Gyvybės tinklas: atnaujintas evoliucijos vaizdas

„Gyvybės tinklas: naujas evoliucijos vaizdas

 Davidas P. Mindellis

 Prinstonas, 272 puslapiai, 27,95 doleriai

 

 „Gyvybės tinkle“ Davidas Mindellis bando išdėstyti tai, ką jo paantraštė vadina „nauju požiūriu į evoliuciją“. Evoliucinėje biologijoje vyksta daug dalykų, o mūsų supratimas apie evoliuciją toliau tobulėja. P. Mindellio knyga yra vertingas indėlis kiekvienam, norinčiam neatsilikti nuo dabartinių įvykių, nors ji ir ne visai suteikia žadamo „naujo požiūrio“.

 

 Atvirkščiai, „Gyvybės tinklas“ siūlo labiau tradicinės, „vertikalios“ evoliucijos perspektyvos, kai gyvi daiktai vystosi perduodami genus kitoms kartoms, modifikaciją. 

 

P. Mindellis, UC Berkeley stuburinių zoologijos muziejaus vyresnysis tyrėjas, pateikia „horizontalių“ evoliucijos procesų aprašymą, kuris yra ne alternatyva nusistovėjusiam požiūriui, o patobulinimas ir papildymas.

 

 Vertikalus kilimas iš bendrų protėvių yra esminis mūsų supratimui apie evoliuciją. Čarlzas Darvinas gyvybę palygino su medžiu su storu baziniu kamienu, išsišakojusiu į daugybę galūnių, kurias jungia bendras stiebas ir bendra kilmė. Štai pats meistras: "Visų tos pačios klasės būtybių giminingumas kartais buvo pavaizduotas didžiuliu medžiu. Manau, kad šis panašumas didžiąja dalimi byloja tiesą."

 

 Filogenija – evoliucinių santykių atsekimas – remiasi medžio metafora, nors ponas Mindellis yra teisus, atkreipdamas dėmesį į tuo pačiu metu vykstančią horizontalių tinklų tikrovę. Tai, kas pagyvina „Gyvybės tinklą“, nėra radikalus mūsų dabartinio supratimo apie biologinį ryšį ar evoliucinių pokyčių mechanizmą persvarstymas. 

 

Vietoj to, knygoje pateikiamas atnaujintas, sudėtingesnis įvertinimas apie tai, kaip kai kurie gyviai kartais keičiasi genais su tos pačios kartos nariais.

 

 Labiausiai žinomas horizontalaus genų mainų pavyzdys įvyksta, kai glaudžiai susijusių rūšių individai kryžminasi, gamindami hibridus ir taip įvesdami genus iš vienos linijos į kitą.

 

 „Tyrėjai pastebi, kad hibridizacija tarp rūšių yra daug dažnesnė, nei manyta anksčiau“, – rašo J. Mindellis. 

 

„Naujausi apskaičiavimai rodo, kad maždaug 25 procentai pasaulyje žydinčių augalų rūšių ir 10 procentų gyvūnų atsirado hibridizacijos būdu."

 

 Introgresiją – genų maišymąsi tarp rūšių – atskleidė žmonių protėviai, kai aptikta, kad šiuolaikinėse populiacijose yra neandertaliečių ir denisoviečių DNR.

 

 P. Mindellis atkreipia dėmesį į kitus introgresijos atvejus, įskaitant tarp kojotų ir pilkųjų vilkų bei tarp rudųjų ir baltųjų lokių.

 

„Visi hibridizacijos reiškiniai, įskaitant introgresiją, – rašo jis, – kvalifikuojami kaip horizontalioji evoliucija, nes genetine medžiaga keičiamasi tarp skirtingų rūšių, o ne tarp tėvų ir palikuonių – vertikalios evoliucijos keliu. Jie žymi tinklų kūrimąsi, o ne šakojimąsi."

 

 Plunksnuoti paukščiai gali būriuotis kartu, tačiau jie tiesiogine prasme vienas kitam genų neduoda – tikrasis pasikeitimas pasireiškia palikuonimis. Taigi, tokia hibridizacija tarp rūšių vis dar turi vertikalų komponentą.

 

 Reikšminga išimtis yra rekombinacija – procesas, plačiai paplitęs bakterijose, archėjose ir tam tikruose virusuose. Tarp šių populiacijų asmenys retkarčiais susijungs, apsikeis genetine medžiaga ir tada eis skirtingais keliais: tai prilygsta vienos nakties nuotykiui, turinčiam svarbių pasekmių žmonių sveikatai.

 

 AIDS, gripą ir Covid-19 sukeliantys virusai dėl to taip greitai vystosi, todėl su jais taip sunku kovoti.

 

 Kaip puikiai parodo „Gyvenimo tinklas“, horizontalioji evoliucija suformavo senovinius procesus, kurie sukūrė pagrindą mūsų pažįstamai gyvybei. P. Mindellis ypatingą dėmesį skiria endosimbiozei, kai vienas mažas organizmas apsigyvena kito viduje, kartais sukurdamas susiliejimą. „Kai kurios iš svarbiausių naujovių per 3,8 milijardo metų gyvavimo istoriją, – rašo jis, – kyla iš anksčiau skirtingų giminių sujungimo endosimbiozės būdu. Šis procesas paskatino atsirasti mitochondrijas, mūsų ląstelių „energijos jėgaines“, ir chloroplastus, irgi ląstelinius gyventojus, kurie leidžia augalams atlikti fotosintezę."

 

 P. Mindellis pripažįsta, kad horizontalioji perspektyva nepakeičia jos vertikalaus atitikmens: "Horizontalioji evoliucija dažnai patikimiausiai identifikuojama vertikalios evoliucijos fone. Šios dvi viena kitą papildo, atskleidžiant sudėtingus gyvybės formų santykių modelius." Jis teigia, kad, palyginti su įprastiniu pasakojimu, gyvybė turėtų būti įsivaizduojama, kaip „didžiulė susivėlusi srautų sistema, įvairiai besiskirstanti, besijungianti, vingiuojanti ir vėl besiskirstanti, nes ji, laikui bėgant, neša ir integruoja rūšis ir jų genus, susiedama vėlesnes kartas paveldimumo srovėmis ir tinklais“.

 

 P. Mindellis yra puikus vadovas šioje sudėtingoje situacijoje. „Vertikalią ir horizontalią evoliuciją matyti kartu“, rašo jis, „yra tarsi žiūrėti į pasaulio žemėlapį ant mokyklos klasės sienos su aiškiai nubrėžtomis šalies ir valstybių sienomis, o paskui uždėti kitą žemėlapį, kuriame pavaizduoti greitkeliai ir lėktuvai, traukiniai ir keltų maršrutai, kertantys sienas ir jūras“. Jis teigia, kad tai yra turtingesnis, labiau susietas žemėlapis. „Gyvybės tinklas“ kartais gali būti šiek tiek pervertintas, tačiau knyga siūlo gerą, tvirtą mokslą ir aiškiai iliustruoja besiformuojančią perspektyvą, kuri pradeda duoti naudos mūsų supratimui apie evoliuciją." [1]

1. Natural Mixer. Barash, David P.  Wall Street Journal, Eastern edition; New York, N.Y.. 28 June 2024: A.13.