Szathmáry Eörs
(*1959) biológus, egyetemi tanár. Az
ELTE Növényrendszertani és Ökológiai
Tanszékén tanít. A Budapest Kollégium
(Institute for Advanced Study) állandó munkatársa.
Budapesten él.
Könyvei:
- (J. Maynard Smith-szel):The Major Transitions in Evolution. Oxford.
1995. (német és japán kiadás is.)
- (J. Maynard Smith-szel): Az evolúció nagy lépései.
Scientia, Bp.,1997.
- (J. Maynard Smith-szel): The Origins of Life. From the Birth of
Life to the Origin of Language. Oxford, (francia, japán és
magyar kiadása folyamatban.)
Fontosabb publikációi:
- The integration of the earliest genetic information. Trends Ecol.
Evol. 1989/4, 200-204.
- Towards the evolution of ribozymes. Nature 344 (1990), 115.
-Simple growth laws and selection consequences. Trends Ecol. Evol.
1991/6, 366-370.
-What determines the size of the genetic alphabet? Proc. Natl. Acad.
Sci. USA 89 (1992), 2614-2618.
-Do deleterious mutations act synergistically? Metabolic control theory
provides a partial answer. Genetics (1993) 133, 127-132.
- Coding coenzyme handles: A hypothesis for the origin of the genetic
code. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 90 (1993), 9916-9920.
-(J. Maynard Smith-szel) The major evolutionary transitions. Nature
374 (1995), 227-232.
-A classification of replicators and lambda-calculus models of biological
organization. Proc. R. Soc. Lond. B 260 (1995), 279-286.
- Mennyiben különbözik a mai evolúcióelmélet
az eredeti, darwini megfogalmazásától? Mennyire
ismeretes ma az evolúció biológiája?
- Van az evolúciónak egy mai megfogalmazása,
mellyel talán Darwin is egyetértene: bizonyos evolúciós
egységek megléte. Az evolúciós egységek
kritériuma az, hogy valamiképpen sokszorozódjanak,
öröklõdjenek és képesek legyenek a
variabilitásra, az öröklõdõ változékonyságra.
Ha ez megvan, akkor megindulhat a természetes szelekción
keresztüli evolúció.
Az elsõ evolúciós egységeknek valamiképpen
másolódó molekuláknak kellett lenniük.
Talányos, hogy az olyan molekulák, mint az RNS vagy
a DNS túl összetett molekulák ahhoz, hogy önmagukat
másolhatták volna. A magukat nagyon egyszerû módon
szaporítani képes molekulák, és a mai
nukleinsavak között kellett lennie valamiféle átmenetnek.
Itt az öröklõdés ténye nagyon fontos;
öröklõdés nélkül nincs evolúció.
Itt kell kitérnem arra, amit John Maynard Smith-szel együtt
bevezettünk, hogy az öröklõdésnek van
egy korlátozott és egy gyakorlati szempontból
korlátlan változata. A korlátozott öröklõdés
azt jelenti, hogy véges számú lehetséges
variáció létezik, és egy reálisan
mûködõ rendszerben ezeket könnyen elõ
lehet állítani, következésképpen
az evolúció is nagyon gyorsan elér az elejétõl
a végére. Ha pedig az adott feltételek mellett
elérte azt, hogy a legrátermettebbek jelen legyenek,
akkor az evolúció ebbõl a szempontból
véget ért.
A mi öröklõdésünk nem ilyen. Tudjuk,
hogy részben genetikai okok határozzák meg, mekkora
esélyünk van a túlélésre és
a szaporodásra. Ebbõl következõen az úgynevezett
rátermettség - amely a túlélõképesség
és a szaporodóképesség kombinációjából
adódik - maga is öröklõdik, így az
fog fennmaradni, akinek a rátermettsége nagyobb, következésképpen
a népességben beindul az, amit Darwin természetes
szelekción keresztüli evolúciónak nevezett.
Darwin felismerte, hogy ily módon a szelekciónak irányító
ereje is van, vagyis úgynevezett adaptációkat,
alkalmazkodás tud létrehozni. Az adaptációt
itt evolúciós értelemben kell érteni,
nem pedig úgy, mint amikor mi élettanilag adaptálódunk
a szoba növekvõ vagy csökkenõ hõmérsékletéhez.
Természetesen az, hogy erre képesek vagyunk, már
egy evolúciós alkalmazkodásnak az eredménye.
Az adaptációk szembetûnõek, nem véletlenül
használom a szembetûnõ szót, ugyanis a
szem olyan, mint egy mérnök által megtervezett,
kiváló minõségû optikai eszköz.
Darwin arra mutatott rá, hogy ha a népességet
alkotó egyedekben kicsiny, öröklõdõ
változások következnek be, akkor - feltételezve,
hogy jobban látni olyan értelemben is jobb, hogy a rátermettséget
növeli -, akkor a jobban látó egyedek kiválasztódása
sorána szem is egyre tökéletesedett. Így
végül az általa javasolt mechanizmus révén
el lehet jutni egy olyan optikai csúcsteljesítményig,
mint amilyen a szemünk. Ez akkoriban bizonyíthatatlan
állítás volt.
Pár évvel ezelõtt két skandináv
kutató számítógéppel megpróbálta
modellezni a szem kialakulását. Ennek során a
Darwin által már érvényesnek tartott elemi
folyamatokra hagyatkoztak, vagyis hogy öröklõdõ
variációk keletkeznek egy egyszerû struktúrában.
(Ha egy ilyen, kezdetben három sejtrétegbõl álló
képletet véletlenszerû változásoknak
teszünk ki, és a népességben van száz
egyed, mindegyikben történhet valamilyen kis változás
- mind a jó, mind pedig rossz irányban -, és
kicsivel nagyobb esélyük van azoknak, akikben a változás
optikai értelemben jó irányba haladt.) Kiderült,
hogy félmillió év alatt szinte a semmibõl
el lehet jutni egy hal szeméig. Az evolúció 3,5
milliárd éve folyik a Földön. Így Darwin
feltételezése nem tûnik túlzottnak. Természetesen
a látáshoz az is kell, hogy a megfelelõ agybéli
struktúrák is kialakuljanak, az már érthetõvé
teszi, hogy félmillió évnél kissé
több idõ kellett ahhoz, hogy a szem és a szemhez
kapcsolódó látási agyközpont kifejlõdjön.
Ma már nem kétséges, hogy egy ilyen összetett
struktúra, mint amilyen a szem, pusztán a Darwin által
érvényesnek tartott folyamatokra alapozva létrejöhet.
- Milyen fontos felismerésekkel jártak az utóbbi
évtizedek kutatásai a fejlõdéselméletre
nézve? Változott-e ezek hatására az evolúcióelmélet?
- A genetika és a darwini evolúciós gondolatok
szintézise vezetett a 20. század középe
táján az úgynevezett neo-darwinista szintézisre.
Ebben a darwini elveket és a modern genetikát házasították
össze. Erre azért volt szükség, mert - noha
Darwin fontosnak tartotta az öröklõdést mint
az evolúció alapkritériumát - mechanizmusának
részleteivel nem volt tisztában. Így már
számos evolúciós példán kimutathatóvá
vált, hogy miként mûködik a természetes
szelekción keresztüli evolúció, és
ezt össze lehetett kapcsolni más területek, például
az õslénytan eredményeivel is.
Ez a boldog állapot, ez a "neo-darwinista mennyország",
hogy Vekerdi Lászlótól átvett kifejezéssel
éljek, hosszú ideig megvolt. Aztán lassanként
lyukak kezdtek mutatkozni rajta. Elég itt néhányat
megemlíteni. Minden élõlény egy könyvtárnyi
genetikai információt tartalmaz. Az öröklõdõ
információ egységei a gének. Egy gén
egy fehérjemolekulát határoz meg, amely valamilyen
funkciót lát el a szervezetben. A gének száma,
az összetettség tekintetében látványos
a hierarchia: egy baktériumnak van néhány ezer
génje, nekünk pedig kb. százezernyi génünk
van. És ezen gének mindegyike keresztülmegy az
öröklõdõ változékonyságot
részben okozó mutáción. A mutáció
azt jelenti, hogyha a gént egy öröklött szövegnek
tekintjük, amelyet újra és újra másolni
kell, akkor minden másolódás során keletkezik
valamennyi hiba. Kimura, zseniális japán kutató
felismerte, hogy nem helytálló azt feltételezni,
hogy ennyi mutáció van, és ezek többsége
káros. Ha ugyanis a populációban ilyen mennyiségben
keletkeznének csökött egyedek, az lehetetlenné
tenné a fennmaradását. Ebbõl következik,
hogy a másolódási hibák tekintélyes
része semleges, se elõnnyel, se káros hatással
nem bír. Különben nem tudnánk elszámolni
a mutációs teherrel, vagyis a rátermettségbeli
csökkenéssel, melyet a mutáció káros
hatása jelentene a populáció egésze számára.
Egy másik fontos felismerés volt annak a belátása,
hogy az egyedek fejlõdését az élettelen
környezetnél talán valamivel jobban befolyásolja
más egyedek rátermettsége. Ez nem csupán
ama eset, amikor egy állatcsoporton belül a dominanciáért
folyik harc, amelyet akár a baromfiudvarban is meg lehet figyelni.
Itt többrõl van szó: arról, hogy ami nekem
a legjobb, attól függ, hogy ezenközben mások
mit csinálnak. A legjobb megoldás függ a többi
játékos cselekedetétol; az emberi társadalomban
is így van ez. Ez a felismerés vezetett aztán
a hetvenes évektõl kezdõdõen az ún.
evolúciós játékelmélet kidolgozásához.
- Ez mennyiben különbözik a matematikai játékelmélettõl?
- A játékelméletet, amelyet Neumann János
dolgozott ki, elõször a közgazdaságtanban
kezdték alkalmazni. Ennek alapján következtetéseket
lehet tenni, hogy kinek mit kellene csinálnia, vagyis mi az
úgynevezett legjobb stratégia. A felmérések,
pszichológiai tesztek azt mutatják, hogy az emberek
legtöbbször nem viselkednek ésszerûen, legalábbis
abban az értelemben nem, ahogy azt a játékelmélet
elvárná. Ezzel szemben úgy tûnik, hogy
az organizmusok a biológiai evolúció során
úgy viselkednek, mintha tökéletes ésszerûség
alapján választanák meg a viselkedési
stratégiájukat. Ez az ésszerûség
természetesen nem azt jelenti, hogy átgondolják,
mit kéne csinálniuk, hanem - a darwini szelekcióból
következõen - azok a stratégiák terjednek
el, amelyek a legsikeresebbek és kiszámítható
módon a legésszerûbbnek tûnnek. Ezért
aztán az evolúciós játékelmélet
John Maynard Smith révén a biológiában
nagyobb sikert ért el, mint a közgazdaságtanban.
Ez volt a második lyuk a neo-darwinista mennyországon;
vagyis, hogy nincsenek egyedül üdvözítõ
stratégiák abban az esetben, amikor másokat is
tekintetbe kell venni. Adott esetben elõfordulhat, hogy több
"legjobb", vagy viszonylag jó megoldás létezik.
Mindez világosan mutatja a darwini gondolkodásmód
intellektuális nívóját. Egyúttal
azt is mutatja, hogy mennyire tévednek azok, akik például
azt mondják: a szem kialakulása az evolúció
során olyan valószínû, mintha a repülõgépalkatrészek
roncstelepén, pusztán a szél hatására
összeállna egy mûködõképes repülõgép.
A természetes szelekción keresztüli evolúció
nem ilyen. Inkább arra hasonlít, mintha valaki a roncstelep
különbözõ alkatrész-változatatait
összeszedné, amelyek ugyan alig lennének alkalmasak
bármire is, de lenne köztük olyan, melynek széltani
tulajdonságai mégis egy kicsit kedvezõbbek lennének,
mint a többieké. Ezeket szaporítaná, s az
újabb változatok között lennének olyanok,
amelyek egy picivel jobbak lennének a többinél.
Ezeknek nagyobb esélyük lenne arra, hogy megint egy újabb
generációt hozzanak létre, és így
tovább.
- Mennyire ismeretes az öröklõdés evolúciója?
Hogyan történik az átörökítés
olyan komplex lények esetében, mint amilyen az ember?
- Képzeljük el, hogy minden sejt elhelyezéséhez
kellene egy gén. Ez nem sikerülhetne, mivel összesen
csak mintegy százezer génünk van. Ezért
másként kell történnie a dolognak. Itt a
fõzés analógiája adódik: egy tortaköltemény
vagy egy csodálatos muszaka esetében nagyon bonyolult
szerkezetrõl van szó - rétegezettségében
is, színében és ízanyagaiban is. Nem úgy
fõzünk, hogy minden egyes molekulát valamiféle
eljárás szerint elhelyezünk a neki megfelelõ
helyre, hanem kiindulunk a megfelelõ alapanyagokból
és van hozzá receptünk. Meglehetõsen rövid
utasítássorozattal meglepõen bonyolult ételt
lehet csinálni úgy, hogy a megfelelõ pontokon
avatkozunk be, és közben hagyjuk, hogy a fizika és
kémia törvényei szerint lejátszódjanak
a reakciók. Ez nagyon fontos. Valami ilyesmi történik
az egyedfejlõdés során is. A gének csak
a kritikus pontokon avatkoznak közbe, a kritikus pontok között
a dolgok maguktól mennek. Mindkét tényezõ
fontos: a kritikus pontokon csakugyan beavatkoznak a gének,
különben e folyamat nem arra menne, amerre megy. A másik
pedig az, hogy az evolúció alighanem nagyon ravasz és
ügyes volt abban, hogy megtalálja az önszervezõdésnek
olyan, furcsa automatizmusait, amelyek kitalálására
az ember esetleg nem is volna képes. Önszervezõdésen
azt a folyamatot értjük, amikor valamilyen összetettebb
szerkezet a természetes szelekció közrejátszása
nélkül, önmagától kialakul. Ilyet bárki
elõidézhet, ha vesz egy tiszta serpenyõt, beletölt
némi olajat, és lassú állandó tûzön
melegíti. Ha megfelelõ hõmérsékletûek
és megfelelõ vastagságúak az anyagok,
akkor az olajban hatszögletû cellák jelennek meg,
mivel a cellák belsejében és a falán lefele,
és fölfele áramlik az olaj. Kialakul egy struktúra
a semmibõl, pusztán azáltal, hogy vannak különbözõ
egységek, továbbá érvényesül
egy hatás, amelynek révén állandóan
energia kerül a rendszerbe. Ez az önszervezõdési
folyamatok klasszikus formája. Ezért elképzelhetõ,
hogy nagyon is kifinomult összjáték van az evolúció
biológiának a természetes szelekción alapuló
elvei, és az önszervezõdés elvei között.
Néha ugyanis azt tapasztaljuk, hogy az önszervezõdésnek
olyan trükkös módozatai alakultak ki, amileynekre
nem is gondolhatnánk. Ezek megtalálásában
viszont a természetes szelekción keresztüli evolúciónak
elengedhetetlen szerepe volt.
Minden összetett organizmusban kell lennie egy másodlagos
öröklõdési rendszernek is. Amikor egy májsejt
kialakul az egyedfejlõdés során, akkor az úgy
jön létre, hogy valami, ami eredetileg nem májsejt
volt, egyszer csak egy májsejtté válik, és
a májsejt utóda is májsejt lesz. És a
többi osztódóképes sejtünk is fenntartja
azt az állapotot, amely a funkciójának megfelel.
Ha összehasonlítjuk a genetikai anyagot a májsejtben,
a vesesejtben és a vérsejtben, akkor tapasztaljuk, hogy
a genetikai információ szempontjából nincsen
köztük lényeges különbség. Valamennyi
a megtermékenyített petesejtben lévõ információ
másolódásával keletkezik. A különbség
abban áll, hogy mely gének vannak be-, illetve kikapcsolva.
És a gének fel- és lekapcsoltsági állapota
kialakítja a májsejt, vagy a vérsejt minémûségét.
Ez másként alakul ki, mint a genetikai szöveg,
amelyet örökül kaptunk a szüleinktõl. Ez
egy másodlagos öröklõdési rendszer.
A harmadik öröklõdési rendszer: a nyelv. Itt
létezik egy protonyelvi vagy elõnyelvi szint. Az elõnyelvi
szint az, ahol szavak már vannak, de nyelvtan még nincsen.
Ilyen szinten állnak például a gyerekek két
éves koruk alatt, amikor már beszélnek. És
ilyen szintre hozhatók fel azok az emberszabású
majmok, amelyeket úgymond megtanítanak beszélni.
Ilyen szinten vannak még a nagy szürke papagájok
és valószínûleg a delfinek. Ez csak korlátozott
képességû kulturális öröklõdési
rendszert tesz lehetõvé, de azzal már sok mindent
ki lehet fejezni. Ám mindannak, amit én most mondandó
vagyok, a töredékét sem lehetne nyelvtan nélkül
elmondani. Azt el tudnám mondani, hogy vizet kérek,
mert kapar a torkom, de azt már nem tudnám elmesélni,
hogy milyen az evolúciós elmélet logikája.
Ahhoz nyelvtan kell, és az egyedül a Homo sapiens-nek
van. Ez korlátlan kulturális öröklõdést
tesz lehetõvé abban az értelemben, hogy a legkülönbözõbb
értelmes vagy nem értelmes gondolatokat, "mémeket"
tovább tudjuk adni egymásnak, míg ugyanezt az
emberszabású majmok, vagy a delfinek pedig nem tudják
megtenni.
- A genetika mintájára némelyek már
"memetikáról" beszélnek, jóllehet
az eszmék evolúciójában nem a biológia
logikája látszik érvényesülni.
-A mém fogalmát Richard Dawkins vezette be az "Önzõ
gén" címû, 1986-ban megjelent könyvében.
Ez a gén analógiájára született fogalom
az öröklõdõ és másolódásra
képes kulturális emléknyomot, memórianyomot
jelenti. Ez valamiképpen tárolódik a fejemben,
a tárolódásnak pedig fizikai, biológiai
alapja van. Amikor megtanítom valakinek Newton második
axiómáját, az õ fejében is kialakul
valamiféle olyan strukturális és funkciós
változás - például az idegsejtek kapcsolódásában
-, amely aztán megtestesíti azt az információt,
amelyet sikerült neki megtanítanom. Tehát ilyen
értelemben a mém, mint kulturális információadag,
kétségtelenül "másolódott":
az egyik fejbõl átkerült a másikba. A mém-eszme
hatékonnyá tételéhez tudnunk kellene,
hogy mi befolyásolja egy mém rátermettségét
- szaporodó- és túlélõképességét
-, méghozzá nem biológiai, hanem kulturális
értelemben. Ezt azonban nem ismerjük, így a mém
inkább csak egy laza analógia. Ugyan a mém potenciálisan
magában hordozza annak a lehetõségét,
hogy egyszer egy komolyabb megközelítés alapja
legyen, de a módszertani megalapozása még hiányzik.
- A biológiai evolúció analógiáját
gyakran a technikára is alkalmazzák. Vannak-e evolutív
jellegzetességei a technikának? Milyen hatása
van ennek a biológiai evolúcióra?
- A technikai fejlõdésben is vannak a biológiai
evolúcióra hasonlító jegyek. Amiben mind
a technológiai, mind a kulturális evolúció
nagyon eltér a biológiától, az az átalakulás
sebessége. És ez baj. A mai ember genetikai állománya
még mindig a szavannai életmód szempontjából
optimális, ahol annak idején az emberi faj kialakult.
Evolúciós értelemben ugyanis nem alkalmazkodtunk
ahhoz, hogy repülõgéppel, sok órányi
idõeltolódással a helyünket változtassuk,
hogy milliós nagyvárosokban éljünk, és
így tovább. A változások nagyon gyorsan
mennek végbe, és ezt a sebességet a biológiai
evolúció nem tudja követni. Mire a genetikai rendszerünk
- a természetes szelekció mechanizmusán keresztül
- a megváltozott szociokulturális technikai feltételrendszerhez
alkalmazkodni tudna, addigra az már megváltozik. Ezért
egy "állandóan mozgó célpontra kell
lõnünk", és a "célpont" egyre
gyorsabban távolodik a biológiai "célzórendszertõl".
Ez a probléma azért súlyos, mert nem vagyunk
felvértezve azokkal, a sokszor káros hatásokkal
szemben, amelyek elõállnak. A jövõben sokkal
tudatosabban kellene figyelnünk arra, hogy a környezetünkben
olyan körülményeket teremtsünk, amelyek jobban
megfelelnek annak a lelki alkatnak, melyet az õseinktõl
örököltünk.
- Úgy tûnik, hogy az evolúcióhoz nemcsak
kialakulása idején, hanem a jelenben is erõs
ideológikus elemek kötõdnek; sokak számára
a "legerõsebb", "legnagyobb", legsikeresebb"
legitimációjára szolgál - jóllehet
hosszabb távon az efféle kulturális jellegzetességek
"rátermettsége" kérdéses.
- Az evolúció nem 50 vagy 100 év múlva
esedékes feltételek szerint megy végbe. Az evolúció
során az terjed el, ami most sikeres, akinek a rátermettsége
most nagy. Ebbõl következõen, ha a környezeti
feltételek, az élõ és az élettelen
környezet is megváltozik, akkor az az élõlény,
amelyik eddig a legrátermettebbnek bizonyult, hirtelen a legkevésbé
rátermettek közé kerülhet. Amikor a krétakor
végén egy aszteroid csapódott a Földnek,
akkor a nagy testû, nagy energiaigényû lények,
a dinoszauruszok kihaltak, egyszerûen azért mert a vegetáció,
a növényzet mennyisége csökkent, mert nem
volt elég napfény a fotoszintézishez, a növényevõ
dinoszauroszoknak nem volt mit enniük. Így aztán
a ragadozó dinoszauruszoknak se volt mit enniük, ez egy
láncolatot indított el, amely tömeges kihaláshoz
vezetett. Viszont éppen ez adott esélyt másoknak,
mint pl. a kis emlõsöknek, amelyek megtalálták
a táplálékukat, kevés napfényben
is láttak. Így kezdõdött az emlõsök
felvirágzása, s ez vezetett arra, hogy mi itt ülhessünk
és beszélgethessünk...
Lehet, hogy valami hasonló a kulturális evolúcióban
is lejátszódik. Tegyük fel, adott idõpillanatban
van egy nagyon sikeres mém-készlet, mindenki ezt tanulja,
egymásnak ezt magyarázzuk, és hirtelen megváltozik
a világ; esetleg megjelenik egy nagy hatalomú ország,
vagy megjelenik egy új idea, és ezen ideával
való szembenézésre a jelenlegi ideahalmaz egyszerûen
nincs felkészülve, akkor ez könnyen tömeges
"kihalást" okozhat az ideák világában
is.
- Az evolúcióelmélet végsõsoron
az "élet rejtélyének", az élõlények
létrejöttének magyarázatára irányul.
Fontos felismerések sokasága ellenére a kezdet,
a keletkezés kérdése mindmáig megválaszolatlan.
- Az élet keletkezése mindmáig megoldatlan kérdés.
Még senkinek sem sikerült élettelenbõl élõt
csinálnia, mint ahogyan egy teljes "evolúciós
forgatókönyv" összeállítása
sem sikerült még. Egy ilyen "forgatókönyvnek"
el kellene mondani, hogy az anyag szervezõdésének
mi volt az a valószínû útja, melynek során
A-tól a Z-ig eljutott. Ennek a "forgatókönyvnek"
néhány feltételt ki kell elégítenie:
kémiailag, és az evolúciós mechanizmusok
szerint meggyõzõnek kell lenni, továbbá
az egésznek eléggé valószínûnek
kell lennie. Ilyen "forgatókönyvünk" nincs.
Ismerjük ennek egyes fejezeteit, de az egész könyv
nincsen a kezünkben. Az alapproblémát az jelenti,
hogy az elsõ evolúciós egységek nem keletkezhettek
evolúciós módon, hiszen azoknak akkor még
nem voltak meg az ahhoz szükséges tulajdonságaik.
Tehát a kémia felõl kiindulva kell megtalálni
azt a biológiai mechanizmust, amely természetes folyamatokon
keresztül képes az elsõ evolúciós
egységek létrehozására. Ezen evolúciós
egységekkel szemben követelmény: legyen meg bennük
annak a lehetõsége, hogy az evolúció során
elõbb-utóbb elvezessenek a bonyolultabb és egyre
bonyolultabb másolódó szerkezetekhez, egészen
a mai baktériumok összetettségével egyenrangú
szervezetekig.
Az élet keletkezésének kémiája
részben siker-, részben pedig sikertelenség-történet.
Butlerov, orosz vegyész már 1861-ben észrevette,
hogy formaldehid gyengén lúgos oldatából,
pusztán állás hatására cukrok keletkeznek.
Vagyis egy nagyon egyszerû egyszénatomos vegyületbõl
- mindennemû behatás nélkül - olyan anyagok
tömege keletkezik, amelyekrõl azt gondolnánk, hogy
csak az élõ szervezetek képesek õket elõállítani.
Ezt az eredményt hosszú ideig nem sok figyelemre méltatták;
a köztudatban az él, hogy az elsõ igazán
fontos kísérletre 1952-ben került sor. Ekkor Stanley
Miller amerikai kutató Harold Urey, Nobel-díjas tudós
tanácsára, egy úgynevezett õs-zivatart
modellezett a laboratóriumban. Ebben az összeállításban
nem volt oxigén, hanem csak olyan egyszerû gázok,
mint pl. a metán, ammónia, továbbá víz.
Az egészet melegítették, ezáltal a gõz
felszállt, aztán egy másik úton lecsorogva
ismét lecsapódott, ezzel egy õsi légköri
körforgást próbáltak modellezni. Az edény
fölsõ részében lehetõség volt
elektromos kisülések keltésére is, ezek
feleltek meg a villámoknak. Miller döbbenten vette észre,
hogy rengeteg szerves vegyület keletkezett, méghozzá
rövid idõ alatt. Ezek között voltak aminosavak
is, amelyek azért fontosak, mert a fehérjék építõelemei,
s ezek összetételét a gének befolyásolják.
Ezt a tudósok nagy örömmel fogadták, és
azt hitték, hogy valamiképpen a folytatás is
ilyen sétagalopp lesz. Ebbõl aztán nem lett semmi,
a lovak mintha egy idõ után lesántultak volna.
Azóta már nem sokan hisznek abban, hogy az õsi
légkörben ennyire nagy hidrogéntartlamú
gázok lettek volna, mint a metán vagy az ammónia.
Ha ez a feltétel nincs meg, akkor nem keletkeznek olyan könnyen
szerves molekulák. A szkepszis másik oka pedig az, hogy
a kémiai átalakulások az ily módon keletkezett
szerves molekulák között nagyon gyakran nem a megfelelõ
irányban bontakoznak ki. A 80-as évekre ezért
meglehetõsen kétkedõ közhangulat alakult
ki. Ez az évtized végén kezdett eloszlani. 1988-ban
jelent meg Günter Wächtershäuser elsõ közleménye,
akinek pályája korántsem szokványos. Nem
egyetemen és nem kutatóintézetben dolgozik, hanem
saját szabadalmi hivatala van. El akarván kerülni
a publikációs kényszert, tudatosan választott
olyan területet, ahol viszont a legújabb fejleményekrõl
biztosan értesül, mert az új szabadalmakban általában
megjelennek a tudomány legújabb eredményei. Wächtershäuser
az utóbbi években egy cikksorozatot jelentetett meg,
amelybenarra közöl érveket, hogy az élet keletkezéséhez
vezetõ, úgynevezett kémiai evolúció
csak akkor jön létre, amikor az evolúciós
egységként viselkedõ molekulák is megjelennek.
Ez szerinte a pirit felületén indulhatott el, nagy hõmérsékleten
és nagy nyomáson, olyan körülmények
között, amelyeket ma a mélytengeri hévforrások
közelében találunk.
Ezek a körülmények valóban nagyon kedvezõnek
látszanak a kémiai evolúció megindításához,
és Wächtershäusernek ellenõrizhetõ
hipotézisei vannak; majdhogynem receptet ad arra, hogy mit
kell csinálni és mi után kell kutakodni. Az eddigi
kísérletek biztatóak. Ha az elgondolás
igaz, akkor ez arra bátoríthat, hogy a Jupiternek az
egyik holdján, az Európán tényleg nagyobb
reménnyel keressünk életet. Eddigi ismereteink
alapján valószínûnek tûnik, hogy
az Európát borító óceán
jégpáncélja alatt vannak olyan hõforrások,
mint amilyenek a mi óceánjaink mélyén
is találhatók. Igaza lehet Wächtershäusernek
és a társainak, hogy az ilyesféle környezet
nagyon kedvezõ volt a kémiai evolúció
kiindulásához, sõt lehet, hogy a befejezéséhez
is, amely befejezés a biológiába való
átlépés. Ekkor valóban reményünk
lehet arra, hogy az Európán a földi élettõl
függetlenül keletkezett életet fogunk találni.
Ennek filozófiai és tudományos jelentõsége
felbecsülhetetlen lenne.
- Az evolúcióelmélet viszonylag fiatal tudomány,
s ez némileg magyarázni látszik, hogy mûvelõi
miért zárkóznak el annyira a tárgyukkal
összefüggõ metafizikai kérdésektõl.
Ez a "fiatalos" vonása különösen akkor
feltûnõ, ha a modern fizika kezdeteivel vetjük össze.
- Azt lehet megfigyelni, hogy az evolúcióbiológusok
többsége a metafizikai kérdésektõl
szabály szerint irtózik, és ezeket úgy
tekinti, mint olyasfajta gondolatoknak a becsempészését,
amelyek a kutatási programjukat csak zavarossá teszik
és aláássák. Jelenleg ez a helyzet. Ebbõl
a szempontból elég jó a párhuzam a 17
- 18. századi fizikával, amikor is mindent a newtoni
dinamika alapján akartak magyarázni. Isten hipotézisére
nincs szükség, emlékszünk a történetre,
és ha van is valami szerepe, az az "elsõ mozgató"
funkciójában kimerül. Tehát beindítja
a newtoni mûvet, attól kezdve eljár tengelyén,
még csak a kerék fogát sem kell újítni.
Ha viszont a mai fizikát nézzük, akkor látjuk,
hogy a vezetõ elméleti fizikusok jó része
igenis hagyja magát érinteni a metafizikai problémáktól.
Kutatásaikból arra a következtetésre jutottak,
hogy - ugyan nagyon absztakt, nagyon filozófiai síkon
- a metafizikum majdhogynem szükségszerû. Az evolúcióbiológusok
ennek ellentétét állítják. Azt
lehet mondani, hogy a mai evolúcióbiológia olyan
hangulatban él, mint amilyenben annak idején, a felvilágosodástól
áthatva, a fizikusok éltek, ezt aufklérista attitüdnek
szokás nevezni. Vagyis mi most az evolúcióbiológiában
az Aufklärung, a felvilágosítás boldog korát
éljük. Ez történelmi szükségszerûség.
Egyetértek azzal, hogy minden egyéb szempont bekapcsolása
jelenleg csupán zavarosságot eredményez, s ezért
nincs értelme. Abban viszont egyáltalán nem vagyok
biztos, hogy nem mélyül-e el valamilyen módon az
evolúcióbiológia tudománya, hogy mûvelõi,
mondjuk száz év múlva, úgy fogják
érezni, hogy közelebbi kapcsolatuk van a metafizikummal
annál, ahogy azt száz évvel korábban gondolták.
Elképzelhetõ, hogy lesz egy ilyen korszak, nagyon érdekelne,
hogy milyen lesz, bár én valószínûleg
már nem fogom megérni.