NICK LANE HAJRÁ, ÉLET! Az evolúció tíz legnagyobb találmánya AKADÉMIAI KIADÓ, BUDAPEST

Átírás

1 NICK LANE HAJRÁ, ÉLET! Az evolúció tíz legnagyobb találmánya AKADÉMIAI KIADÓ, BUDAPEST

2 A mű eredeti címe: Nick Lane: Life Ascending. The Ten Great Inventions of Evolution. Profile Books, London, Fordította: Bozai Ágota ISBN ISSN Kiadja az Akadémiai Kiadó, az 1795-ben alapított Magyar Könyvkiadók és Könyvterjesztők Egyesülésének tagja Budapest, Prielle Kornélia u Első magyar nyelvű kiadás: 2012 Nick Lane, 2009, 2010 Hungarian translation Bozai Ágota, 2012 Akadémiai Kiadó, 2012 A kiadásért felelős az Akadémiai Kiadó Zrt. igazgatója Felelős szerkesztő: Sisák Gábor A szöveget gondozta: Földes Piroska Termékmenedzser: Egri Róbert Tipográfia és nyomdai előkészítés: Eredeti Bt. Borító: Pintér József Készült a Gyomai Kner Nyomda Zrt.-ben a nyomda alapításának 130. esztendejében Felelős vezető: Fazekas Péter vezérigazgató Gyomaendrőd, 2012 Kiadványszám: TK Megjelent 25 (A/5) ív terjedelemben Minden jog fenntartva, beleértve a sokszorosítás, a nyilvános előadás, a rádió- és televízióadás, valamint a fordítás jogát, az egyes fejezeteket illetően is. Printed in Hungary

3 Tartalom Bevezetés Az élet eredete A DNS Fotoszintézis Az összetett sejt Szex ivaros szaporodás Mozgás Látás Melegvérűség Tudat Halál

4 Hajrá, élet! Epilógus Jegyzetek Ábrák jegyzéke Köszönetnyilvánítás Bibliográfia

5 Bevezetés Az evolúció tíz legnagyobb találmánya A világűr kietlen feketeségének hátterében a Föld kék-zöld gömbként tündököl. Alig két tucat embernek volt része abban az érzésben, hogy bolygónkat a Holdról és a Holdnál távolabbról figyelje meg, ám a hazaküldött kép egy egész nemzedék tudatába bevésődött. Semmi nem hasonlít hozzá. A jelentéktelen emberi határviták, olajügyi és vallási csatározások eltörpülnek a tudat mellett, hogy ez a végtelen ürességtől körülvett élő golyó a mi közös otthonunk, sőt annál is több; olyan otthon, amin osztozunk, aminek hálával tartozunk az élet legnagyobb találmányaiért. Maga az élet alakította át bolygónkat egy fiatal csillag körül egykor keringő horpadásos nyers szikladarabból azzá az élő irányfénynyé, aminek az űrből látszik. Maga az élet változtatta bolygónkat kék és zöld színben játszóvá, ahogy egy apró fotoszintetizáló baktérium megtisztította a légkör és a tengerek tömegét, és oxigénnel töltötte meg a légkört és a vizeket. Ebből az új és erős energiaforrásból tört elő az élet. Virágok nyílnak, integetnek, gyönyörű korallok között fürge aranyhalak kergetőznek, a sötét mélyben hatalmas szörnyek rejtőznek, fák ágai törnek az ég felé, állatok nyüzsögnek, cammognak, látnak. És közben mi, érző és gondolkodó molekulák tömege megindítónak találjuk e teremtés fel nem fedett titkait, és azon tűnődünk, hogyan kerültünk ide. 9

6 Hajrá, élet! Bolygónk történetében először fordul elő, hogy tudjuk a választ. Ez nem bizonyos tudás, nem kőbe vésett igazság, hanem az emberiség legnagyobb kutatásának érőben lévő gyümölcse, hogy ismerjük és megértsük a körülöttünk és bennünk élő világot. Természetesen nagy vonalakban ismerjük már Darwin óta, akinek A fajok eredete című műve 150 évvel ezelőtt jelent meg nyomtatásban. Darwin óta a múltról való tudásunk nemcsak a kövületek, hanem a gén bonyolult szerkezetének megismerésével is bővült; s ez a tudás az élet tarka hímzésének minden öltését megerősíti. És mégis, csak az elmúlt évtizedekben mozdultunk el az elmélet és az elvont tudás felől az élet vibráló és részletes leírásának irányába; a nyelvet, amelyen szól hozzánk, és amely nemcsak a körülöttünk élő világ, hanem a legtávolabbi múlt kulcsát is magába rejti, csak most kezdjük megfejteni. A kibontakozó történet drámaibb, lenyűgözőbb és bonyolultabb, mint bármely teremtésmítosz. Ám mint bármely teremtésmítosz, ez is a bolygónk egészét érintő átalakulások, a hirtelen és látványos változások, a váratlan újítások története, mely a korábbi forradalmakat új, összetett formában írja felül. Bolygónk látványa az űrből, a csendes szépség nem mutatja meg e hely valódi, küzdelmekkel, leleményességgel és változásokkal teli történetét. Milyen ironikus, hogy saját kicsinyes civódásainkban kifejeződik bolygónk nyugtalan múltja, és hogy csak mi, a Föld fosztogatói emelkedhetünk fölé, és láthatjuk, milyen gyönyörű. E bolygó fölé emelkedést alig néhány evolúciós újítás tette lehetővé, amely megváltoztatta a világot, és végső soron lehetővé tette számunkra az életet. Tisztáznom kell, mit értek találmányon. Az Oxford English Dictionary szerint a találmány: valami korábban ismeretlen új eljárás, eszköz első alkalmazása, előállítása; létrehozás, bevezetés. Az evolúció nem lát előre, nincsenek tervei a jövőre nézve. Nincs feltaláló, nincs intelligens tervezés. A természetes kiválasztódás azonban minden egyéni sajátosságot a lehető legszigorúbb próbának vet alá, és a legjobb modellek nyernek. Olyan laborató- 10

7 Bevezetés rium ez, amely mellett minden emberi létesítmény eltörpül; apró különbségek billióit teszteli egyszerre minden egyes nemzedékben. A tervezés körülöttünk zajlik, vak, de zseniális folyamatok eredménye. Az evolucionisták kötetlen beszélgetésekben gyakran beszélnek találmányokról, és nincs jobb szó a természet megdöbbentő kreativitásának kifejezésére. Vallási hovatartozástól függetlenül minden tudósnak és mindenkinek, akit érdekel, hogyan kerültünk ide, az a közös célja, hogy bepillantást nyerjünk a titkokba. Ez a könyv az evolúció legnagyobb találmányairól szól, arról, hogyan alakították át a világot, és mi, emberek hogyan tanultuk meg olyan találékonysággal olvasni ezt a múltat, ami már-már a természetével vetekszik. Az élet csodálatos leleményének dicsérete egyben a magunk ünneplése is. Valójában annak a története, hogyan jutottunk el odáig, hogy most itt vagyunk; a nagy utazás mérföldkövei az élet eredetétől életünkig és halálunkig. Nagy teret és időt fog át. Széltében, hosszában áttekintjük az életet, a mélytengeri hasadékoktól az emberi tudatig, az apró baktériumoktól a hatalmas dinoszauruszokig. A tudományokban a geológiától a kémián, az idegi képalkotáson, a kvantumfizikán át a bolygókutatásig terjesztjük ki vizsgálódásainkat. És átfogóan bemutatjuk az emberi tudományos eredmények spektrumát a történelem legünnepeltebb tudósaitól olyan kutatókig, akikről még keveset tudunk, de egy nap talán híresek lesznek. Az én találmánylistám természetesen szubjektív, és lehetne más is; de megfelel annak a négy kritériumnak, amely szerintem jelentősen behatárolja a választást, ennek alapján az élet történetének csak néhány nagy hatású mozzanata nevezhető találmánynak. Az első követelmény az, hogy a találmány forradalmasítsa az élővilágot, vagyis a bolygót egészében. A fotoszintézist, ami a Földet azzá az oxigéndús, pezsgő életű bolygóvá változtatta, amilyennek ma ismerjük (nélküle állatok sem léteznének), már említettem. Más változások kevésbé látványosak, de szinte ugyanannyira elterjedtek, mindenütt jelen levők. A legmesszemenőbb következményekkel 11

8 Hajrá, élet! járó két találmány a mozgás, ami lehetővé tette, hogy az állatok táplálékot keressenek maguknak, és a látás, amely megváltoztatta minden élő organizmus jellegét és viselkedését. Lehetséges, hogy a szem 540 millió évvel ezelőtti gyors evolúciója nem kis mértékben járult hozzá ahhoz, hogy az úgynevezett kambriumi robbanás idején a kövületekben hirtelen megjelentek az igazi állatok maradványai. Az egyes találmányok jelentőségét a fejezetek elején mutatom be. A második kritériumom az volt, hogy a találmány jelentősége ma is érezhető legyen. A legjobb példa erre a szex és a halál. A szexet a létezés abszolút abszurditásaként írták le, és itt nem a Káma-szútra nyakatekert, a szorongástól az eksztázisig terjedő mentális pozitúráira, csak a sejtek közötti ivaros szaporodás különös működésére gondolunk. Miért van az, hogy oly sok élőlény, köztük számos növény bíbelődik az ivaros szaporodással, amikor megtehetnék, hogy feltűnés nélkül lemásolják magukat? E talány megfejtéséhez közel járunk. De ha a szex a létezés abszolút abszurditása, akkor a halál a nemlété. Miért öregszünk és halunk meg, és szenvedünk közben a legfájdalmasabb és legszörnyűbb betegségektől? Ezt a modern kori gondolatot nem a termodinamika, nem a növekvő káosz és leromlás törvényei diktálják, mert nem minden élő öregszik, és az öregedők között is találunk olyanokat, amelyek egy átkapcsolással véget vethetnek a folyamatnak. Látni fogjuk, hogy az evolúció időről időre nagyságrendekkel terjesztette ki az állatok élettartamát. A harmadik kritérium az, hogy mindegyik találmány a természetes szelekció általi evolúció eredménye legyen, ellentétben például a kulturális evolúcióval. Biokémikus vagyok, semmi mondanivalóm nincs a nyelvről és a társadalomról. Ám mindennek, ami emberi, eredményeinknek is a tudat a hordozója. Nehéz elképzelni bármiféle közös nyelvet vagy társadalmat, amely mögött nem közös értékek, észlelések vagy érzések, olyan, szavakkal kifejezhetetlen érzelmek állnak, mint a szerelem, a boldogság, a szomorúság, a félelem, a vágyódás, a remény, a hit. Ha az emberi elme fejlődött, meg kell magyaráznunk, hogy az agyat működtető idegek hogyan adhatnak 12

9 Bevezetés értelmet az anyagtól független szellemnek, az érzések szubjektív intenzitásának. Számomra ez biológiai probléma, bár a kérdés elég vitatott, mint azt a 9. fejezetben igyekszem indokolni. Így tehát a tudat bekerült a nagy találmányok közé, de a nyelv és a társadalom nem, mivel azok a kulturális evolúció termékei. Az utolsó kritérium az volt, hogy a találmánynak valamilyen szinten jelképesnek kell lennie. Ennek archetipikus próbája a szem tökéletesedése; ez a vita Darwinig és Darwin előttre nyúlik vissza. Azóta sokat és sokféleképpen foglalkoztak a szemmel, de az utóbbi évtizedben a genetika annyit fejlődött, hogy egy váratlan eredetet igazoló új megoldás körvonalazódik. A DNS kettős spirálja az információs kor legnagyobb jelképe. Az összetett (eukarióta) sejtek eredete is ilyen szimbolikus téma, bár ezt a tudósok jobban ismerik, mint a laikus közönség. Az elmúlt négy évtizedben az evolucionisták többek között erről a határpontról vitáztak a legtöbbet, és alapve tően fontos abban a kérdésben is, hogy mennyire lehet elterjedt az élet összetettebb formája a világegyetemben. Minden fejezetben egy-egy ilyen szimbolikus témát járok körül. Amikor munkához láttam, a listát megvitattam egy barátommal, aki a mozgás helyett az állati zsigereket javasolta. A zsigerek nekem nem jelképes értékűek: az izom megjelenését viszont ilyennek találom gondoljanak csak a repülés nagyszerűségére ; a zsigerek energikus mozgás nélkül olyanok, mint a tengeri zsákállat: sziklához rögzített lengő zsigeroszlop. Nem ikonikus. E formálisabb kritériumokon túl az is szempont volt, hogy az egyes találmányok az én képzeletemet is megragadják. Szenvedélyesen kíváncsi emberként ezeket szeretném a leginkább megérteni. Némelyikről már írtam, és most szélesebb körben akartam bemutatni; másokról, mint a DNS-ről, feltételezem, hogy minden kíváncsi elme valamiféle végzetes vonzódást érez iránta. A szerkezetében mélyen elrejtett kódok az utóbbi fél évszázad legnagyobb tudományos rejtélyét adják, és mégis, még a tudósok is keveset tudnak róla. Csak remélni tudom, hogy a kutatás leírásában sikerül 13

10 Hajrá, élet! érzékeltetnem, mennyire izgat ez a téma. Ilyen példa a melegvérűség is; heves viták folynak róla, mert még mindig nincs róla egyetértés, hogy a dinoszauruszok aktív, meleg vérű gyilkosok vagy hatalmas, tunya gyíkok voltak, hogy vajon a meleg vérű madarak unokatestvérükből, a Tyrannosaurus rexből fejlődtek-e ki, vagy semmi közük a dinoszauruszokhoz. Mi lenne jobb alkalom, hogy áttekintsem a bizonyítékokat? Így hát megvan a listánk. Az élet eredetével kezdjük, saját halálunkkal és a halhatatlanság kilátásaival végezzük; közben olyan csúcsokat érintünk, mint a DNS, a fotoszintézis, az összetett sejtek, az ivaros szaporodás, a mozgás, a látás, a melegvérűség és a tudat. Ám mielőtt belekezdünk, szólnom kell néhány szót e bevezető vezérmotívumáról: az új nyelvről, amely lehetővé teszi, hogy bepillantást nyerjünk az evolúció történetének mélységeibe. A legutóbbi időkig két széles ösvény vezetett a múltba: a kövületek és a gének. Mindkettő hatalmas erővel képes életet lehelni a múltba, de mindkettőnek megvannak a maga gyenge pontjai. Sokat hangoztatták a kövületekben feltételezett időrést, de a Darwin kifejezett aggodalmai óta eltelt 150 évben sok munkával sikerült ezt a rést betölteni. A probléma az, hogy a kövületek éppen azok miatt a feltételek miatt nem képesek torzításmentes tükörfelülettel megmutatni a múltat, amelyek megőrzésüket lehetővé teszik. Már az is figyelemre méltó, hogy ilyen sokat látunk általuk. Hasonlóképpen a génszakaszok öszszehasonlítása lehetővé teszi, hogy leszármazási fákat állítsunk fel, amelyek pontosan megmutatják, milyen rokoni kapcsolatban vagyunk különféle szervezetekkel. Sajnálatos módon azonban a gének végül olyan mértékben különböznek, hogy már semmi közös nincs bennük: e ponton túl a múlt a gének olvasatában ködbe vész. Ám léteznek hatásos módszerek, amelyekkel a géneken és a kövületeken túl lehet látni, messze, a legtávolabbi múltba, és e könyv ezek pontosságát ünnepli. Hadd hozzak fel egyetlen példát, a kedvencemet, amelynek könyvbeli említésére eddig nem találtam lehetőséget. Egy bizonyos fehér- 14

11 Bevezetés jéről van szó (katalizátor, enzim, neve: citrát-szintáz), amely olyan alapvető fontosságú az élet szempontjából, hogy megtalálható minden élőlényben a baktériumoktól az emberig. Ezt az enzimet összehasonlították két baktériumfajban; az egyik baktériumfaj a forró hidrotermális kürtőknél, a másik a fagyos antarktiszi vidéken élt. A fehérjét kódoló génszakaszok eltérőek; annyira különböznek egymástól, hogy még csak hasonlónak sem tekinthetők. Tudjuk, hogy egy közös őstől származnak, mert a mérsékeltebb éghajlaton élő baktériumokban látjuk az átmenetek sokaságát. Ám a génszakaszok sokkal többet nem árulnak el. Nyilván változtak, mert életkörülményeik nagyon különbözőek, de ez elvont, száraz, kétdimenziós, elméleti tudás. De nézzük meg erős röntgensugárral és a krisztallográfia csodálatos eredményeivel visszakódolva a két enzim molekuláris szerkezetét! Annyira hasonlítanak, hogy a két szerkezet szinte felcserélhető egymással; minden befűződés és hasadék, minden bemélyedés és kitüremkedés pontosan, három dimenzióban ugyanúgy megjelenik a másikon. Avatatlan szem nem találna különbséget közöttük. Más szóval, annak ellenére, hogy idővel nagyon sok építőköve áthelyeződött, a molekula szerkezete és ezáltal funkciója megőrződött az evolúció során, mintha egy eredetileg kőből épített katedrálist újjáépítettek volna téglából úgy, hogy a nagyszerű struktúra megmaradjon. És akkor jött egy újabb felfedezés. Mely építőkövek cserélődtek ki, és miért? A szuperforró hidrotermális kürtőknél élő baktériumokban az enzim olyan merev, amilyen csak lehet. Az építőkövek szorosan egymáshoz illeszkednek olyan belső kötésekkel, amelyek cementként tartják össze az elemeket, a forró kürtőkből áradó energia ellenére is megőrizve a szerkezetet. Ez olyan katedrális, amit úgy építettek, hogy kibírja az állandó földrengéseket. A jeges vidéken teljesen fordított a kép. Itt az építőkövek rugalmasak, a fagy ellenére is lehetővé teszik a mozgást. Ez ahhoz hasonlít, mintha a katedrálist tégla helyett golyós csapágyakból építették volna újjá. Ha a fagyos enzim aktivitását 6 C-on nézzük, azt látjuk, hogy eredeti sebességének huszonkilencszeresével működik; de 100 C-on szétesik. 15

12 Hajrá, élet! A kialakuló kép színes és háromdimenziós. A génszakaszokban bekövetkezett változásoknak nincs jelentőségük; megőrzik az enzim szerkezetét és funkcióját annak ellenére, hogy teljesen más környezetben kell működnie. Most már megérthetjük, mi és miért történt valójában az evolúció során. Már nem burkolt célzással, hanem pontos megfogalmazással állunk szemben. Hasonlóan eleven bepillantást kaphatunk a történtekbe más, ma már hozzáférhető intelligens eszközök révén. Az összehasonlító genomika például lehetővé teszi, hogy ne csak két gént, hanem teljes genomokat, egyszerre több ezer gént hasonlítsunk össze több száz különböző fajban. Ez is csak az utóbbi néhány évben vált lehetővé, ahogy egész genomstruktúrák tárultak fel előttünk. A proteomika lehetővé teszi, hogy egy adott sejtben feltérképezzük egy adott időben működő proteinek spektrumát, és képet kapjunk róla, hogy ezt a spektrumot hogyan irányítja szabályozó gének kisebb csoportja, amely az evolúció mérhetetlen hosszú ideje alatt fennmaradt. A számításos biológia lehetővé teszi, hogy egyedi formákat és struktúrákat, olyan ismétlődő mintákat azonosítsunk, amelyek a génekben bekövetkezett változások ellenére jelen vannak a fehérjékben. A kövek, kövületek izotopikus elemzése lehetővé teszi, hogy rekonstruáljuk az atmoszféra és a klíma múltbeli változásait. A képalkotó technikák fejlődésével láthatjuk a neuron működését az agyban, miközben gondolkodunk, és úgy alkothatjuk vissza mikroszkopikus kövületek háromdimenziós képét, hogy nem kell megbolygatnunk a követ. És így tovább. E technikák egyike sem új. Újdonság azonban kifinomultságuk, sebességük és hozzáférhetőségük. Szédítő, mennyire felgyorsult a Humán Genom Projekt, amely jóval előbb teljesíti tervezett munkafázisait, és milyen hatalmas sebességgel és tömegben gyűlnek az adatok. Ezeknek az információknak a többsége nem a populációgenetika és a paleontológia klasszikus nyelvén íródott, hanem a molekulák nyelvén; azon a szinten, amin a változások történnek a természetben. Ezekkel az új technikákkal evolúciókutatók új nemzedéke lépett 16

13 Bevezetés színre, amely képes valós időben megfigyelni az evolúció működését. Az így kirajzolódó kép a maga részletgazdagságában, a szubatomi részecskéktől a csillagászati méretekig terjedő léptékében lélegzetelállító. Ezért mondtam, hogy a történelem folyamán először van minderről tudásunk. A növekvő tudástömeg jó része persze nem végleges, de eleven és jelentéssel teljes. Öröm, hogy most élhetünk, amikor ilyen gazdag a tudásunk, de még sokkal nagyobb tudás feltárásának nézhetünk elébe. 17

14 5. Szex ivaros szaporodás A világ legnagyobb szerencsejátéka George Bernard Shaw ír drámaíróról igen sok anekdota szól, és számos neki tulajdonított mondás kering közszájon. Egy ilyen történet szerint Shaw-t egyszer egy társas összejövetelen megkörnyékezte egy gyönyörű színésznő: Közös gyereket kéne összehoznunk. Az én szépségemmel és az ön eszével lenne megáldva. Mire az óvatos Shaw azt felelte: Ó, de mi lesz akkor, ha az én szépségemet és az ön eszét örökli? 35 Shaw-nak igaza volt. A szex a sikeres gének keveredésének legkülönösebb ismert véletlengenerátora. Először is talán csak a szex képes egy Shaw-t vagy egy szép színésznőt létrehozni; de alighogy az ivaros szaporodás létrehoz egy nyerő génkombinációt, a következő lépéssel ismét szétdobja. A hírhedt, bár jórészt ártalmatlan Nobelspermabank nevű szervezet éppen ebbe a csapdába esett. Amikor George Wald biokémikus is felkérést kapott, hogy Nobel-díjas spermájával járuljon hozzá a bank tartalékához, ezt azzal utasította viszsza, hogy nem az ő spermájára van szükség, hanem olyan férfiakéra, mint az ő apja, egy szegény emigráns szabó, akinek ágyékáról nem sejtették, hogy bármilyen zsenialitás forrása lenne. Mit adott az én spermám a világnak? kérdezte a díjazott. Két gitárost! A zsenialitás, illetve az intelligencia általában nyilvánvalóan öröklődik (illetve a gének inkább hatással vannak az öröklésre, mint meghatározzák azt), de a szex az egészet kiszámíthatatlan szerencsejátékká teszi. 155

15 Hajrá, élet! Az emberek többsége sejti, hogy a szex (mint szaporodási forma) varázsa pontosan ebben a variációgenerálásban van, hogy mindig valami egyedi kerül elő a kalapból. De ha a jelenséget a matematikai genetika alaposságával vizsgáljuk, egyáltalán nem nyilvánvaló, hogy az öncélú változatosság jó dolog. Miért esik szét egy nyerő kombináció? Miért nem lehet klónozni? Egy Mozart vagy egy G. B. S. klónozását sokan az emberi önteltség veszélyes megnyilvánulásának tartják, de a genetikusok nem erre gondolnak. Az ő érvük meglehetősen világi: az ivaros szaporodás által megkavart végtelen változatosság közvetlenül gyötrelmekhez, betegséghez és halálhoz vezet, míg egy klón esetében ez nem fordulna elő. A legjobb húzás gyakran az olvasztótégelyben kialakult génkombináció klónozással való megőrzése lenne. Hogy csak egyetlen példát említsek, nézzük a sarlósejtes vérszegénység, egy súlyos genetikai betegség esetét, melyben a vörösvértestek merev félhold alakot vesznek fel, így nem tudnak átjutni a finom kapilláris ereken. A betegséget két rossz génváltozat öröklése okozza. Feltehetjük a kérdést: miért nem törölte el a természetes szelekció a rossz gént. Azért, mert ha a rossz génből csak egy van, az valójában hasznos. Ha a sarlósejtes vérszegénységet okozó génből egy jó és egy rossz másolatot öröklünk szüleinktől, nemcsak hogy nem betegszünk meg sarlósejtes vérszegénységben, de kisebb valószínűséggel kapjuk el a maláriát, mely betegség szintén a vörösvértestekre van hatással. A sarlósejtes vérszegénység génjének egyetlen rossz másolata megváltoztatja a vörösvértestek membránját, blokkolja a maláriaparazita bejutását úgy, hogy nem változtatja a vértest alakját veszélyes, sarló alakúvá. Csak a klónozás (vagyis az ivartalan szaporodás) képes mindig ezt a hasznos keverék genotípust örökíteni. Az ivaros szaporodás, a szex kérlelhetetlenül összekuszálja a géneket. Ha mindkét szülő ilyen kevert genotípusú, a gyerekeknek körülbelül a fele örökli a kevert genotípust, de negyedük a gén rossz kombinációját örökli, vagyis megbetegszik sarlósejtes vérszegénységben, negyedük viszont két jó példánnyal fog rendel- 156

16 5. Szex ivaros szaporodás kezni, azaz náluk magas lesz a malária kockázata, legalábbis ha a bolygónak azon a nagy területén élnek, ahol a betegséget terjesztő szúnyog előfordul. Más szóval a nagy változatosság nem kevesebb, mint a populáció felét komoly betegség kockázatának teszi ki. Az ivaros szaporodás tehát közvetlenül is kiolthat életeket. És ez távolról sem az egyetlen hátránya a szexnek. Ami azt illeti, a hátrányok listája olyan hosszú, hogy minden józan gondolkodású embert jó időre elrettent. Jared Diamond írt egyszer egy könyvet Miért élvezet a szex? Az emberi szexualitás evolúciója címmel írt egy könyvet, de furcsamód nem adott választ a kérdésre. Nyilván magától értetődőnek vette: ha a szex nem lenne élvezet, épeszű ember nem foglalkozna vele. És akkor hol lennénk? Képzeljük el, hogy Shaw sutba dobta az óvatosságát, és szerencsét próbált, belevágott az okos és szép gyerek kalandjába. Meglehetősen igazságtalanul, de a példa kedvéért képzeljük el azt is, hogy az állítólagos színésznő valóban hozta szakmája képletes formáját. Valószínűleg valamilyen nemi betegségben szenvedett, mondjuk szifiliszben. Találkozásuk az antibiotikumok felfedezése előtt történt, mielőtt a szifilisz elvesztette volna rettegett mivoltát az elszegényedett katonák, zenészek és művészek körében, akik előszeretettel látogatták az éjszaka hasonlóképpen elszegényedett hölgyeit. Abban a korban Nietzsche, Schumann, Schubert és hasonló nagyságok őrülettel sújtott szörnyű megnyomorodása és halála még elrettentő erővel bírt, meglehetősen valóságossá tette a szexuális vétségek büntetését. Sőt akkoriban aktuális kezelési módja, mint az arzén vagy a higany majdnem olyan károsak voltak az egészségre, mint az alapbetegség maga. Az a mondás járta, hogy egy éjszaka Venus karjaiban élethosszig higanyra (Mercurius fémére mercurium) kárhoztat. A szifilisz természetesen csak egy a sok kellemetlen vagy halálos nemi betegség közül, mint az AIDS, melynek előfordulása világszerte rohamosan növekszik. Az AIDS terjedése Afrika szubszaharai országaiban megdöbbentő és botrányos. Miközben ezt írom, 24 millió afrikai HIV-fertőzött van, a fiatal felnőttek között a fertőzöttség 157

17 Hajrá, élet! 6 százalékos. A legfertőzöttebb országok prevalenciája jóval 10 százalék fölötti, ami a várható élettartamot több mint egy évtizeddel csökkenti. Bár a krízis kialakulásában közrejátszott a nem megfelelő egészségügyi ellátás, a szegénység és a kísérő betegségek, mint például a tuberkulózis, a probléma legnagyobb része még mindig a védekezés nélküli szex. 36 De bármi legyen is az ok, a probléma nagysága önmagában is jól illusztrálja a szex eredendő esztelenségét. De térjünk vissza Shaw-ra! A színésznővel való védekezés nélküli szex eredménye a szülők legrosszabb tulajdonságait megtestesítő gyerek lehetett volna, maga Shaw talán megbetegszik és megőrül. De többségünkkel ellentétben G. B. Shaw-nak voltak előnyös tulajdonságai is. Amikor a színésznő megkörnyékezte, már gazdag és híres volt: nemcsak az anekdoták szerzőit vonzotta, hanem a nőcskéket is. Ha belement volna ebbe a szexuális kapcsolatba, esélye lett volna rá, hogy génjeinek egy része elinduljon az idő folyamával. Nem kellett volna végigszenvednie és végigküszködnie azt, amit sokan kénytelenek kiállni, amikor megfelelő élettársat vagy egyáltalán közösülésre hajlandó partnert keresnek maguknak. Nem akarok belemenni a szex érzelmileg erősen túlfűtött stratégiai játszmáinak elemzésébe. Nyilvánvalónak tűnik, hogy a partnertalálásnak vannak költségei, és ez igaz a gének átadására is. Nem anyagi költségekre gondolok bár ezt is a bőrén érzi mindenki, aki állta már a számlát az első randevún, vagy végigküszködött egy válási procedúrát, hanem arra, hogy a költség elvesztegetett idő és viszonzatlan érzelem formájában jelentkezik, ami jól látszik a partnerkereső hirdetésekből és az internetes társkereső oldalak forgalmán. Az igazi költség, a biológiai költség azonban nehezen felfogható az emberi társadalomban, mert az el van rejtve a kultúra és az etikett rétegei alatt. Aki kételkedik benne, hogy a szex komoly biológiai áldozattal jár, gondoljon csak a páva farkára. Ez a csodálatos tollazat, a férfiúi termékenység és alkalmasság szimbóluma kétségtelenül veszélyt jelent a túlélésre, ahogy számos más madár színes udvarló tollazata is. A legmegdöbbentőbb példa talán a kolibri. Bármilyen 158

18 5. Szex ivaros szaporodás csodálatosak is, a 3400 kolibrifaj a pártalálás költségének megtestesítője; nem a kolibri pártalálása (bár kétségtelenül az is nehéz), hanem a virágos növények vonatkozásában. A növények szó szerint földbe gyökereznek, ezért ivaros szaporodásuk a lehető legvalószínűtlenebb; mégis a növények túlnyomó többsége pontosan ilyen; csak a gyermekláncfű és még néhány faj hány fittyet a szexre. A többiek megtalálják a módját; a leglátványosabbak a virágos növények, amelyek körülbelül 80 millió évvel ezelőtt terjedtek el a Földön, és varázslatos mintázatú tisztásokkal tarkították az egyhangú zöld erdőket úgy, ahogy ma ismerjük a vidéket. Bár először a jura időszak késői szakaszában, talán 160 millió évvel ezelőtt jelentek meg, globális hatalomátvételük sokat késett, és végső soron olyan rovar beporzók elterjedésétől függött, mint a méhek. A virág a növénynek színtisztán költség. Rikító színükkel, feltűnő formájukkal kell magukhoz vonzani a beporzót; édes nektárt kell termelniük, hogy kifizetődővé tegyék a látogatást a rovar számára (a nektárnak mintegy negyede cukor); és nem kis fortéllyal megfelelő távolságban kell elhelyezkedniük egymástól: nem túl közel (különben a beltenyészet értelmetlenné teszi az ivaros szaporodást), de nem is túl messze (különben a beporzó sosem ér oda, hogy megtermékenyítse a partnert). Miután megállapodtak a beporzóban, a virág és a porzó összhangban növekszik, mindkettő költséget és hasznot jelent a másiknak. Nincs extrémebb költség annál, amit a kis kolibri fizet a virágok statikus szexuális életéért. A kolibrinek kicsinek kell lennie, mert ha nagyobb lenne, nem tudna mozdulatlanul maradni a virágok mély torka előtt; szárnya 50-et üt másodpercenként. A kis méret és az egy helyben lebegéshez szükséges nagyon gyors anyagcsere szükségessége azt jelenti, hogy a kolibrinek szinte folyamatosan táplálékot kell vennie magához. Naponta testsúlyuk mintegy felének megfelelő mennyiségű nektárt fogyasztanak, több száz virágot keresnek fel. Ha a kolibri sokáig (több mint néhány óráig) abba kénytelen hagyni a táplálkozást, eszméletlenségbe, kómaszerű kábultságba hullik: szívritmusa és légzése a 159

19 Hajrá, élet! normál alvási állapot töredékére esik vissza, maghőmérsékletük szabadesésbe vált. A virágok bájitala megbűvölte őket; fáradhatatlanul repkednek virágról virágra, virágport víve szét, vagy kómába esnek, és valószínűleg meghalnak. Ha mindez még nem lenne elég, a szexnek van egy ennél is mélyebb titka. A partnertalálás költsége semmi a partner megtartásának költségéhez képest: ez a szex hírhedt kettős költsége. A férfiak puszta létezését felrovó dühös feministáknak nagyon is méltányolható a felháborodásuk. Ránézésre a férfiak nagyon nagy költséggel járnak, és ha egy nő megoldaná a szűznemzés problémáját, érdemes madonnává lenne. Bár néhány férfi igyekszik léte értelmét azzal bizonyítani, hogy magára veszi a gyermekgondozás és az anyagi gondoskodás terhét, ugyanez sok alacsonyabb rendű élőlényre akár emberre nem áll, amelyeknél a hímek közösülés után egyszerűen szó szerint lelépnek. A megtermékenyített nőivarú egyed ettől függetlenül egyenlő arányban hoz a világra hím- és nőivarú utódokat. Erőfeszítéseinek fele pocsékba megy, hálátlan hímeket hoz a világra, akik egyszerűen állandósítják a problémát. Bármely olyan faj nőivarú egyede, amelynek nincs szüksége szülői gondoskodásra, ha örökre megszabadulhatna a hímektől, megduplázná a faj szaporodási sebességét. Minden generációban megduplázódna a klónozódó nőivarú egyedek száma, és néhány generáció alatt kiszorítanák ivarosan szaporodó fajtársaikat. Pusztán elméleti perspektívából egyetlen szűznemzéssel szaporodó nőivarú egyed mindössze ötven generáció alatt egymillió szexhez kötött egyedet szorítana ki a szaporodásból! Gondoljunk bele ebbe sejtszinten. A klónreprodukcióban vagy szűznemzésben egy sejt osztódik ketté. Az ivaros szaporodás ennek éppen ellentéte. Egy sejt (a spermium) egyesül egy másikkal (a petesejttel), és egyetlen sejtet alkotnak (a megtermékenyített petét). Így a két sejtből egy lesz: ez a visszafelé való többszörözés. A szex dupla költsége a gének számában jelenik meg, Mindkét ivari sejt, a spermium és a petesejt csak génjei 50 százalékát adja át a következő generációnak. A teljes génkészlet akkor áll vissza, amikor a két ivarsejt 160

20 5. Szex ivaros szaporodás egybeolvad. Ebben a környezetben annak az egyednek, amely megtalálja a módját, hogy génjeit 100 százalékban adja át az utódnak, vagyis klónozza magát, a dolog természetéből adódóan kettős előnye van. Mivel minden klón kétszer annyi gént ad tovább, mint egy ivarosan szaporodó élőlény, a klón génjei gyorsan terjednének a populációban, végül kiszorítanák az ivaros szaporodás génjét. De lesz ez még rosszabb is. Ha csak génjeink felét adjuk át a következő generációnak, az utat nyit az önző gén mindenféle trükkjének és svindlijének. 37 A szexben, legalábbis elvileg, minden gén 50 százalékos valószínűséggel adódik át a következő generációba. A gyakorlatban ez megteremti a lehetőségét, hogy a csalók előnybe kerüljenek: saját önző érdekeiket érvényesítve 50 százaléknál nagyobb eséllyel éljenek tovább az utódban. Ez nem csak elméleti lehetőség, ami nem történhet meg. Számos példa van a gének közötti konfliktusra; vannak parazita gének, amelyek megszegik a törvényt, és van a törvénytisztelő többség, amely összefog, hogy megállítsa a parazitákat. Egyes parazita gének megölik a spermiumot, sőt az utódot is, amelyben nem öröklődnek; vannak gének, amelyek sterilizálják a hímivarú egyedeket; vannak gének, amik a másik szülőtől eredő megfelelőjüket aktiválják; és az egész genomban terjedő ugráló gének. Mint a 4. fejezetben láttuk, számos genom, köztük a mienk is, tele van az ugráló gének relikviáival, amelyek egykor az egész genomban terjedtek. Az emberi genom halott ugráló gének temetője, szó szerint félig ezek bomló hullájából áll. Más genomoknál ennél is rosszabb a helyzet. Szinte hihetetlen, de a búza genomjának 98 százaléka halott ugráló génekből áll. Ezzel szemben az osztódással (önklónozással) szaporodó élőlények többségének kisebb a genomja, és úgy tűnik, ennek köszönhetően nem esnek parazita gének áldozatául. Összességében úgy tűnik, a szex mint az ivaros szaporodás módszere ellen nyomós érveket lehet felvonultatni. Ötletes biológusok hozhatnának példát különös körülményekre, amelyek mellett a szex hasznos lehet, de első ránézésre az lenne a legjobb, ha a 161