogy feltételezzük, hogy parazita, vagy legjobb
esetben ártalmatlan, de haszontalan potyautas más DNS-ek áltál
alkotott túlélőgépeken.” (83, 47. o.)
Ezt az elképzelést a molekulárbiológusok két, a Nature hasábjain
egy időben megjelent gondolatébresztő tanulmányban fejlesztették
tovább és dolgozták ki részleteiben is (98, 278). E cikkek komoly vitát kavartak a Nature
későbbi számaiban (285, 617-620. o. és 288, 645-648. o.), valamint egyéb fórumokon (pl. a
BBC rádióadásában). Az önző DNS elmélete természetszerűleg alapvető
rokonságban áll itteni mondanivalómmal.
A tények a következők. A különböző szervezetek teljes DNS-tartalma
nagyon változó, és ez a változatosság a törzsfejlődéssel semmiféle
kézenfekvő összefüggésbe nem hozható. Ezt a jelenséget nevezzük
„C-érték-paradoxonnak”. Tökéletesen ésszerűtlen dolognak tűnik
például, hogy a szalamandra és az ember közül az előbbinek hússzor
több génre legyen szüksége (278). Ugyanilyen kevéssé hihető, hogy az
Észak-Amerika nyugati oldalán élő szalamandráknak sokszorta több
DNS-re volna szükségük, mint a keleti parton élő, azonos nembe
tartozó társaiknak. Az eukarióta* genom DNS-ének jelentős hányada egyáltalán
nem fordítódik le. Ez a „hulladék DNS” részben a cisztronok közé
ékelődik – ebben az esetben „térkitöltő DNS-nek” (spacer DNS)
nevezzük –, részben ki nem fejeződő „intronokat” alkot a cisztronok
belsejében, megmegszakítva a cisztron kifejeződő szakaszait, az
„exonokat” (69). A látszólag fölösleges DNS változó
mértékben tartalmazhat ismétlődő, illetve a genetikai kód nyelvén
jelentést nem hordozó szakaszokat, amelyek egy része valószínűleg
soha nem íródik át RNS-sé. Más szakaszok ugyan átíródhatnak, de
azután „kivágódnak” (splicing), mielőtt az RNS-üzenet lefordítódna
az aminosav-szekvenciák nyelvére. Akármelyik eset forogjon is fenn,
ezek a DNS-szakaszok fenotípusosan nem nyilvánulnak meg, amennyiben
fenotípusos kifejeződésen a hagyományos értelemben vett, a
fehérjeszintézis szabályozása útján érvényesülő hatást értjük
(98).
Mindez nem jelenti azt, hogy a „hulladék DNS-re” nem hat a
természetes szelekció. E DNS-nek többféle „feladatát” is
föltételezték már, feladaton az egyed szempontjából adaptív
előnyöket értve. Lehet, hogy a DNS-fölösleg „feladata” egyszerűen a
gének egymástól való elválasztása (65, 172. o.). Még ha az adott DNS-darab nem íródik
is át, növelheti a gének közötti crossing-over gyakoriságát azzal,
hogy távol tartja őket egymástól – ez pedig már egyfajta
fenotípusos megnyilvánulás. Elképzelhető tehát, hogy a természetes
szelekció bizonyos értelemben előnyben részesíti a térkitöltő
DNS-t, minthogy az hatást gyakorol a crossing-over gyakoriságára.
Ennek ellenére a térkitöltő DNS valamely szakaszát nem tekinthetjük
egy bizonyos rekombinációs gyakoriság hagyományos értelemben vett
„génjének”, ehhez ugyanis alléljaival szemben kellene hatást
gyakorolnia a rekombinációs gyakoriságra. Annak még van értelme,
hogy a térkitöltő DNS egy adott hosszúságú darabjához allélokat
rendeljünk – olyan, tőle eltérő szekvenciákat, amelyek a populáció
más kromoszómáiban ugyanazt a helyet töltik ki. Tekintve azonban,
hogy a térkitöltő DNS szóban forgó szakaszának a gének
elválasztásából eredő fenotípusos hatása pusztán a szakasz
hosszától függ, egy adott „lokuszon” az egyforma hosszú alléloknak
a „fenotípusos hatásuk” is egyforma lesz. Amikor tehát azt
állítjuk, hogy a többlet-DNS „feladata” egyszerűen a gének
elválasztása, a „feladat” szót rendhagyó értelemben használjuk. A
szelekciós folyamat, ami itt föllép, nem a szokásos, egy adott
lokusz alléljai közötti természetes szelekció; arra irányul, hogy a
genetikai rendszer egy jellegzetességét – a gének közötti
távolságot – fenntartsa.
A ki nem fejeződő DNS egy másik lehetséges „feladatát”
Cavalier-Smith (52) hozta szóba. Elméletének lényege
munkájának címében foglaltatik: „A nukleoszkeletális DNS
sejtmagtérfogatszabályozó hatása, a sejt térfogatára és növekedési
ütemére ható szelekció és a DNS C-érték-paradoxonának megoldása.”
Cavalier-Smith úgy véli, hogy a „K-stratégista” szervezeteknek
nagyobb sejtekre van szükségük, mint az „r-stratégistáknak”, és
hogy a DNS sejtenkénti összmennyiségének változtatása alkalmas
módja a sejtméret befolyásolásának. Mint írja, „jó korreláció
mutatható ki egyrészt az erős r-szelekció*, a kis sejtméret és az alacsony
C-értékek, másrészt a K-szelekció*, a nagy sejtméret és a magas C-értékek
között”. Érdekes lenne e korrelációt statisztikailag ellenőrizni,
számításba véve a mennyiségi jellegű összehasonlító vizsgálatokban
rejlő nehézségeket (175). Már maga az r/K különbségtétel is kételyeket
látszik ébreszteni az ökológusokban, olyan okok folytán, amelyek
számomra sohasem voltak igazán világosak, sőt mintha olykor az
ökológusok számára sem volnának azok. Az r/K különbségtétel egyike
azon koncepcióknak, amelyekhez sokan és sokszor folyamodnak, ám
valamilyen szertartásos önigazolást, a „lekopogom” intellektuális
megfelelőjét szinte sohasem mulasztva el. Egy olyan objektív
indexre volna szükség, amellyel még a korreláció alapos vizsgálata
előtt meg lehetne határozni a kérdéses faj helyzetét az r/K
kontinuumon.
Addig is, amíg Cavalier-Smith elképzelését és annak változatait
illetően további megerősítés vagy cáfolat bukkan föl, meg kell
jegyeznem, hogy ezek mind ugyanabban a tradicionális öntőformában
öltöttek alakot: azon a föltevésen alapulnak, hogy a DNS – csakúgy,
mint a szervezet bármely egyéb összetevője – arra szelektálódott,
hogy a szervezetnek valamilyen szempontból hasznára legyen. Az önző
DNS hipotézise viszont e föltevés megfordításán alapul: a
fenotípusos jellegek azért jönnek létre, mert segítenek a DNS-nek a
replikációban, és ha a DNS gyorsabb és könnyebb utat talál magának
saját replikációjához – megkerülve mondjuk a hagyományos
fenotípusos kifejeződést –, a szelekció ezt fogja pártfogolni. Még
ha a Nature szemleírója kissé messzire is megy, amikor azt állítja,
hogy az önző DNS elmélete „enyhén sokkoló hatású” (285, 604. o.), tény, hogy az elmélet bizonyos
szempontból forradalmi. Ha azonban belénk ivódik az az alapigazság,
hogy a szervezet a DNS eszköze – és nem megfordítva –, az „önző
DNS” gondolata kikerülhetetlenné, sőt magától értetődővé
válik.
Az élő sejt, és különösen az eukarióták sejtmagja a nukleinsavak
replikációjának és rekombinációjának aktívan működő masinériája. A
DNS-polimeráz készséggel katalizálja bármilyen DNS replikációját,
függetlenül attól, hogy az illető DNS a genetikai kód nyelvén
jelent-e valamit. A DNS egyes szakaszainak „kicsippentése” és más
DNS-darabok „betoldása” e sejtbéli apparátusnak szintén szokásos
munkafolyamatai: minden alkalommal végbemennek, amikor
crossing-over vagy egyéb rekombinációs esemény következik be. Az
inverziók és másfajta áthelyeződések gyakori előfordulása ugyancsak
arra utal, hogy a megfelelő gépezet a DNS darabjait játszi
könnyedséggel hasítja ki a genom egyik részéből, és illeszti be egy
másik részébe. A replikálhatóság és az illeszthetőség alighanem a
DNS legszembeszökőbb tulajdonságai közé tartozik abban a
természetes környezetben, amelyet a sejt masinériája jelent
(297). Ha adva van ez a természetes környezet, a DNS
replikációját és illesztését intéző sejtbéli rendszer, a
természetes szelekció nyilván azokat a DNS-változatokat fogja
előnyben részesíteni, amelyek e viszonyokat a maguk hasznára tudják
fordítani. A haszon ebben az esetben egyszerűen a csíravonalakban
való sokszoros replikációt jelenti. Bármely DNS-változat, amely
tulajdonságai folytán könnyen replikálódik, automatikusan egyre
gyakoribbá lesz a világban.
Melyek lehetnek ezek a tulajdonságok? Paradox módon mindazon
eszközök közül, amelyek révén a DNS-molekulák jövőjüket
biztosíthatják, legjobban a viszonylag áttételes, komplikált és
körülményes megoldásokat, nevezetesen a testekre gyakorolt
fenotípusos hatásaikat ismerjük, amelyek legközvetlenebb
megnyilvánulása a fehérjeszintézis szabályozása, közvetettebb
megnyilvánulása pedig az alaktani, élettani és viselkedésbeli
jegyeknek az embrionális fejlődésen keresztül való ellenőrzése. Ám
van ennél közvetlenebb és egyszerűbb módja is annak, hogy bizonyos
DNS-változatok túlsúlyba kerüljenek vetélytársaikkal szemben. Egyre
több bizonyíték szól amellett, hogy a sejt a nagy, rendezett
külsejű, gavotte-ozó kromoszómák mellett mindenféle DNS- és
RNS-fragmentumok gyülevész hadának is otthonául szolgál, és a sejt
masinériája eszményi környezetet nyújt e gyülevész had
számára.
Ezeket a replikálódó társutasokat méretüktől és tulajdonságaiktól
függően különféle nevekkel illetik: lehetnek plazmidok*, episzómák, inszerciós szekvenciák,
plazmonok, virionok, transzpozonok, replikonok, vírusok. Hogy a
kromoszómák gavotte-jából kilépő lázadóknak vagy kívülről
betolakodott parazitáknak tekintendők-e, egyre lényegtelenebb
kérdésnek látszik. Hasonlattal élve: egy tavat vagy egy erdőt
bizonyos struktúrával, sőt bizonyos stabilitással rendelkező
életközösségnek tekinthetünk; a struktúra és a stabilitás azonban a
részegységek állandó körforgásának dacára érvényesül. Egyedek
vándorolnak be és vándorolnak ki, egyedek születnek és pusztulnak
el. Minden cseppfolyós, teljesen értelmetlen lenne megkísérelni az
életközösség „valódi” tagjainak és az idegen betolakodóknak a
megkülönböztetését. Ugyanez a helyzet a genom esetében, amely
szintén dinamikus struktúra, cseppfolyós közösség, be- és
kivándorló „ugráló génekkel” (66).
„Mivel a természetben a lehetséges gazdaszervezetek – legalábbis a transzformáló DNS és a plazmidok, például az RP 4 szempontjából – olyan sokfélék, az emberben az a gyanú támad, hogy legalábbis a Gram-negatív baktériumoknál minden populáció összefügg a többivel. Ismert tény, hogy a bakteriális DNS nagyon sok különféle gazdaszervezetben kifejeződhet... Valójában nem lehetséges tehát a baktériumok evolúcióját egyszerű családfákra vetíteni; alkalmasabb ábrázolásnak látszik egy hálózat a maga összefutó és széttartó ágaival.” (40, 140. o.)
Egyes szerzők (pl. 24) azt is fölvetik, hogy e hálózatosság nemcsak a baktériumok evolúciójára jellemző.
„Nyomós bizonyítékok utalnak arra, hogy evolúciójukban a szervezetek nemcsak azokra a génekre hagyatkoznak, amelyek saját fajuk génkészletéhez tartoznak. Kézenfekvő feltételezés, hogy az evolúció időskáláját tekintve minden szervezetnek a bioszféra teljes génkészlete rendelkezésére áll, és az evolúció drámai jelentőségű lépései és látszólagos folytonossági hiányai valójában olyan nagyon ritka eseményeknek tulajdoníthatók, amelyek egy idegen genom egy részének vagy teljes egészének a beolvadásával kapcsolatosak. A szervezeteket és a genomokat eszerint a bioszféra kompartmentjeinek tekinthetjük, amelyek között a gének különféle sebességgel cirkulálnak, és amelyekbe egyes előnyös tulajdonságú gének és operonok beépülhetnek...” (195)
Föltehetőleg az eukarióták, köztük mi magunk
sem vagyunk elszigetelve e hipotetikus genetikai forgalomtól, amit
alátámasztanak a „génsebészetnek”, vagyis a génmanipuláció
technológiájának újabb és újabb eredményei. A génmanipuláció –
Nagy-Britanniában használatos jogi meghatározása szerint – „az
örökítőanyag újfajta kombinációinak létrehozása bármely módszerrel
a sejten kívül előállított nukleinsavak valamilyen vírusba,
bakteriális plazmidba vagy más vektorrendszerbe való beépítése,
majd ezeknek olyan befogadó szervezetekbe való bejuttatása révén,
amelyekben e nukleinsavak természetes körülmények között nem
fordulnak elő, ott mégis folyamatos szaporodásra képesek” (276, 1. o.). A génsebész biológusok természetesen
még kezdők e szakmában; mindössze ott tartanak, hogy megpróbálják
ellesni a természet génsebészei, a megélhetésük érdekében e célra
szelektálódott vírusok és plazmidok által használt
fogásokat.
A természet génsebészetének nagyléptékű vívmányai közül talán az
ivaros szaporodással összefüggő összetett manipulációk – a meiózis,
a crossing-over és a megtermékenyítés – a legjelentősebbek. A
legkiválóbb modern evolucionisták közül ketten is (257, 380) hiába próbáltak a maguk igényét is kielégítő
magyarázatot találni arra, hogy milyen előnyökkel járnak e sajátos
folyamatok a szervezet egésze szempontjából. Ahogy Maynard Smith
(257, 113. o.) és Williams (381) egyaránt megjegyzi, ha másutt nem is, e
kérdéskörben mindenképpen a valódi replikátorokra kell forditanunk
figyelmünket az egyedi szervezet helyett. A meiózis költségeivel
kapcsolatos paradoxon megoldásához valószínűleg nem azon kellene
tanakodnunk, hogy mire jók a nemek a szervezet szempontjából; a
meiózis sejten belüli replíkálódó „sebészei” után kellene
kutatnunk, lévén ezek a meiózis tulajdonképpeni előidézői. E
hipotetikus „sebészek” – nukleinsav-fragmentumok –, amelyek
ugyanúgy lehetnek a kromoszómákon, mint azokon kívül, replikációs
sikereiket a szervezet meiózisra kényszerítésével, a meiózis
melléktermékeként érhetik el. A baktériumokban egy külön
DNS-fragmentum, a „szexfaktor” vált ki rekombinációt. E
fragmentumot a régebbi szakkönyvek még a baktérium saját
alkalmazkodási rendszeréhez rendelték, ám közelebb járunk az
igazsághoz, ha replikálódó „génsebészként” fogjuk fel, amely saját
érdekében munkálkodik. Az állatok sejtközpontjáról (centriólumáról)
szintén feltételezhető, hogy önszaporító, saját DNS-sel rendelkező
szerkezet, hasonlóan a mitokondriumokhoz*. A mitokondriummal ellentétben azonban
a sejtközpont sok esetben éppúgy öröklődhet apai, mint anyai ágon.
Bár ma csak viccből mondunk olyasmit, hogy a kromoszómák
kézzel-lábbal tiltakoznak, miközben a könyörtelen sejtközpontok
vagy más miniatűr génsebészek a második anafázisba* cibálják őket, ennél vadabb ötletek is
nyertek már polgárjogot a múltban. És végeredményben mindeddig
egyetlen ortodox elméletnek sem sikerült feloldania a meiózis
költségének paradoxonát.
Orgel és Crick (278) lényegében ugyanígy vélekedik a változó C-érték
paradoxonával és az azt magyarázó „önző DNS” elmélettel
kapcsolatban: „Az alapvető tények első pillantásra olyannyira
furcsák, hogy csakis egy némiképp rendhagyó elmélet adhat rájuk
magyarázatot.” A tények és a légvárépítő extrapoláció ötvözésével
igyekeztem kialakítani egy olyan színpadot, amelyre az önző DNS
szinte észrevétlenül léphet föl; megfesteni egy olyan hátteret,
amelyből az önző DNS nemhogy nem rí ki, de szinte ki sem hagyható.
Azok a DNS-ek, amelyek nem fordítódnak le a fehérjék nyelvére –
amelyekből, ha lefordítódnának, valami halandzsa sülne ki –,
replikáihatóságukban, illeszthetőségükben és a sejt masinériájának
hibajavító működésével (a felismeréssel és a kivágással) szembeni
ellenálló képességükben mégiscsak különböznek egymástól.
A „genomon belüli szelekció” tehát a jelentést nem hordozó, azaz át
nem íródó, a kromoszómákon elszórtan mindenfelé előforduló DNS
bizonyos típusainak mennyiségi gyarapodásához vezethet. Az átíródó
DNS-re szintén hatást gyakorolhat a szelekció e típusa, bár ebben
az esetben a genomon belüli szelekciós nyomásokat alighanem
elnyomják a hagyományos fenotipusos hatások kapcsán jelentkező
erőteljesebb pozitív és negatív szelekciós nyomások.
A hagyományos szelekció a replikátorok gyakoriságát alléljaik
gyakoriságához viszonyítva módosítja a populáció kromoszómáinak
meghatározott lokuszain. Az önző DNS genomon belüli szelekciója más
típusú szelekció. Itt nem az alléloknak a génkészlet egy adott
lokuszán egymáshoz képest elért sikeréről van szó, hanem arról,
hogy a DNS bizonyos típusai más lokuszokra is átterjednek, sőt új
lokuszok is kialakulnak. Mi több, az önző DNS szelekciója nem
csupán nemzedékek időtávlatában érvényesül; a DNS mennyisége
szelektíven növekedhet a fejlődő testek csíravonalának bármely
mitotikus sejtosztódása során.
Az a változatosság, amelyre a hagyományos szelekció hat, végső
fokon mutációk révén jön létre. Mutáción azonban rendszerint olyan
mutációkat értünk, amelyek a lokuszok szabványos rendszerének
korlátai között lépnek föl; olyan mutációkat, amelyek valamely
meghatározott lokuszon egy új génváltozatot hoznak létre. Mindezek
alapján mondhatjuk, hogy a szelekció az egyes elkülönült lokuszokon
válogat az allélok között. A tágabb értelemben vett mutációs
változások közé azonban a genetikai rendszer radikálisabb
megváltozásai is beleértendők: a kisebb változások, például
inverziók ugyanúgy, mint a nagyobbak, például a kromoszómaszámban
(a ploiditás fokában) bekövetkező változások, vagy mondjuk egy
váltás az ivarosról az ivartalan szaporodásra. E radikálisabb
mutációk „átírják a játékszabályokat”, de alanyaik továbbra is – és
többféle értelemben is – a természetes szelekció hatása alatt
maradnak. Az önző DNS genomon belüli szelekciója a szelekció
rendhagyó változatai közül való, mivel nem elkülönült lokuszokon
válogat allélok között.
Az önző DNS-nek aszerint kedvez vagy nem kedvez a szelekció, hogy
milyen mértékben képes „oldalirányban” terjedni, azaz másolatai
formájában a genom más pontjain újabb lokuszokon megjelenni. Az
önző DNS nem más allélok valamely sorozatának a rovására terjed,
szemben mondjuk az ipari körzetekben élő pillék színanyaggénjével,
amely saját lokuszán alléljai rovására szaporodik el. Éppen ez az,
ami megkülönbözteti az önző DNS-t mint „oldalirányban terjedő
törvénysértőt” az „allélikus törvénysértőktől”, amelyekkel az előző
fejezetben találkoztunk. Az oldalirányú terjedés ahhoz
hasonlítható, ahogy egy vírus terjed a populációban, vagy ahogy a
ráksejtek terjednek a test belsejében. Orgel és Crick úgy is beszél
a funkció nélküli replikátorok terjedéséről, mint a „genom
rákbetegségéről”.
Ami az önző DNS azon tulajdonságait illeti, amelyeket a szelekció
föltehetően előnyben részesít, molekulárbiológusnak kellene lennem
ahhoz, hogy részleteikben is felvázolhassam ezeket. Ahhoz azonban
nem kell molekulárbiológusnak lennünk, hogy gyanítsuk: e
tulajdonságok alighanem két fő csoportba oszthatók. Egyik részük
megkönnyíti a megkettőződést és a beépülést, másik részük
megnehezíti a sejt védekezőmechanizmusai számára az önző DNS
felismerését és elpusztítását. Ahogy a kakukktojás „utánozza” a
gazdaszervezet fészkében lévő más tojásokat, úgy az önző DNS is
olyan utánzási módokat alakít ki, amelyek „hasonlatosabbá teszik a
közönséges DNS-hez, és emiatt valószínűleg nehezebb eltávolítani”
(278). Ahogy a kakukk adaptációinak teljes
megértéséhez ismernünk kell a gazdaszervezet érzékelőrendszerét,
úgy az önző DNS adaptációinak tökéletes megismeréséhez is
részleteiben föl kell derítenünk, miképpen működik a DNS-polimeráz,
milyen úton folyik a kimetszés és az illesztés, pontosan mi megy
végbe a molekuláris „korrektúraolvasás” során. Ehhez csak az a
fajta alapos kutatómunka vezethet el, amelyben a
molekulárbiológusok már korábban is oly briliáns eredményeket értek
el. Remélhetőleg nem hiú ábránd, hogy kutatásaikban segíti majd
őket az a felismerés, hogy a DNS nem a sejt, hanem a saját érdekeit
tartja szem előtt. A replikáció, az illesztés és a korrigálás
gépezetét is jobban megérthetjük, ha egy könyörtelen fegyverkezési
verseny termékeként fogjuk fel. Mindezt az alábbi hasonlattal
igyekszem alátámasztani.
Képzeljük el, hogy a Marson létezik egy tökéletes állam, Utópia,
ahol teljes bizalom és harmónia uralkodik, ismeretlen az önzés és a
csalárdság. Most képzeljünk el egy marsbéli tudóst, aki megpróbálja
megérteni az emberi faj életét és technológiáját. Tegyük fel, hogy
ez a tudós egy nagy adatfeldolgozó központunkat – egy elektronikus
számítógépet, valamint a vele kapcsolatos másoló-, szerkesztő- és
hibajavító szerkezeteket – tanulmányozza. Ha abból a számára
természetes föltevésből indul ki, hogy e szerkezetek mindenki javát
szolgálják, messzire eljuthat működési elvük megértésében. Rá fog
jönni, hogy hibajavító egységek például a termodinamika
kikerülhetetlen, bár nem rosszindulatú második törvénye miatt
kellenek. Bizonyos dolgok azonban homályban maradnának előtte: nem
értené, hogy mi szükség van a biztonsági és védő rendszabályok
bonyolult és költséges rendszerére – a titkos jelszavakra és
kódszámokra, amelyeket a számítógép-kezelőknek be kell táplálniuk.
Ha marsbéli tudósunk egy katonai célokat szolgáló elektronikus
kommunikációs rendszert venne szemügyre, arra a következtetésre
jutna, hogy e rendszer célja a hasznos információk gyors és hatásos
átvitele, és igencsak megütközne azon, milyen sok gondot és pénzt
fordítunk arra, hogy a rendszer homályos és nehezen megfejthető
módon kódolja üzeneteit. Hát nem abszurd ez az erőfeszítés?
Tudósunkkal, aki a bizalom légkörével átitatott Utópiában nőtt fel,
legfeljebb a villámcsapásszerű megvilágosodás láttathatná be: az
emberi technológia jószerével csak abból kiindulva érthető meg,
hogy mi, emberek bizalmatlanok vagyunk egymással szemben, és
közülünk egyesek keresztezni próbálják mások érdekeit. Ádáz
küzdelem dúl az információkat jogtalanul megszerezni és az
információkat tőlük megóvni igyekvők között. Az emberi technológia
javarészt a fegyverkezési verseny szülötte, és csak annak
összefüggéseiben érthető meg.
Lehetséges volna, hogy látványos eredményeik ellenére a
molekulárbiológusok – ahogy más biológusok is – ez idáig némiképp
marsbéli tudósunkhoz hasonló helyzetben voltak? Abból a
feltételezésből kiindulva, hogy a sejtbéli molekuláris masinéria a
szervezet érdekében zakatol, messzire juthattak. Ám tovább is
juthatnak ennél, ha mostantól egy ennél cinikusabb világképet
tesznek magukévá: elfogadják azt a lehetőséget, hogy egyes
molekulák rosszat forralnak a többiek ellen – hiszen nyilvánvalóan
máris elfogadták, amikor a vírusokról és az egyéb betolakodó
élősködőkről gondolkodni kezdtek. Mindössze arra van szükség, hogy
ugyanezzel a cinizmussal szemléljük a sejt „saját” DNS-ét is.
Doolittle és Sapienza, valamint Orgel és Crick írását éppen azért
tartom annyira izgalmasnak ellenlábasaik – Cavalier-Smith (53), Dover (99) és mások – munkáival szemben, mert pontosan
ebben az irányban tették meg az első lépéseket, noha természetesen
előfordulhat, hogy a vitatott részletkérdésekben a másik félnek van
igaza. Orgel és Crick jól összegzik a lényeget:
„Röviden szólva: egyfajta molekuláris küzdelemre számíthatunk a kromoszómák DNS-én belül, amely a természetes szelekció eszközével folyik. Nincs okunk azt hinni, hogy ez a jelenség egyszerűbb vagy könnyebben leírható volna, mint az egyéb szinteken zajló evolúció. Az önző DNS végső fokon azért létezhet, mert a DNS nagyon könnyen replikálódó molekula, és mert az önző DNS olyan környezetben fordul elő, ahol a DNS replikációja szükségszerű jelenség. Az önző DNS-nek ily módon lehetősége nyílik arra, hogy ezeket az alapvető fontosságú mechanizmusokat saját céljainak rendelje alá.”
Milyen értelemben mondható az önző DNS
törvénysértőnek? Abban az értelemben, hogy a szervezetek jobban
meglennének nélküle. Az önző DNS alighanem hasznos helyet és
molekuláris nyersanyagokat sajátít ki, és alighanem hiábavalóan
rabolja el a másoló és hibajavító masinéria értékes „gépidejét”.
Várható tehát, hogy a szelekció igyekszik az önző DNS-t eltüntetni
a genomból. Az „önző DNS elleni” szelekciónak két típusát
különböztethetjük meg. Az egyik, amikor a szelekció azokat a
pozitív adaptációkat részesíti előnyben, amelyek révén a
szervezetek megszabadulhatnak az önző DNS-től. A már említett
hibajavítás kiterjedhet mondjuk hosszú szekvenciák „értelmének”
vizsgálatára és a próbát ki nem álló részletek kimetszésére. A
sokszorosan ismétlődő (repetitív) DNS-szakaszok például
statisztikai uniformitásuk alapján ismerhetők fel. Éppen ilyenfajta
pozitív adaptációkra gondoltam, amikor a fegyverkezési versennyel
kapcsolatos korábbi fejtegetésemben „mimikriről” és hasonlókról
írtam. Itt ugyanis az önző DNS elleni berendezkedés evolúciójával
van dolgunk, amely éppoly bonyolult és specializált lehet, mint a
rovarok predátoraik elleni alkalmazkodási formái.
Van azonban egy másik típusa is az önző DNS ellen ható
szelekciónak, amely sokkal egyszerűbb és durvább módon működik.
Bármely szervezet, amelynek önző DNS-ében véletlenszerű, részleges
deléció következik be, definíciónk értelmében mutáns egyednek
tekinthető. Ebben az esetben maga a deléció a mutáció, amelyet a
természetes szelekció előnyben részesít abban az értelemben, hogy
azok az egyedek, amelyekben ilyen mutáció következik be,
feltehetően nem fognak többé az önző DNS hely-, anyag- és
időpazarló hatásaitól szenvedni. Ha minden egyéb körülmény azonos,
e mutáns szervezetek eredményesebben fognak szaporodni, mint
terhelés alatt álló „vad típusú” társaik, és ezáltal a deléció
egyre gyakoribbá válik a génkészletben. Felhívom azonban a
figyelmet arra, hogy most nem az önző DNS-t kihasító folyamatok
kapacitására irányuló szelekcióról beszélek: arról az előzőekben
volt szó. Jelen esetben azt ismertük fel, hogy a deléció, az önző
DNS hiánya önmagában is replikálódó entitás (replikálódó hiány!),
amelyet a szelekció előnyben részesíthet.
Csábító a gondolat, hogy a törvénysértők közé soroljam azokat a
szomatikus* mutációval létrejött DNS-darabokat is,
amelyek hatására egy test mutáns sejtjei jobban elszaporodnak, mint
a nem mutáns sejtek, és így végső fokon a test kárára válnak.
Jóllehet a rosszindulatú daganatokban egyfajta kvázi-szelekció
érvényesül, és Cairns (48) kitűnő érzékkel hívja fel a figyelmet a test
azon alkalmazkodási formáira, amelyek a jelek szerint ennek a
testen belüli szelekciónak igyekeznek gátat vetni, véleményem
szerint a törvénysértők koncepcióját nincs értelme erre az esetre
is kiterjeszteni – kivéve persze, ha a szóban forgó mutáns géneknek
valamilyen módon sikerül elérniük, hogy korlátlanul elterjedjenek.
Megtehetik ezt úgy, hogy vírusszerű vektorokban, mondjuk a levegő
útján szóródnak szét, de úgy is, hogy valahogy utat vágnak maguknak
a csíravonal felé. A szóban forgó gének mindkét esetben
„csíravonal-replikátoroknak” minősülnek az 5. fejezetben tárgyalt
definíció értelmében, következésképpen a törvénysértő cím is
megilleti őket. A közelmúltban meghökkentő elmélet látott
napvilágot arról, hogy a szomatikus szelekció által előnyben
részesített gének ténylegesen bejuthatnak a csíravonalba, bár ez
esetben nem ráksejtekről és nem is szükségszerűen törvénysértőkről
volt szó. Azért vélem fontosnak, hogy erről a tanulmányról említést
tegyek, mert annak idején mint az evolúció „lamarcki” elméletének
újraélesztője kapott publicitást. Minthogy álláspontomat „extrém
weismannizmus-ként*” lehetne jellemezni, a lamarckizmus
mindenfajta, komoly formában való feltámadását úgy kell tekintenem,
mint ami alááshatja ezt az álláspontot. Szükséges tehát, hogy az
említett elméletet közelebbről is megvizsgáljam.
Egy lamarcki fenyegetés
Azért használom a „fenyegetés” szót, mert –
őszintén szólva – kevés dolog tudná annyira felforgani a
világképemet, mint az, ha kiderülne, hogy vissza kell térnünk az
evolúció hagyományosan Lamarck-nak tulajdonított elméletéhez. Ez
egyszer megígérhetem, hogy ha így lesz, megeszem a kalapom.
Különösen fontos tehát, hogy figyelmesen és pártatlanul közelítsünk
azokhoz a megállapításokhoz, amelyek Steele (336), valamint Gorczynski és Steele (124, 125) munkáiban napvilágot láttak. Még mielőtt Steele
(336) könyve Nagy-Britanniában a boltokba került
volna, a londoni The Sunday Times (1980. július 13.) egész oldalas
cikkben adta közre Steele nézeteit, és azokat a „megdöbbentő
kísérleti eredményeket, amelyek próbára teszik a darwinizmust, és
feltámasztani látszanak a lamarckizmust”. A BBC hasonló hírverést
csapott Steele eredményei körül, mégpedig legalább két televíziós
műsorban és több rádióműsorban is – mint már láttuk, a „tudományos”
újságírás állandóan ugrásra készen vár, és mindenre ráharap, ami
úgy hangzik, mintha megingatná a darwinizmust. Nem kisebb tudós,
mint Sir Peter Medawar bírt rá bennünket arra, hogy komolyan vegyük
Steele munkáját, mégpedig azzal, hogy ő maga is komolyan vette.
Többen is idézték Medawart, aki érthető óvatossággal hangoztatta,
hogy Steele kísérleteit meg kell ismételni, majd véleményét így
foglalta össze: „Sejtelmem sincs, mi lesz a végeredmény, de
remélem, hogy Steele-nek igaza van.” (The Sunday Times)
Természetesen minden tudós reménykedik abban, hogy az igazság –
bármi legyen is az – előbb-utóbb kiderül. De a tudósnak joga van
belső reményeket is dédelgetni azzal kapcsolatban, hogy mi lesz az
az igazság, amely majd kiderül – a forradalmi gondolatoknak mindig
hányatott a sorsuk. Be kell vallanom, én egészen másban
reménykedtem, mint Sir Peter! Az ő reményei felől is kételyeim
voltak mindaddig, amíg eszembe nem jutott az a – számomra némiképp
rejtélyes – megjegyzése (270), miszerint: „A modern evolúciós elmélet legfőbb
hiányossága, hogy nem rendelkezik részletesen kidolgozott
elmélettel a változatosságról, vagyis arról, hogy milyen formában
fér hozzá a szelekció a genetikai változatokhoz. Nincs tehát
meggyőző magyarázatunk az evolúciós folyamatra – a szervezetek
azon, máskülönben érthetetlen törekvésére, hogy az életben
maradásukkal kapcsolatos problémákra mind bonyolultabb megoldásokat
találjanak.” Medawar egyébként egyike azoknak, akik nemrégiben
komolyan megpróbálták reprodukálni Steele eredményeit, de nem
jártak sikerrel (36).
Megelőlegezve következtetésemet: ma már egykedvűen és egyre apadó
várakozással szemlélem a Steele elméletének igazolására irányuló
kísérleteket, mivel rájöttem, hogy ez az elmélet a legmélyebb és
legteljesebb értelemben darwini elmélet, annak is egy olyan
változata, amely – éppúgy, mint az ugráló gének elmélete – jól
egybevág e könyv mondandójával, minthogy olyan típusú szelekciót
tételez föl, amely nem az egyedi szervezet szintjén működik. Az a
kijelentés, miszerint Steele elmélete kihívás a darwinizmus
számára, bár megbocsátható, egyértelműen az újságírói mohóság
terméke – persze ha a darwinizmust úgy fogjuk föl, ahogy szerintem
föl kell fognunk. Ami Steele elméletét magát illeti, még ha a
tények nem támasztják is alá, értékes szolgálatot tesz azzal, hogy
csiszolja a darwinizmussal kapcsolatos fogalmainkat. Nem érzem
hivatottnak magam arra, hogy értékeljem Steele, valamint bírálói
kísérleteinek technikai részleteit [jó értékelést olvashatunk
Howardnál (185)]. Ehelyett az elmélet kihatásait fogom
taglalni, hátha a tények végül Steele-t igazolják.
Steele hármas egységbe ötvözi Burnet (44) klónszelekciós elméletét, Temin (341) províruselméletét és saját, a weismanni
csíravonal-felfogás mindenhatósága ellen indított támadását.
Burnettől átveszi azt az elképzelést, hogy a szomatikus mutációk a
testi sejtekben genetikai diverzitást hoznak létre, és azután a
természetes szelekció gondoskodik arról, hogy a testben e sejtek
sikeres változatai szaporodjanak el a sikertelen változatok
rovására. Burnet az immunrendszer sejtjeinek egy speciális
csoportjára korlátozza elméletét, és nála a „siker” a betolakodó
antigének* közömbösítését jelenti; Steele azonban más
sejtekre is kiterjeszti az elgondolást. Temintől azt az ötletet
veszi át, hogy az RNS-vírusok hírvivőkként működhetnek a sejtek
között: átírják a géneket az egyik sejtben, majd az információt
átviszik a másik sejtbe, és ott a reverz transzkriptáz enzim
segítségével visszaírják a DNS nyelvére.
Steele felhasználja Temin elméletét, de azzal a lényeges
kiegészítéssel, hogy a reverz transzkriptáz által visszaírt
genetikai információk befogadói közül a hangsúlyt a csiravonal
sejtjeire helyezi. Megfontolásainak többségét bölcsen az
immunrendszerre korlátozza, de elméletével azért nagyobbra tör.
Négy tanulmányt idéz a nyulak „idiotípusairól”. Valamilyen
testidegen anyag befecskendezésére minden nyúl másféle
ellenanyag* képzésével válaszol. Még ha ugyanazt az
antigént juttatjuk is be genetikailag azonos (egy klónba tartozó)
nyulakba, a klón minden egyede saját, egyedi „idiotipusával”
reagál. Mármost, ha a vizsgált nyulak genetikailag valóban
azonosak, az idiotípusaikban mutatkozó különbségek környezeti
tényezőknek vagy a véletlennek tulajdoníthatók, és az ortodox
felfogás értelmében nem öröklődhetnek. A négy idézett tanulmány
egyike azonban meglepő eredményről számol be. Mint kiderült, a
nyulak idiotípusa – jóllehet a klón minden tagjában más és más –
átadódik az utódoknak. Steele hangsúlyozza, hogy a szóban forgó
tanulmányban tárgyalt kísérlet során a nyúlszülőkbe még azt
megelőzően juttatták be az antigént, hogy azok létrehozták volna
utódaikat, míg a másik három vizsgálat során az antigént a
párosodást követően juttatták be, amikor is az utódok nem örökölték
szüleik idiotípusát. Ha a csíraplazma, amelyben az idiotípus
öröklődik, az antigén hatására nem változna, mit sem számítana,
hogy a nyulak párosodás előtt vagy párosodás után kapják-e az
antigén-injekciót. Steele Burnet elméletével kezdi fejtegetéseit. A
szomatikus mutációk eszerint genetikai diverzitást hoznak létre az
immunrendszer sejtjei között. A klónszelekció a sejtek azon
genetikai változatait részesíti előnyben, amelyek sikerrel szállnak
szembe az antigénnel, így ezek a sejtek végül elszaporodnak. Minden
antigénre több válaszadás is lehetséges, és a szelekciós folyamat
minden egyes nyúlban más és más végeredménnyel jár. És itt lépnek a
képbe Temin provírusai, amelyek átírják az immunsejtek génjeinek
véletlenszerűen kiválasztott hányadát, és mivel a sikeres
ellenanyaggének, illetve az őket hordozó sejtek nagyobb számban
vannak jelen, statisztikailag nagyobb a valószínűsége annak, hogy
ezek a gének fognak átíródni. A provírusok elszállítják ezeket a
géneket a csírasejtekhez, bejuttatják a csíravonal kromoszómáiba,
majd otthagyják őket, miután feltehetőleg kivágják a lokuszt
eredetileg elfoglaló géneket. A nyulak következő nemzedéke ily
módon közvetlenül hasznot húzhat a szülők immunológiai
tapasztalataiból, anélkül hogy az utódoknak maguknak is
találkozniuk kellene az illető antigénekkel, és anélkül hogy
kínosan lassú és költséges szelektív egyedi pusztulásnak kellene
közreműködnie.
A valóban hathatós bizonyítékra azonban csak azt követően derült
fény, hogy Steele elméletén megszáradt a nyomdafesték. Meghökkentő
példája ez a tudományos haladás azon módjának, amely jobbára csak a
filozófusok képzeletében létezik.
Gorczynski és Steele (124) megvizsgálta, miképpen öröklődik az egereknél
apai ágon az immuntolerancia. Medawar klasszikus módszerét
alkalmazták igen magas dózisokkal: egészen fiatal egereket egy
másik egértörzsből származó sejtekkel oltottak be, és ezáltal
felnőttkori toleranciát alakítottak ki bennük, amely akkor
jelentkezett, amikor később ugyanazon donor törzsből szövetet
ültettek át beléjük. Ezután a toleráns hímeket tovább
szaporították, és arra a felismerésre jutottak, hogy a tolerancia e
hímek utódainak mintegy felében szintén megjelenik, jóllehet fiatal
korukban nem kerültek szembe az idegen antigénekkel. A hatás még a
második utódgenerációban is jelentkezett.
Bár igazolásra szorul, első pillantásra ez valóban olyan esetnek
tűnik, amikor a szerzett tulajdonságok öröklődnek. Gorczynski és
Steele a fenti kísérlettel, valamint a közelmúltban végzett,
kiterjesztett kísérleteikkel kapcsolatban közreadott rövid
diszkussziója (125) hasonlít Steele nyúlkísérletének az
előbbiekben tárgyalt értelmezésére. A két eset között az egyik
alapvető különbség az, hogy a nyulak örökölhettek valamit az anyai
citoplazma útján, amit az egerek nem, a másik pedig, hogy az
értelmezés szerint a nyulak szerzett immunitást, az egerek szerzett
toleranciát örököltek. E különbségeknek alighanem jelentőséget kell
tulajdonítanunk (36, 300), de én nem térek ki rájuk, mivel célom nem a
kísérleti eredmények értékelése. Mondandómat a következő kérdés
köré csoportosítom: egyáltalán tekinthető-e „a darwinizmus ellen
irányuló lamarcki fenyegetésnek” az, amivel Steele itt
előáll?
Először is néhány történeti tényt kell tisztáznunk. Elméletében
Lamarck nem a szerzett tulajdonságok öröklődését hangsúlyozta
elsősorban, sőt – ellentétben Steele (336, 6. o.) állításával – a gondolat még csak nem is
tőle származott. Lamarck egyszerűen magáévá tette kora
gondolkodásmódját, és megtetézte bizonyos elvekkel, például a
„versengés” és a „használat-nem használat” elvével. Steele vírusai
azonban jobban emlékeztetnek Darwin pángenetikus
„gemmuláihoz*”, mint bármihez, amiről Lamarck beszélt. E
történeti tényeket mindössze azért említem, hogy mindjárt félre is
söpörjem őket. Darwinizmusnak azt az elméletet nevezzük, amely
szerint a szelekció az elszigetelt csíravonalban irányítatlanul
létrejött változatosságra hat, mégpedig annak fenotípusos
következményein keresztül. A lamarckizmus pedig az az elmélet,
amely szerint a csíravonal nem elszigetelt, hanem a környezet
jobbító behatásai révén közvetlenül alakítható. Mindennek tudatában
nézzük most meg, vajon Steele elmélete lamarcki és
antidarwinista-e?
Abból, hogy öröklik szüleik szerzett idiotípusát, a nyulaknak
kétségtelenül előnyük származna. Fejhossznyi előnnyel indulnának az
immunológiai küzdelemben azon kórokozók ellen, amelyekkel szüleik
szembekerültek, és amelyekkel ők maguk is valószínűleg szembe
fognak kerülni. Ez tehát irányított, adaptív változás – de vajon
tényleg a környezet vési-e be? Amennyiben az ellenanyagképzés
valamilyen „instrukciós” program szerint menne végbe, a válasz
igenlő volna. Ebben az esetben a környezet, az antigén
fehérjemolekulák képében, közvetlenül alakíthatná a nyúlszülők
ellenanyag-molekuláit. Ha pedig e nyulak utódairól kiderülne, hogy
öröklött módon ugyanazokat az ellenanyagokat termelik
előszeretettel, a lamarckizmus tökéletes példája állna előttünk. Ám
e föltevés értelmében az ellenanyag-fehérjék térbeli szerkezetének
valamiképpen vissza kellene fordítódnia a nukleotidkód nyelvére.
Steele (336, 36. o.) egyértelműen állítja, hogy semmi jel
nem utal ilyenfajta reverz transzlációra, csakis az RNS-ről a
DNS-re való reverz transzkripcióra. Feltételezése tehát nem mond
ellent a Crick-féle központi dogmának, bár másokat ez természetesen
semmire sem kötelez. (Erre a kérdésre később, általánosabb
összefüggésben még visszatérünk.)
Steele hipotézisének tehát az a magva, hogy az adaptív
tökéletesedés a kezdetben véletlenszerű változatosságra ható
szelekció révén jön létre. Eszerint pedig elmélete a lehető
legdarwinistább elmélet, feltéve hogy a szelekció egységének nem a
szervezetet, hanem a replikátort tekintjük. Steele hipotézise nem
csupán emlékeztet a darwinizmusra – ahogy például a „mém”-elmélet
vagy Pringle (291) elmélete, miszerint a tanulás az
összekapcsolt neuronális oszcillátorok populációjában az
oszcillációs frekvenciák készletére ható szelekció eredménye –; az
ő replikátorai egyértelműen a sejtmag DNS-molekulái. Nemhogy
analógok tehát a darwinizmus replikátoraival – pontosan ugyanazok a
replikátorok! A természetes szelekció azon sémája, amelyet az 5.
fejezetben körvonalaztam, minden változtatás nélkül ráhúzható
Steele elméletére. A Steele-féle lamarckizmus csak abban az esetben
jelenti a környezeti hatásoknak a csíravonalba való bevésődését, ha
az egyedi szervezet szintjén gondolkodunk. Való igaz, hogy az
elmélet értelmében a szervezet által szerzett tulajdonságok
öröklődnek, ám ha lemegyünk a genetikai replikátorok szintjére,
nyilvánvalóvá lesz, hogy az alkalmazkodás szelekció, nem pedig
„instrukció” útján jön létre (l. alább). Mindössze arról van szó,
hogy a szelekció történetesen a szervezeten belül hat. Steele
(336, 43. o.) alighanem ugyanígy gondolja: „...a
dolog megítélése nagymértékben függ attól, miben jelöljük meg a
természetes szelekció alapvető darwini elveit.”
Jóllehet Steele-re bevallottan sok tekintetben hatott Arthur
Koestler, semmivel sem tudom megnyugtatni azokat (a rendszerint nem
biológusokat), akiknek darwinizmussal szembeni ellenérzése mélyén a
„vakvéletlen” mumusa lapul. Sőt, tulajdonképpen kettős mumusról van
szó: a könyörtelen és érzéketlen Nagy Kaszásról is, aki egyedüli fő
oka túlfűtött személyiségünknek, aki mindenbe beleszól, Shaw
szavaival „vakon kiéheztetve és megölve mindazt, ami nem elég
szerencsés, hogy túlélje a mosogatóléért folytatott egyetemes
küzdelmet” (319). Ha kiderülne, hogy Steele-nek igaza van,
Bernard Shaw szellemétől bizonyosan nem hallunk majd győzedelmes
kuncogást! Shaw élénk szelleme szenvedélyesen tiltakozott a darwini
„sorozatos véletlenek” ellen: „...egyszerűnek látszik, mivel az
ember első pillantásra nem is fogja fel, miről van szó valójában.
Ám, amikor a dolog valódi jelentőségében megvilágosodik, szívünk
elszorul. Itt valami szörnyű fatalizmussal, szépség és értelem, erő
és cél, becsület és vágy rettentő és átkos elsorvasztásával állunk
szemben...” Ha már feltétlenül elébe kell helyeznünk az érzelmeket
az igazságnak, jómagam a természetes szelekcióban mindig is
inspiráló, bár zordon költőiséget, „eme életszemlélet
nagyszerűségét” (77) véltem fölfedezni. E helyütt azonban mindössze
azt akarom mondani, hogy ne Steele elméletében keressen igazolást,
aki émelyeg a „vakvéletlentől”. Talán nem túlságosan hiú remény,
hogy Steele elméletének tökéletes megértése segíthet kimutatni: a
„vakvéletlen” nem adekvát vezérfonala a darwinizmusnak, mint
ahogyan azt Shaw, Cannon (49), Koestler (206) és mások vélik.
Steele elmélete tehát a darwinizmus egy változata. A kiválogatódott
sejtek Burnet elmélete értelmében aktív replikátorok – nevezetesen
a bennük lévő, szomatikus mutációk során megváltozott gének –
hordozói. E replikátorok bizonyosan aktívak, de
csiravonal-replikátorok-e vajon? Mondandóm lényege, hogy erre a
kérdésre határozottan igenlő választ kell adnunk, amennyiben a
Burnet-elmélet Steele-féle kiegészítése igaz. E replikátorok nem
tartoznak a hagyományos értelemben vett csíravonalhoz, de az
elmélet logikus következménye, hogy tévedésben voltunk a
tekintetben, miből is áll a csíravonal valójában. Egy „szomatikus”
sejt bármely génje, amelyet egy provírus átvihet a csírasejtbe,
definíció szerint csíravonal-replikátornak tekintendő. Steele
könyvének tehát ezt a címet kellene adnunk: A kiterjesztett
csíravonal! Elmélete nemcsak hogy nem jelenthet gondot a
neoweismannisták számára, de – mint az előbbiekben beláttuk –
nagyon is közel áll jelen könyv szemléletmódjához.
Steele szemlátomást nem tud róla, hogy 1894-ben az övével nem is
oly távoli rokonságban lévő elméletet tett közzé valaki. Ez a
valaki – talán most már nem is olyan meglepő – maga Weismann volt.
A következő ismertetés Ridley-től (301) való; a dologról Maynard Smith (260) is említést tett. Weismann annak idején egy
Roux-tól átvett elképzelést fejlesztett tovább, amelyet
„intraszelekciónak” nevezett el. Ridley így ír erről: „Roux szerint
a szervezet különböző részei között küzdelem folyik a tápanyagért,
éppúgy ahogy a szervezetek között is küzdelem folyik a létért...
Roux elmélete úgy szólt, hogy a részek közötti küzdelem, hozzávéve
a szerzett tulajdonságok öröklődését, elégséges az alkalmazkodás
magyarázatára.” Helyettesítsük be a „részek” szó helyébe a „klónok”
szót, és máris előttünk áll Steele elmélete. Ám ahogy várható is,
Weismann nem fogadta el szóról szóra Roux föltevését a szerzett
tulajdonságok átörökítésével kapcsolatban. Ellenkezőleg,
„csíra-szelekció”-elméletében azt az ál-lamarcki elvet tette
magáévá, amely később „Baldwin-effektus” néven vált ismertté
(egyébként nem Weismann volt az egyetlen, aki már Baldwin előtt
fölfedezte ezt a hatást). Az alábbiakban bemutatom, miként
alkalmazza Weismann az intraszelekciós elméletet a koadaptáció
magyarázatában, mivel e magyarázat közeli rokonságot mutat Steele
nézeteivel.
Steele nem merészkedik messzire saját kutatási területétől, az
immunológiától, de elmélete egy változatát igyekszik más
egységekre, különösen az idegrendszerre és a tanulásnak nevezett
adaptív fejlesztőmechanizmusra is alkalmazni. „Amennyiben (az
elmélet) bármilyen általános értelemben érvényes az evolúciós
alkalmazkodási folyamatra, magyarázatot kell adnia az agy és a
központi idegrendszer idegi hálózatainak alkalmazkodási
potenciáljára is.”(336, 49. o., Steele saját meglepő kiemelésével.)
Steele kissé bizonytalannak mutatkozik abban a tekintetben, hogy
pontosan mire is hat a szelekció az agyban; ingyen és bérmentve
felajánlom ezért saját, „a szelektív neuronpusztulás mint
lehetséges memóriamechanizmus” címen közzétett elméletemet
(82), hátha tud vele kezdeni valamit.
De valószínű-e igazából, hogy a klónszelekció elmélete az
immunrendszer keretein kívül is alkalmazható legyen? Vajon csak az
immunrendszer igen speciális viszonyai között érvényes vagy össze
lehet kapcsolni a „használat-nem használat” jó öreg lamarcki
elvével? Működhet-e klónszelekció a kovács karjaiban?
Öröklődhetnek-e az izomfejlesztő tevékenység által létrehozott
adaptív változások? Erősen kétlem; a körülmények ugyanis nem teszik
lehetővé a természetes szelekció számára, hogy a kovács karjaiban,
mondjuk, azokat a sejteket részesítse előnyben, amelyeknek az aerob
környezet kedvez, szemben azokkal, amelyek az anaerob környezetet
kedvelik, hogy azután a sikeres gének visszaíródjanak a csíravonal
éppen megfelelő kromoszomális lokuszaiba. Ám még ha mindez bizonyos
esetekben az immunrendszeren kívül is elképzelhető volna, akkor is
szembekerülünk egy alapvető elméleti nehézséggel.
A probléma a következő. Azok a tulajdonságok, amelyek a
klónszelekció során szerencsét hoznak, szükségszerűen a sejtek
számára szolgálnak előnyökkel ugyanazon test velük rivalizáló
sejtjeivel szemben. E tulajdonságoknak nem kell összhangban lenniük
mindazzal, ami a test egésze szempontjából előnyös; a
törvénysértőkkel kapcsolatos ismereteink épp arra utalnak, hogy e
tulajdonságok könnyen konfliktusba kerülhetnek a test egészének
érdekeivel. Burnet elméletének számomra némileg megoldatlannak tűnő
eleme, hogy a lényegét képező szelekciós folyamatot ad hoc
alkalmazza: föltevése szerint azok a sejtek, amelyek
ellenanyagukkal közömbösítik a betolakodó antigéneket,
elszaporodnak a többi sejthez képest. Ez az elszaporodás azonban
nem valamiféle sejtszintű fölény következménye, sőt éppen
ellenkezőleg: azok a sejtek, amelyek nem kockáztatják életüket az
antigének támadásának elfojtásában, hanem önző módon társaikra
hagyják ezt a feladatot, első megközelítésben eleve előnybe
kerülnek. Az elmélet keretében tehát egy önkényes és a takarékosság
elvét sértő szelekciós szabályt kell bevezetni: azok a sejtek
szaporodjanak el, amelyek a test mint egész számára előnyökkel
szolgálnak. Olyan ez, mintha egy kutyatenyésztő tudatosan a veszély
esetén tanúsítandó önzetlen hősiességre szelektálna kutyái között;
lehet, hogy neki sikerülne – a természetes szelekciónak nem
sikerülhet. A hamisítatlan klónszelekciónak azokat az önző sejteket
kell előnyben részesítenie, amelyek viselkedésükkel szembekerülnek
a test egészének érdekeivel.
A 6. fejezet szóhasználatával élve azt igyekszem kimutatni, hogy a
sejtszintű hordozószelekció a Burnet elméletében foglaltak alapján
nagy valószínűséggel konfliktusba kerül a szervezetszintű
hordozószelekcióval. Ez nekem természetesen nem okoz fejfájást,
mivel nem a szervezet mint elsődleges hordozó ügyét képviselem.
Egyszerűen újabb tételt csatolhatok az általam ismert törvénysértők
listájához; egy újabb, trükkös szaporodású replikátort az ugráló
gének és az önző DNS után. Akik viszont a klónszelekciót olyan
kiegészítő lehetőségként fogják fel, amelynek révén a testszintű
alkalmazkodások alakot öltenek, azoknak – köztük Steele-nek –
mindez gondot kell hogy jelentsen.
A probléma ennél is mélyebben gyökerezik. Nem pusztán arról van
szó, hogy a klónszelekció során kiválogatódó sejtek a test többi
része szempontjából törvénysértőnek tekintendők. Steele szerint a
klónszelekcíó felgyorsítja az evolúció menetét. A hagyományos
darwinista felfogás szerint a folyamat az egyedek sikerének
különbözőségére épül, és sebességének – minden egyéb tényező
azonossága esetén – az egyedek nemzedékváltási ideje szab határt. A
klónszelekciónak viszont a sejtek nemzedékváltási ideje szab
határt, amely hozzávetőleg két nagyságrenddel kisebb. Emiatt
mondható a klónszelekcióról, hogy felgyorsítja az evolúció menetét,
ám – hogy megelőlegezzem e könyv zárófejezetében felhozott érvemet
– mindez fölvet egy súlyos problémát. Hogy egy összetett, sok
sejtből álló szerv, például a szem mennyire sikeres, az csak akkor
dől el, ha a szerv már működik. A sejtszintű szelekció nem
fejlesztheti tovább a szem szerkezeti megoldásait, mivel a
szelekciós események mindegyike az embrió csukva tartott,
működésképtelen, kialakulófélben lévő szemében zajlik le. A sejtek
között ható szelekció nem gyorsíthatja fel az evolúciós folyamatot,
ha az elérendő adaptációknak a sejtek sokasága közötti
együttműködés lassú ritmusa szerint kell létrejönniük.
Steele-nek a koadaptációval is el kell számolnia. Mint arra Ridley
(301) egy átfogó elemzésében bizonyítékokkal is
szolgál, a többdimenziós koadaptáció a korai darwinisták egyik réme
volt. A szemnél maradva, J. J. Murphy a következőket írta róla
(idézi: 301): „Talán nem tűnik túlzásnak: hogy egy olyan
szerv, mint a szem, egyáltalán továbbfejlődhessen, egyidejűleg
legalább tíz különböző szempontból kell fejlődnie.” Az olvasó talán
még emlékszik arra, hogy a bálnák evolúcióját illetően a 6.
fejezetben hasonló megállapítást tettem, habár más céltól
vezérelve. A fundamentalistáknak még mindig a szem az egyik
legmegbízhatóbb vesszőparipájuk. Történetesen a The Sunday Times
(1980. július 13.) és a The Guardian (1978. november 21.) egyaránt
a szem körül élezték ki a vitát, mintha ez a kérdés egészen újonnan
merült volna fel; az utóbbi lap még arról is biztosított bennünket,
hogy a problémának egy jeles filozófus (!) is rendkívüli figyelmet
szentel. Úgy tűnik, hogy Steele-t eredetileg a koadaptációval
kapcsolatos kételyei sodorták a lamarckizmushoz, és váltig hiszi,
hogy klónszelekciós elmélete enyhíteni fog a nehézségen, ha lehet
egyáltalán nehézségről beszélni.
Nézzük most meg a másik kedvenc iskolapéldát, a zsiráf nyakát,
mégpedig először a hagyományos darwini értelmezésben. A zsiráf
ősének nyakát meghosszabbító mutáció, mondjuk, a gerincoszlopra
hatott; a naiv szemlélő számára az már túlzásnak tűnne, ha
feltételeznénk, hogy ugyanez a mutáció egyidejűleg az artériák, a
vénák, az idegek stb. meghosszabbodását is maga után vonta. Hogy ez
valóban túlzás-e, az embrionális folyamatok részleteitől függ, e
folyamatokkal kapcsolatban pedig még sok a tisztáznivalónk. Egy
olyan mutáció, amely a fejlődés kellően korai időszakában hat,
könnyen rendelkezhet e párhuzamos hatások mindegyikével. De ne
üssük el a problémát ennyivel. A következő észrevételünk: nehéz
olyan megnyúlt gerincű mutáns zsiráfot elképzelni, amely ki tudja
aknázni a fák csúcsáról való legelés előnyeit, mivel idegei,
vérerei stb. a nyakához képest túlságosan rövidek. A hagyományos
darwini szelekciónak – a naiv felfogás szerint – ki kell várnia azt
a szerencsés egyedet, amelyik az összes szükséges koadaptációs
mutációt egyesíti magában. És ez az a pont, ahol a klónszelekció a
segítségére siethet. Egy alapvető mutáció, mondjuk a gerincoszlop
megnyúlása olyan viszonyokat teremt a nyakban, hogy az e viszonyok
között jól megélő sejtklónok kiválogatódnak. Lehetséges, hogy a
meghosszabbodott gerincoszlop a nyakban feszülést okoz, s e
környezetben csak a megnyúlt sejtek érzik jól magukat. Ha a
sejtekben genetikai változatosság van jelen, a sejtek megnyúlását
„kódoló” gének maradnak fenn és kerülnek át a zsiráf utódaiba. Bár
itt félig-meddig tréfásan fogalmaztam, mindennek egy igényesebben
kifejtett változatát érzésem szerint le lehetne vezetni a
klónszelekció elméletéből. Korábban azt ígértem, hogy ezen a ponton
visszatérek Weismannhoz, aki szintén felismerte, hogy a testen
belüli szelekció megoldásul szolgálhat a koadaptáció problémájára.
Weismann úgy gondolta, hogy az „intraszelekció” – a test egyes
részei között folyó szelektív hatású küzdelem – „gondoskodik arról,
hogy a szervezet egyes részei a lehető legjobb arányban álljanak
egymással...” (301) „Ha nem tévedek, az a jelenség, amelyet
Darwin korrelációnak nevezett, és joggal tartott az evolúció egyik
fontos tényezőjének, a legtöbb esetben az intraszelekció
eredménye.” (Weismannt idézi: 301) Mint már leszögeztem, Weismann – Roux-val
ellentétben – nem ment el annak feltételezéséig, hogy az
intraszelektált változatok közvetlenül átöröklődnek. Ezzel szemben
kifejtette, hogy „...a szükséges alkalmazkodások az intraszelekció
révén időlegesen minden egyes egyedben létrejönnek... Így idő
takarítható meg, mígnem azon csírasejtek folyamatos szelekciójából,
amelyek elsődleges összetevői a leginkább illenek egymáshoz,
nemzedékek során végül létrejöhet a lehető legmagasabb fokú
harmónia.” Úgy vélem, a „Baldwin-effektus” Weismann-féle változata
ésszerűbben hangzik, és legalább ugyanannyira meggyőző magyarázatát
adja a koadaptációnak, mint Steele lamarcki változata.
Ennek az alfejezetnek a címében a „fenyegetés” szóval éltem, és nem
átallottam kijelenteni: a lamarckizmus újjászületése felforgatná a
világképemet. Az olvasó most úgy érezheti, hogy ez a kijelentésem
üres fecsegés volt csupán, s hogy bizonyára omlós ostyából van a
kalapom, melynek elfogyasztását drámai hangon kilátásba helyeztem.
A vakbuzgó lamarckista felróhatja: a darwinista utolsó menedéke,
hogy ha már a számára kínos kísérleti eredményeket nem sikerül
megfosztania hitelüktől, a maga oldalára állítja őket; elméletét a
cáfolhatatlanságig rugalmassá alakítja. Az effajta kritikára
azonban nagyon érzékeny vagyok, így feltétlenül válaszolok rá.
Bizonyítanom kell, hogy a kalapomnak igenis pocsék íze van. Ha
tehát Steele elméletének lamarckizmusa valóban álöltözetbe bújt
darwinizmus, létezik-e lamarckista elmélet, ami nem az?
A kulcskérdés az alkalmazkodottság eredete. Gould (131) is így vélekedik, amikor kimondja, hogy a
szerzett tulajdonságok öröklődése per se nem lamarckizmus. „A
lamarckizmus az irányított változatosság elmélete.” (Kiemelés
tőlem.) Az alkalmazkodottság eredetével kapcsolatos elméleteknek
két típusát különböztetem meg. Mivel tartok tőle, hogy
belebonyolódom annak történeti részleteibe, hogy pontosan mit is
állított Lamarck és Darwin, elméleteiket a továbbiakban – az
immunológiától kölcsönzött kifejezésekkel élve – instrukciós,
illetve szelekciós elméletnek fogom nevezni. Mint azt Young
(395), Lorenz (239) és mások hangsúlyozták, az alkalmazkodottságot
a szervezet és környezete közötti információs megfelelésként
érzékeljük. Ezt úgy képzelhetjük el, hogy a környezetéhez jól
alkalmazkodott állat magában hordozza a környezetével kapcsolatos
információkat, ahogy a kulcs is magában hordja annak a zárnak a
tulajdonságait mint információt, amelyikbe való. Ahogy mondani
szokás, az álcázott állat „hátán hordja” környezetének
képét.
A szervezet és környezete közötti ilyenfajta megfelelés eredetével
kapcsolatban Lorenz kétféle elméleti megközelítést különböztetett
meg. Ezek (a természetes szelekció, illetve a megerősítésen alapuló
tanítás) egyaránt annak a felfogásnak a módosulatai, amelyet én
szelekciós elméletnek nevezek. A változatosság egy kezdeti
készletére (a genetikai mutációkra, illetve a spontán viselkedésre)
bizonyos típusú szelekciós folyamat (természetes szelekció, illetve
jutalom/büntetés) hat, aminek végeredményeként csak a környezetbe,
mint zárba jól illeszkedő változatok maradnak fenn. Az
alkalmazkodottságot tehát a szelekció tökéletesíti. Az instrukciós
elmélet viszont egészen mást állít. Míg a szelekciós módszerrel
dolgozó lakatos csinál egy csomó kulcsot, ilyet is meg olyat is,
mindegyiket belepróbálja a zárba, és félreteszi a rosszakat, addig
az instrukció elvét alkalmazó lakatos viaszlenyomatot vesz a
zárról, és aszerint készíti el a zárba illő kulcsot. Az instruktív
úton álcázott állat azért hasonlít környezetéhez, mert a környezet
közvetlenül bevési az állatba saját jellegzetességeit; ezért van
az, hogy az elefántok beleolvadnak környezetükbe, mivel annak pora
borítja őket. Vannak, akik azt állítják, hogy a franciák szája az
életük folyamán szép lassan deformálódik, és felveszi a francia
magánhangzók kiejtéséhez leginkább megfelelő alakot. Ha ez így van,
megint csak az instruktív alkalmazkodás példájával állunk szemben.
Elképzelhető, hogy ez az oka a kaméleonok környezetükhöz való
hasonlatosságának is, bár az adaptív színváltoztatás képessége
nyilván szelektív alkalmazkodás eredménye. Az élettani jellegek
adaptív megváltozásai (akklimatizáció, edzettség, gyakorlottság
stb.) valószínűleg mind instruktív úton jönnek létre. Az összetett
és bonyolult adaptív megfelelések, például egy bizonyos emberi
nyelv elsajátítása szintén instrukció révén érhető el. Mint már
kifejtettem, Steele elméletében az alkalmazkodottság nyilvánvalóan
nem az instrukcióból, hanem a szelekcióból, mégpedig a genetikai
replikátorok között érvényesülő szelekcióból fakad. Világképem
akkor omlana össze, ha nem egyszerűen egy „szerzett tulajdonság”,
hanem valamely instruktív úton szerzett alkalmazkodás genetikai
átöröklését igazolná valaki, ez ugyanis megdöntené az embriológia
„központi dogmáját”.
A preformacionizmus* nyomorúsága
Talán furcsán hangzik, de a központi dogma
sérthetetlenségébe vetett hitem egyáltalán nem dogmatikus hit:
tényeken alapul. Itt most elővigyázatosnak kell lennem, és
különbséget kell tennem kétféle központi dogma, a molekuláris
genetika és az embriológia központi dogmája között. Az előbbi Crick
nevéhez fűződik, aki kimondta, hogy a genetikai információ csakis a
nukleinsavtól a fehérje irányában áramolhat, fordított irányban
nem. Steele elmélete – ahogy ő maga is siet leszögezni – nem mond
ellent ennek a dogmának; felhasználja az RNS-ből DNS-be történő
reverz transzkripció jelenségét, de nem állítja, hogy a fehérjék,
reverz transzlációval RNS-sé íródnának át. Nem lévén
molekulárbiológus, nem tudom megítélni, mennyire bolygatná meg ezt
a molekuláris világképet, ha egyszer kiderülne, hogy létezik
ilyenfajta reverz transzláció. Elvben a reverz transzláció számomra
nem tűnik nyilvánvaló képtelenségnek, mivel a nukleinsavból
fehérjére, illetve a fehérjéből nukleinsavra való átfordítás
ugyanaz az egyszerű szótározási munka; alig valamivel bonyolultabb,
mint a DNS-ből RNS-be való átírás folyamata. Mindkét esetben
kétféle kód közötti megfeleltetésről van szó. Az ember vagy a
számítógép – megfelelő szótárral a birtokában – a fehérjéket le
tudja fordítani az RNS nyelvére; nem látom be tehát, hogy a
természet miért ne vihetné végbe ugyanezt. Lehet, hogy elvi
akadálya van, de az is lehet, hogy a központi dogma csak egy
empirikus törvény, amelyet eddig még semmi nem cáfolt meg. Az
viszont már elméletileg is igen jól megokolható, hogy a másik
központi dogma – az embriológia központi dogmája – miért nem
hágható át. Ez a dogma azt mondja ki, hogy a szervezet
makroszkopikus felépítése és viselkedése bizonyos tekintetben
kódolva lehet a génekben, de ennek a kódnak az iránya nem
megfordítható. Crick központi dogmája szerint a fehérjék nem
fordíthatók vissza a DNS nyelvére, az embriológia központi
dogmájának értelmében a test alkata és viselkedése nem fordítható
vissza a fehérjék nyelvére.
Ha az ember úgy alszik el a napon, hogy egyik kezét a mellén
felejti, teste mindenhol lesül, de kezének körvonala fehér foltként
kirajzolódik mellkasán. Ez a folt szerzett tulajdonság; hogy
öröklődhessen, a gemmuláknak vagy az RNS-vírusoknak – vagy akármi
másnak, amiről feltételezzük, hogy véghezviheti a reverz
transzlációt – le kellene tapogatniuk a kéz helyének makroszkopikus
körvonalát, és a képet le kellene fordítaniuk a DNS molekuláris
szerkezetének a nyelvére, létrehozva egy hasonló, kezet ábrázoló
kép kialakításának programját. Az ilyen és ehhez hasonló
feltételezések jelentik az embriológia központi dogmájának
áthágását.
Az embriológia központi dogmája nem a józan ész parancsa, hanem
mint logikus következmény, a fejlődés preformacionista
szemléletének tagadásából fakad. Az a benyomásom, hogy a fejlődés
epigenetikus* és az alkalmazkodás darwini szemlélete
között szoros kapcsolat van, csakúgy mint a preformacionizmus és az
alkalmazkodás lamarcki szemlélete között. Csak az hihet a lamarcki
(azaz instruktív) alkalmazkodás öröklődésében, aki az embriológia
preformacionista szemléletmódját is kész elfogadni. Ha a fejlődés
preformált lenne, ha a DNS valóban „a test tervrajza”, egyfajta
kódolt homunculus volna, a tükörkép-embriológia is elképzelhetővé
válna.
Ám a tankönyvek tervrajzhasonlata borzasztóan félrevezető, mivel
azt sugallja, hogy a test és a génállomány részei között „egy az
egyhez” megfeleltetés áll fenn. Ha tüzetesen megvizsgálunk egy
házat, rekonstruálhatjuk annak tervrajzát, és annak alapján valaki
más egy ugyanolyan házat építhetne, ugyanazzal az építési
technikával, amelyet az eredeti ház építője alkalmazott annak
idején. A tervrajz és a ház közötti információk iránya
megfordítható: a tervrajz vonalainak egymáshoz viszonyított
helyzete és a házfalak viszonylagos elhelyezkedése átvihető
egymásba, mégpedig néhány egyszerű mérési szabály segítségével. A
tervrajz méreteiből, mondjuk hússzoros nagyítás útján, megkapjuk a
ház méreteit; a ház méreteiből pedig hússzoros kicsinyítéssel
megkapjuk a tervrajzét.
Ha a házhoz egy új egységet, mondjuk egy nyugati szárnyat akarunk
kapcsolni, egyszerűen rávezethetjük a tervrajzra a nyugati szárny
kicsinyített képét. Ha a genom is ilyen tervrajz volna, ha a
genotípus és a fenotípus között „egy az egyhez” megfeleltetés állna
fönn, nem volna lehetetlen a napbarnított mellkasunkon kirajzolódó
fehér kéznyomatot átvinni önmaga miniatűr genetikai „árnyképébe”,
és ebben a formájában át is örökíteni.
Ám mindez a legteljesebb mértékben idegen mindattól, ami mai
tudásunk szerint a fejlődés folyamatát jellemzi. A genom semmiféle
értelemben nem tekinthető a test méretarányos modelljének; a genom
olyan utasítások sorozata, amelyek – ha végrehajtásuk a megfelelő
sorrendben és a megfelelő körülmények között történik – végül a
testhez vezetnek el. Korábban már éltem az itt következő
tortahasonlattal (91). Amikor az ember tortát készít, bizonyos
értelemben „lefordítja” a receptet a torta nyelvére. Ez azonban
megfordíthatatlan folyamat: a torta szétdarabolásával nem
rekonstruálható az eredeti recept. A recept szavai és a torta
morzsái között nincs megfordítható „egy az egyhez” megfeleltetés.
Ez persze nem jelenti azt, hogy egy ügyes cukrász ne tudná egészen
tűrhetően elvégezni a visszafordítást, összevetve a torta ízét és
tulajdonságait saját, a tortákkal és a receptekkel kapcsolatos
múltbéli tapasztalataival, ily módon rekonstruálva az óhajtott
receptet. Ez esetben viszont egyfajta mentális szelekciós
folyamatról és nem a tortának a receptre való lefordításáról lenne
szó. [A megfordítható és megfordíthatatlan kódok – az idegrendszer
viszonyai között tapasztalható – különbségeiről Barlow (14) írt jó elemzést.]
A torta annak eredménye, hogy végigkövetjük az utasítások valamely
sorozatát: mikor keverjük össze az egyes összetevőket, mikor
kezdjünk hőhatást alkalmazni stb. Egyáltalán nem igaz viszont, hogy
a torta azonos eme utasításokkal, csak éppen egy másik kódolási
médiumba van átültetve. A tortasütés nem ugyanaz, mintha a torta
receptjét angolról franciára fordítanánk; ez utóbbi ugyanis elvben
(bizonyos árnyalatoktól eltekintve) megfordítható folyamat. A test
szintén utasítások valamilyen sorozata szerint alakul ki, bár ezek
az utasítások nem éppen a hőhatás alkalmazásának időpontját, sokkal
inkább az enzimek bizonyos kémiai reakciók felgyorsításában való
alkalmazásának időpontját írják elő. Amennyiben az embrionális
fejlődés folyamata a megfelelő módon és a megfelelő környezetben
indul meg, a végeredmény egy jól megformált test lesz, amelynek
számos tulajdonságát génjeinek következményeként foghatjuk fel. Ám
az egyed génállományát nem rekonstruálhatjuk teste alapján,
legalábbis nem jobban, mint ahogy William Shakespeare személyét
összegyűjtött műveinek elemzése alapján. Cannon és Gould a 168.
oldalon tárgyalt, egyébként hibás érvelése tehát az embriológiai
folyamatok tekintetében érvényesnek mondható.
Hadd fogalmazzam meg a dolgot másképpen is. Több oka is lehet
annak, hogy valaki nagyon kövér: lehet, hogy genetikai okból
hajlamos arra, hogy a tápanyagokat különösen jó hatásfokkal
metabolizálja, de az is lehet, hogy egyszerűen túltáplált. A fölös
mennyiségben fogyasztott táplálék tehát ugyanahhoz az eredményhez
vezethet, mint egy bizonyos gén – emberünk mindkét esetben elhízik.
Az a mód azonban, ahogy a két tényező kifejti hatását, tökéletesen
különböző. Ahhoz, hogy egy mesterségesen túltáplált ember szerzett
kövérségét genetikai úton átörökíthesse gyermekeibe, valami olyan
mechanizmusra volna szükség, amely érzékeli a kövérséget, majd
megkeresi és mutációra készteti a „kövérségi gént”. De hogyan
lehetne ezt a gént megkeresni, amikor egyetlen olyan vonása sincs,
amely elárulná, hogy ő történetesen egy kövérségi gén. Hizlaló
hatását csak hosszadalmas és bonyolult kibontakozási folyamat, az
epigenetikus fejlődés végeredményeként fejtheti ki. Elvileg az
egyetlen mód egy „kövérségi gén” felismerésére az, ha hagyjuk, hadd
fejtse ki hatását a fejlődés normális folyamatában – ez pedig a
normális, előrehaladó fejlődést jelenti.
Ez az oka annak, hogy az adaptációk szelekció útján jöhetnek létre.
A géneknek módjuk van kifejteni természetes hatásukat az
egyedfejlődésre, fejlődési – fenotípusos – hatásaik pedig
visszahatnak a gének fennmaradási esélyeire; ennek végeredményeként
a gének gyakorisága a nemzedékek egymásutánjában adaptív irányokba
tolódik el. A gén és fenotípusos hatásai közötti viszony nem a
génen, hanem a génműködés fejlődési következményein múlik, amelyek
sok más gén működésének következményeivel és számos külső
tényezővel való kölcsönhatásban alakulnak ki. Erről a tényről pedig
csakis az alkalmazkodás szelekciós elméletei tudnak számot adni, az
instrukciós elméletek nem.
Az egyedi szervezet komplex alkalmazkodása a környezethez annak
instrukciói által is létrejöhet; nagyon sok esetben bizonyosan ez
történik. De az embriológia epigenetikus, nem pedig
preformacionista szemléletéből kiindulva arra számítani, hogy ezek
a komplex adaptációk a genetikai kód nyelvére is átfordítódhatnak –
az irányítatlan változatosságra ható szelekciótól különböző úton –,
durva megsértése mindannak, amit számomra a racionalitás jelent. A
környezetből származó, lamarcki „instrukciók” több más esetben is
öröklődni látszanak. A csillósok bőrkéjében nem genetikai okból
bekövetkező – vagy akár sebészeti úton okozott – rendellenességek
közvetlenül öröklődhetnek, amint azt Sonneborn és mások kimutatták.
Mint Bonner írja, Sonnebornék papucsállatkák (Paramecium)
bőrkéjéből kimetszettek egy kicsiny darabot, amelyet azután
fordított irányban visszahelyeztek eredeti helyére. „Az eredmény
olyan Paramecium lett, amelyben az alapi testecskék egyik sorában a
finomszerkezet és az alkotóelemek egy darabon 180 fokkal
elforgatva, a felszín többi részéhez képest fejjel lefelé
mutatkoznak. Az ennek következtében létrejövő rendellenes mozgás
öröklődik, láthatólag állandósul az utódokban (ezt nyolcszáz
generáción át követték nyomon).” (32, 180. o.) Az öröklődés a jelek szerint nem
genetikai úton és nyilvánvalóan nem a sajtmagon keresztül valósul
meg. „...a bőrke makromolekulákból épül fel, amelyek meghatározott
mintázatot alkotnak, és... ez a mintázat, még megzavart állapotban
is, közvetlenül öröklődik... egy nagyméretű és rendkívül bonyolult
szerkezettel van dolgunk, amelynek felépülési mintázata az alkotó
makromolekulák tulajdonságainak folyománya, és nem áll közvetlenül
a sejtmag ellenőrzése alatt. Bizonyosan hosszú idő és rendkívül
nagyszámú egymás utáni sejtciklus kellett ahhoz, hogy e felszíni
struktúra az evolúció során létrejöhessen. Ez a struktúra,
tulajdonságaiból adódóan, közvetlen értelemben független a
sejtmagtól, ám feltételezésünk szerint teljes mértékben függ is
attól, mégpedig specifikus alkatú építőelemeinek szintézise okán”
(32).
Ahogy Steele elméletével kapcsolatban, itt is attól függően
beszélhetünk a szerzett tulajdonságok öröklődéséről, hogy miképpen
definiáljuk a csíravonalat. Az egyedi test szempontjából a
sebészeti úton megváltoztatott bőrke nyilvánvalóan szerzett
tulajdonság, semmi köze a sejtmag csíravonalához. Ezzel szemben, ha
a háttérben megbúvó replikátorokat – ebben az esetben mondjuk a
csillók alapi testecskéjét – vesszük figyelembe, a vizsgált
jelenség a replikátorterjedés általános kategóriájába tartozik.
Feltéve, hogy a bőrke makromolekulák szerkezetei valódi
replikátorok, a bőrke egy részletének sebészeti úton való
elforgatása hasonló ahhoz, mintha a kromoszóma egy részét vágnánk
ki és illesztenénk vissza fordítva. Természetes, hogy ez az
inverzió öröklődni fog, mivel részét képezi a csíravonalnak. Úgy
tűnik, hogy a Paramecium bőrkéjének alkotórészei saját
csíravonallal rendelkeznek – bár ez a csíravonal igencsak
különleges, tekintve hogy az általa átvitt információkat a jelek
szerint nem nukleinsavak kódolják. Bizonyosak lehetünk benne, hogy
a természetes szelekció közvetlenül hat erre a nem génikus
csíravonalra, és a felszín struktúráját a replikálódó
alkotóegységek adaptív előnye szerint alakítja ki. Ha bármiféle
konfliktust találnánk a sejtfelszín replikátorainak és a sejtmag
génjeinek az érdekei között, e konfliktus feloldása bizonyosan
izgalmas feladat volna.
A fenti eset távolról sem az egyetlen példája a sejtmagtól
független öröklődésnek. Mindinkább világossá válik, hogy a
sejtmagon kívüli gének – legyenek akár sejtszervecskék, például
mitokondriumok génjei, akár a citoplazmában szabadon úszó gének –
észrevehető hatást gyakorolnak a fenotípusra (146). Eredetileg az volt a szándékom, hogy beiktatok
a könyvbe egy fejezetet Az önző plazmagén címmel, amelyben a
citoplazma replikátoraira ható szelekció várható következményeit és
a sejtmaggénekkel szembeni konfliktusuk valószínű kimenetelét
taglalom. Nem jutottam azonban tovább néhány rövid, az „önző
mitokondriummal” kapcsolatos eszmefuttatásnál (l. 12. fejezet),
amikor egymástól függetlenül két olyan tanulmány is megjelent
(67, 101), amelyek mindazt, sőt többet is elmondanak,
mint amennyit én elmondhattam volna. Hogy csak egy példát említsek
(101, 238. o.): „A Larix és Pseudotsuga nyitvatermő
fák női ivarsejtjeiben lévő mitokondriumok vándorlása és a sejtmag
körül való csoportosulásuk annak érdekében, hogy bekerüljenek a
proembrió 'neocitoplazmájába'... valószínűleg az embrióba való
bejutásért folyó verseny eredménye.” Ahelyett, hogy megismételném a
bennük foglaltakat, inkább azt ajánlom az olvasónak, hogy
tanulmányozza át e két kiváló munkát, mert jó példái annak a
tárgyalásmódnak, amely véleményem szerint mindennapossá válik majd,
amint a replikátor mint alapvető konceptuális egység a természetes
szelekcióval kapcsolatos meggondolásainkban az egyedi szervezet
helyébe lép. Nem kell az embernek látnoki képességekkel
rendelkeznie ahhoz, hogy megjósolja például a
„prokarióták* szociobiológiájának” mint új tudományágnak
az eljövendő felvirágzását.
Sem Eberhard, sem Cosmides és Tooby nem szentesíti vagy támasztja
alá explicit módon az élet génközpontú szemléletét – egyszerűen
ebből a szemléletből indulnak ki (67): „Az az újabb keletű nézet, amely a gént teszi
meg a szelekció egységének, a genetikai öröklődés különféle útjait
szem előtt tartva a szervezet génjeire is kiterjeszti a
parazitizmus, a szimbiózis, a konfliktus, az együttműködés és a
koevolúció fogalmainak érvényét, amely fogalmak eredetileg a
szervezet egészére vonatkoztak.” Amit e két tanulmány áraszt
magából, azt leginkább így jellemezhetném: a forradalom utáni,
helyére zökkent tudomány illata (210).
10. Haláltusa öt rohamban[4]
Olvasóim észrevehették, hogy a
„rátermettségről” mindeddig alig ejtettem szót. Tudatosan kerültem
ezt a kifejezést, mert többféle kételyem is van vele kapcsolatban;
eddig is erőt kellett vennem indulataimon. Az előző fejezetek egy
részében igyekeztem több oldalról megmutatni, hogy milyen gyenge
lábakon áll az a szemléletmód, amely az egyedi szervezetet tekinti
az „optimonnak”, azon egységnek, amelynek érdekét az alkalmazkodás
szolgálja. A rátermettség, abban az értelemben, ahogy az ökológusok
és az etológusok rendszerint használják, amolyan nyelvi lelemény:
kiagyalt segédeszköz, amely lehetővé teszi, hogy az egyedeket és ne
a valódi replikátorokat tekintsék az alkalmazkodás
haszonélvezőinek. A „rátermettség” szó tehát egyfajta verbális
szimbóluma azon szemléletmódnak, amely ellen e könyv lapjain
érvelni igyekszem. Mi több, egyúttal kifejezetten megtévesztő is,
mivel nagyon sok különböző értelemben használatos. Helyénvaló
tehát, ha e könyv kritikai részét a rátermettség tárgyalásával
zárom le.
Herbert Spencer (330) kifejezését, a „legrátermettebb fennmaradását”
(survival of the fittest) Wallace (364) unszolására Darwin (78) is magáévá tette. Wallace érvelése még ma is
lenyűgöző olvasmány; nem tudom megállni, hogy legalább egy keveset
ne idézzek belőle:
„Kedves Darwinom – oly sok alkalommal döbbentett már meg intelligens emberek tökéletes képtelensége arra, hogy tisztán lássák vagy egyáltalában meglássák a Természetes Szelekció önműködő és szükségszerű hatásait, hogy arra kell következtetnem: maga a kifejezés és az a mód, ahogy Ön illusztrálja, bármily világos és szépséges is sokunk számára, mégsem a legalkalmasabb módja a természet iránt érdeklődő nagyközönség meggyőzésének... Nemrég megjelent munkájában, a 'Jelenkori materializmus'-ban Janet abban látja az ön gyengeségét, hogy Ön nem látja be: 'gondolat és irány alapvető fontosságúak a Természetes Szelekció működésében'. Ezzel az ellenvetéssel megszámlálhatatlan alkalommal éltek már az Ön fő ellenfelei, és én is legalább ugyanannyiszor hallottam hasonló kijelentést beszélgetésekben. Mármost úgy hiszem, mindez szinte teljes mértékben abból fakad, hogy Ön a 'Természetes Szelekció' kifejezést használja, amelyet ezáltal hatásaiban minduntalan összemér az ember által végzett kiválogatással, valamint abból, hogy oly gyakran személyesíti meg a Természetet, mondván, hogy 'válogat', 'előnyben részesít', 'csak a faj érdekeit nézi' etc. A kevesek számára mindez a napnál világosabb és csodálatosan sokatmondó, ám a többség számára nyilvánvalóan botránykő. Szeretnék tehát az Ön figyelmébe ajánlani egy lehetséges módot, amelynek révén nagy művében (ha még nem túl késő), és a 'Fajok eredete' összes jövőbeni kiadásában is elkerülheti a félreértések eme forrását. Úgy vélem, ez minden nehézség nélkül és teljes mértékben elérhető Spencer következő kifejezésének átvételével (amelyet ő előszeretettel használ a Természetes Szelekció kifejezés helyett): 'a Legrátermettebb Fennmaradása'. Ez a kifejezés a tény egyszerű közlése, míg a 'Természetes Szelekció' a tény metaforikus kifejezése, és bizonyos fokig indirekt és inkorrekt, mivel a Természet – még ha megszemélyesítjük is – nem annyira a speciális változatokat válogatja ki, mint inkább eltünteti a leginkább előnyteleneket...”
Nehéz elképzelni akkora értetlenséget, mint
amire Wallace utal, de Young (396) számos példával erősíti meg, hogy Darwint
számos kortársa valóban ennyire félreértette. A tisztánlátás ma sem
általános e tárgyban, mint ahogy az „önző gén” kifejezéssel
kapcsolatban is fogalomzavar uralkodik. „Maga az elmélet ötletes
ugyan, de erőszakolt. Semmi alapunk nincs arra, hogy molekulákkal
kapcsolatban egy olyan komplex érzelemről beszéljünk, mint amilyen
az önzés.” (26) „A gének nem lehetnek önzők vagy
önzetlenek, ahogy az atomok sem lehetnek féltékenyek, az elefánt
sem lehet absztrakt, és a keksz sem lehet teleologikus.” (273, válaszomat l. 90.) Darwinra (78) nagy hatást gyakorolt Wallace levele, érvelését
„napnál világosabbnak” találta, és a „legrátermettebb fennmaradása”
kifejezést be is illesztette írásaiba, noha figyelmeztetett arra,
hogy „mivel a Természetes Szelekció kifejezés külhonban és itthon
egyaránt igen széles körben használatos, kétlem, hogy valaha is
száműzni lehetne, és minden hibájával együtt is sajnálnám, ha
kísérletet kellene tenni ez irányban. Hogy végül elvetik-e, az most
már a 'legrátermettebb fennmaradása' kifejezésen múlik...” (Darwin
láthatólag tisztában volt a „mém”-elvvel.) „Minthogy e kifejezést
idővel bizonyosan jobban megértik majd, a vele kapcsolatos
ellenvetések is gyengülni fognak. Kétlem, hogy létezne olyan
kifejezés, amely e tárgyat bizonyos elmék számára érthetővé
tenné... Ami Janet urat illeti, ő a metafizikusok közé tartozik,
akik oly kifinomult gondolkodású úriemberek, hogy véleményem
szerint gyakran félreértik az egyszerű halandót.”
Sem Wallace, sem Darwin nem láthatta előre, hogy a „legrátermettebb
fennmaradása” kifejezés idővel sokkal komolyabb zavart kelt, mint a
„természetes szelekció” keltett valaha is. Ennek közismert példája
az a törekvés, amelyhez a műkedvelő (sőt a hivatásos) filozófusok –
akik „félreértik az egyszerű halandót” – szinte patetikus
elszánással ragaszkodnak nemzedékről nemzedékre; nevezetesen annak
kimutatása, hogy a természetes szelekció elmélete érdektelen
tautológia. (Ennek az ítéletnek egy mosolyt fakasztó változata
szerint az elméletet nincs mód cáfolni, tehát téves!) A tautológia
illúziója teljes egészében a „legrátermettebb fennmaradása”
kifejezésből, nem pedig magából az elméletből táplálkozik. Az
érvelés ékes példája a szavak önmaguk fölé emelésének, hasonlóan
Canterbury Szent Anselm ontológiai Isten-érvéhez. Ám ahogy Isten,
úgy a természetes szelekció is túl nagyszabású elmélet ahhoz, hogy
merő szófacsarással igazolni vagy cáfolni lehetne. Végül is Isten
és a természetes szelekció volt az a két elmélet, amely létünk
okának magyarázatában működőképesnek bizonyult.
A tautológia vádja a következőkben foglalható össze. A természetes
szelekciót úgy definiáljuk, mint a legrátermettebbek fennmaradását,
a legrátermettebbeket viszont úgy, mint amik fennmaradnak.
Ennélfogva a darwinizmus egésze cáfolhatatlan tautológia, így nem
is érdemes törnünk rajta a fejünket. Szerencsére e furcsa
önáltatásra több illetékes is válaszolt már (3,
251, 335), így az én válaszomra nincs szükség.
Mindenesetre a tautológia vádját is fölveszem a rátermettség
fogalmának betudható félreértések közé.
Jelen fejezet egyik célja, mint már jeleztem, annak érzékeltetése,
hogy a rátermettség nagyon kényes fogalom, és amikor csak lehet,
tanácsos elkerülni. A következőkben e célból ki fogom mutatni, hogy
a rátermettség (fitness) szót a biológusok legalább öt különböző
értelemben használják. Mindennapos használatához az első, egyben
legkorábban megadott értelmezés esik a legközelebb.
Első roham
Amikor Spencer, Wallace és Darwin annak idején
először használták a „rátermettség” szót, a tautológia vádja még
senkiben sem ötlött volna fel. Ezt az eredeti szóhasználatot a
továbbiakban rátermettség[1]-ként fogom emlegetni. Ebben az
értelmében maga a szó nem volt szigorú terminus technicus, és a
definíció szerint nem a fennmaradók voltak a legrátermettebbek. A
rátermettség durván a fennmaradás és szaporodás képességét
jelentette, de nem a szaporodási siker szinonimájaként volt
használatos és nem is aszerint méretett. A szó más és más
értelemmel bírt, attól függően, hogy az élet melyik aspektusáról
volt éppen szó. Amennyiben a vizsgálódás tárgyát a növényi táplálék
megrágásának hatásfoka képezte, a legrátermettebb egyedek azok
voltak, amelyek a legerősebb fogazattal vagy állkapocs-izomzattal
rendelkeztek. Máskor a legélesebb szemmel, a legerősebb
lábizomzattal, a legjobb füllel, a leggyorsabb reflexekkel
megáldott egyedet mondták a legrátermettebbnek. Ezen adottságokról,
megszámlálhatatlan hasonlóval egyetemben, a kutatók feltételezték,
hogy a nemzedékek során egyre tökéletesednek, és hogy ezt a
tökéletesedést a természetes szelekció hozza létre. A
„legrátermettebb fennmaradása” kifejezés e fejlődési folyamat
jellemzésére szolgált, és semmi tautologikus nem volt
benne.
A rátermettség csak a későbbiekben vált terminus technicussá. A
biológusok úgy vélték, hogy el kell nevezniük valahogy azt a
hipotetikus mennyiséget, amit a természetes szelekció maximalizálni
igyekszik. Választhatták volna a „szelekciós potenciál” vagy a
„fennmaradási képesség” kifejezést, vagy akár a „W” betűt, de ők
éppen a „rátermettség” mellett döntöttek. Úgy csináltak, mintha
elhatározták volna magukban, hogy az általuk keresett definíciónak
– kerül, amibe kerül – a „legrátermettebb fennmaradása” kifejezést
tautológiává kell tennie. A rátermettséget eszerint értelmezték
újra.
Ám a tautológia nem jellemzője a darwinizmusnak, pusztán bélyeg,
amelyet időnként rábiggyesztenek. Ha azt mondom, hogy egy 180
km/óra sebességgel haladó vonat feleannyi idő alatt ér céljához,
mint az a vonat, amely ugyanazt az utat 90 km/óra sebességgel teszi
meg, az tulajdonképpen egy tautológia, de ez sem a vonatok
haladását nem befolyásolja, sem abban nem akadályoz, hogy értelmes
kérdéseket tegyek fel azzal kapcsolatban, mitől gyorsabb az egyik
vonat, mint a másik: nagyobb a motorja, jobb az üzemanyaga,
áramvonalasabb az alakja? A sebesség olyan módon van definiálva,
hogy a fentiekhez hasonló állítások tautologikusak legyenek. Éppen
ez teszi használhatóvá a sebesség fogalmát. Mint Maynard Smith
(251) gunyorosan megjegyzi: „Természetes, hogy a
darwinizmus tartalmaz tautológiákat; minden tudományos elmélet
tartalmaz, amelyben van kétsornyi algebra.” És amikor Hamilton
(162) a „legrátermettebb fennmaradásával”
kapcsolatban azt írta, hogy „a tautológia vádja nem túl
tisztességes e rövid kifejezéssel szemben”, akkor finoman
fogalmazott. Tekintettel a célra, amelynek szellemében a
rátermettség új értelmet nyert, a „legrátermettebb fennmaradása”
kifejezés szükségszerűen lett tautológiává.
A rátermettség speciális, terminus technicusként való
újraértelmezése nem okozott volna károkat, legfeljebb néhány
elszánt filozófusnak szerzett volna egy-két jó napot. Ám a
szakkifejezés egzakt meghatározása távolról sem volt egyöntetű, s
ez már súlyosabb következménnyel járt: számos biológust
félrevezetett. A legprecízebb és legáltalánosabb értelmezést a
populációgenetikusok adták meg.