CZY RZĄDZĄ NAMI GENY?

To pierwszy tekst "popularyzatorski". Broń Boże niech nie czytają go specjaliści biologii, medycyny czy nauk pokrewnych. To tekst dla humanistów, inżynierów i ludzi, którzy biologię mieli ostatni raz w szkole średniej.

Ludzie od setek lat zadają sobie pytanie, co jest motorem działania przyrody.  Setki filozofów na przestrzeni dziejów dawało różne często sprzeczne odpowiedzi. Jedni widzieli w tym rękę Stwórcy, inni diabła jeszcze inni dopatrywali się nawet działania przybyszów z innych światów. Wszystkich zachwycała celowość zjawisk przyrodniczych, nosząca w sobie znamiona boskości. Drzewa kwitną w pięknych barwach, cieszą nas śpiewy ptaków, zachwycają  kolorowe ryby raf koralowych, wzrusza  opieka matek nad potomstwem. Ale przecież to nie dla nas kwitną drzewa a paw rozkłada swój ogon. Po co więc to robią? Co każe bocianom przebywać tysiące kilometrów aby wrócić z Afryki do swych gniazd, co powoduje, że niektóre ryby płyną przez cały ocean na tarło, co każe śpiewać słowikowi a jeleniom ryczeć na rykowisku ?

Odpowiedź wydaje się stosunkowo prosta - chcą zachować swój gatunek, a zarazem i może przede wszystkim swoje geny.

Wszystko rozpoczęło się przed ponad stu latu na Morawach, gdy czeski zakonnik Gregor Mendel w klasztornym ogródku krzyżował rośliny o kolorowych kwiatach. Ustalił, że za daną cechę odpowiadają czynniki przekazywane potomstwu równo prze oboje „rodziców”. Cudzysłów usprawiedliwia tą nazwę w stosunku na przykład do roślin. Czynniki te nazywamy genami. Trzeba było ponad stu lat badań aby ustalić, że geny to fragmenty DNA   ( kwasu dezoksyrybonukleinowego) znajdującego się w każdej komórce rośliny czy zwierzęcia. Oczywiście nie każda cecha jest dziedziczona tak prosto jak kolor kwiatów, czy futra kota, ale nie podlega wątpliwości, że każdy z nas jest mieszaniną cech rodziców. Znane są rodziny o uzdolnieniach muzycznych, na przykład Bachów, czy współcześnie nasze rodzime muzykujące familie. Charaktery pisma są niekiedy kopią pisma rodziców, głos, kolor oczu czy grupa krwi to również cechy dziedziczne. Na podstawie tej ostatniej wyklucza się lub potwierdza ojcostwo. Dziedziczenie u roślin i prostych zwierząt jest bardziej widoczne i one stały się obiektem badań genetyków.

W okresie gdy Mendel podlewał swoje kwiaty, inny wybitny uczony odbywał podróż dookoła świata na statku „Beagle”. Był nim Karol Darwin. Uczony ów Anglik badając przyrodę  w różnych okolicach globu, dostrzegł nieprawdopodobne przystosowanie roślin i zwierząt do otaczającego ich środowiska. Co więcej i co najważniejsze zauważył, że zwierzęta należące pozornie do tego samego gatunku lecz żyjące w różnych warunkach wykazują wiele odmiennych cech. Różnice te niekiedy pozwalały na zaliczenie ich do już odmiennych gatunków. Darwin odkrył więc, że na naszych oczach tworzą się nowe rodzaje roślin i zwierząt. Jaka jest tego przyczyna? I na to pytanie odpowiedział Darwin - przystosowanie do warunków życia. Proces ten nazwał ewolucją. Jak to się dzieje i jaki ma związek z genami?

Zmieniające się warunki otoczenia wymagają reakcji ze strony zamieszkujących dany teren istot. Tylko te, które potrafią odnaleźć się w nowym otoczeniu, czyli wykształcić korzystne cechy przystosowawcze przeżyją. Inne zginą. Zilustrujmy to przykładem. Jeżeli wśród myszy zamieszkujących jakiś obszar pojawią się takie, które wyczuwają kota z odległości jednego kilometra (cecha korzystna) to szybko zyskają przewagę liczebną nad innymi bo nic nie zagrozi ich rozmnażaniu.  „Normalne” myszy zostaną zjedzone przez koty i ślad po nich zaginie lub będzie ich bardzo mało. Jeżeli natomiast myszy straciłyby całkowicie zdolność wyczuwania kotów ( cecha niekorzystna) zginą bardzo szybko. Podobnie na przykład jaskrawoczerwone wróble padłyby łupem drapieżników.

A geny?  No właśnie. Wszystkie cechy roślin i zwierząt zapisane są w genach. Zapisane w postaci kodu, będącego kolejnością  pewnych związków chemicznych w spirali DNA (cząstka tego kwasu ma kształt podwójnej spirali). Za to odkrycie amerykańscy uczeni Watson i Crick otrzymali nagrodę Nobla. To tu zapisany jest kolor naszych oczu, kształt skrzydeł bociana, dźwięk ptasiego śpiewu, barwy tropikalnej ryby. Oczywiście nie bezpośrednio, ale poprzez produkcję różnego rodzaju substancji w komórkach roślin i zwierząt, które wpływają na ostateczny kształt organizmu. Zmiana tej kolejności na spirali DNA powoduje powstanie innej cechy. Taką zmianę nazywamy mutacją. Mutacje zachodzą pod wpływem czynników środowiska np. radioaktywności, substancji chemicznych zjadanych, wdychanych itp. Na przestrzeni miliardów lat zaszła nieprawdopodobnie wielka liczba takich mutacji. Jedne były korzystne inne okazywały się wyrokiem śmierci. W efekcie na świecie żyją organizmy optymalnie przystosowane do swojego otoczenia. Lampart szybko biega, ma ostre kły i pazury aby dogonić i zabić gazelę. Gazela ma dobry słuch i węch oraz długie nogi aby uciec przed lampartem. Każde z nich czasem wygra a czasem przegra walkę o pokarm i życie. Przyroda jest bezwzględna, słaby i nieprzystosowany ginie. Ale w efekcie jego geny, które nie są dobrymi genami nie będą przekazane dalej (jeśli nie miał wcześniej potomstwa). W świecie przyrody taka cecha jak miłosierdzie po prostu nie istnieje. Jeśli nie uciekniesz, nie oszukasz przeciwnika to giniesz. W chwili gdy czytasz te słowa tysiące istot żywych walczy o pokarm i życie. Rośliny i zwierzęta wykształciły nieprawdopodobne mechanizmy obronne. Uciekają, upodabniają się do innych groźnych zwierząt, ich kolor zmienia się tak aby były niewidoczne (kameleon) itd. O tym wszystkim decydują dobre geny zapewniające przeżycie i przekazanie tych cech potomstwu.

Jak zatem poznać które geny są korzystne, lub inaczej mówiąc, który osobnik je posiada? Tu prawdopodobnie kryje się odpowiedź na pytanie o piękno przyrody. Jeszcze raz musimy stwierdzić, że ludzie są tylko przypadkowymi obserwatorami tego spektaklu. Całą gamę dźwięków, kolorów i kształtów natura sporządziła dla siebie. Jeżeli samiec ptaka na piękny, kolorowy ogon, jego gniazdo jest „fachowo” zbudowane, jego śpiew zwraca uwagę samic oznacza to, że potrafi on nie tylko przeżyć ale i dać coś więcej niż inne samce. Podobnie najsilniejszy lew, jeleń, goryl czy jakikolwiek samiec. Wśród zwierząt odwrotnie niż u ludzi, to samce stroją się i w naszej ocenie są ładniejsze. Dla samicy jest to sygnał, że geny jakie nosi w sobie są korzystne, że zapewni on zdrowe potomstwo i będzie  miał dość energii na opiekę nad nim.

A ludzie? Oczywiście sprawa doboru partnera życiowego a zarazem ojca czy matki naszego potomstwa odbywa się na nieco innej zasadzie. Olbrzymią rolę odgrywają uczucia wyższe.  Ale czy zupełnie nie przypominamy naszych „braci mniejszych”? Zwracamy przecież uwagę na urodę, wzrost, wysportowanie i inne czysto fizyczne cechy. Są one oznaką zdrowia a więc i zdrowego ewentualnego potomstwa. Z tłumu przypadkowych przechodniów podświadomie wybieramy tych, którzy się nam podobają. Przecież nie myślimy o walorach intelektualnych ładnej dziewczyny w autobusie. Myślimy o niej, no wiadomo.... . I tu właśnie odzywają się nasze geny podpowiadające nam konieczność zachowania gatunku w jak najlepszej kondycji zdrowia i urody. Wytwory cywilizacji tylko pozornie zaburzają prawa natury. Przecież większe możliwości poznania atrakcyjnej partnerki ma bogaty, operatywny młody i zdrowy mężczyzna niż chorowity nieudacznik. To pewne uproszczenie rzecz jasna, wpływy kultury, religii i moralności są tu nie do przecenienia , ale coś jest na rzeczy. Geny nie tylko nakazują szukać dobrych partnerów ale i opiekować się potomstwem. Tam bowiem znajduje się cząstka nas samych. Tam są geny odbywające nieustanną podróż do coraz to nowych pokoleń. Brytyjski zoolog emerytowany profesor University of Oxford, Richard Dawkins uważa, że rośliny i zwierzęta są tylko „opakowaniem” dla genów. To one sterują zachowaniem przyrody. To one nakazują co roku „marcować” kotom, tokować głuszcom czy budować gniazda bocianom. Tylko po to aby przejść do następnego pokolenia. Tam gdzie prawdopodobieństwo przeżycia potomnych osobników jest małe, wytwarza się ich olbrzymie ilości. Przecież drzewo klonu  produkuje tysiące nasion. Ile z nich zakiełkuje?. Może jedno lub żadne. Tam gdzie rodzice troszczą się o potomstwo, jest go mniej. Ssaki rodzą kilkoro dzieci i opiekują się nimi aż do uzyskania samodzielności. Dawkins twierdzi, że po wychowaniu potomstwa do wieku dojrzałego, to znaczy kiedy może ono mieć własne dzieci, rola rodziców się kończy. Geny zostały przekazane dalej. Następne mutacje być może udoskonalą gatunek. Pozwolą mu opanować inne tereny. Geny odniosą wtedy swój ewolucyjny sukces, będzie ich więcej. To tak jak kolejne samochody posiadane przez rodzinę. Po zużyciu starego kupuje się następny a zużyty oddaje na złomowisko. Pasażerowie czyli geny jadą dalej w nowym opakowaniu. Co więcej nowy samochód powinien być lepszy, sprawniejszy i bardziej ekonomiczny. Tak jak dzieci powinny być mądrzejsze i sprawniejsze od swoich rodziców.  Teoria być może bezduszna, ale czyż nie bliska prawdy. Przypatrzmy się uważnie otaczającej przyrodzie, walce o przetrwanie roślin, zwierząt i mikroskopijnych cząstek DNA - genów prowodyrów i zwycięzców w tej wojnie.