Στο αμέσως προηγούμενό μου άρθρο είχα μιλήσει για
εξελικτικη ψυχολογία,
εκείνη τη σχολή της ψυχολογίας που προσπαθει να μελετήσει την ανθρώπνη συμπεριφορά με βάση τη θεωρία της εξέλιξης, ανέφερα τις βασικές της αρχές, και αιτιολόγησα γιατί τη θεωρώ ως την πλέον σωστή μέθοδο. Τώρα θα πάμε λίγο βαθύτερα, στην εξέλιξη των συστημάτων που οργανώνουν αυτήν τη συμπεριφορά, στην εξέλιξη του ίδιου του νευρικού συστήματος. Τα περισσότερα ζώαέχουν νευρικό σύστημα, το οποίο μπορεί νά’ναι απλό όπως λίγα γάγγλια συνδεδεμένα με νευρικές ίνες σ’ένα νευρικό δίκτυο, όπως αυτό που έχουν πρωτόγονα ζώα όπως οι μέδουσες, ή νά’χει μια περιοχή μεγαλύτερη που ασκεί κεντρικό έλεγχο σε συγκεκριμένα σημεία ή σ’όλον τον οργανισμό, τον εγκέφαλο, ο οποίος ποικίλει σε πολυπλοκότητα μεταξύ διάφορων ειδών. Άλλα πάλι ακόμα πιο πρωτόγονα ζώα, όπως οι σπόγγοι κι άλλες μικρές σχεδόν άγνωστες πολυκύτταρες ομάδες, δεν έχουν καθόλου νευρικό σύστημα, χρησιμοποιώντας άλλα μέσα για τη σωστή αντίδραση στο περιβάλλον τους. Απ’αυτά τα είδη, καθώς κι από προγενέστερους μονοκύτταρους οργανισμούς, μπορούμε ν’αντλήσουμε χρήσιμες πληροφορίες για την εξέλιξη του νευρικού συστήματος, το οποίο σήμερα θεωρούμε ως ένα από τα σπουδαιότερα συστήματα. Τι έγινε λοιπόν με το νευρικό σύστημα;

Το ακόλουθο άρθρο προέρχεται από το ιστολόγιο
Pharyngula,
του διαδικτυακά γνωστού Αμερικανού εξελικτικού αναπτυξιακού βιολόγου PZ Myers. Αυτό είναι το επίσημο όνομά του, PZ! Από το Paul Zachary (Παύλος Ζαχαρίας). Ο εν λόγω επιστήμονας, γεννημένος το 1957, ασχολείται με την εμβρυική ανάπτυξη και τη σχέση της με την εξέλιξη στο Πανεπιστήμιο της Μινεσότα των ΗΠΑ. Το ιστολόγιό του όμως δεν περιέχει πολλά επιστημονικά θέματα ούτε τόσες προσωπικές σκέψεις? Εκεί θα βρείτε κυρίως θέματα διαμαρτυρίας προς τους δημιουργιστές, με τους οποίους είναι ιδιαίτερα ανελέητος. Η Αμερική ως γνωστόν είναι η μόνη ανεπτυγμένη χώρα με ενεργή δεινή πολυετή διαμάχη μεταξύ δημιουργιστών από τη μια, αυτών που πιστεύουν ότι η ζωή δημιουργήθηκε από το Θεό ή από κάποια άλλη δύναμη, όπως μερικές φορές λένε για να μη φανούν φανατικοί της θρησκείας, και τους εξελικτές, αυτούς που υποστηρίζουν την πολλάκις επιβεβαιωμένη επιστημονικά εξελικτική θεωρία. Οι δημιουργιστές λοιπόν πιέζουν αυτό το ανεπιστημονικό ανακάτεμά τους, που το αποκαλούν θεωρία του ευφυούς σχεδιασμού (intelligent design), να ενταχθεί στο διδακτικό πρόγραμμα των σχολείων ως ισοδύναμη κι εναλλακτική άποψη προς τη δήθεν αμφιλεγόμενη εξελικτική θεωρία. Εμείς εδώ ευτυχώς διδαχθήκαμε κανονικά την εξέλιξη, χωρίς ούτε μια αναφορά για την ύπαρξη αυτών των ενοχλητικών όντων. Όπως καταλάβατε λοιπόν, η διαμάχες μεταξύ των δύο αυτών ομάδων δεν περιορίζονται μόνο σε ειρηνικούς διαλόγους, αλλά πολύ συχνά φτάνουν σε βρισιές, κατάρες, σπάνια σε επεισόδια. Αυτός ο επιστήμων είναι λοιπόν «φανατικός» της εξελικτικής πλευράς. Είναι επίσης και φανατικός άθεος και προσπαθεί να βρίσει τη θρησκεία όπου γίνεται. Δε βρίζει μόνο όμως τη θρησκεία και τους ακραίους φανατικούς της, μπορεί να βρίσει οποιονδήποτε. Γι’αυτόν το λόγο είναι πολύ δύσκολος στη συνεννόηση. Αν δε σε θέλει, απλώς σε βρίζει και σταματά να μιλάει μαζί σου. Στη σελίδα του λοιπόν θα βρείτε πάμπολλα ειρωνικά σχόλια προς όλους, ιδίως προς τους φονταμενταλιστές και τους θρησκευτικούς φανατικούς. Απορώ πώς βρίσκει χρόνο για να δημοσιεύει 5-6 άρθρα τη μέρα, όπως συνήθως κάνει, και ν’ασχολείται και με τη δουλειά του. Υποθέτω πως έχει εγκαταστήσει στη σελίδα του ένα λογισμικό που προπρογραμματίζει το ρυθμό δημοσίευσης των προσεχών άρθρων, εκτός των περιπτώσεων των εκτάκτων δημοσιεύσεων. Αλλιώς πιστεύω πως σπαταλά το χρόνο του βρίζοντας κάτι καμένους φανατικούς, αντί να κάνει κάτι εποικοδομητικότερο. Γι’αυτό και τα γνήσια επιστημονικά άρθρα του είναι σπάνια, και με δυσκολία βρίσκω τέτοια χωρίς κανένα σχόλιο. Ένα παλαιότερο που πήρα από εκεί είναι
αυτό για τη δημιουργία τεχνητών πνευμόνων.
Το δεύτερο είναι αυτό εδώ.

Μετάφραση: Bolko

Η παντοπαρουσία της αναπροσαρμογής

Δημοσιευμένο από τον Pz Myers στις 5 Δεκεμβρίου του 2009

Την Πέμπτη, έκανα μια διάλεξη στο Πανεπιστήμιο της Μινεσότα ύστερα από αίτημα της Ομάδας αθέων, σκεπτικιστών κι ανθρωπιστών του πανεπιστημίου Για ένα αρκετά ευρύ αντικείμενο: την εξέλιξη και την ανάπτυξη του νευρικού συστήματος. Αυτό είναι μια αρκετά μεγάλη ομπρέλα, κι έπρεπε να το στενέψω πολύ. Λέω πολύ. Οι λεπτομέρειες αυτού του αντικειμένου είναι ογκώδεις και πολύπλοκες, κι αυτή ήταν μια διάλεξη σ’ένα γενικό κοινό, έτσι δε μπορούσα να προϋποθέσω ούτε βασικό επιστημονικό υπόβαθρο. Έτσι έπρεπε να σκεφτώ λίγο.

Ξεκίνησα τη διαδικασία ετοιμασίας αυτής της διάλεξης υποβάλοντας ένα ερώτημα: Πώς σχηματίζεται κάτι τόσο σύνθετο όπως το νευρικό σύστημα; Αυτό στην πραγματικότητα δεν είναι δύσκολο πρόβλημα – η εξέλιξη αριστεύει στη δημιουργία πολυπλοκότητας -, αλλά ήξερα από εμπειρίας ότι το πρώτο εμπόδιο που πρέπει να υπερνικηθεί θά’ταν μια κοινή άποψη, η ιδέα ότι όλα ήταν το προΪόν σκοπίμων διαδικασιών, κυμαινόμενες από τον προσαρμοστικό καταναγκασμό μέχρι και τον ίδιο το σκοπό του Θεού που οδηγούν τους οργανισμούς να παράγουν εξυπνότερα πλάσματα. Αποφάσισα ότι αυτό που ήθελα να ξεκαθαρίσω είναι ότι η προέλευση πολλών θεμελιωδών στοιχείων του νευρικού συστήματος είναι μέσω της τύχης και των ιστορικών περιορισμών, ότι η πρωτόγονη χρησιμότητα κάποιων απ’τα πράγματα που θεωρούμε δεδομένα στη φυσιολογία του εγκεφάλου δε βρίσκεται ούτε καν κοντά στην έννοια της σκέψης. Οι ρίζες του νευρικού συστήματος βρίσκονται σε εκπληκτικά άγονο έδαφος για εγκεφάλους, κι ο ρόλος της επιλογής ήταν να σμιλέψει τα ροζιασμένα, παράξενα κλαδιά της τύχης σ’ένα ωραίο και χρήσιμο σχήμα.

Έτσι σχεδίασα μια διάλεξη που λέγεται Η παντοπαρουσία της αναπροσαρμογής (2,7m pdf μη προσβάσιμο) Η ίδια η παρουσίαση μπορει να μην είναι πολύ πληροφοριακή, φοβούμαι, αφού είναι όλο εικόνες και διαγράμματα, έτσι θα προσπαθήσω να δώσω μια βραχεία περίληψη του θέματος εδώ.

Ο υπότιτλος της ομιλίας είναι «Τίποτα δεν εξελίχθηκε για κάποιον σκοπό», και το εννοώ πολύ σοβαρά. Οι εξελιγμένες καινοτομίες βρίσκουν χρησιμότητα στην προώθηση της επιβίωσης, και μπορούν ν’ακονιστούν απ’την επιλογή, αλλά δεν τοποθετήθηκαν στον οργανισμό για κάποιον σκοπό. Ο κανόνας στην εξέλιξη είναι η αναπροσαρμογή, η αναπροσαρμογή στοιχείων προς χρήση σε νέες ιδιότητες, με ακόλουθη αλλαγή στη λειτουργία. Είναι δύσκολο να το εξηγήσω απλά, έτσι διάλεξα τρία παραδείγματα από την εξέλιξη του νευρικού συστήματος που ελπίζω πως θα ξεκαθάριζαν το θέμα. Τα τρία ήταν 1) οι ηλεκτρικές ιδιότητες της κυτταρικής μεμβράνης, οι οποίες στην πραγματικότητα είναι υποπροΪόν της διατήρησης της ισορροπίας των αλάτων? 2) η συναπτική σηματοδότηση, η οποία αναπροσάρμοσε κυτταρικό εξοπλισμό που εξελίχθηκε για την έκκριση και την ανίχνευση εξωτερικών σημάτων? Και 3) η εύρεση του δρόμου απ’τους νευρώνες, η διαδικασία που δημιουργεί συστηματοποιημένη συνδεσιμότητα μεταξύ των κυττάρων, και η οποία χρησιμοποιεί τους ίδιους μηχανισμούς κυτταρικής κινητικότητας που βρίσκουμε στους ελεύθερους μονοκύτταρους οργανισμούς.

1. Ερεθιστικότητα. Αυτό ήταν το δυσκολότερο των τριών στην εξήγηση, επειδή δε μιλούσα σε κοινό βιοφυσικών. Οι νευρώνες μας (στην πραγματικότητα όλα μας τα κύτταρα? Ακόμα και τα ωάρια έχουν ενδιαφέρουσες ηλεκτρικές ιδιότητες) διατηρούν ένα ηλεκτρικό δυναμικό, μια διαφορά δυναμικού, εγκαρσίως στις μμεμβράνες τους που μπορείτε να μετρήσετε με πολύ μικροσκοπικά ηλεκτρώδια. Αυτή η διαφορά δυναμικού υφίσταται βραχείες, οξείες παροδικές αλλαγές που παράγουν ώσεις, κύματα ρεύματος που κινούνται κατά μήκος του κυττάρου. Πώς το κάνουν αυτό; Από πού προήλθε αυτό το εκπληκτικό ηλεκτρικό κόλπο; Η εξήγηση έγκειται σ’ένα κοινό πρόβλημα. Τα κύτταρά μας έχουν μεμβράνες που είναι διαπερατές στο νερό, κι επίσης πρέπει να περιέχουν ένα σωρό πρωτεΪνών που δεν υπάρχουν στο εξωτερικό περιβάλλον. Η ύπαρξη αυτών των λειτουργικών διαλυτών μέσα στο κύτταρο δημιουργεί μια οσμωτική διαβάθμιση, ώστε το νερό να ρέει μέσα συνεχώς, προσπαθώντας να διαλύσει το εσωτερικό για να γίνει ισοοσμωτικό (η ίδια συγκέντρωση) όπως έξω. Κάποια κύτταρα έχουν διαφορετικούς τρόπους για ν’ανταπεξέλθουν: Ο ένας τρόπος είναι η δημιουργία κυτταρικών τοιχωμάτων που διατηρούν τη συγκέντρωση στο εσωτερικό με πίεση? Ένας άλος είναι η ύπαρξη εξειδικευμένων οργανιδίων ώστεν’αντλείται συνεχώς το νερό προς τα έξω. Τα κύτταρά μας χρησιμοποιούν ένα αρκετά έξυπνο κι αρκετά τεμπέλικο σχήμα: Αντισταθμίζουν την υψηλή εσωτερική συγκέντρωση απαραίτητων πρωτεϊνών δημιουργώντας υψηλή εξωτερική συγκέντρωση μιας άλλης ουσίας, η οποία δεν περνά στην κυτταρική μεμβράνη. Το νερό έχει την ίδια συγκέντρωση και μέσα και έξω, αλλ’υπάρχουν διαφορετικές κατανομές διαλυτών μέσα κι έξω.

Αυτό που χρησιμοποιούμε για να δημιουργήσουμε αυτές τις διαφορεικές κατανομές είναι ιοντικά άλατα, φορτισμένα μόρια. Θετικά φορτισμένα ιόντα νατρίου έχουν υψηλή συγκέντρωση έξω, ενώ θετικά φορτισμένα ιόντα καλίου και αρνητικά συνήθως φορτισμένες πρωτεΐνες έχουν υψηλή συγκέντρωση μέσα. Επειδή αυτά είναι φορτισμένα ιόντα, η κατανομή τους συμπτωματικά δημιουργεί μια διαφορά δυναμικού. Ομολογώ, έδειξα στο κοινό την εξίσωση του Goldman, η οποία είναι λίγο τρομακτική, αλλά το διαβεβαίωσα ότι δεν έπρεπε να το υπολογήσουν – απλώς έπρεπε να καταλάβουν ότι οι θέσεις των αλάτων στα κύτταρα και ο εξωκυττάριος χώρος δημιουργούν μια διαφορά δυναμικού η οποία απλά προέρχεται από τις φυσικές και χημικές ιδιότητες της κατάστασης.

Χρησιμοποιούμε μεταβολές σ’αυτές τις διαφορές δυναμικού για να στείλουμε ηλεκτρικά σήματα κατά μήκος των νεύρων μας, αλλά αυτά αρχικά εξελίχθηκαν ως μηχανισμοί αντιμετώππισης του προβλήματος της διατήρησης της ισορροπίας των αλάτων μας. Συνηθίζουμε επίσης να σκεφτόμαστε γι’αυτές τις ηλεκτρικές ικανότητες ως μέρος ενός πολύπλοκου νευρικού οργάνου, αλλ’αρχικά, βρήκαν χρησιμότητα σε μονοκύτταρους οργανισμούς. Ως παράδειγμα, περιέγραψα τη συμπεριφορά των παραμηκίων. Το παραμήκιο (Paramecium) κολυμπά χτυπώντας βλεφαρίδες, σαν μικρά κουπιά? Η μεμβράνη του παραμηκίου διατηρεί ηλεκτρικό δυναμικό, κι επίσης επιλεκτικά διαπερατούς διαύλους ιόντων που μπορούν ν’ανοίξουν ή να κλείσουν. Όταν ο οργανισμός προσκρούει σ’ένα εμπόδιο, οι δίαυλοι ανοίγουν, το ασβέστιο μπαίνει ορμητικά μέσα ενόσο το δυναμικό αλλάζει, κι όλες οι βλεφαρίδες αντιστρέφουν τη φορά του χτυπήματός τους, κάνοντας το παραμήκιο να πάει προς τα πίσω. Οι ηλεκτρικές ιδιότητες του εγκεφάλου σας είναι επίσης λειτουργικά χρήσιμες και στους μονοκύτταρους οργανισμούς.

Έκλεισα αυτό το κεφάλαιο προσπαθώντας να τους εφησυχάσω όλους ότι ο εγκέφαλός τους είναι κάτι περισσότερο από απλά ένας σωρός παραμηκίων που κολυμπούν εκει γύρω. Αν και οι γενικές ιδιότητες της μεμβράνης είναι οι ίδιες, η εξέλιξη έχει επίσης τελειοποιήσει κι επεκτείνει τις ικανότητες της νευρωνικής μεμβράνης: υπάρχουν πολλοί τύποι διαύλων ιόντων, τους οποίους μπορούμε να καταλάβουμε από τη μεταξύ τους ομολογία είναι επίσης προΪόντα της εξέλιξης, κι ο καθένας είναι εξειδικευμένος κατά μοναδικούς τρόπους ώστε να δώσει ευελιξία στο συμπεριφορικό ρεπερτόριο του κυττάρου. Οι απαρχές των ηλεκτρικών ιδιοτήτων είναι ένα υποπροΪόν της ομοιόστασης των αλάτων, αλλά μόλις αυτό το μικρό στοιχείο λειτουργίας έγινε διαθέσιμο, η επιλογή μπόρεσε να ενισχύσει και να ακονίσει την απόκριση του συστήματος ώστε να πάρουμε κάποια αξιοσημείωτα πολύπλοκα αποτελέσματα.

2. Η συναπτική σηματοδότηση. Η μεταφορά ηλεκτρικών σημάτων μέσω της μεμβράνης ενός κυττάρου είναι το ένα κομμάτι, αλλά ένα νευρικό σύστημα είναι ένα άλλο, το οποίο απαιτεί πολλαπλά κύτταρα να στέλνουν σήματα μεταξύ τους. Ένα κύμα ρεύματος που ρέει σε μια μεμβράνη ενός κυττάρου πρέπει να μεταδοθεί σ’ένα γειτονικο κύτταρο, κι ο τρόπος που το κάνουμε αυτό είναι με ειδικευμένες συνδέσεις που λέγονται συνάψεις. Μια χημική σύναψη είναι μια εξειδικευμένη ένωση μεταξύ δύο κυττάρων: από τη μία πλευρά, την προσυναπτική πλευρά, μια αλλαγή στο δυναμικό της μεμβράνης προκαλεί την απελευθέρωση χημικών στον εξωκυττάριο χώρο? Στη δεκτική πλευρά, την μετασυναπτική πλευρά, υπάρχουν τοπικές ομάδες υποδοχέων γι’αυτό το χημικό σήμα, κι όταν ενώνονται με το χημικό που λέγεται νευροδιαβιβαστής, προκαλούν αλλαγές στο δυναμικό στην πλευρά τους.

Και πάλι, το κύτταρο απλώς επαναχρησιμοποιεί εξοπλισμό που εξελίχθηκε γι’άλλους σκοπούς για να εκτελέσει αυτές τις λειτουργίες. Τα κύτταρα χρησιμοποιούν έναν εκριτικό μηχανισμό παντού? Συσκευάζουμε ορμόνες ή ένζυμα ή άλλα χημικά σε μικρά μπαλόνια μεμβράνης που λέγονται κυστίδια, και μπορούμε να τα εξάγουμε έξω απ’το κύτταρο απλώς ενώνοντας το κυστίδιο με την κυτταρική μεμβράνη. Πολλά απ’τα κύτταρά μας το κάνουν αυτό, όχι μόνο οι νευρώνες, και είνε επίσης μια κοινή λειτουργία και στους μονοκύτταρους μικροοργανισμούς. Η κοινή μαγιά, για παράδειγμα, περιέχει σημαντικά μέρη του σηματοδοτικού συμπλέγματος σχετιζόμενου με τη μεμβράνη, ή το σσσμ (αγγλ. Masc), μολονότι φυσικά δεν κάνει πραγματικές συνάψεις, το οποίο απαιτει δύο κύτταρα να συνεργάζονται κατά συμπληρωματικό τρόπο.

Περιέγραψα την κατάσταση στην τριχόπλακα (Trichoplax), έναν υπερβολικά απλό πολυκύτταρο οργανισμό ο οποίος έχει μόνο τέσσερις τύπους κυττάρου. Η αλληλουχία του γονιδιώματος της τριχόπλακας έχει αναλυθεί, και βρέθηκε να περιέχει έναν εκπληκτικό αριθμό πρωτεϊνών που χρησιμοποιούνται στη συναπτική επικοινωνία…αλλά δεν έχει εγκέφαλο ή οποιοδήποτε είδος νευρικού συστήματος, και κανένας από τους τέσσερις τύπους κυττάρου του δεν είναι νευρώνες. Ο λόγος που ένα άμυαλο σκουλήκι σαν την τριχόπλακα χρησιμοποιεί αυτές τις πρωτεΐνες είναι η έκκριση: Κάνει πεπτικά ένζυμα, όχι νευροδιαβιβαστές, και τα ψεκάζει κάτω στο υπόστρωμα για να διαλύσει την τροφή του. Πάλι, σε πιο εξελιγμένους οργανισμούς με νευρικά συστήματα, ο εξοπλισμόςαυτός έχει απλώς αναπροσαρμοστεί για χρήση στην επικοινωνία μεταξύ των νευρώνων.

Ως συνήθως, έπρεπε να βεβαιωθώ ότι κανένας δε θά’φευγε απ’αυτήν τη διάλεξη νομίζοντας ότι ο εγκέφαλός του είναι ένας σωρός τριχοπλακών που ψεκάζει πεπτικά ένζυμα εκεί γύρω. Η μαγιά, τα χωανομαστιγωτά, και οι σπόγγοι έχουν πολύ πρωτόγονους προδρόμους της σύναψης? Μπορούμε να κοιτάξουμε στην εξελικτική ιστορία της δομής και να δούμε εκτεταμένη τελειοποίηση και πολυπλοκοποίηση. Η σύγχρονη σύναψη των σπονδυλωτών αποτελείται από πάνω από 1500 διαφορετικές πρωτεΐνες – έχει αναπτυχθεί και ξαναναπτυχθεί και ξαναναπτυχθεί από τις απλούστερες απαρχές της.

3. Εύρεση του δρόμου. Πώς κάνουμε κυκλώματα νευρώνων; Έχω μόλις εξηγήσει πώς μπορούμε να αγάγουμε ηλεκτρικά σήματα κατά μήκος μεμονωμένων κυττάρων, και πώς ζεύγη κυττάρων μπορούν να επικοινωνήσουν μεταξύ τους, αλλ’επίσης θα πρέπει να μπορούμε να συνδέουμε νευρώνες με αξιόπιστο και χρήσιμο τρόπο, κάνοντας πολύπλοκες συστηματοποιημένες διατάξεις κυττάρων στον εγκέφαλο. Στην πραγματικότητα γνωρίζουμε αρκετά πολλά για το πώς οι νευρώνες το κάνουν αυτό στο αναπτυσσόμενο νευρικό σύστημα.

Τα νεαρά νευρικά κύτταρα σχηματίζουν μια δομή που λέγεται κώνος ανάπτυξης, μια αμοιβαδοειδής απόφυση που περιέχει αναπτυσσόμενα κομμάτια του κυτταρικού σκελετού (ίνες δομημένες από πρωτεΐνες όπως η σωληνισκίνη και η ακτίνη), ένζυμα που δρουν ως κινητήριες πρωτεΐνες, κυτταρόπλασμα, και μεμβράνη. Αυτές οι δομές κινούνται: Πέπλα μεμβράνης που λέγονται ελασματοπόδια φτερουγίζουν, κεραιοειδείς ράβδοι που λέγονται ινοπόδια εκτείνονται και ερευνούν το περιβάλλον, και η όλη φουσκωειδής μάζα επεκτείνεται προς διάφορες κατευθύνσης λόγω της χονδρικής ροής του κυτταροπλάσματος. Το κυτταρικό σώμα μένει στη θέση του, συνήθως, και στέλνει μακριά αυτήν τη μικρή μηχανή κίνησης που απομακρύνεται, αφήνοντας έναν άξονα πίσω της.

«Αμοιβαδοειδής» είναι η μαγική λέξη. Ο κώνος ανάπτυξης χρησιμοποιεί τον ίδιο κυτταρικό εξοπλισμό που χρησιμοποιούν οι μονοκύτταροι οργανισμοί για κίνηση σ’ένα υπόστρωμα. Μια ακόμα φορά πάλι, η αναπροσαρμογή χτυπά, και οι διαδικασίες που οι αμοιβάδες χρησιμοποιούν για να κινηθούν και να βρουν μικροοργανισμική λεία είναι οι ίδιες που χρησιμοποίησαν τα κύτταρα του εγκεφάλου σας για να σχηματίσουν μονοπάτια κυκλωμάτων στον εγκέφαλό σας.

Επιπλέον, δεν υπάρχει μεγάλο σχέδιο του εγκεφάλου πουθενά στο σύστημα. Οι αναπτυσσόμενοι νευρώνες νοούνται καλύτερα ως απλά κυτταρικά αυτόματα τα οποία περιέχουν ένα αρκετά μικρό σύστημα κανόνων που τα οδηγεί ν’ακολουθήσουν εντελώς τοπικές ενδείξεις για τον τελικό προορισμό. Περιέγραψα λίγη απ’τη δουλειά που έκανε ο David Bentley χρόνια πριν (κι επίσης κάποια απ’την παλιά μου δουλειά με τις ακρίδες) που έδειξαν ότι όχι μόνο οι ενδείξεις μπορούν να ταυτοποιηθούν στο περιβάλλον, αλλά και ότι η πειραματική αφαίρεση αυτών των ενδιάμεσων στόχων μπορεί να κάνει κύτταρα που είναι αρκετά μπερδεμένα και παίρνουν λανθασμένες προσανατολιστικές αποφάσεις.

Επίσης διαθέτουμε πάρα πολλά πιθανά σήματα: ενδείξεις μακρινής και κοντινής απόστασης, σήματα που έλκουν ή απωθούν, κι επίσης σήματα που μπορούν ν’αλλάξουν τη γονιδιακή έκφραση μέσα στο νευρώνα και ν’αλλάξουν τη συμπεριφορά του με ακόμα πολυπλοκότερους τρόπους. Είναι ακ΄΄ομα όμως στον πυρήνα του μια επέκταση συμπεριφορών ευρισκόμενες στα πρώτιστα κι ακόμα και στα βακτήρια? Βλέπουμε εκπληκτικά ισχυρές αναδυόμενες συμπεριφορές που προέρχονται από απλούς μηχανισμούς.

Κι αυτή ήταν η ιστορία. Ιδιότητες του νευρικού συστήματος που είναι κλειδιά στη λειτουργία του και που πολλοί από μας αθώα θεωρούν ως μοναδικές στους νευρώνες, είναι στην πραγματικότητα επεκτεταμένες, τροποποιημένες, εξειδικευμένες εκδόσεις ιδιοτήτων που επίσης υπάρχουν σε οργανισμούς που δεν έχουν εγκεφάλους, νευρικά συστήματα, ή ακόμα και νευρώνες, και που δεν είναι ούτε καν πολυκύτταροι. Αυτό είναι το πράγμα που θα περιμέναμε από την εξελικτική καταγωγή, ότι οτιδήποτε θα είχε την αρχή του σε απλούστερους προδρόμους. Επιπλέον, είναι λάθος η προσπάθεια ταιριάσματος αυτών των προδρόμων απαραίτητα στις ίδιες λειτουργίες όπως οι απόγονοί τους σήμερα. Η αναπροσαρμογή είναι ο κανόνας. Ακόμα και οι εγκέφαλοι για τους οποίους είμαστε τόσο περήφανοι είναι υποπροϊόντα θεμελιωδέστερων λειτουργιών, όπως η ομοιόσταση, η διατροφή, και η μετακίνηση.

Βλέπουμε λοιπόν την προέλευση αυτού του σχεδόν θεοποιημένου νευρικού συστήματος και θαυμάζουμε την ικανότητα της φυσικης επιλογής να δημιουργεί πολυπλοκότατες δομές. Ακόμα εκπληκτικότερο και δύσκολο στην αποδοχή είναι ότι όλη αυτή η εξέλιξη δεν έγινε με κανέναν τελικό σκοπό? απλώς αν κάποια μικρή τροποποίηση ευνοούσε την επιβίωση των απογόνων διατηρούταν απ’τη φυσική επιλογή (στο άρθρο ο συγγραφέας την αποκαλεί απλώς επιλογή, γιατί, για ν’αποδεσμευθεί από το Δαρβίνο;) και περνούσε στους απογόνους, και με τη συσσώρευση πολλών τέτοιων μικροαλλαγών τροποποιείται σιγά-σιγά και ο οργανισμός. Αυτό αρχικά μου φαινόταν πολύ παράξενο, πώς δηλαδή μπορεί κάτι σχεδόν τέλειο να δημιουργηθεί μ’αυτόν τον τυχαίο τρόπο, σιγά-σιγά όμως το αποδέχθηκα αφού είναι πλέον αδιάσειστα αποδεδειγμένο κι ο μόνος λογικός τρόπος εξήγησεις της προέλευσης των δομών της ζωής, αν και αρχικά με κάποιες αμφιβολίες, ενώ σήμερα τό’χω συνηθίσει τόσο πολύ, ώστε πλέον μού’γινε τρόπος σκέψης. Ο τρόπος επίσης με τον οποίον έγινε η εξέλιξη του νευρικού συστήματος είναι πλέον αρκετά επιβεβαιωμένος κι ακόμα εύκολα κατανοητός, ώστε ακόμα κι αν κάποιος δυσπιστεί στην εξέλιξη ίσως απ’αυτά τα δεδομένα αρχίζει ν’αναθεωρεί τις στάσεις του, εκτός κι αν πρόκειται για κάποιον φανατικό φυσικά, ο οποίος ακόμα κι αν καταστραφεί ο κόσμος δεν πρόκειται ν’αλλάξει απόψεις.
Είδατε τελικά από πού προέρχεται ο εγκέφαλός μας;

Advertisements