Teorija evolucije: Kako je Darvin napravio katastrofalnu grešku

Teorija evolucije prirodnom selekcijom Čarlsa Darvina jedna je od najgenijalnijih ideja u istoriji čovječanstva. Ipak, ovaj naučnik dolazio je i do nekih pogrešnih zaključaka, koji se danas rjeđe spominju.

Suprotno široko rasprostranjenom mišljenju, naučnici su o ideji evolucije razmišljali mnogo prije Darvina. Darvinov doprinos bila je ideja o evoluciji u vidu prirodne selekcije, zasnovanoj na ideji da organizmi variriaju, a da te varijacije pomažu jedinkama da se bolje prilagode svom okruženju, čime se povećava šansa da prenesu te karakteristike budućim generacijama. (Darvinov prijatelj, briljantni naturalista Alfred Rasel Volis, došao je nezavisno do iste ideje otprilike u isto vrijeme. Dvojica naučnika predstavila su svoja preliminarna otkrića Londonskom Lineovskom društvu, prije nego što je Darvin sva zapažanja objedinio u svojoj knjizi “O poijeklu vrsta”.)

Ipak, postojao je jedan veliki problem u vezi sa teorijom o prirodnoj selekciji – Darvin nije znao kako ona tačno funkcioniše. Znao je da su kod potomaka bile zastupljene kombinovane karakteristike njihovih roditelja, ali nije znao kako je tačno dolazilo do toga, odnosno šta se dešavalo u trenutku začeća i kako je funkcionisao taj proces.

U pitanju je svakako bila velika “rupa” u teoriji evolucije, koju je veliki naučnik 1968. godine, skoro deceniju nakon objavljivanja “Porijekla vrsta”, pokušao da zapuši (pogrešnom) teorijom o “pangenezi”.

Ona je glasila ovako:

Svaka ćelija u našem tijelu oslobađa majušne čestice zvane gemule, koje se raspršuju kroz cio sistem, i koje se, ukoliko se snabdiju odgovarajućim nutrijentima, razmnožavaju diobom. Umnožene gemule se zatim razvijaju u strukture nalik onima od kojih su potekle. Gemule, u suštini, predstavljaju sjeme ćelija, i sakupljaju se iz svih djelova sistema kako bi obrazovale seksualne elemente, a njihov razvoj u sljedećoj generaciji dovodi do formiranja novog bića.

Pošto oba roditelja proizvode ovaj tip ćelija, potomci će završiti sa kombinovanim karakteristikama oca i majke. Ali, šta ako dijete ispolji više karakteristika jednog roditelja?

Do toga dolazi ako gemula u oplođenoj klici ima u prevelikom broju, pisao je Darvin. Naime, ove čestice mogu se razlikovati ne samo po svom broju, već i svom afinitetu i brzini.

Ukoliko se gemule razvijaju pravilno, formiraće se zdrav organizam. Ali, ako nešto dovede do poremećaja ovog procesa, nastaju urođeni defekti.

“Sudeći prema doktrini pangeneze”, pisao je Darvin, “gemule premještenih organa počinju da se razvijaju na pogrešnom mjestu, zvog udruživanja pogrešnih ćelija ili agregata ćelija u njihovom nativnom stanju”.

Uprkos tome što Darvinova teorija pangeneze nije bila tačna, konačno je mogla da objasni varijacije među organizmima, što je u stvarnosti predstavljalo okosnicu evolucije.

Postoje dva razloga za to.

Prvi je naučnikova ideja o tome da “fuktuirajuću varijabilnost” uzrokuje “deficit, preveliki broj ili traspozicija gemula, i ponovono buđenje onih čestica koje su dugo bile uspavane”. Prema Darvinu, neke osobine bile bi izražene kod unuka ukoliko bi se gemule probudile nakon što bi preskočile generaciju, mada same gemule ne bi doživjele nikakve modifikacije.

Ova druga tvrdnja ima dodirnih tačaka sa evolucionom teorijom zvanom lamarkizam, koja je danas odbačena, a prema kojoj se određene osobine koje je organizam stekao tokom života (na primjer, uslijed dejstva određenih faktora u životnom okruženju), nasleđuju u kasnijim generacijama. Naime, Darvin je vjerovao u to da gemule mogu da se izmijene u toku života, a zatim bi se u tako izmijenjenom obliku razmnožile i zamijenile one stare.

Zaključak bi, dakle, bio:

Gemule predstavljaju sjeme ćelija koje nasleđujemo od roditelja kada nas začnu. One moraju da se formiraju određenim redoslijedom kako bi izgradile zdrav organizam, a način na koji se miješaju rezultuje varijacijama. Pojedine gemule su uspavane, što rezultuje preskakanjem generacije, ili se mijenjaju vremenom, zbog čega potomci nasleđuju osobine koje su njihovi roditelji uslijed dejstva spoljašnjih faktora razvili tokom života.

S obzirom na to da je svakoj teoriji potreban čvrst eksperiment, posao empirijskog testiranja teorije pripao je Darvinovom rođaku Frensisu Galtonu. Da bi dokazao da gemule indukuju varijacije, Galton je uzeo krv jednog zeca, koju je ubrizgao krvotok drugog zeca, sa idejom da će potomci tog drugog zeca kasnije imati osobine prvog zeca, onog od kojeg je uzeta krv. Kao što danas znamo, eksperiment nije bio uspješan, i Darvinova hipoteza o pangenezi je diskreditovana.

Prava logika koja stoji iza genetike otkrivena je pedesetih godina 19. vijeka, negdje u vrijeme kada je Darvin pripremamo objavljivanje knjige “O porijeklu vrsta”. Jedan monah, biolog, botaničar i matematičar – Gregor Mendel, sadio je grašak kako bi izučavao zakonitosti nasleđivanja niza osobina. Mendel tokom gajenja i razmnožavanja biljaka bilježi kako se njihove karakteristike mijenjaju iz generacije u generaciju, i primijetio je da potomci zapravo ne predstavjaju jednostavnu kopiju njihovih roditelja, kao što su biolozi tada vjerovali. Na primjer, ukrštanje dvije sorte graška – sa glatkom i izuzetno hrapavom opnom, nije davalo biljku sa blago hrapavom opnom, već biljku ili sa glatkom ili sa hrapavom opnom. Riječ je o onome što danas nazivamo dominantnim i recesivnim alelima, ili verzijama određenog gena: Ako, na primjer, imate plave oči, odražavate recesivne alele, a ako imate braon oči, riječ je o dominantnoj karakteristici. To se dešava zato što svako od nas dobija dvije kopije istog gena, jednu od oca, i drugu od majke.

S obzirom na to da je Mendel kao monah radio u tišini, a njegov rad nije bio priznat od strane naučne zajednice u njegovo vrijeme, o njegovim otkrićima decenijama se nije znalo ništa, sve dok njegove radove 1900. godine nije otkrila jedna grupa botaničara, i shvaćeno da su Mendelova otkrića utrla put razvoju klasične genetike. Naučnici su ubrzo otkrili da DNK skladišti informacije koje nam daju različite osobine, a naučnici Džejms Votson i Fransis Krik su 1953. godine konačno došli do suštine – DNK ima oblik alfa heliks lanca.

Danas znamo da nasleđivanje osobina nema veze sa gemulama. Nasleđujemo DNK, koja sadrži gene naših roditelja. Oni se prilikom svakog začeća kobimuju na različite načine, što dovodi do razlike između nas, i naše braće i sestara. Kada dođe do greške u diobi ćelija, odnosno kopiji DNK, nastaju mutacije. Upravo te mutacije, koje se dalje prenose, dovode do varijacija, samim tim i do evolucije: Pojedine jedinke rađaju se sa osobinama zahvaljujući kojima su bolje prilagođene svom okruženju, što povećava njihove šanse za opstanak i razmnožavanje, a samim tim za dalje prenošenje gena na buduće generacije.

Ipak, trebalo bi imati u vidu sljedeće: Darvin možda jeste napravio katastrofalnu grešku, ali nam je takođe podario jednu od najznačajnijih teorija u istoriji čovječanstva – teoriju evolucije prirodnom selekcijom. Ovaj veliki naučnik jednostavno nije poživio dovoljno dugo da vidi kako se djelići njegove slagalice spajaju u konačnu cjelinu – genetiku.