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