Rehabilitacija jeretika

Objavljeno na sajtu Nova Galaksija 23. Oktobra 2017

Biologijom duvaju neki novi vjetrovi. Par decenija ranije postojali su samo kao povjetarci, a danas prijete da se preobraze u oluju. Oluja može da izmijeni cijeli pejzaž. Prema Tomasu Kunu i njegovom poznatom djelu “Struktura naučnih revolucija”, oluja u nauci je ekvivalentna ”promjeni paradigme”. U novom post-paradigmatičnom pejzažu ponekad ima mjesta i za jeretike. U biologiji zasigurno status jeretika broj jedan pripada Žan-Batistu Lamarku.

Neo-Darvinizam u defanzivi

Američki profesor Majkl K. Skiner, jedan od kreatora oluje, na svome sajtu ima interesantan moto: “Ako ne radite nešto kontroverzno ne radite ništa važno”. Ovo je poziv za provokativnost (u zdrvom smislu) kao izvor inovacije potrebne za prevazilaženje zastarjelih ideja u biologiji. Jedna od njih je ideja koja još uvijek dominira: neo-Darvinizam.

Neo-Darvinizam je poznati istraživački program, sa alternativnim imenom “Moderna sinteza”. Inicirala su ga tri Engleza (Ronald Fišer, Džulijan Haklsi i Džon Haldejn) i jedan Amerikanac (Sjual Rajt) prije oko 90 godina sa namjerom da ujedine genetiku i principe Darvinizma. Program je imao solidnu podršku i privukao mnogobrojne empiričare, teoretičare i filozofe. V. D. Hamilton je ojačao bazu programa elegantnim matematičkim modelom.

Sve je išlo kao podmazano decenijama. Ali, vremenom su počeli da se naziru problemi. Neki biolozi su primijetili da se empirijski rezultati ne uklapaju u matematički model. Pojednostavljeno, bazični princip neo-Darvinizma da je gen fundamentalna jedinica prirodne selekcije, popularizovan u “Sebičnom genu” Ričarda Dokinsa, je počeo da gubi tlo pod nogama. Neo-Darvinistički princip prirodne selekcije po kome je meta selekcije individualni organizam, posredno preko gena, tako postaje podložan kritici.

Novi trendovi, uključujući grupnu selekciju počinju da privlače pažnju empiričara. Rezultat je rođenje teorije “Višestepene selekcije” koju zastupa Dejvid Sloan Vilson. Matematičku pozadinu ideje je razvio Džordž Prajs, a kasnije ju je uvažio i V. D. Hamilton.

Međutim, Edvard O. Vilson (nije u srodstvu sa Dejvidom Sloanom Vilsonom), poznati biolog i nekadašnji neo-Darvinista nudi nove, do sada najubjedljivije dokaze u prilog grupne selekcije. U saradnji sa harvardskim matematičarem Martinom Novakom 2010 objavljuje rad u prestižnom časopisu Priroda (Nature) u kome matematički obara ključni neo-Darvinistički princip pojedinačne selekcije. Jedinica prirodne selekcije, prema Vilsonu i Novaku, nije ni gen, ni organizam nego socijalna grupa. Reakcija neo-Darvinista na stranicama Prirode je bila burna.

Najoštriju ličnu strijelu odapinje Ričard Dokins kroz prikaz jedne Vilsonove knjige. E. O. Vilson uzvraća istom mjerom dodajući tako elemente napetosti ovoj savremenoj naučnoj drami. U popularnom programu na BiBiSi-ju, ”Večernje vijesti” (Newsnight), E. O. Vilson degradira Dokinsa u čin novinara i odbija da ga prizna za naučnika sa kojim vrijedi imati neslaganje.

U pozadini ove drame naziru se linije razdvajanja u ideološkom sukobu. Na jednoj strani su neo-Darvinisti kao branioci starog poretka. Njihovi oponenti su nove snage (vidi kasnije), proponenti Višestepene selekcije, Edvard O. Vilson i slobodnjaci kao Majkl K. Skiner sposobni da zajedno uvedu nove argumente podržane eksperimentalnim dokazima. (Interesantno je napomenuti da je jedna od najglasnijih oponentica neo-Darvinizma bila Lin Margulis. Da je Margulis živa sasvim sigurno bi bila učesnica u sukobu.)

Kao u svakom ideološkom sukobu iznenađenja su neizbježna. Najznačajnije iznenađenje je rehabilitacija najvećeg jeretika biologije, a možda i cijele nauke, Žana-Batista Lamarka!

Ovaj Francuz na čiju su se ideju naslijeđivanja stečenih osobina u posljednja dva vijeka obarale nezapamćene doze izrugivanja, posebno iz anglosaksonskog svijeta, konačno gubi status jeretika i dobija kakav-takav respekt. Naravno, treba naglasiti da je bukvalno lamarkističko naslijeđivanje stečenih osobina pogrešno (Lamarkova žirafa i dugi vrat). Ali, nije mekša forma koju Skiner zove neo-Lamarkizam.

Lično iskustvo

Moj susrret sa ideološkom linijom razgraničenja desio se dok sam radio na univerzitetu St Andrjus u Škotskoj sredinom 1990-ih. Kao relativno mlad istraživač primijetio sam da moji eksperimentalni rezultati nisu u liniji sa neo-Darvinističkim principima genetike. Sticajem okolnosti upoznao sam jednog od oponenata neo-Darvinizma koji mi je pomogao da spoznam nešto širu sliku ideološkog sukoba.

Kao istraživač post-doktorant pokušavao sam da mjerim dužinu telomera, fizičkih krajeva hromozoma. Telomere su neka vrsta biološkog hronometra koji reflektuje ćelijsku replikacionu istoriju. Za otkriće telomera i enzima telomeraze troje američkih istraživača su dobili Nobelovu nagradu za medicinu 2009 godine.

Da bih mjerio telomere precizno koristio sam novu tehniku nazvanu Q-FISH (kvantitativna fluorescentna in situ hibridizacija) koja je u to vrijeme bila najsofisticiranija. Tehniku je razvijao, uz moju pomoć, Peter Lansdorp, Holanđanin na radu u Kanadi (Univerzitet Britanske Kolumbije u Vankuveru). Peter je došao na ideju da umjesto DNK molekule za hibridizaciju koristi njen vještački surogat, peptidnu DNK ili PNK (peptidna nukleinska kiselina) koja je mnogo preciznija u procesu hibridizacije i daje tačnije rezultate. Naše analize su bile pionirske jer smo po prvi put bili u stanju da mjerimo telomere u pojedinačnim hromozomima. Otkrili smo neobičnu regularnost u distribuciji dužine telomera.

Moja naknadna istraživanja su pokazala da su mjerenja bila u liniji sa teorijom “hromozomskog polja” (opozicija neo-Darvinizmu), koju je razvio Antonio Lima-de-Faria, profesor genetike sa Lund univerziteta. Lima-de-Faria je poznato ime u genetici. Njegova knjiga iz 1984, ”Molekularna evolucija i organizacija hromozoma”, je neprevaziđeni klasik.

Stupio sam u kontakt sa cijenjenim profesorom. Započeli smo korespondenciju koja je potrajala nekoliko mjeseci. U međuvremenu objavio sam rad u kome sam dužinu telomera interpretirao u svjetlu teorije ”hromozomskog polja”. Na univerzitetu u Lajdenu sam održao predavanje koje je pobudilo pažnju lokalnih genetičara. Važnije od ovoga, od Lima-de-Farie sam saznao detalje iz istorije genetike važne za razumijevanje dihotomije Lamarkizam-Darvinizam.

Konrad Vadington i epigenetika

Lima-de-Faria mi je pričao o njegovoj saradnji sa Konradom Vadingtonom. Da se stvari stave u grubi vremenski okvir, ja sam bio đak-prvak u Hercegovini kada je Lima-de-Faria bio gostujući profesor na univerzitetu u Edinburgu 1969 godine, na institutu kojim je rukovodio Vadington.

Konrad Vadington

Vadington je bio genetičar, embriolog i filozof; jedan od najbrilijantnijih umova britanske nauke u poslijeratnom periodu. Tokom 1950-ih godina Vadington je napravio kovanicu “epigenetika” koja je danas jedan od najčešćih termina u profesionalnom žargonu genetičara, ćelijskih biologa i vrhunskih ljekara. Epigenetika je i savremena vruća istraživačka tema.

Na bazi vlastitih istraživanja na vinskoj mušici Vadington je zaključio da je Lamark nepravedno smatran pseudonaučnikom. Naime, Vadingtonovi rezultati su bili u liniji sa naslijeđivanjem stečenih osobina ili epigenetskim naslijeđivanjem. Ovo znači da prirodna sredina igra daleko veću ulogu u formiranju organizama nego što principi neo-Darvinizma dozvoljavaju. Evo odlomka iz jednog Vadingtonovog rada objavljenog 1960 godine:

Evolucione teorije su naravno nastale neko vrijeme prije Darvinovog objavljivanja “Porijekla vrsta”. Najpoznatija od ovih ranih diskusija je bila ona vezana za ime Lamarka. Doživjela je iznenađujuću sudbinu. Lamark je jedina velika ličnost u istoriji biologije čije je ime postalo, praktično izraz zloupotrebe. Većina doprinosa naučnika vremenom izgubi na snazi, ali vrlo malo autora ima pisane radove, koji su dva vijeka kasnije i dalje odbačeni uz ogorčenje toliko intenzivno da skeptik može posumnjati na nešto slično nečistoj savjesti. U stvari, Lamarku je, mislim, donekle nepravedno presuđeno.

Novi vjetrovi

Najmanje dva nova istraživačka pravca u biologiji se slažu sa Vadingtonovim stavom prema Lamarku. Prvi je Proširena Evoluciona Sinteza (Extended Evolutionary Synthesis ili EES na engleskom), istraživački program nastao kao rezultat nesposobnosti neo-Darvinizma da objasni važne biološke pojave. EES je kolaborativni program čiji su sponzori slijedeći univerziteti/instituti: St Andrjus, Lund, Klark, Indijana, Stenford, Kembridž, Sauthampton i Sanat Fe. Dodatni tim od još 22 naučnika sa drugih univerziteta učestvuje u EES programu.

Prema EES-u ”stečene osobine mogu igrati evolucionu ulogu i učestvovati u nasljeđivanju.” Detalji EES-a se mogu pronaći na njihovom sajtu (http://extendedevolutionarysynthesis.com/). Najuticajniji proponent EES-a je profesor Kevin Laland sa St Andrjus univerziteta koji je 2014 objavio uticajni rad u časopisu Priroda. U radu je izložio osnovne principe EES-a kao oponentske principe neo-Darvinizmu. Filozof Masimo Pigljući, pripadnik EES-a, je citirao Maksa Planka da bi naglasio razlike između dvije škole razmišljanja:

Nova naučna istina ne trijumfuje ubjeđivanjem oponenata i prisilom da vide svjetlo, nego zato što oponenti postepeno izumru a nova generacija svjesna nove istine odrasta sa njome.

Nezavisno od EES-a, Majkl K. Skiner je razvio novu teoriju na bazi njegovih istraživanja transgeneracijskog nasljeđivanja na miševima. Obzirom da istraživnaja nedvosmisleno pokazuju transgeneracijsko nasljeđivanje koje nije pod kontrolom gena, Skiner korsiti termin “neo-Lamarkističko naslijeđivanje”. Vizija evolucije koju predlaže Skiner je ”Ujedinjena teorija evolucije”. Koliko je važan Darvin toliko je važan i anti-heroj evolucije, Lamark.

Majkl K. Skiner (Vašington državni univerzitet)

Glavna žrtva nove vizije evolucije je neo-Darvinistički princip prema kome geni određuju sve biološke procese. Pobornici EES-a su jasni:

Smatramo da su organizmi konstruisani u razvoju, a ne jednostavno “programirani” prema uputstvima gena. Živa stvorenja ne evoluiraju tako da se uklapaju u već postojeće okruženje, već se ko-konstruišu i ko-evoluiraju sa svojim okruženjima, u procesu promjene strukture ekosistema.

Duh Žan-Batista Lamarka zadovoljno treperi negdje u prostranstvima kosmosa.