Dvesta godina samoće

Ove godine se širom planete označava 200. rodjendan Čarlsa Darvina (12. februar 1809.) i 150 godina od prvog izdanja njegove knjige ''Poreklo vrsta''. U planu su brojni simpozijumi, predavanja, javni nastupi, popularizacije i sve one aktivnosti kakve priliče ovakvom dogadjaju. Nadati se da će i neko od biologa na ovom blogu da napiše odgovarajući prilog povodom ovih značajnih datuma.
Ja sam ovih dana čitao neke radove iz savremene genetike i, kako to obično biva, baveći se jednim, počeo sam da razmišljam o nečemu drugom. Naime, sve više se u poslednje vreme govori o ne-genetskom načinu prenošenja osobina, što, u nekom smislu, počinje da liči na Lamarkizam, i to me je odvelo u razmišljanja o evoluciji i genetici i nasledjivanju i promenama u biološkom svetu. A ovakva razmišljanja su nerazdvojna od višedecenijske debate koja se vodila povodom Darvinovih otkrića (sam Darvin je u ovim polemikama veoma malo učestvovao zbog slabog zdravlja). O tome je ovaj blog, kao mali prilog Darvinovoj dvestagodišnjici.
Svih 1250 primeraka Darvinove knjige Poreklo vrsta je već bilo rasprodato na dan izlaska iz štamparije u novembru 1859. godine. Prve reakcije javnosti na novu teoriju su, za divno čudo, bile povoljne - čak je i par sveštenika Anglikanske crkve izjavilo da je Darvinova teorija ''podjednako plemenita koncepcija Boga''. Ipak, bilo ih je više i bili su glasniji oni koji su smatrali da je knjiga jeretička jer čoveka svodi na običnu životinju, što je u suprotnosti sa tradicionalnim crkvenim učenjem. Čuveno je pitanje Vilberforsa, oksfordskog biskupa, koje je u jednoj diskusiji postavio Haksliju (''Darvinovom buldogu''), zagovorniku nove teorije, da li on to ''poreklo od majmuna vodi po očevoj ili po majčinoj liniji?''. Polemike su se zaoštravale, sa malim izgledima da dodju do konstruktivnog zaključka.
U medjuvremenu, u manastiru Svetog Tome u Brnu, Georg Mendel je ekperimentisao sa biljkama graška pokušavajući da utvrdi kako se sa generacije na generaciju prenosi boja i punoća zrna. Samo pet godina po objavljivanju Darvinovog kapitalnog dela, Mendel je već imao prve rezultate svojih eksperimenata, ali za njih je šira naučna javnost saznala tek nekih 35 godina kasnije. Objedinjenjem Darvinovog principa prirodne selekcije i Mendelovog otkrića da su za prenos osobina odgovorni ''geni'', nastala je moderna genetika. Kasniji razvoj, zahvaljujući radovima Morgana na vinskim mušicama, Fišera, Rajta i Haldejna u matematičkoj formulaciji, i Votsona i Krika u molekularnom objašnjenju genetike - ''gen'' je samo jedan odredjeni segment DNK koja, i to je bitno, ima specifičan spiralni oblik - dobili smo, u grubim crtama, genetiku kakvu danas imamo. Ali, vratimo se za trenutak Darvinu.

 Princip prirodne selekcije je veoma jednostavan. On prosto kaže da biološke vrste proizvode brojnije potomstvo nego što može da opstane u sredini ograničenih resursa; po osobinama, potomci su, uz male i slučajne varijacije slični; one varijacije koje su uspešnije u borbi za opstanak i reprodukciju prenose te svoje osobine dalje na sledeće generacije, tj. prirodno su odabrane kao efikasnije za preživljavanje; na taj način se neka osobina koja daje jedinki prednost prirodno odabira i favorizuje proticanjem vremena. Primetimo da ovde nema nikakve ''majke prirode'' koja sve ovo nadgleda, ceo proces je samoorganizovan bez centra upravljanja - kompjuteraši bi ga nazvali učenje bez supervizije (unsupervised learning).
U to vreme se nije znalo koji je to mehanizam koji dovodi do ''malih i slučajnih varijacija'', kasnije su one povezane sa aktivnošću Mendelovih ''gena'', a još kasnije sa mutacijama u sekvenci DNK (što je, u suštini, molekularni mehanizam evolucije). Ove mutacije su slučajne, pa se neke pokažu kao efikasnije za preživljavanje u datoj sredini, neke kao manje efikasne, i ona koja preživi i proizvede potomstvo je prirodno ''odabrana''.
U formulaciji svog principa Darvin je izbegavao da koristi reč ''evolucija'' koja je u to vreme imala lošu reputaciju. Samo ponegde je napomenuo da će u njegovoj knjizi biti ''osvetljeno i poreklo čoveka i njegove istorije''. Od principa prirodne selekcije pa do tvrdnje da je ''čovek nastao od majmuna'' mali je i logičan korak, ali to je korak koji vladajuća dogma ni do danas nije sasvim uspela da napravi. Dva su ključna razloga ovom otporu. Prvi će da ilustruje sledeća anegdota:
Kada je Laplas svoje kapitalno delo Nebeska Mehanika poklonio Napoleonu, tadašnjem vojskovodji i vladaru Francuske, ovakav razgovor je usledio.

Napoleon: ''Napisali ste ovu obimnu knjigu o svetu, objasnili ste kako svet radi i kako je nastao, a ni jednom niste pomenuli Boga, njegovog tvorca?''
Laplas: ''Vaše veličanstvo, takva pretpostavka mi nije bila potrebna''.

Važno je uočiti da Laplas nije rekao da Bog ''ne postoji'', već samo da on može da objasni funkcionisanje Sunčevog sistema (reč se povela o orbitama Saturna i Jupitera) bez uvodjenja pretpostavke o Bogu (u Njutnovim radovima o gravitaciji se pojavljuje ''ruka Boga'' koja povremeno popravi orbite nekih planeta i vrati ih na pravi put). Slično je i sa Darvinovim principom - on objašnjava poreklo čoveka na ovoj planeti bez potrebe da uvede Boga u njegovu biološku istoriju. Od pojave prvobitnih oblika života, procesom slučajnih mutacija i prirodne selekcije, tokom milijardi godina, nastajali su sve kompleksniji organizmi, rodovsko stablo se sve više granalo, i najzad smo nastali mi i naši najbliži živi rodjaci, majmuni, po očevoj ili majčinoj liniji, svejedno. Dignitet viktorijanskih džentlmena i oksfordskih biskupa je ovakvim razvojem dogadjaja spao na najniže grane, da tako kažem. Nije čudo da su se oko ovoga razvile oštre polemike.

Drugi razlog oštrim polemikama je više metafizičke prirode. Naime, prema vladajućem teološkom učenju, čovek pojedinac živi u žudnji da se spoji sa svojim Bogom, da posle smrti ode u raj ili pakao, kako se već o nama odluči Tamo Gde Treba. Kao civilizacija, mi očekujemo drugu pojavu Spasioca (svaka sličnost sa Čekajući God-oa je slučajna), trenutak zvani Apokalipsa (Rapture) opisan u poslednjoj glavi Biblije, kada će ustati i živi i mrtvi i poći za Njim u nebesa. Nevernici će biti ostavljeni apokaliptičkoj sudbini na Zemlji (u seriji knjiga Left Behind to se detaljno i meraklijski opisuje). Primetimo da ovo znači da nas vreme svojim proticanjem nekud vodi, da nas približava nekom globalnom cilju. Ovo se ponekad zove i mitološka koncepcija vremena. Darvinov princip, medjutim, kaže da proticanje vremena samo donosi manje ili više uspešne adaptacije okolnostima u kojima živimo, i da nikakvog tu višeg cilja nema. Ni ta pretpostavka, dakle, o stremljenju ka višem cilju nije potrebna da se opišu promene i razvoj bioloških vrsta na planeti. But I digress.

Jedan od inteligentnijih oponenata Darvinovom učenju je bio Samuel Butler, pisac i polemičar, koji je verovatno najpoznatiji po izreci da je ''kokoška jajetov način da proizvede drugo jaje''. Ubrzo po objavljivanju Porekla vrsta, Butler je uvideo da je teorija evolucije centralni naučni problem tog vremena i uključio se u opštu diskusiju.

Butler po obrazovanju nije bio prirodnjak, ali su njegove opaske vredne pomena; takodje, one će nam trebati na kraju ovog teksta. [Ovih dana sam čitao njegovu knjigu Life and Habit, čijih prvih 100 strana preporučujem svakome (ima na internetu).] Naime, u pokušaju da spase što se spasti može - u ovom slučaju dignitet i položaj viših staleža - Butler u argument uvodi koncept učenja. Kada se stvori embrion pileta u jajetu, na primer, onda taj embrion dalje samo razvija telo, glavu, noge, krila, kljun, itd., prema receptu već naučenom tokom evolutivne istorije nastanka kokoški. Taj proces, argument kaže, nije ništa novo već samo realizacija naučenog. Jaje je, kaže Butler, novi entitet, nastao iz ništavila, koji sebe i to naučeno reprodukuje. Ovo malo ''vuče'' na teorije botaničara Lamarka prema kojima se osobina ili veština postignuta trudom i zalaganjem (čuven je primer istezanje vrata žirafe da dohvati više grane koje je dovelo do izduženih vratova ovih životinja) prenosi na buduće generacije. Butler je smatrao da je preciznost i veština gradjenja gnezda kod ptica, ili pravljenja kućice kod puža, posledica nekakve usmerene volje kod ovih bića. Zašto mi onda njima odričemo sposobnost da ''znaju'' to što rade?
Biolozi odbijaju ovo objašnjenje jer ono implicira prenos stečenih osobina, a ne postoje dokazi, ili dovoljno dokaza, za ovo. Svi eksperimentalni podaci iz biologije, paleontologije, molekularne biologije, genetike i ostalih relevantnih disciplina pokazuju da je Darvinov princip jedino valjano objašnjenje za evoluciju vrsta na našoj planeti. Darvinova teorija je tokom 150 poslednjih godina podjednako uverljivo dokazana kao što je dokazana teorija gravitacije, na primer.
Butlerov najpoznatiji sledbenik je bio Bernard Šo, koji je zagovarao teoriju ''kreativne evolucije'' i na ovu temu napisao nekoliko drama pod naslovom Back to Metusaleh, gde se ljudski rod razvija od Adama i Eve do vrtloga čiste kolektivne svesti u roku od nekih dvadeset sati. Ipak, pomalo je nepravedno osudjivati Butlera za sve imbecilnosti njegovih sledbenika.
Razmišljajući sve više o Darvinovom principu, Butler postaje sve ogorčeniji protivnik ove teorije. Godine 1863., u Novom Zelandu, on objavi tekst Darvin medju mašinama, u kome upozori da bi se, koristeći princip selekcije, mašine mogle razviti u nezavisne tvorevine koje bi počele da iskorišćavaju i ekploatišu ljude. Taj svoj esej on razradi u zasebnom utopstičkom romanu Erewhon (''nowhere'' čitano unazad) gde mašine kontrolišu svet - istina, mikrotalasne rerne se ne pominju. Ovu ideju je Dyson nedavno razvio u knjizi ''Darvin medju mašinama: evolucija globalne inteligencije'' gde tvrdi da je internet živi organizam kolektivne svesti, Erewhon se pominje i u naučno-fantastičnim knjigama i filmovima, itd. Rečju, Butler je bio svojevrsni prorok budućnosti, na svoj način zanesen tehnologijom. Ja ne verujem u reinkarnaciju, ali ako se Butler reinkarnirao, kladim se da sada postoji u liku našeg Milana Novkovića.
Kako to obično biva, neka proročanstva se ostvare, ali onda najčešće u sasvim drugom kontekstu. Tako se, čini se, dešava i sa Butlerovim.
U poslednje vreme se, nakon analize celokupnog čovekovog genoma, sve više govori o ne-genetskom nasledju osobina. Naime, nije samo gen kao entitet odgovoran za postojanje nekih osobina, već i njegova aktivnost igra važnu ulogu. Upravo ta aktivnost odredjenih gena u ćelijama odredjuje da li će ta ćelija postati ćelija jetre, ili kosti, ili mišića (matične ćelije nisu tako izdiferencirane i od njih može postati bilo šta - one, po Butleru, još nisu ništa naučile). To je odavno poznato. Medjutim, postoji pojava metilacije kod DNK segmenata koja takodje utiče na aktivnost gena. U pitanju je zamena citozina u metilcitozin na CpG mestima, tj., mestima gde u genetskom kodu Citozin (C) dolazi odmah ispred Guanina (G). Metilacija može da se menja u zavisnosti od okolnih uslova, i ta stečena pojava, odnosno odsustvo, metilacije se može dalje prenositi na nove generacije. Dakle gen, i njegova alela (verzija), ostaju isti, ali se promena u metilaciji, izazvana, na primer, spoljašnjim faktorima, zadržava. Promena u metilaciji, setimo se, znači promena u aktivnosti gena. Ovo je primer ne-genetske transmisije kakav se proučava u okviru epigenetike. Postoji nekoliko centara u svetu koji pokušavaju da rekonstruiši epi-genetski kod čoveka. To je od ključne važnosti jer se veruje da epigenetski efekti igraju odredjenu ulogu u pojavi oboljenja kao što je šizofrenija, na primer. Recimo, poznato je da nedostatak kiseonika u embrionalnoj fazi deteta može da dovede do šizofrenije, a nedostatak kiseonika takodje može da utiče na proces metilacije u genima. Dakle, umesto mutacijom, moguće je odredjeni fenotip preneti i bez promene genetske arhitekture.
Ovo, naravno, ne opovrgava Darvinov princip. On, na kraju, i ne govori o molekularnom mehanizmu ''malih slučajnih varijacija'' kod vrsta (genetika je u to vreme bila nepoznata).
Posmatrajući drozdove i senice i kornjače i iguane i ostala stvorenja, Darvin je uvideo kako funkcioniše celokupni biosvet. Da jedne vrste, prilagodjavajući se uslovima života, nastaju iz drugih, u kompleksnom sistemu odnosa koji sam sebe održava. Da smo svi nastali jedni iz drugih, a sve u naporu da se prilagodimo suncu i kiši i vetrovima i talasima i temperaturi na kojoj smo se našli, i da ćemo se nanovo morati prilagodjavati nekom budućem suncu i kiši i hemijskom sastavu tadašnje okoline. Za odvijanje ovog procesa nije potrebna pretpostavka o Bogu ili sličnom entitetu, ili krajnjem ''višem cilju'' - biološki život sebe održava ili ne održava. Kad je u pitanju život i njegov opstanak, nikakvog tu spoljašnjeg upravljača nema, i u tom smislu smo na ovoj planeti sami. Mi i te zveri što su sa nama.