Της Νεφέλης Μπόνη - Καζαντζίδου
Αν σας ρωτούσαν τι γνωρίζετε για τη θεωρία της εξέλιξης, πολύ πιθανόν να απαντούσατε κάτι σχετικό με τον άνθρωπο και τον πίθηκο. Δεν θα είχατε πολύ άδικο - πράγματι, τα πιο συγγενή είδη στον άνθρωπο που ζουν σήμερα στον πλανήτη Γη είναι οι χιμπατζήδες, με τους οποίους μοιραζόμαστε μεταξύ 95% και 99% του γενετικού μας υλικού. Η διαφοροποίηση ανάμεσα στον άνθρωπο, που ανήκει στο γένος homo, και τον χιμπατζή, που ανήκει στο γένος pan, έχει εκτιμηθεί ότι έγινε μόλις πριν από 4-8 εκατομμύρια χρόνια. Πριν από 2,8 εκατομμύρια χρόνια έκανε την εμφάνισή του ο πρώτος «άνθρωπος», ο homo habilis, και στη συνέχεια ο homo erectus, ο πρώτος μας πρόγονος που ξεκίνησε από την αφρικανική ήπειρο και κατέκτησε τον κόσμο. Πώς, όμως, γεφυρώθηκε το χάσμα ανάμεσα στους τελευταίους κοινούς προγόνους μας με τους χιμπατζήδες ώς τον σημερινό homo sapiens; Η απάντηση βρίσκεται στη θεωρία της εξέλιξης - ας δούμε τι λέει πραγματικά αυτή η θεωρία-θεμέλιο της σύγχρονης θεώρησής μας για τον κόσμο.
Το 1859 δημοσιεύτηκε ένα έργο-σταθμός στην ιστορία της βιολογίας, ορόσημο στην προσπάθεια της επιστήμης να κατανοήσει το μυστήριο της ζωής στη Γη. Πρόκειται φυσικά για την περίφημη «Καταγωγή των ειδών» του Κάρολου Δαρβίνου. Με το έργο αυτό θεμελιώθηκε η θεωρία της βιολογικής εξέλιξης των ειδών, οι βασικές αρχές της οποίας είναι οι εξής:
Σε κάθε πληθυσμό οργανισμών διεξάγεται κάθε στιγμή ένας αγώνας για επιβίωση. Κι αυτό είναι κάτι που μπορούμε να το κατανοήσουμε εύκολα: αν μπορούσαν να επιβιώσουν και να αναπαραχθούν όλα τα άτομα, τότε ο πληθυσμός τους θα αυξανόταν συνεχώς - κάτι που, φυσικά, δεν συμβαίνει. Οι παρατηρήσεις του Δαρβίνου τον οδήγησαν στο συμπέρασμα ότι η επιτυχία σ' αυτή τη μάχη για επιβίωση δεν ήταν τυχαία: αντιθέτως, εξαρτάται από τα χαρακτηριστικά που κάθε οργανισμός κληρονομεί από τους προγόνους του. Αν τα ήδη υπάρχοντα χαρακτηριστικά τού προσφέρουν τη δυνατότητα να προσαρμόζεται πιο εύκολα στο μεταβαλλόμενο περιβάλλον, είναι ευκολότερο γι' αυτόν να επιβιώσει και να αναπαραχθεί, μεταδίδοντας τα χαρακτηριστικά αυτά στην επόμενη γενιά. Ετσι, σταδιακά, δημιουργείται ένας πληθυσμός στον οποίο τα ευνοϊκά χαρακτηριστικά συσσωρεύονται και κυριαρχούν. Αν οι συνθήκες ευνοούν σε μεγάλο βαθμό συγκεκριμένα χαρακτηριστικά έναντι άλλων, αυτή η εξελικτική τάση μπορεί να οδηγήσει ακόμα και σ' ένα εντελώς νέο είδος.
Ας πάρουμε, για παράδειγμα, τη διάσημη πλέον νυχτοπεταλούδα biston betularia, ενδημική του Ηνωμένου Βασιλείου, την πρώτη παρατηρημένη περίπτωση του «βιομηχανικού μελανισμού». Πριν από 200 χρόνια, ώς τα μέσα του 19ου αιώνα, η συντριπτική πλειονότητα αυτών των πεταλούδων στο Ηνωμένο Βασίλειο ήταν λευκές με καφετιά στίγματα-χαρακτηριστικό που τους επέτρεπε να καμουφλάρονται πάνω στους ανοιχτόχρωμους κορμούς των σημύδων και τις ανοιχτόχρωμες λειχήνες. Ετσι απέφευγαν τα πουλιά, που ήταν ο κυριότερος θηρευτής τους, κληροδοτώντας επιτυχώς το χρώμα αυτό στην επόμενη γενιά. Ωστόσο, με την έναρξη της Βιομηχανικής Επανάστασης, σε πολλές περιοχές, όπως το ραγδαία βιομηχανοποιημένο Μάντσεστερ, οι κορμοί των δέντρων άρχισαν να γίνονται μαύροι από τον καπνό των εργοστασίων - έτσι οι σπάνιες σκουρόχρωμες πεταλούδες απέκτησαν ένα σημαντικό πλεονέκτημα. Μέσα σε λίγα μόλις χρόνια αναπτύχθηκε ένα νέο υποείδος, η πλειονότητα του οποίου είχε σκούρο χρώμα. Αυτό το φαινόμενο αποτέλεσε μια από τις πρώτες ατράνταχτες αποδείξεις της θεωρίας της φυσικής επιλογής - κι όμως παρατηρήθηκε για πρώτη φορά το 1897, ενώ ο Δαρβίνος βρισκόταν ακόμα εν ζωή!
Οι κοινοί πρόγονοι όλης της ζωής στη Γη
Ανατρέχοντας στην πορεία της εξέλιξης, θα πρέπει να φτάσουμε δισεκατομμύρια χρόνια πριν, στον κοινό πρόγονο όλης της ζωής στη Γη - ένα είδος οργανισμών από το οποίο κατάγεται κάθε έμβιο ον που ζει αυτή τη στιγμή στον πλανήτη μας. Το 2016, η ερευνητική ομάδα του δρα Γουίλιαμ Μάρτιν από το Ινστιτούτο Μοριακής Εξέλιξης του Πανεπιστημίου του Ντίσελντορφ επιχείρησε να δώσει απάντηση σ' αυτό το ερώτημα της «καταγωγής των ειδών». Οπως αναφέρουν σε δημοσίευσή τους στην επιστημονική επιθεώρηση «Nature Microbiology», μελέτησαν τις γονιδιακές αλληλουχίες οργανισμών από κάθε κλάδο του φυλογενετικού δέντρου, ψάχνοντας για αντιστοιχίες με 6,1 εκατομμύρια γονίδια προκαρυωτικών οργανισμών -δηλαδή των παλαιότερων εξελικτικά οργανισμών, που δεν έχουν πυρήνα- όπως είναι τα σύγχρονα βακτήρια. Κατάφεραν να ταυτοποιήσουν 355 οικογένειες πρωτεϊνών οι οποίες φαίνεται ότι προέρχονται από τον τελευταίο κοινό πρόγονο όλων των οργανισμών, γνωστό ως LUCA (Last Universal Common Ancestor) - ένα είδος αυτότροφων μικροοργανισμών, που έζησε πριν από 3,8-4,2 δισεκατομμύρια χρόνια. Αυτός ο αρχαίος πρόγονος φαίνεται ότι έμοιαζε με βακτήρια που υπάρχουν ακόμα και σήμερα - ζούσε κοντά σε θερμοπηγές και τρεφόταν με υδρογόνο, άζωτο και διοξείδιο του άνθρακα σ' ένα περιβάλλον πλούσιο σε σίδηρο. Τα βήματα της εξέλιξης που οδήγησαν από αυτό τον αρχαίο πρόγονο ώς εμάς και κάθε άλλο ζωντανό οργανισμό που μας περιβάλλει, είναι απλώς αδιάσειστη απόδειξη του μεγαλείου της ζωής.
*Κάθε ημέρα, οι συνεργάτες του μη κερδοσκοπικού οργανισμού επικοινωνίας επιστημονικών θεμάτων στο ευρύ κοινό SciCo παρουσιάζουν με απλά λόγια ένα θέμα που φέρνει την επιστήμη πιο κοντά μας.
**Αναδημοσίευση από τον Φιλελεύθερο, αρ. φύλλου 68
