ენიგმამეცნიერება

ის, რაც დარვინმა არ იცოდა (გაგრძელება)

ბუნებრივ გადარჩევაზე დაფუძნებული ევოლუციის თეორია დღეს მეცნიერულ ჭეშმარიტებად ითვლება, თუმცა საწყის ეტაპზე მან დაპირისპირებების უზარმაზარი ტალღა წარმოქმნა. მისი მოპაექრეები იყვნენ როგორც რელიგიური ადამიანები, ისე დარვინის დროის მეცნიერები, რომლებიც აკრიტიკებდნენ თეორიას მტკიცებულებების ნაკლებობისა და ვარაუდების სიმრავლის გამო. დარვინი, როგორც პატიოსანი მეცნიერი, აღიარებდა სიმართლეს და ეთანხმებოდა მათ. მან იცოდა, რომ ევოლუციის თეორიას გარკვეული ხარვეზები ჰქონდა, მაგრამ იმედებს ამყარებდა მეცნიერთა მომავალ თაობებზე, რომლებიც დაასრულებდნენ ნაშრომს და დარვინისეული ხედვის მართებულობას დაამტკიცებდნენ. სწორედ ეს ხდებოდა ბოლო 150 წლის განმავლობაში და თავად ევოლუციის თეორიამაც განიცადა ევოლუცია. დღეს ის გაცილებით დახვეწილი და ფართოა, ვიდრე დარვინი ოდესმე წარმოიდგენდა.

წინა ნაწილი: ის, რაც დარვინმა არ იცოდა

ნაწილი III: სიცოცხლის ხე

თუკი შეიძლება, დარვინის თეორიას ჰქონდეს სიმბოლო, რომელიც ევოლუციური ისტორიის მეტაფორა იქნება, ეს არის ხე. დარვინის თქმით, რტოები სახეობებს წარმოადგენდნენ და წინაპრებს ტოტების მეშვეობით უკავშირდებოდნენ. შესაბამისად, სიცოცხლის მთელი ისტორია შეიძლება წარმოდგენილი იქნას დიდი ხის სახით.


დარვინს ეს იდეა 1837 წელს გაუჩნდა. მან ხის მსგავსი მარტივი დიაგრამა დახაზა, რათა ეჩვენებინა, თუ როგორ შეიძლება საგვარეულო ხაზები წარმოიშვას ერთი წყაროდან, შემდეგ ერთმანეთს დაშორდნენ და სწრაფი განვითარება დაიწყონ. დიაგრამის ზემოთ კი მიაწერა: „ჩემი აზრით”. 22 წლის შემდეგ წიგნში „სახეობათა წარმოშობა” დარვინი თავდაჯერებულად აცხადებს, რომ ასეთი ხე შეიძლება აიგოს ცოცხალ ორგანიზმთა ნებისმიერი ჯგუფისთვის. სათქმელად ადვილია, გასაკეთებლად – ძნელი, თუმცა დარვინს გაკეთება არც უცდია.

რატომ არ დაგვიტოვა დარვინმა – ასეთმა გაბედულმა და დიდი წარმოსახვის მქონე ადამიანმა – სიცოცხლის ისტორია, რომელზეც მისი თეორია საუბრობდა? შესაძლოა იმიტომ, რომ მას მშვენივრად ესმოდა ნამარხების უკმარისობის პრობლემის სიმძიმე. ნამარხებში უნდა ყოფილიყო მტკიცებულება იმ საშინელი ბრძოლების შესახებ, რომლებსაც ადგილი ჰქონდათ სხვადასხვა ეპოქაში, მაგრამ რეალობა გაცილებით განსხვავებული აღმოჩნდა. ცხოველთა ნაშთები მართლაც უხვად იყო, თუმცა დიდი ნაპრალებიც არსებობდა, რომელთაგან ყველაზე მნიშვნელოვანი და მასშტაბური გახლდათ კამბრიული სისტემის დასაწყისი – სწორედ აქედან იწყებოდა ცხოველური სიცოცხლის ფორმების მასიური გამოჩენა (იგივე „აფეთქება”). ახალი სახეობები, მთელი ფაუნები თითქოს არაფრისგან ჩნდებოდნენ და მათი წინაპრები არსად ჩანდნენ. როგორ შეიძლებოდა ეს მომხდარიყო? თუკი პრეკამბრიული კლდეები არ შეიცავდნენ ნამარხებს, საიდან გაჩნდნენ ცხოველები?

დარვინს, როგორც ჩვეოდა, არც ამ პრობლემისთვის აურიდებია თავი. „დროის ამ ვრცელი და უცნობი პერიოდების განმავლობაში მსოფლიო დახუნძლული უნდა ყოფილიყო ცოცხალი არსებებით”, წერდა ის. თუმცა მათი წარმოშობის მიზეზის დადგენას რომ ვერ ახერხებდა, თავადაც აღიარებდა, რომ სერიოზულ პრობლემას წარმოადგენდა. დარვინმა იმედი დაკარგა, რომ სიცოცხლის ისტორიის რეკონსტრუქციას შეძლებდა. თუმცა ეჭვი არ ეპარებოდა, რომ ამას მისი საქმის გამგრძელებლები მოახერხებდნენ, რაშიც მართალი აღმოჩნდა.


დარვინის ერთ-ერთი ყველაზე მგზნებარე მიმდევარი იყო ახალგაზრდა გერმანელი მეცნიერი ერნსტ ჰეკელი. დარვინის მომხრე მეცნიერებიდან ჰეკელი ყველაზე მრავალმხრივი ადამიანი გახლდათ: ნიჭიერი მხატვარი, რომელსაც კალმით შეეძლო ბუნების დახვეწილი გეომეტრია ეჩვენებინა, ასევე ბრწყინვალე ანატომი, რომელიც თვეებს უთმობდა ზღვის იდუმალი არსებების შესწავლას. ჰქონდა სენტიმენტალური, რომანტიკული ხასიათი, უყვარდა ბუნება და ადიდებდა გოეთეს. მას თავისი ბიძაშვილი, ქერა და ცისფერთვალება ანა უყვარდა, რომელსაც „ტყის გერმანელ შვილს” უწოდებდა. წყვილმა იქორწინა კიდეც, თუმცა რამდენიმე თვეში ანა გარდაიცვალა.

მეუღლის სიკვდილმა ჰეკელის ცხოვრებაში არეულობა შემოიტანა. მეცნიერი თვითმკვლელობაზე ფიქრობდა, თუმცა შემდეგ დარვინიზმი აღმოაჩინა. მან გადაწყვიტა, სიმართლე რაც შეიძლებოდა, ბევრ ადამიანამდე მიეტანა და განეხორციელებინა ის, რაც ვერ მოახერხა დარვინმა – თავიდან დაეწერა სიცოცხლის ისტორია. მაგრამ როგორ? ჰეკელს უნდა ეპოვა გზა, რომლითაც აღადგენდა ევოლუციურ წარსულს ისე, რომ არ დაეყრდნობოდა ნამარხებს. მისი აზრით, პასუხი ემბრიონში იმალებოდა. ცხოველის ემბრიონი მისი ევოლუციური წარსულის ჩანაწერს წარმოადგენს. რაც უფრო ადრეულ ეტაპზე დააკვირდებით, მით უფრო შორეული წარსულის დანახვას შეძლებთ. ჰეკელის თქმით, ემბრიონი ამ პრობლემისთვის არიადნეს ძაფს წარმოადგენდა.


ჰეკელმა კვლევა ხერხემლიანი ცხოველების ემბრიონების შედარებით დაიწყო. როცა დაბადებამდე ცოტა დროა დარჩენილი, ისინი ძალიან განსხვავებულად გამოიყურებიან, რაც გასაგებიცაა. თუმცა როცა ისინი უფრო პატარები და ნაკლებად განვითარებულები არიან, საოცრად ჰგვანან ერთმანეთს. ჰეკელი უფრო შორსაც წავიდა და ემბრიონის განვითარების საწყის ეტაპს დააკვირდა – სანამ კიდურები განვითარდება, სანამ თავი ან კუდი გაჩნდება, როცა ჩანასახი ჯერ კიდევ უჯრედების გროვას წარმოადგენს და იწყება გასტრულაციის პროცესი. აქ, ჰეკელის მოსაზრებით, საოცარი რამ ხდებოდა – მან აღმოაჩინა ყველა ჩვენგანის წინაპარი. „ეს არის ყველაზე ადრეული, პირველი ცხოველის განმეორება”, წერდა ჰეკელი. ამ არსებას, რომელიც კამბრიულ ზღვებში მოფარფატე უჯრედებისგან შეკოწიწებულ გროვას წარმოადგენდა, მეცნიერმა „გასტრეა” უწოდა და განაცხადა, რომ ეს იყო ყველაზე მნიშვნელოვანი აღმოჩენა, თუმცა ზოგიერთებისთვის ეს განცხადება აღმაშფოთებელი აღმოჩნდა.

ემბრიონების დახმარებით ჰეკელმა ევოლუციური ხეების აგება დაიწყო. ისინი დარვინის ხეებს ჰგავდა, თუმცა არ წარმოადგენდა აბსტრაქტულ მეტაფორებს, არამედ პირველ ცდას, ყველა ცოცხალ არსებას მინიჭებოდა შესაბამისი ადგილი ევოლუციურ ისტორიაში. ყველა ცხოველი აქ იყო, მეტნაკლებად სწორ ადგილას, ხოლო ხის ტანის ძირში მდებარეობდა გასტრეა – ჰეკელის ჰიპოთეტური უნივერსალური წინაპარი. ცხადია, ჰეკელის მოსაზრებები საკმაოდ გაბედული იყო, რადგან ემბრიონი არ შეიცავს სიცოცხლის ისტორიის სრულ სურათს.

1950-იანი წლებიდან პრეკამბრიულ კლდეებში ცხოველთა ნამარხების აღმოჩენა დაიწყო. მათი უმეტესობა საოცრად პატარა იყო, თუმცა ტომოგრაფიული გამოსახულებების მეშვეობით ინდივიდუალური უჯრედების დანახვაც კი შეიძლებოდა. კვლევისას მნიშვნელოვან რამეს წააწყდნენ – პრეკამბრიული არსებებიდან ზოგიერთი არც ისე დიდად განსხვავდებოდა ჰეკელის გასტრეასგან. არსებობს კიდევ ერთი მიზეზი იმაში დასარწმუნებლად, რომ ცხოველები კამბრიულ ეპოქამდეც ცხოვრობდნენ – ამას დნმ გვეუბნება.


როდესაც ჯეიმს უოტსონმა და ფრენსის კრიკმა დნმ-ის სტრუქტურა განმარტეს, მათ სიცოცხლე გააერთიანეს. ეჭვგარეშეა, რომ ეს მოვლენა ერთ-ერთი უდიდესი მეცნიერული წარმატება იყო, რადგან არც ისე ხშირია მოვლენა, როცა ორი ახალბედა ასეთ სერიოზულ აღმოჩენას ასე მოკლე დროში ახორციელებს. თითქმის ყველა ცოცხალი ორგანიზმი იყენებს დნმ-ს, როგორც მემკვიდრეობით მასალას. შესაბამისად, ისინი ერთმანეთს უნდა ენათესავებოდნენ და ჰყავდეთ ერთი წინაპარი. მაგრამ დღეს შეგვიძლია უფრო შორსაც წავიდეთ და ნებისმიერი ცოცხალი არსების გენომის გაშიფრვა მოვახდინოთ და ჩვეულებრივი წიგნივით წავიკითხოთ.

გენომი ის დოკუმენტია, რომელიც მილიონობით ფურცელზე იწერება, პალიმპსესტი, რომელიც უსასრულოდ იზრდება, იშლება, შემდეგ კი ევოლუციის ხელით გარდაიქმნება. თუკი მის წაკითხვას მოახერხებთ, თქვენს წინ სიცოცხლის ისტორია გადაიშლება. გენომის გაშიფრვის მეშვეობით შესაძლებელია ცხოველის წარმოშობის თარიღის დადგენა და ევოლუციის ხეზე განთავსება. კვლევისას ზოგიერთი მათგანი გასაოცრად ძველი აღმოჩნდა.

ყველაზე მარტივი ცოცხალი ორგანიზმი ალბათ მიკროსკოპული არსება ტრიქოპლაქსია. მას არ აქვს ნაწლავი, პირი, ტვინი, გრძნობის ორგანოები. მისი გენომის ანალიზი გვიჩვენებს, რომ ტრიქოპლაქსის წინაპრებმა ცხოველების ევოლუციის მთავარი ღერძიდან გადაუხვიეს დაახლოებით 1 მილიარდი წლის წინ. სწორედ ამას ვარაუდობდა დარვინი – პრეკამბრიულ ზღვებში ცხოველები უნდა არსებულიყო. გენომის გასაშიფრი მექანიზმები სიცოცხლის ხის აქამდე უცნობ განშტოებებს ავლენენ, ისინი ახალ ისტორიულ ამბებს გვაწვდიან. ასევე ხდება ახალი ნამარხების აღმოჩენა და ხშირად ისინი მსგავს ისტორიას ყვებიან.

განვიხილოთ ვეშაპი. მისი წინაპარი რაიმე სახის ხმელეთის ძუძუმწოვარი უნდა ყოფილიყო, მაგრამ თუკი ეს ასეა, სად არის ნახევარ-ვეშაპების ნამარხი? სად უნდა ვეძებოთ ფეხებიანი ვეშაპები? დარვინის ლოგიკის მიხედვით, ასეთი ცხოველები უნდა არსებულიყვნენ და ზომით უზარმაზარი ყოფილიყვნენ. მაშ, სად არიან ისინი?


წლების განმავლობაში ვეშაპების წარმოშობის საკითხი ბურუსით იყო მოცული, მაგრამ ახლა აღარ. ბოლო ათწლეულების განმავლობაში ნამარხებიდან მიღებული ინფორმაცია საოცრად ფართო და სრულყოფილი გახდა. როგორც დარვინი წინასწარმეტყველებდა და იმედი ჰქონდა, ამჟამად მეცნიერებს ნამარხების განსაცვიფრებელი კოლექცია აქვთ, რომელიც აჩვენებს, თუ როგორ განიცადა ტრანსფორმაცია ხმელეთის ცხოველმა და იქცა წყალში მობინადრე არსებად. ნამარხები აჩვენებს, როგორ გარდაიქმნა წინა კიდურები ფარფლებად, უკანა კიდურები კი უბრალოდ გაუჩინარდა. ხოლო ვეშაპი სუნთქავს არა დინგთან განლაგებული ნესტოებით, არამედ თავის უკანა მხარეს არსებული მასიური ხვრელით. თუმცა ისინი კიდევ ერთ რამეს აჩვენებენ: ვეშაპების ადგილს სიცოცხლის ხეზე, მინიშნება კი კოჭის ძვალშია. პრიმიტიულ ვეშაპებს ისეთი კოჭის ძვალი ჰქონდათ, როგორიც თანამედროვე ჩლიქოსნებს – ძროხებს, ცხვრებსა და ღორებს. თუმცა ვეშაპების წინაპრების აღმოსაჩენად მხოლოდ ნამარხებზე დაყრდნობა არაა საჭირო, შეგვიძლია, დნმ-იც გამოვიყენოთ.

ვეშაპისნაირთა რიგის ცხოველების დნმ-ის სხვა ძუძუმწოვრებთან შედარება საოცარ რამეს ააშკარავებს – მათი ყველაზე ახლო თანამედროვე ნათესავია ბეჰემოთი. თუმცა არც ბეჰემოთი წარმოშობილა ვეშაპებისგან და არც ვეშაპია ბეჰემოთის შთამომავალი, ისინი უბრალოდ ევოლუციური ბიძაშვილები არიან. მათ ჰყავდათ საერთო წინაპარი, რომელიც დაახლოებით 55 მილიონი წლის წინ ცხოვრობდა. ამ დასკვნას მხარს უჭერს როგორც ნამარხების ანალიზი, ისე დნმ.

ბევრი ალბათ ფიქრობს, რომ დარვინმა ადამიანების ევოლუციის შესახებაც თქვა რამე. ეს საკითხი მართლაც არის ნახსენები „სახეობათა წარმოშობაში”. ჭიანჭველებისა და აგუტების, ღამურებისა და კიბორჩხალების შესახებ 400 გვერდიანი საუბრის შემდეგ დარვინი კაცობრიობის თემაზე გადადის: „სინათლე მოეფინება ადამიანის წარმოშობასა და მის ისტორიას” და ამით ასრულებს საკითხს. დარვინმა ცხადია იცოდა, რომ პრიმატების შთამომავლები ვართ, მაგრამ ამის ამოხსნა სხვებს მიანდო. ერთ-ერთი, ვინც ეს საქმე ითავა, გახლდათ ერნსტ ჰეკელი.

ჰეკელს კაცობრიობა წარმოედგინა ბოტიჩელის ვენერად, რომელიც დიდებულად იზრდებოდა იმ ცხოველებს შორის, რომლებიც გარს ეხვია. იმ პერიოდში არ არსებობდა ნამარხები, რომლებიც ადამიანსა და მაიმუნს ერთმანეთთან დააკავშირებდა, ამიტომ ჰეკელმა გონებაში დაიწყო წარმოდგენა, თუ რა იყო მათ შორის. მან მოიგონა ახალი ტერმინი – პითეკანთროპი, რომელსაც შუალედური მდგომარეობა ეკავა ადამიანის მსგავს მაიმუნსა და ადამიანს შორის. გასტრეას მსგავსად ისიც ჰიპოთეტურ, გამოგონილ წინაპარს წარმოადგენდა, მაგრამ ამის მიუხედავად, ჰეკელის მსჯელობა გონივრული იყო: თუკი ჩვენ პითეკანთროპის შთამომავლები ვიყავით, ადრე თუ გვიან შუალედური რგოლებიც უნდა ეპოვათ.


1891 წელს ჰოლანდიელმა ექიმმა ეჟენ დიუბუამ ინდონეზიის კუნძულ იავაზე მდინარე სოლოს სანაპიროზე ჩატარებული გათხრებისას თავის ქალის ზედა ნაწილი აღმოაჩინა. ის არც მაიმუნს ეკუთვნოდა და არც ადამიანს, არამედ რაღაც შუალედური იყო. ჰეკელის პატივისცემის ნიშნად დიუბუამ მას პითეკანთროპი უწოდა. მას შემდეგ დიდი ხანი გავიდა, პითეკანთროპმა ახალი სახელი, ჰომო ერექტუსი მიიღო და ბინა დაიდო სხვა ნამარხებთან, სადაც ზოგი ადამიანის მსგავსი მაიმუნი იყო და ზოგიც – მაიმუნის მსგავსი ადამიანი. ადამიანთა საგვარეულო ხე უხვად ივსებოდა სახეობებით და დღეს უკვე გვაქვს ნათელი და არაორაზროვანი დამაკავშირებელი ხაზი ადრეულ პრიმატებსა და ჰომო საპიენსს (ადამიანი) შორის. მაგრამ დღეს მობინადრე მაიმუნებიდან რომელი გვენათესავება ყველაზე მეტად? ამ საკითხზე ჯერ კიდევ დარვინის პერიოდიდან კამათობდნენ და ბოლო არ უჩანდა, რადგან ნამარხებით პასუხის გაცემა ვერ ხერხდებოდა. ამისთვის საჭიროა დნმ-ის ანალიზი.

ჰომინიდების თითოეული წევრის დნმ-ის წყობის შედარებით ევოლუციური მემკვიდრეობის საკითხი ნათელი გახდა. გენეტიკურად ჩვენ ყველაზე მეტად შიმპანზეებსა და ბონობოებს ვენათესავებით. 5-6 მილიონი წლის წინ მცხოვრები ჩვენი წინაპარი მათი წინაპარიც იყო. ანალოგიურად, 7 მილიონი წლის წინ საერთო წინაპარი გვყავდა გორილასთან, 12 მილიონი წლის წინ – ორანგუტანთან და ასე მივდივართ სიცოცხლის საწყისამდე. „როგორ ფიქრობთ, ვინ ხართ?” იკითხა ჰეკელმა და პასუხიც თავად გასცა: „პრიმატი, ძუძუმწოვარი, რეპტილია, თევზი, ჭია, უჯრედების გროვა და საბოლოოდ ერთი უჯრედი, რომელიც უძველესი ზღვების მლაშე წყლებში ტივტივებდა.”

150 წლის წინ დარვინი საუბრობდა იმ დროზე, როცა სიცოცხლის ხე უფრო მეტი იქნებოდა, ვიდრე უბრალოდ მეტაფორა, როცა ის გახდებოდა ზუსტი ისტორიული ჩანაწერი. ეს დრო უკვე დადგა და სიცოცხლის ხე ჩვენს წინაშეა, ყოველი ახალი ნამარხის აღმოჩენასთან და დნმ-ის გაშიფრვასთან ერთად მისი განშტოებები სულ უფრო გასაგები და ნათელი გახდა, ჩვენი სახეობა კი ერთ-ერთ რტოზე მდებარე უბრალო ფოთოლია, რომელიც უზარმაზარ სივრცეშია ჩაკარგული.

ნაწილი IV: უთვალავი ფორმა

როცა ცოცხალ არსებებს ვაკვირდებით, პირველ რიგში თვალში გვხვდება განსხვავებები, ფორმის, ფერისა და ქცევის გასაოცარი მრავალფეროვნება. მაგრამ ამ სხვადასხვაგვარობის მიღმა იმალება ღრმა, ერთიანი გეგმა. ბევრ ცხოველს მსგავსი გეომეტრია და სხეულის მოყვანილობა აქვს. დარვინისთვის მრავალფეროვნებაში არსებული ერთიანობის პარადოქსი სიცოცხლის ხის საჩუქარს წარმოადგენდა. სახეობათა ცვლილება დასაბამს უდებდა ახალ სახეობებს და ხდებოდა მათი გარემოსთან ადაპტაცია ურიცხვი თაობის განმავლობაში. მაგრამ იყო ერთი რამ, რასაც დარვინი ვერასდროს წარმოიდგენდა: მრავალფეროვნების მიღმა არსებული ერთიანობა გვხვდება ყველა ცოცხალი არსების ყოველ უჯრედში, მოლეკულასა და გენში.

მედიცინაში ანირიდია თვალის ფერადი გარსის თანდაყოლილ უქონლობას ეწოდება. 1992 წელს გენეტიკოსებმა მისი გამომწვევი მუტაციური გენი აღმოაჩინეს. მას PAX6 ეწოდება და მე-11 ქრომოსომაში მდებარეობს. PAX6 საკმაოდ სპეციფიკური გენია – ის წარმოადგენს მოლეკულურ გადამრთველს, გენს, რომელიც სხვა გენებს ააქტიურებს ან თიშავს. ეს კონკრეტული მოლეკულური გადართვა კი ადამიანის თვალის განვითარებისთვისაა საჭირო.

1994 წელს გენეტიკოსები ხილის ბუზებს შეისწავლიდნენ და ეძებდნენ გენებს, რომლებიც სხვადასხვა ორგანოებს აყალიბებენ. მათ შეისწავლეს ათასობით ბუზი, რათა სიმახინჯეების გამომწვევი მუტაციები აღმოეჩინათ. მუტანტი ბუზებიდან ზოგიერთი ბრმა იყო – იმ დროს, როცა ნორმალურ ბუზებს დიდი და წითელი თვალები აქვთ, ისინი მხედველობის ორგანოების გარეშე იბადებოდნენ. უთვალო ბუზების დნმ-ის ანალიზით მუტაციის გამომწვევი გენის ამოცნობა მოხერხდა – ეს იყო PAX6, იგივე გენი, რაც ადამიანში ანირიდიის მიზეზია. ამ სიახლემ საყოველთაო აღფრთოვანება გამოიწვია, რადგან სამედიცინო წინსვლის გარდა მეცნიერებს კიდევ ერთ აღმოჩენასთან ჰქონდათ საქმე – ის ფაქტი, რომ ბუზსა და ადამიანს საერთო გენი ჰქონდათ, ნიშნავდა, რომ ოდესღაც მათი ევოლუციური ისტორიაც საერთო იყო.


გენეტიკოსებმა სხვა ცხოველების თვალების კვლევა დაიწყეს და ყველგან ერთსა და იმავეს აწყდებოდნენ: მოლეკულური ჯგუფი, რომლის ნაწილიც იყო PAX6, საყოველთაო აღმოჩნდა. რადგანაც თვალი ასეთი გავრცელებული ორგანოა, ასეთი სასარგებლო და მრავალფეროვანი აღნაგობის, მთელი XX საუკუნის განმავლობაში ზოოლოგები თვლიდნენ, რომ მათ განვითარების ეტაპები რამდენჯერმე უნდა გაევლოთ. თუმცა ეს მოსაზრება მცდარი აღმოჩნდა – თვალები მხოლოდ ერთხელ ჩამოყალიბდნენ. დედამიწაზე მობინადრე ნებისმიერი არსების თვალის ევოლუციურ ისტორიას მივყავართ ერთ ძალიან მარტივ თვალამდე, რომელიც ეკუთვნოდა 1 მილიარდი წლის წინ მობინადრე ასევე ძალიან მარტივ ქმნილებას.

მეცნიერები სხვა მუტაციებსაც იკვლევდნენ: ამჯერად ხილის ბუზებს თვალები ნორმაში ჰქონდათ, მაგრამ ანტენების ადგილას ფეხების დამატებითი წყვილი იყო გამოზრდილი. ზოგს კი ორის მაგივრად 4 ფრთა ჰქონდა. ამ ბუზებს HOX გენებში აღენიშნებოდათ მუტაციები. PAX6-ის მსგავსად, HOX-ის გენებიც მოლეკულურ გადამრთველს წარმოადგენს და სხვა გენების მუშაობაზეა პასუხისმგებელი. ისინი განსაზღვრავენ ბუზის სხეულის ძირითად გეომეტრიას, ასევე სხეულის ნაწილების, ფეხებისა და ფრთების რაოდენობასა და პოზიციას. ისევე როგორც PAX6-ის შემთხვევაში, HOX-ის გენებიც უნივერსალური აღმოჩნდა. მათ შეხვდებით დედამიწაზე მობინადრე ყველა ცხოველში, მათ შორის ადამიანში.

სხვადასხვა ცხოველთა სხეულები ერთი შეხედვით ძალიან განსხვავებული ჩანს და ამავე დროს მათ ბევრი რამ აქვთ საერთო: ბუზს ფრთები და სეგმენტები აქვს, ჩვენ – კიდურები და ხერხემალი. თუმცა ყველაზე მეტად მსგავსება ემბრიონში იგრძნობა. როდესაც ხილის ბუზი ემბრიონის სტადიაშია, HOX გენები ამოქმედებას იწყებენ. ისინი უზრუნველყოფენ, რომ სხეულის ყველა ნაწილი, თავიდან კუდის ჩათვლით, სრულყოფილად განვითარდეს. ისინი მოქმედებენ კომპიუტერული პროგრამის ბულის ლოგიკით – საზღვრავენ უჯრედების მომავალს. იგივე ხდება ადამიანის ემბრიონშიც: HOX გენები აქტიურდებიან და აკონტროლებენ მთელ არეალს თავიდან კუდამდე, რათა ჩვენი სხეულის ნაწილები სწორად განლაგდეს. ეს ციკლი უფრო რთულია, ვიდრე ხილის ბუზის შემთხვევაში, თუმცა მოქმედების პრინციპი იგივეა.

ამაღელვებელი იყო იმის აღმოჩენა, რომ მრავალი მნიშვნელოვანი გენი მთელ ცხოველთა სამეფოშია გავრცელებული. ამის შემდეგად ახალი მეცნიერებაც კი დაიბადა – ევოლუციური განვითარების ბიოლოგია, რომელსაც მოკლედ ევო-დევოს [Evo-devo] უწოდებენ. ამ დარგის მეცნიერები, ჰეკელის მსგავსად, ღრმად იკვლევენ ემბრიონებს, რათა ჩვენი ევოლუციური წარსული გამოააშკარავონ. ოღონდ ამჯერად, ნაცვლად ჩვენი წინაპრების გამოსახულების აღდგენისა, მუშაობა მიდის იმ გენეტიკურ პროგრამებზე, რომელთა შედეგადაც ისინი შეიქმნენ. ევო-დევო ხსნის, თუ როგორ შეიძლება, ორგანული სტრუქტურები იყოს ასეთი მსგავსი და ერთფეროვანი და იმავდროულად – ნაირგვაროვანი და განსხვავებული. თუკი შეხედავთ ნებისმიერ ცხოველს, დაინახავთ იმ მრავალ გენს, რომლებიც თქვენშია და იგივე ფუნქციას ასრულებს. ხოლო თუკი მისი ემბრიონის განვითარებას დააკვირდებით, მიღებული მრავალფეროვნების წარმოშობის პროცესსაც დაინახავთ.


საწყის სტადიაზე თხუნელასა და ღამურას ემბრიონები ერთმანეთს ჰგავს. ზრდისას თხუნელას ემბრიონში HOX გენები კალეიდოსკოპურად ირთვება და ითიშება, მოლეკულური სიგნალები სხეულის ნაწილების გასწვრივ მოძრაობენ და თითოეულ უჯრედს კარნახობენ, რა უნდა გააკეთოს და რა არის მისი ფუნქცია. ძვლების გარშემო არსებული უჯრედები სქელდება და თხუნელას ტანიდან თათი გამოსდის. იგივე ხდება ღამურას ემბრიონშიც, ოღონდ თავიდან. ამ შემთხვევაში ძვლების ზრდის სიგნალი უფრო აქტიურია, ხოლო თითებს შორის არსებული უჯრედები არ ქრება და გარდაიქმნება აპკოვან ქსოვილად. ამის შემდეგად ღამურას უჩნდება ფრთები. ორმა ემბრიონმა არსებობა მსგავსად დაიწყო, თუმცა გენების აქტიურობაში ცვლილების შედეგად მივიღეთ ორი განსხვავებული არსება.

ერნსტ ჰეკელი მიიჩნევდა, რომ ცხოველებში არსებული სიმეტრიის მიზეზი ბუნების მარტივი კანონები იყო და დიდად არ განსხვავდებოდა იმ კანონებისგან, რომლებიც კრისტალის სიმეტრიას ხსნიდა. ცოცხალი არსებები, ცხადია, კრისტალზე გაცილებით რთული აღნაგობის არიან, თუმცა მათაც აქვთ სხეულის გეომეტრია, რომელიც შედგება გენების, ცილებისა და მოლეკულების ვრცელი და ჩახლართული ქსელებისგან და ეს ყველაფერი შეთანხმებულად მუშაობს, რათა დასაბამი დაუდოს სიცოცხლეს. როგორც ჩანს, დარვინის მიერ ნახსენები ბუნების ომი უბრალოდ ინდივიდებს ან თუნდაც გენებს შორის ბრძოლას კი არ ნიშნავს, არამედ სიცოცხლის ჩამოყალიბების სხვადასხვა ვარიანტებს შორის დაპირისპირებას, ბრძოლას სისტემებს შორის. ხანმოკლე პერიოდში გამარჯვება ძლიერის მხარესაა, რომელიც არსებობასთან დაკავშირებულ წინააღმდეგობებს უძლებს, რათა გამრავლდეს. ხოლო ხანგრძლივ პერიოდში, ევოლუციის ვრცელ მონაკვეთებში, წარმატება სხვა რამეს ნიშნავს, ამ შემთხვევაში საჭიროა შემგუებლობა, რათა ორგანიზმმა ფეხი აუწყოს ცვალებად და არაპროგნოზირებად სამყაროს. სხვაგვარად რომ ვთქვათ, ხანმოკლე პერიოდში ცოცხალი არსებები მრავლდებიან, ხანგრძლივ პერიოდში კი ცვლილების უნარს ავითარებენ.

დაახლოებით 1 მილიარდი წლის წინ ტრიქოპლაქსის მსგავსი არსება პრეკამბრიული ზღვის ნალექიდან გამოცოცდა. მის გენეტიკურ ქსელებში რაღაც ახალი და სპეფიციკური შეინიშნებოდა – მისი სტრუქტურა ძლიერი იყო, ამავე დროს მოქნილი საიმისოდ, რომ ცვლილებები განეცადა. დროთა განმავლობაში სიცოცხლის ორგანიზების ეს გზა მრავალჯერ დაიხვეწა და შეიცვალა. იქმნებოდა ახალი სახეობები, რომელთაც ემატებოდათ სხეულის ნაწილები, იცვლებოდა მათი ადგილმდებარეობა, სისტემა კი ისევ ერთი მთლიანივით განაგრძობდა მუშაობას. ეს იყო სიახლეების შემქმნელი ძრავა, რომელიც მსოფლიოს იპყრობდა.

ნაწილი V: ევოლუციის ევოლუცია

ბუნებრივ გადარჩევაზე დაფუძნებული ევოლუციის თეორია ერთ-ერთი ულამაზესი რამაა, რაც კი მეცნიერებას შეუქმნია. ის გვაძლევს პასუხს კითხვაზე, თუ რატომ აქვს ყველა ორგანიზმს ისეთი დამღა, თითქოს ვიღაცის ჩანაფიქრის შედეგად შეიქმნა და დღეს ერთადერთ რაციონალურ ვარიანტად ითვლება. ის ისეთი მაცდური, მარტივი, მძლავრი და აშკარად რეალურია, რომ ადამიანს ადვილად დაავიწყდება მასში არსებული უკმარისობები. მაგალითად, არავინ იცის პასუხი კითხვაზე, თუ რატომ არის მალავის ტბაში ციხლიდების 600 სახეობა და არა 60 ან 6000? რატომ არ არიან ციხლიდების ოჯახში ზღვის ეშმაკები, მფრინავი თევზები ან თუნდაც ზვიგენები? სად გადის ევოლუციის ზღვარი?

ევოლუციის თეორიას სუსტი მხარეც აქვს, რადგან მას არ შეუძლია წინასწარმეტყველება. ის გვიხსნის, რა და როგორ განვითარდა, მაგრამ არაფერს ამბობს მომავალზე. არსებობს უამრავი ვარიანტი და ვერავინ იტყვის, მათგან რომელი განხორციელდება. ჩვენ მხოლოდ ის შეგვიძლია, მივყვეთ მას და გავაანალიზოთ ევოლუციური გზა მას შემდეგ, რაც ის დასრულდება. მაგრამ ასე იქნება თუ არა ყოველთვის?

თუ შევადარებთ დარვინის ევოლუციის თეორიასა და ნიუტონის პლანეტების მოძრაობის კანონებს, ვნახავთ, რომ ნიუტონმა დაგვიტოვა ციური მექანიკა – მათემატიკური თეორია, რომელიც საშუალებას გვაძლევს, ვიწინასწარმეტყველოთ შორეული მომავლის მოვლენები. დარვინს კი მსგავსი არაფერი უქნია, მაგრამ რამდენად შესაძლებელია, შეიქმნას ევოლუციის პროგნოზირების თეორია? შეგვიძლია თუ არა, განვსაზღვროთ სიცოცხლის მომავალი? ბევრი ალბათ ნეგატიურ პასუხს გასცემს, რადგან მათი აზრით, ევოლუციის კანონები შემთხვევითობებსა და ქაოსზეა დამყარებული. როგორც ჩანს, ევოლუცია ამინდის მსგავსია: საკმარისი მონაცემებისა და კომპიუტერული ანალიზის პირობებში პროგნოზიორებს შეუძლიათ გვითხრან, იწვიმებს თუ არა ამ შაბათ-კვირას. მაგრამ თუ დაუსვამთ კითხვას ძალიან ხანგრძლივ პერიოდზე, ვარაუდები გაიყოფა, რისი მიზეზიც მწირი მონაცემები და მათსავე გამოთვლებში არსებული ქაოსია. მაგრამ არიან მეცნიერები, რომლებიც ფიქრობენ, რომ ევოლუციური პროცესების განსაზღვრა შეგვიძლია, ამის მიზეზი კი მალავის ტბის თევზები გახლავთ.


2 მილიონი წლის განმავლობაში მიმდინარე ევოლუციამ მალავის ტბაში წარმოშვა ციხლიდების 600 სახეობა და თითოეული მათგანი მნიშვნელოვნად განსხვავდება დანარჩენებისგან. თუმცა უფრო მეტად მნიშვნელოვანი ისაა, რომ ეს უდიდესი ევოლუციური ექსპერიმენტი უნიკალური არ გახლავთ. თუკი აფრიკის რიფტს ჩრდილო-დასავლეთით რამდენიმე ასეულ კმ-ზე გაჰყვებით, მიადგებით ტანგანიკის ტბას. რამდენიმე მილიონი წლის წინ აქაც აღმოჩნდა ციხლიდი, აქაც გამრავლდა და განვითარდა ასობით სხვადასხვა სახეობად. ამ ორი ტბის თევზები ერთმანეთისთვის მხოლოდ შორეული ნათესავები არიან, მაგრამ მათ აქვთ მსგავსი ფერი, ფარფლები, კბილები, კვების დიეტა, ქცევები და საბინადრო ადგილი. ზოგჯერ ორი მათგანის განსხვავება დნმ-ის გარეშე საკმაოდ რთულია. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ციხლიდის ევოლუციის პროცესი ორჯერ განხორციელდა და ორივე შემთხვევაში შედეგები საკმაოდ ჰგავს ერთმანეთს. სწორედ ამ განმეორებადობის გამო მიიჩნევენ, რომ ევოლუცია უმეტესწილად წინასწარმეტყველებადია.

სივრცისა და დროის უდიდეს მასშტაბებში ატმოსფერო სულაც არაა ქაოსური. ჩვენს პლანეტაზე მოქმედი ფიზიკის კანონები წესრიგს ამყარებენ და შესაბამისად, იძლევიან წინასწარმეტყველების საშუალებას. ჩვენ შეგვიძლია, მიახლოებით განვსაზღვროთ, როგორი ამინდი იქნება 3 კვირაში ან ვივარაუდოთ 3 საუკუნის შემდეგ არსებული კლიმატი. ევოლუციაც ამის მსგავსი უნდა იყოს. ცოცხალი არსებების შიდა გეომეტრიის გამოკვლევით შეიძლება აღმოვაჩინოთ განმსაზღვრელი კანონები, რომლებიც წესრიგს ამყარებენ ბუნებრივი გადარჩევის ცვლილებების პერიოდში და ევოლუციურ გზას საზღვრებს უწესებენ. როცა ამ კანონებს აღმოვაჩენთ, შესაძლებელი გახდება ევოლუციის პროგნოზირების თეორიის შექმნა და დარვინის უდიდესი პროექტის დასრულება. ადამიანები შეძლებენ, თავად სიცოცხლე ამოხსნან.

„როგორი სიდიადეა ამ ფორმით დანახულ სიცოცხლეში, რომელიც თავიდან რამდენიმე ან სულაც ერთი ფორმით არსებობდა. სანამ ეს პლანეტა მუდმივად ბრუნავდა გრავიტაციის უცვლელი კანონის შედეგად, მარტივი საწყისიდან წარმოიშვა და წარმოიშვება სიცოცხლის უსასრულო, ყველაზე ლამაზი და გასაოცარი ფორმები.” ასე მთავრდება დარვინის წიგნი „სახეობათა წარმოშობა” და იწყება თანამედროვე მეცნიერება.

* მომზადებულია BBC-ის დოკუმენტური ფილმის მიხედვით.

წყარო
https://charlius.com

მსგავსი ჩანაწერები

ერთი კომენტარი

კომენტარის დამატება

Back to top button