Ariel A. Roth: Gyökereink c. könyv 87-91 oldal

A. Roth biológus, a zoológia doktora.

Mutációk

Hugo de Vries

A XIX. század vége felé az evolucionisták komoly kérdéseket tettek fel Darwin evolúciós mechanizmusát illetően. Újra felfedezték a genetika alapelveit, amit a morva szerzetes, Gregor Mendel vázolt fel, és adott ki 35 évvel korábban. Az ő felfedezései kérdéseket vetettek fel Darwin öröklődési nézetével kapcsolatosan. A darwinizmus egyik kiemelkedő alakja volt a holland botanikus, Hugo de Vries (1848-1935), aki erőteljesen kétségbe vonta azt az elméletet, miszerint a kis változások adják az alapját az evolúciós mechanizmusnak. Vitatta, hogy ilyen kis változások jelentenének valamit, és a nagyobb változást — amit mutációnak nevezett — tartotta fontosnak a környezetre való reagálásnál. De Vries, elméletének alátámasztására, a hollandiai Amszterdam környékén talált bizonyítékot, ahol a ligetszépe (más néven csészekürt) nevű növény, amit Amerikából importáltak, vadvirággá vált, és néhány fajtája törpe lett. Ezt az átalakulást ő mutációnak nevezte.

            A holland botanikus növények ezreinek szaporításával végzett kísérleteket, és feljegyzett néhány nagyobb változást, amit szintén mutációnak tulajdonított. Hitt abban, hogy ezek az „új formák” lépéseket jelentettek a hosszúra nyúlt evolúciós folyamatban. Sajnos azonban de Vries nézete ellen szól az, hogy a változások csak a sajátosságok kombinációinak eredményei voltak, ami ma is jelen van a növények genetikai összeállításában, és nem, új mutációk.

            Mindazonáltal a mutáció fogalma, mint új öröklődési információ, elfogadottá vált, nagyrészt az amerikai T. H. Morgan munkája révén. A muslicákkal való kísérletben Morgan új, állandó változásokra figyelt fel, ami igazi élőlényeket képeztek. Ugyanakkor az általa megfigyelt példányok inkább elfajzottak, mint előrehaladottak voltak, beleértve a szárnyatlanokat, szőrteleneket, szem nélkülieket.

            Az evolúció leginkább használt illusztrációja a szürke pettyes araszoló besötétedése, ami nem mutáció, bár sokszor annak tüntették fel.13 Ahogy az ipari forradalom ideje alatt a korom befeketítette a környezetet, a molypopuláció is besötétedett. Ezt a változást nevezik „feltűnő evolúciós változásnak”.14  A sötétté válás megvédte a molyokat a ragadozó madaraktól, mert színük egybeolvadt a környezettel, és nehezebben lehetett észrevenni őket. a változás ugyanakkor a sötétebb színt eredményező és a molypopulációban már jelen levő gének megnyilvánulásán keresztül jött létre. A folyamat csak a különböző génfajták ingadozása volt, és nem új, „állandósult” genetikai információ, ahogy a mutációtól várnánk, hanem egy olyan tény, amit ma már ismerünk. 15 A korszerű kísérletek eredményeként a szennyezettség ellenőrzésével és a környezet tisztán tartásával a molypopuláció újra kivilágosodott. Ennek ellenére a példa jól tükrözi a természetes szelekció hatását az egyszerű génfluktuációra.

            Az evolúcióbiológusok még mindig foglalkoznak a mutáció fogalmával, bár a modern genetika kirobbanó előrehaladása veszélyezteti egy ilyen általános szakkifejezés hasznosságát. A mutáció utalhat sokféle genetikai változásra, mint például: a DNS-lánc egy nukleotidbázisában történt változásra, egy megváltozott génelhelyezkedésre, génhiányra, génkettőződésre vagy idegen génszekvencia behelyeződésre. Ezek mindegyike kisebb-nagyobb mértékben állandó genetikai változást ad át az utódoknak. A kutatók alaposan megvizsgálják az újabb elméleteket, így azt is, hogy a környezet vagy a sejt maga serkenti-e a mutáció képződését.16 Csak nemrégen kezdtük felfedezni, mi is történik a rendkívül bonyolult biológiai mechanizmusokban.

            Az élő szervezetek genetikai változásokon keresztül az alkalmazkodás figyelemre méltó képességét mutatják. A legyek ellenállóvá válnak a rovarirtószerekkel szemben, mint a DDT, és a mi gyakori antibiotikum-használatunk a legtöbb szerre immúnis „szuperbaktériumokat” hozott létre. Az élő szervezetek figyelemre méltó kitartása a változó és kedvezőtlen körülmények között arra utal, hogy olyan rendszereknek kell lenniük, amik legalábbis bizonyos mértékű alkalmazkodásra képesek. Másfelől baktériumokkal, növényekkel és állatokkal végzett laboratóriumi kísérletek ezrei bizonyítják a tényt, hogy a változásoknak korlátai vannak. Megjelenik az egymásra ható rendszerek szoros kohéziója, ami csak mérsékelt változásokat visel el, s nem támogatja a degenerációt.

Évtizedes vagy évszázados kísérletek után a muslicák megőrzik alapvető testfelépítésüket, mint muslicák; és a gyapjúadó juhok is alapvetően juhok maradnak. A rendellenes típusok alsóbbrendűnek számítanak, rendszerint nem maradnak életben a természetben, és esetleg esélyt kapva, visszafejlesztik az eredeti típust. A tudósok ezt a jelenséget gyakran genetikai tehetetlenségnek (genetikai homeosztázisnak) nevezik. 17

             A tudósok régóta megkérdőjelezik a mutáció, mint evolúciós mechanizmus hasznosságát. A kedvező mutáció igen ritka, és a legtöbb mutáció recesszív, ami azt jelenti, hogy addig nem nyilvánul meg, amíg nincs jelen mind a két szülőben. Továbbá, amíg kisebb változásokat okozó mutáció megmarad, addig azok, amik jelentős módosulást okoznak, különösen hátrányosak, és nem valószínű, hogy fennmaradnak. Douglas Erwin és James Valentine, két evolucionista a Kaliforniai Egyetem Santa Barbara-i képzési helyéről, megjegyezte: „A nagyobb morfológiai és fiziológiai hatásokkal rendelkező életképes mutációk rendkívül ritkák, és általában terméketlenek; és annak esélye, hogy két azonos ritka mutáns egyed elegendő közelségbe kerül, hogy utódot nemzzen, túl kicsinek tűnik ahhoz, hogy jelentős evolúciós eseménynek számítson.”18

A szerzők a szervezetek fejlődési folyamatában végbement változásokat úgy említik, mint a fő evolúciós változásokat teremtő eszközöket, de ezek kísérleti bemutatása még mindig kétértelmű.

Sok ártalmatlan mutáció kellene ahhoz, hogy egy egyszerű, hasznos szervezet tulajdonságai kialakuljanak. A probléma ott van, hogy miképpen jussunk hozzá ilyen rendkívül ritka eseményekhez — amelyek egyidejűleg fordulnak elő egy szervezetben —, annak érdekében, hogy működési szerkezetet hozzon létre, aminek életben maradási képessége is van. Az evolucionista E. J. Ambrose így vázolta a problémát: „Az egyszerű, ártalmatlan mutációk előfordulásának gyakorisága körülbelül 1:1000. Annak valószínűsége, hogy két kedvező mutáció előfordul, 1:1000×1000, vagyis egy a millióhoz. A Drosophilla-tanulmányok (muslica) felfedték, hogy nagyszámú különálló gén vesz részt a különálló szerkezeti elemek kialakításában. Közel 30-40 vehet részt egyetlen szárnyszerkezetben. Eléggé valószínűtlen, hogy kevesebb, mint öt gén részt vehet a legegyszerűbb új szerkezet képződésében, ami előzőleg ismeretlen volt a szervezetben. Ennek valószínűsége egy az ezerbillióhoz. Már tudjuk, hogy az élő sejtekben előforduló mutáció gyakorisága 1:10 000 000 és 1:100 000 000 000 között van. Nyilvánvaló, hogy az öt kedvező mutáció valószínűsége, ami egy szervezet egyszerű életciklusában fordul elő, ténylegesen nulla.” 19

A már említett francia zoológus, Pierre P. Grassé egy másik evolúciós mechanizmust említ, ami az előbbi egyes elemeit megerősíti, és továbbá azt állítja: „Nem számít, milyen sok lehet belőlük, a mutációk nem eredményeznek semmiféle evolúciót.” 20

A mutáció kreacionista nézete

Az evolucionisták gyakran vádolják a kreacionistákat azzal, hogy a fajok változatlanságában hisznek. Valójában a kreacionisták a kisebb változásokat tekintve elegendő bizonyítékot ismernek fel a természetben – amint az a kutyatenyésztésben is bőven megnyilvánul – a szervezetek megfigyelésének területén és a laboratóriumi kísérletekben. A Teremtő tervezhetett olyan fajokat, amik különböző színeket, egyéb tulajdonságokat mutatnak, és korlátozott alkalmazkodási képességük van. A kreacionisták nem hiszik, miszerint a tudósok bármilyen jelentős bizonyítékot tudnak adni arra, hogy e szinten túl a természet még képes változni. Másfelől az evolucionisták feltételezik, hogy kisebb változások folyamata hozta létre az összes élő dolgot a Földön, a szervezeteket, amik olyan különbözők, mint az orchidea és a rozmár.

            Gyakori kérdés: „A biológiai osztályozás melyik kategóriájánál (a fajoknál, nemzetségeknél, családoknál) nem jelenik meg már több korlátozott változás?” A kérdés fontos az evolúció és a teremtés vitájában; az evolucionisták ugyanis nagyobb változásokat feltételeznek, mint a kreacionisták. De nincsen határozott válaszuk. Egyik oldalról nézve a szervezetek osztályozása szubjektív, puhatolódzó. Az osztályozási csoportok jellemzői, mint a fajoké, nemzetségek, családoké stb., könnyen újra meghatározhatók. Néha a szakkifejezések, mint a mikroevolúció (kisebb változások) és a makroevolúció (nagyobb változások), a mikromutációval és a makromutációval együtt, a változások különböző szintjeit képviselik. Sajnos a tudósok olyan sok értelemben használják a makroevolúció fogalmát 21, hogy már szinte haszontalanná válik a kifejezés. Általában a tudomány úgy határozza meg a makroevolúciót, mint a fajok szintje fölötti változást. De sok kreacionista a nemzetségeket és más magasabb osztályozási kategóriákat a teremtés óta történt változások képviselőinek tekinti, különösen, ha az elfajzott élősködőkről van szó. Bár ezek kivételek. Teremtéstani környezetben általában azt mondhatjuk, hogy a nemzetségek vagy családok szintje valószínűleg az eredeti, teremtett típust képviseli. G. A. Kerkut az angliai southamptoni egyetemről megnevezte „a különleges evolúcióelmélet” és az „általános evolúcióelmélet” kifejezést, amivel érdemes foglalkozni, ha egy evolúciós szövegkörnyezetben azt a kérdést vizsgáljuk, hogy mennyi változás ment végbe. A vitát illetően a terminológiája jelentős. „Van egy teória, amit azt állítja, hogy sok élő állatot megvizsgálhatunk az idő folyamán, amik változásokon mennek keresztül, és a végén új fajok alakulnak ki. Ezt hívjuk »a különleges evolúció-elméletnek«, ami kísérletekkel – bizonyos esetekkel – be is mutatható. Másfelől van egy teória, amit azt mondja, hogy az összes életforma a világon egyetlen forrásból származik, ami egy szervetlen formából jött létre. Ezt nevezhetjük »általános evolúcióelméletnek«, de az ezt támogató bizonyítékok nem elegendőek ahhoz, hogy működő hipotézisnél többre tartsuk az elméletet. Nem egészen világos, hogy a változások, amik a fajgyarapodást előidézik, ugyanolyan természetűek-e, mint azok, amik az új törzsek kifejlődését okozták. A választ majd a jövő kísérleti munkái adják meg, és nem a dogmatikus kijelentések, mint az általános evolúcióelmélet, aminek azért kell helyesnek lennie, mert nincs helyette elfogadhatóbb.”22

A kreacionisták a speciális evolúcióelmélettel kiegyeznek, de az általánossal nem.

            A kis változások, amiket Darwin megcélzott, vagy a nagyobbak, amiket de Vries támogatott, úgy tűnik, nem hozhatták létre az általános evolúcióelmélethez szükséges főbb módosításokat, mint például a szivacstípus átalakulás tengeri sün típusúvá. Az evolúció komoly nehézségekkel néz szembe a nagyobb csoportok (rendek, osztályok [növényi és állati] törzsek) szintjén. Ha az evolúció fokozatosan, folyamatként történik, akkor miért léteznek ilyen mindenütt jelenlevő szakadékok a szervezetek nagyobb csoportjai között, mint például a kagylók, földi giliszták vagy fenyők között?

További információk a mutációról:

Részlet Prof. Tóth Tibor: 8. Neodarwinizmus ppt-jéből: “Az evolúció modern elmélete … a mutáció kérdésén áll vagy bukik.”

Teremtés vagy evolúció honlapon, “Kifogások a véletlen kialakulás feltételezéssel szemben” gomb alatt: Mutáció – az evolúcióelmélet naiv “magyarázata” címszó alatt.

Szük Bendegúz: Mennyire előnyös “az előnyös mutáció”?

Hivatkozások:

13. Például: Sagan C. 1977. The dragons of Eden: speculation ont he evolution of human intelligence. New York: Ballantine Books, 28.o.

14. PL.: Keeton W.T. 1967. Biological science. New York: W:W: Norton and CO., 672.o.

15. Jukes T.H. 1990. Responses of critics. Johnson P.E: Evolution as dogma: the establishment of naturalism. Dallas:Haughton Pub. Co., 26-28.o.

16. (a) Cairns J., Overbaugh J., Miller S. 1988. The origin of mutants, Nature 335…142-145; (b) Opadia-Kadima G.Z. 1987. How the slot machin led biologists astray. Journal of Theoretical Biology 124:127-135. Egy másik nézet: (c) MacPhee D. 1993. Directed ecolution reconsidered. American Scientist 81:554-561.

17. (a) Edey M.A., Johanson D.C. 1989. Blueprints: solving the mystery of evolution. Boston, Toronto and London… Little, Brown, and Co., 125-126.o.; (b) Mayr E. 1970. Population, species, and evolution: an abridgment os animal Species an Evolition. Jav. kiad. Cambridge: Belknap Press os Harvard Inuversity Press, 181-182.o.

18. Erwin D.H., Valentine J. W. 1984. „Hopeful minsters”, transposons, and Metazoan radiation. Procceedings of the National Academy os ciences 81: 5482,5483.

19. Ambrose E.J. 1982. The nature and origin of the biological world, Cjichester… Ellis Horwood, Ltd., and New York and Toronto. Halsted Press, John Wiley and Sons, 120.o.

20. Grassé P.P. 1977. Evolution os living organisms: evidence for a new theory os transformation. Carlson B. M., Castro R., fordítók. New York, San Francisco, and London: Academic Press, 88.o. Eredeti címe: L’Évolution du Vivant.

21. Hoffmann A. 1989. Arguments on evolution: a paleontolegist’s perspective. New York and Oxford: Oxford University Press, 87-92.o.

22. Kerkut G.A. 1960. Implication of evolution. Oxford and London: Pergamon Press, 157.o.

A könyv részleteit az Advent Kiadó engedélyével és szíves közreműködésével tesszük közzé. Az Advent Kiadó is fontos együttműködő partnerünk. A könyvet 1980 Ft-os áron az alábbi helyen lehet megrendelni: http://www.adventkiado.hu/