"A neodarwinizmus halott" - Egy neves professzor szerint egy teljesen új biológiára van szükségünk

Az elmúlt évtizedekben a biológia egyik legerősebb narratívája az volt, hogy az élet lényegét a gének hordozzák. A DNS mint kód, mint tervra...

Az elmúlt évtizedekben a biológia egyik legerősebb narratívája az volt, hogy az élet lényegét a gének hordozzák. A DNS mint kód, mint tervrajz, mint végső magyarázat uralta a tudományos gondolkodást és a közbeszédet egyaránt.

Az "önző gén" képe, Richard Dawkins nagy hatású metaforája azt sugallta, hogy az élőlények csupán hordozóeszközök: a gének vak replikátorok, amelyek természetes szelekció révén fennmaradnak vagy eltűnnek.

Denis Noble oxfordi fiziológus szerint azonban ez a kép nemcsak leegyszerűsítő, hanem alapvetően félrevezető. Állítása provokatív: a neodarwinizmus halott, és ideje túllépnünk a gének kizárólagosságán.

Noble munkássága nem filozófiai spekulációból indul ki, hanem nagyon is konkrét biológiai problémákból. Már pályája kezdetén, az 1950-es évek végén szembesült egy alapvető kérdéssel: hogyan képes a szív önmagától, külső idegi utasítás nélkül, ritmikusan verni? Egy fejlődő embrióban a szív már akkor működésbe lép, amikor még nincs idegrendszer.

A klasszikus, redukcionista gondolkodásmód szerint kellett volna lennie valahol egy "órának" vagy "oszcillátornak" – egy konkrét génnek vagy molekulának, amely parancsot ad. Noble matematikai modelljei azonban azt mutatták meg, hogy nincs ilyen központi vezérlő. A ritmus magából a sejthálózat kölcsönhatásaiból jön létre. A rendszer önmagát gerjeszti.

Ez az önmagát fenntartó dinamika Noble szerint nem kivétel, hanem az élet alapvető tulajdonsága. Innen vezetett útja a "központi dogma" kritikájához. Francis Crick híres tétele szerint az információ egyirányban áramlik: DNS → RNS → fehérje → funkció. A valóság ezzel szemben sokkal összetettebb.

A DNS önmagában nem képes pontosan replikálódni. Ha egy sejt nélküli környezetben másolná önmagát, a hibák száma végzetes lenne. Az élő sejt azonban kifinomult hibajavító mechanizmusokat működtet: enzimek egész hada pásztázza végig a genomot, kivágja a hibás részeket, és csak akkor engedi a sejtosztódást, ha a másolat megfelelő. Vagyis a genom működése a sejt egészének állapotától függ, nem fordítva.

Hasonló a helyzet a fehérjékkel is. A gének valóban meghatározzák a fehérjék aminosavsorrendjét, de a fehérjék funkciója nem kizárólag ebből következik. Ugyanaz a fehérje másképp viselkedhet attól függően, hogy a sejt belsejében vagy egy membránban helyezkedik el, milyen kémiai környezet veszi körül, milyen kölcsönhatásokba lép más molekulákkal. A funkció tehát kontextusfüggő. Noble szerint ebből az következik, hogy a gének nem tervrajzai az életnek, legfeljebb résztvevői egy sokszintű, dinamikus folyamatnak.

Ez a felismerés vezet Noble egyik kulcsfogalmához, a "biológiai relativitáshoz". Ennek lényege, hogy az okság nem egyirányú. Nemcsak alulról felfelé hatás létezik – molekulákból sejtek, sejtekből szövetek, szövetekből szervek –, hanem felülről lefelé is. A szervezet egésze visszahat az alkotóelemeire. A környezet, a sejtek közötti kommunikáció, sőt a társadalmi és kulturális kontextus is befolyásolja, hogy mely gének aktiválódnak és hogyan. Nincs kitüntetett szint, ahol "az igazi ok" lakozna. Az élet minden szinten kölcsönös függések hálózata.

Ez a gondolkodásmód új fényt vet az evolúció kérdésére is. Darwin eredeti felismerése, a természetes szelekció, kétségtelenül alapvető. Noble azonban hangsúlyozza, hogy Darwin maga sem gondolta, hogy a véletlen mutációk és a szelekció önmagukban elegendők lennének. Ha az evolúció pusztán lassú, véletlenszerű genetikai változások sorozata volna, akkor a komplex formák kialakulásához az univerzum életkoránál is hosszabb időre lenne szükség.

Kell lenniük olyan folyamatoknak, amelyek "felgyorsítják" az evolúciót. Ilyenek például a stressz hatására bekövetkező genomátrendeződések, amelyeket Barbara McClintock már a 20. század közepén leírt. A sejtek aktívan reagálnak a környezetükre, és ez a reakció öröklődő változásokat is eredményezhet.

A génközpontú szemlélet kritikája nem pusztán elméleti jelentőségű. Noble szerint komoly gyakorlati következményei vannak, különösen az orvoslásban. A Humán Genom Projektet hatalmas várakozások övezték: azt ígérték, hogy a betegségek genetikai okainak feltárása gyors gyógyulást hoz majd. Ez az ígéret nagyrészt nem teljesült.

A legtöbb betegség esetében a genetikai kockázatok csak gyenge előrejelző erővel bírnak. Ennek oka az, hogy a szervezet robusztus: ugyanazt a funkciót több, egymást részben helyettesítő útvonal is biztosíthatja. Az egészséget és a betegséget nem lehet pusztán génekre redukálni.

Mindez elvezet egy kényes, de megkerülhetetlen kérdéshez: az ügynökséghez, az "akarathoz" vagy "célszerűséghez". A hagyományos biológia sokáig tabuként kezelte az ilyen fogalmakat, mintha azok szükségszerűen misztikus vagy vallásos felhangot hordoznának. Noble viszont azt állítja, hogy az élő rendszerek viselkedése nem érthető meg anélkül, hogy valamilyen értelemben célszerűnek ne tekintenénk. A sejtek döntéseket hoznak: mikor osztódjanak, mikor differenciálódjanak, mikor indítsanak immunválaszt. Nem tudjuk pontosan, "hogyan tudják", de azt tudjuk, hogy megteszik.

Ez a szemlélet társadalmi és kulturális szinten is jelentős. Ha az embert pusztán génjei foglyának tekintjük, könnyen eljutunk a felelőtlenség vagy a fatalizmus gondolatához. Noble szerint ezzel szemben az élet – minden szinten – aktív részvétel. Az ember nem csupán elszenvedi a biológiáját, hanem alakítja is. Az ügynökség felismerése nem tudományellenes, hanem épp ellenkezőleg: közelebb visz ahhoz, hogy megértsük, mi is az élet valójában.

Denis Noble üzenete végső soron nem az, hogy a gének jelentéktelenek lennének. Hanem az, hogy nem ők az egyetlen szereplők. Az élet nem egy egyszerű program futtatása, hanem egy önmagát szervező, tanuló, alkalmazkodó folyamat. Ha ezt elfogadjuk, akkor egy gazdagabb, emberibb és talán reménytelibb biológia képe rajzolódik ki előttünk – egy olyan biológia, amely valóban túlmutat a géneken.