„Mintis, kad evoliucijoje visada laimi stipriausias, didžiausias ir greičiausias, yra vienas iš labiausiai paplitusių klaidingų įsitikinimų apie gyvybę Žemėje.
Charlesas Darwinas perspėjo dėl tokio savo mokymų aiškinimo.
Tačiau jis įtraukė Herberto Spencerio formulę „stipriausiųjų išlikimas“ į vėlesnį savo standartinio darbo leidimą ir taip atvėrė kelią įvairaus laipsnio socialinio darvinizmo teiginiams.
Tai, kad šis tinkamumas evoliucine prasme nėra sinonimas nei raumenų jėgai ir fizinei ištvermei, nei intelektui, o veikiau reiškia sėkmingą prisitaikymą prie atitinkamų gyvenimo sąlygų, nuo to laiko dažnai buvo ignoruojamas. Savanaudiškumas, konkurencija, silpnesniųjų priespauda ar net naikinimas buvo pateikiami, kaip svarbiausios evoliucijos varomosios jėgos, kurios taip pat būdingos žmogaus prigimčiai.
Savo knygoje „Tinkamiausių išlikimas“ Dirkas Brockmannas, fizikas, matematikas, tyrimų biologas ir Drezdeno technikos universiteto „Sistemų sinergijos“ centro įkūrėjas, pateikia originalų priešpriešinį pasiūlymą, visur esančios, evoliucijos doktrinai, paremtai konkurencija.
Jis tai daro ne kaip puolimą ar atsisakymą, o kaip ryškų pasakojimą apie tai, kiek gyvybė Žemėje pasižymi bendradarbiavimu – nuo genų iki naujų gyvybės formų atsiradimo ir ištisų ekosistemų.
„Mes niekada nebuvome individai.“
Autorius ne kartą cituoja evoliucijos ir mikrobiologijos tyrinėtojos Lynn Margulis, mirusios 2011 m., maksimą: „Gyvybė užkariavo pasaulį ne per kovą, o per tinklų kūrimą.“
Vienas iš Margulio pasiekimų buvo pagalba, įgyvendinant vadinamąją „endosimbiontų hipotezę“: ląstelės, sudarančios ne tik mūsų, bet ir visų daugialąsčių organizmų kūnus, yra mažiausiai dviejų, galbūt, trijų iš esmės skirtingų, tačiau vienas kitą papildančių vienaląsčių organizmų susiliejimo rezultatas prieš 2,2 milijardo metų, aiškina Brockmannas.
Taigi, simbiozė, o ne konkurencija, buvo pačioje mūsų pačių evoliucijos pradžioje.
Kiti svarbūs gyvenimo įvykiai taip pat įvyko simbiozėse, pavyzdžiui, augalų atsiradimas sausumoje – kaip dumbliai, sąveikaujantys su grybais.
Dirkas Brockmannas: „Tinklo išlikimas“. Kaip gamta bendradarbiaujant formuoja mūsų pasaulį.
Dirkas Brockmannas: „Tinklo išlikimas“. Kaip gamta bendradarbiaujant formuoja mūsų pasaulį. dtv
Brockmanns pateikia, gana gerai žinomą, pavyzdį, norėdamas parodyti, koks įtakingas yra pagrindinis bendradarbiavimo principas: mikrobiomas žmogaus žarnyne ir ant mūsų gleivinių. Tūkstančiai bakterijų ir archėjų rūšių, su kuriomis dalijamės savo kūnais, sudaro milijonus genų, kurie veikia, kaip baltymų planai. Tuo tarpu žmogaus genome yra tik apie 23 000 genų.
„Genetiškai ir biochemiškai mes esame žymiai daugiau bakterijos, nei žmonės“, – pabrėžia Brockmannas, cituodamas evoliucijos biologų komandą, kuri teigė: „Mes niekada nebuvome individai“.
Tiesą sakant, beveik visi gyvi organizmai yra „holobiontai“ arba skirtingų rūšių bendruomenės [1].
Dalyba didžiulėje vabzdžių pasaulio biologinėje įvairovėje
Toliau pateikiama kelionė per pasaulį, kuri yra tokia pat laukinė, kaip ir žavi: pas jūros šliužą, kuris atlieka fotosintezę po to, kai retrovirusas jam suteikia reikiamą genetinę sudėtį, varlių embrionai, kurie sudaro sąjungas su vienaląsčiais dumbliais, ir nykštukiniai kalmarai, kurie kartu su bakterijomis tampa nematomi plėšrūnams. Kaip tiksliai šioms bakterijoms pavyksta tapti kalmaro kūno dalimi, yra išties stulbinantis dalykas. Tai taip pat taikoma ir kitiems pavyzdžiams, pavyzdžiui, kriaušės formos struktūrai, sudarytai iš penkių skirtingų mikroorganizmų, kuri leidžia Australijos Darvino termitams virškinti celiuliozę.“ [2]
1. Holobiontas yra biologinės organizacijos vienetas, susidedantis iš šeimininko organizmo ir įvairios mikroorganizmų (mikrobiotos) bendruomenės, gyvenančios jame arba ant jo ir veikiančios kartu, kaip atskiras ekologinis vienetas. Šios mikrobų bendruomenės, kurios gali apimti bakterijas, archėjas, grybus ir virusus, yra labai svarbios holobionto sveikatai, vystymuisi ir evoliucijai. Terminas „hologenomas“ reiškia kolektyvinius šeimininko ir su juo susijusios mikrobiotos genomus.
Pagrindiniai holobiontų aspektai:
Šeimininkas: Paprastai daugialąstis eukariotas, kaip žmonės, gyvūnai ar augalai.
Mikrobiota: Įvairiapusė mikroorganizmų bendruomenė, įskaitant bakterijas, archėjas, grybelius ir virusus, gyvenanti šeimininke.
Hologenomas: Šeimininko ir jo mikrobiotos genetinė medžiaga.
Simbiotiniai ryšiai: Šeimininkas ir jo mikrobiota sudaro simbiotinius santykius, kiekvienas įtakoja kito biologiją ir evoliuciją.
Ekologinis vienetas: Holobiontai veikia, kaip viena, integruota ekosistema, kurio sąveika tarp šeimininko ir jo mikrobiotos daro įtaką bendrai sistemos sveikatai ir tinkamumui.
Holobiontų pavyzdžiai:
Žmonės:
Mūsų kūnuose gyvena trilijonai mikroorganizmų, kurie atlieka gyvybiškai svarbų vaidmenį virškinime, imunitete ir bendroje sveikatos būklėje.
Tyrimai rodo, kad endogeniniai retrovirusai (ERV) atlieka svarbų vaidmenį, apsaugant besivystantį embrioną nuo motinos imuninės sistemos žinduoliams, teigia Nacionaliniai sveikatos institutai (NIH). Tai apima kelis mechanizmus:
Imuninė moduliacija: ERV kilmės baltymai placentoje gali padėti slopinti motinos imuninį atsaką vietoje, sudarydami sąlygas gilesnei placentos invazijai ir potencialiai pailgindami nėštumo laiką.
Ląstelių susiliejimas: Sincitinai, retrovirusų apvalkalo baltymai, ekspresuojami placentoje, palengvina daugiabranduolio barjero, sincitiotrofoblasto, kuris skiria motinos ir vaisiaus kraujotaką, susidarymą, apsaugodamas vaisių nuo imuninės atakos ir sudarydamas sąlygas maistinių medžiagų mainams.
Apsauga nuo egzogeninių virusų: Replikacijai nekompetentingų ERV raiška placentoje gali apsaugoti šeimininką nuo infekcijos susijusiais egzogeniniais virusais.
Ši evoliucinė retrovirusų ir šeimininko apsaugos sąveika, greičiausiai, prisidėjo prie nepaprastos žinduolių placentų įvairovės ir genomo įspaudo. Nors ERV kartais gali būti patogeniški, jų integracija į genomą ir vėlesnė šeimininko „prijaukinimas“ suteikė didelių pranašumų žinduolių reprodukcijai.
Koralai:
Šie jūriniai bestuburiai energijai gauti naudoja simbiotinius dumblius, o maistinių medžiagų cirkuliacijai ir apsaugai – savo mikrobų bendrijas.
Augalai:
Augalai turi sudėtingus ryšius su grybais ir bakterijomis savo šaknyse (mikorizose) ir kituose audiniuose, kurie yra labai svarbūs maistinių medžiagų įsisavinimui ir atsparumui ligoms.
Mikorizinių tinklų (dar vadinamų „miško apimties tinklu“) tyrimai atskleidė žavų reiškinį, kai grybai sudaro simbiotinius ryšius su augalų šaknimis, sukurdami didžiulius požeminius tinklus. Šie tinklai palengvina išteklių, įskaitant maistines medžiagas ir anglį, mainus tarp augalų, net tarp skirtingų rūšių augalų, o tai rodo, kad evoliucijos, kaip konkurencijos tarp rūšių, idėja yra pernelyg supaprastinta.
Idėja, kad subrendę medžiai, kartais vadinami „tėviniais medžiais“, palaiko mažesnių ar silpnesnių daigų augimą, perduodami išteklius per šiuos grybų tinklus, yra žinoma, kaip tėvinio medžio hipotezė. Nors ši hipotezė įtikinama ir sulaukia didelio visuomenės dėmesio, ji mokslo bendruomenėje tebėra prieštaringa.
Štai atidžiau pažvelkime į pagrindinius punktus:
Kuo naudinga grybams ir augalams?
Mikoriziniai grybai ir augalai palaiko mutualistinius santykius, kai grybai sustiprina augalo gebėjimą absorbuoti vandenį ir maistines medžiagas (pvz., fosforą ir azotą) iš dirvožemio mainais į angliavandenius (fotosintezės metu susidarančius cukrus) iš augalo.
Kas yra tėvinio medžio hipotezė?
Hipotezė teigia, kad vyresni, įsitvirtinę medžiai arba „tėviniai medžiai“ gali dalytis ištekliais su netoliese esančiais sodinukais, taip potencialiai pagerindami jų augimą ir išlikimą. Ši idėja išpopuliarėjo, atlikus tyrimus, rodančius anglies izotopų perdavimą tarp sujungtų medžių, teigia „TreePeople“.
Diskusijos ir sudėtingumas
Nepaisant įtikinamo tėvinio medžio hipotezės pobūdžio, keli tyrimai kėlė klausimų ir pateikė prieštaringų įrodymų. Kai kurie argumentai:
Kai kuriais atvejais įrodymai yra neįtikinami arba jų visai nėra: Naujausios apžvalgos rodo, kad įrodymai apie reikšmingą ir naudingą anglies perdavimą iš tėvinių medžių sodinukams per bendruosius mikorizinius tinklus (CMN) yra nenuoseklūs.
Evoliucinis pagrindimas neaiškus: kritikai klausia, kodėl grybai veiktų, kaip paprasti altruistinio dalijimosi tarp medžių kanalai, nes tai prieštarauja abipusiškumo principui, kai abu partneriai siekia maksimaliai padidinti savo naudą.
Paaiškinimas: Tiek augalai, tiek grybai geriau išgyvena gyvenimo stresą miške, nei atvirose erdvėse, kur dirvožemis lengvai nuplaunamas stiprios audros metu.
Metodologiniai iššūkiai: Tiksliai išmatuoti išteklių perdavimą tarp medžių yra sunku dėl tokių veiksnių, kaip mikrobų aktyvumas, dirvožemio difuzija ir galimybė, kad stebimas poveikis bus pervertintas arba iškreiptas dėl alternatyvių procesų.
Galimas neigiamas poveikis: Kai kurie tyrimai rodo, kad konkurencija dėl išteklių, net ir per šiuos grybų tinklus, gali būti dominuojantis veiksnys ir kad tam tikrose situacijose (jei aplink juos miškas per tankus) daigų augimas šalia subrendusių medžių gali būti slopinamas.
Išteklių perdavimo interpretavimas: Pasak Wiley, nuolat diskutuojama, ar aptikti žymėti anglies izotopai recipientų daiguose reiškia faktinį perdavimą augalui, ar lieka grybo audinyje ir nėra tiesiogiai naudingi.
Apibendrinant, nors idėja, kad tėviniai medžiai per grybų tinklus augina skirtingų rūšių palikuonis, yra įdomi, svarbu pripažinti šios hipotezės sudėtingumą ir nuolatinius mokslinius debatus. Mikoriziniai tinklai neabejotinai atlieka gyvybiškai svarbų vaidmenį miškų ekosistemose, tačiau norint visapusiškai suprasti išteklių perdavimo tarp augalų per šiuos grybų ryšius mechanizmus, mastą ir ekologines pasekmes, būtini tolesni tyrimai.
Evoliucinė reikšmė:
Holobionto koncepcija pabrėžia mikrobų bendrijų svarbą jų šeimininkų organizmų evoliucijoje. Hologenomas, pasižymintis didele genetine įvairove, suteikia gausų kintamumo šaltinį, į kurį gali reaguoti natūrali atranka, potencialiai skatindamas evoliucinius pokyčius tiek šeimininke, tiek su juo susijusioje mikrobiotoje.
2. Genetisch sind wir deutlich mehr Bakterie als Mensch. Frankfurter Allgemeine Zeitung. Jul 10, 2025; (157) Von Christian Schwägerl.
Komentarų nėra:
Rašyti komentarą