Google+ Τα όμοια γεννούν όμοια : Biology4u.gr

Τα όμοια γεννούν όμοια

Έχει καταχωριστεί στις κατηγορίες: ΙΔΕΕΣ από στις 3 Απριλίου 2015

Είναι σχεδόν απίθανο στις μέρες μας να διαβάσετε εφημερίδα, να παρακολουθήσετε τηλεόραση ή να ακούσετε ραδιόφωνο, χωρίς να πέσει στην αντίληψή σας κάποια είδηση που να αφορά την κληρονομικότητα, τη Γενετική, δηλαδή την επιστήμη που τη μελετά, ή το μόριο που σχετίζεται με αυτήν, το DNA.  Ότι στην καθημερινότητά μας έχει μπει η κληρονομικότητα, δεν σημαίνει πως το ενδιαφέρον μας γι’ αυτήν είναι όψιμο. Από την αυγή, ήδη, του πολιτισμού μας η εκπληκτική ιδιότητα των έμβιων όντων να παράγουν απογόνους που τους μοιάζουν, κέντρισε το ενδιαφέρον μας και μάς ώθησε να αποδυθούμε σε μια προσπάθεια να την κατανοήσουμε και να την αξιοποιήσουμε προς όφελός μας. 

Για τους λόγους αυτούς η ιστορία των πρώτων ιδεών για την κληρονομικότητα πρέπει να μας ενδιαφέρει. Είναι μέρος της ιστορίας του ανθρώπου να καταλάβει πώς λειτουργεί ο κόσμος μέσα του και γύρω του και μέρος της ιστορίας των μεγάλων επιστημονικών επιτευγμάτων που μεταμόρφωσαν τον κόσμο στον οποίο ζούμε. 

Οι πρώτες ιδέες για την κληρονομικότητα

Πότε γεννήθηκαν οι πρώτες ιδέες για την κληρονομικότητα; Μάλλον πολύ πριν από το 4.000 π.Χ., χρονολογία στην οποία τοποθετείται ένα εύρημα που βρέθηκε στην πόλη Σούσα του Ιράν και πιστώνεται στους Σουμερίους, έναν από τους αρχαίους λαούς της Μεσοποταμίας. Πρόκειται για μια πήλινη πινακίδα στην οποία, ενόσω ο πηλός ήταν ακόμη νωπός, είχε χαραχθεί μια σειρά σχεδίων με επιλεκτικές διασταυρώσεις αλόγων, που αποτελούν -όπως εικάζεται- το πρώτο γενεαλογικό δένδρο. Αν λοιπόν, οι Σουμέριοι δεν είχαν αντιληφθεί το φαινόμενο της κληρονομικότητας, είναι αμφίβολο αν θα είχαν χαράξει στον πηλό την απεικόνισή της. Επίσης, αν οι λαοί που ανέπτυξαν τους πρώτους γεωργικούς πολιτισμούς (νεολιθική περίοδος) δεν είχαν παρατηρήσει την κληρονομικότητα και δεν είχαν μάθει να επωφελούνται από αυτήν, τότε δεν θα είχαν κατορθώσει να εξημερώσουν ζώα και να καλλιεργήσουν φυτά, πραγματοποιώντας επιλεκτικές διασταυρώσεις μεταξύ ατόμων που φέρουν επιθυμητά χαρακτηριστικά. 

Ότι φυσικά ο άνθρωπος είχε παρατηρήσει την κληρονομικότητα στο στοιχειώδες επίπεδό της, ότι δηλαδή «τα όμοια γεννούν όμοια», δεν σημαίνει και ότι την κατανοούσε. Βέβαια αντιλαμβανόταν ότι κάτι μεταφέρεται από τους γονείς προς τους απογόνους ώστε να τους μοιάζουν, αλλά αγνοούσε το τι ακριβώς είναι, πώς μεταφέρεται και δρα.

 

Οι Αρχαίοι Έλληνες φιλόσοφοι 

Η πρώτη καταγεγραμμένη απόπειρα ερμηνείας της ανήκει στον Ιπποκράτη (460-375 π.Χ.), ο οποίος πίστευε στην ιδέα της κληρονομικής μεταβίβασης των επίκτητων χαρακτηριστικών. Ο Ιπποκράτης είχε διατυπώσει μια εκδοχή της υπόθεσης της παγγένεσης, σύμφωνα με την οποία, κάθε μέρος του σώματος αποστέλλει, μέσω του σπέρματος του άνδρα, ένα μικρό αντιπροσωπευτικό του σωμάτιο στη μήτρα της γυναίκας, ώστε από τη συνένωση όλων των σωματίων να σχηματιστεί το έμβρυο. 

Αργότερα, ο Αριστοτέλης (384-322 π.Χ.) διετύπωσε την άποψη ότι το σπέρμα, που κατ’ αυτόν αποτελoύσε μια καθαρμένη μορφή αίματος, περιείχε τα απαραίτητα «ενεργά στοιχεία» για την κατασκευή όλων των τμημάτων του σώματος. Είναι σημαντικό να τονιστεί ότι ο Αριστοτέλης δεν πίστευε όπως ο Ιπποκράτης, ότι μέσω των στοιχείων αυτών κληροδοτούνται καθαυτά τα σωματικά μέρη, αλλά η δυνατότητα, η δυναμική δηλαδή, ώστε να αναπτυχθούν. Αυτή η άποψη του Αριστοτέλη, που είναι πολύ κοντά στους «παράγοντες» του Mendel, ήταν πολύ διορατική στις μέρες που διατυπώθηκε, κάτι όμως που δεν ισχύει για την άποψή του σχετικά με τη δημιουργία του νέου οργανισμού: Ο Αριστοτέλης πίστευε πως μόνο ο άνδρας συμβάλλει στη δημιουργία του νέου οργανισμού, ενώ η γυναίκα, απλώς προσφέρει τα απαραίτητα θρεπτικά συστατικά για την ανάπτυξη του εμβρύου.  Εκφράσεις της καθημερινότητας όπως «Συγγενείς εξ αίματος», «Δεσμοί αίματος», «Το’ χει στο αίμα του…», κ.ά. που επιβιώνουν ως τις μέρες μας, έχουν την καταγωγή τους στις αντιλήψεις του Αριστοτέλη για την κληρονομικότητα. Ο Αριστοτέλης, όπως και ο Ιπποκράτης, πίστευε στην κληρονομική μεταβίβαση των επίκτητων χαρακτηριστικών.

 

Οι προ-μεντελικές απόψεις για την κληρονομικότητα 

Η μινιατούρα του ανθρώπινου οργανισμού που «έβλεπε» ο Hartsoeker

Στις δύο χιλιετίες που μεσολάβησαν από τον Αριστοτέλη ως τον Mendel λίγες ήταν οι νέες ιδέες που διατυπώθηκαν για την κληρονομικότητα. Τον 17ο και 18ο αιώνα εισήχθη η ιδέα του προσχηματισμού, ως έναν βαθμό αποτέλεσμα της επιρροής των προόδων που είχαν επιτευχθεί στη μικροσκοπία. Σύμφωνα με τον προσχηματισμό το έμβρυο, αλλά και ο οργανισμός που αναπτύσσεται από αυτό, βρίσκεται σε προσχηματισμένη μορφή στα αναπαραγωγικά κύτταρα. Μάλιστα μερικοί από τους πρώτους μικροσκόπους, στους οποίους συμπεριλαμβανόταν και ο Nicolas Hartsoeker (που συνανακάλυψε με τον Leeuwenhoek τα σπερματοζωάρια), διατείνονταν ότι έβλεπαν στο ανθρώπινο σπέρμα, μια μινιατούρα του ανθρώπινου οργανισμού, που το μόνο που χρειαζόταν, ήταν να μεγαλώσει ώστε να αναπτυχθεί σε ένα έμβρυο. 

Αντίθετη με τον προσχηματισμό ήταν η θεωρία της επιγένεσης, σύμφωνα με την οποία τα σωματικά μέρη του απογόνου δεν προϋπάρχουν στο σπερματοζωάριο, αλλά σχηματίζονται βαθμιαία στο έμβρυο, εξαιτίας των διαδοχικών μεταμορφώσεων που υφίσταται. Επιχειρήματα υπέρ της θεωρίας της επιγένεσης απετέλεσαν οι λεπτομερειακές περιγραφές της ανάπτυξης γονιμοποιημένων ωαρίων, καθώς και τα πειράματα υβριδισμού μεταξύ φυτών διαφορετικού είδους, που διεξήγαγε ο Γερμανός βοτανολόγος Joseph Kölreuter το 1766. Αν οι απόγονοι ήταν προσχηματισμένοι, τότε πώς μπορούσε να παίρνει στα πειράματά του, από ένα φυτικό είδος ένα άλλο; Επίσης με τα πειράματά του ο Kölreuter απέδειξε ότι για τη δημιουργία του απογόνου συνέβαλαν οι γαμέτες και των δύο φύλων διότι, είτε χρησιμοποιούσε το ωάριο του ενός είδους και τη γύρη του άλλου, είτε αντίστροφα, το υβρίδιο που λάμβανε είχε τα ίδια χαρακτηριστικά και στις δύο περιπτώσεις.

Ένα ακόμη πλήγμα στη θεωρία του προσχηματισμού επέφερε κατά τον 19ο αιώνα η διατύπωση της κυτταρικής θεωρίας, σύμφωνα με την οποία, θεμελιώδης μονάδα της ζωής δεν ήταν οι απροσδιόριστες προσχηματισμένες καταβολές των επιμέρους σωματικών μερών, αλλά τα ορατά στο μικροσκόπιο κύτταρα. Τα πειράματα υβριδισμού του Kölreuter και η κυτταρική θεωρία, απετέλεσαν την βάση της πάνω στην οποία στηρίχθηκε η έρευνα που διεξήγαγε ο Mendel. 

Στις αρχές του 19ου αιώνα ο Γάλλος βιολόγος Jean-Baptiste Lamarck, συστηματοποιεί στο βιβλίο του «Έρευνα στην οργάνωση των έμβιων όντων» τη Θεωρία της κληρονομικής μεταβίβασης των επίκτητων χαρακτηριστικών, την οποία εισηγήθηκε, όχι ως μια ερμηνεία της κληρονομικότητας, αλλά ως μηχανισμό με τον οποίο προχωρά η εξέλιξη. Ο Lamarck αμφισβήτησε την κυρίαρχη άποψη της εποχής του ότι τα είδη παραμένουν αμετάβλητα, υποστηρίζοντας ότι αυτό ισχύει μόνο όταν το περιβάλλον διατηρείται σταθερό. Σύμφωνα με την αντίληψή του, το περιβάλλον υπαγορεύει στους οργανισμούς τις μεταβολές που πρέπει να αναπτύξουν, ώστε να μπορούν να καλύπτουν τις ανάγκες που τους θέτει. Έτσι, μια περιβαλλοντική μεταβολή μπορεί να οδηγήσει στην εντατική χρήση ενός σωματικού τμήματος, που βοηθά τον οργανισμό να ανταποκριθεί σε αυτήν ή, σε αντίθετη περίπτωση, να το καταδικάσει σε αχρηστία. Τα σωματικά τμήματα που χρησιμοποιούνται εντατικά, γίνονται μεγαλύτερα και ισχυρότερα, ενώ όσα περιέρχονται σε αχρηστία ατροφούν (Αρχή της Χρήσης και της Αχρηστίας). Ο Lamarck πίστευε ότι τέτοιες μεταβολές των σωματικών τμημάτων που έχουν αναπτυχθεί κατά τη διάρκεια της ζωής ενός οργανισμού, μπορούν να κληροδοτηθούν στους απογόνους του. (Αρχή της κληρονομικής μεταβίβασης των επίκτητων χαρακτηριστικών). Χαρακτηριστικό παράδειγμα της λαμαρκιανής αντίληψης για την εξέλιξη, αποτελεί ο λαιμός των καμηλοπαρδάλεων που έγινε υψηλός, λόγω της εντατικής χρήσης του, κατά την προσπάθεια των ζώων να φτάσουν στα ολοένα υψηλότερα φυλλώματα και της μεταβίβασης αυτού του χαρακτηριστικού στις επόμενες γενιές. 

Friedrich Leopold August Weismann (1834 – 1914)

Η ιδέα του Lamarck δεν αμφισβητήθηκε σοβαρά κατά τη διάρκεια του 19ου αιώνα, άλλωστε μεταξύ αυτών που την αποδέχονταν περιλαμβανόταν και ο Κάρολος Δαρβίνος. Αμφισβητήθηκε όμως, βάσιμα το 1883 όταν ο Γερμανός βιολόγος August Weismann ανακοίνωσε τα αποτελέσματα ενός κάπως απλοϊκού πειράματος που είχε πραγματοποιήσει για να την ελέγξει. Μετά από τον ακρωτηριασμό της ουράς 68 λευκών ποντικών διεπίστωσε το αναμενόμενο: Κανένας από τους 901 συνολικά απογόνους, που είχαν παραχθεί μετά από 5 γενιές, δεν είχε κληρονομήσει το επίκτητο γνώρισμα (κομμένη ουρά) των γονέων της πατρικής γενιάς.  Ο Weismann, μερικά χρόνια αργότερα, δημοσίευσε (1866 η γερμανική έκδοση, 1893 η αγγλική) μια θεωρία της κληρονομικότητας, τη θεωρία του βλαστικού πλάσματος στην οποία υπεστήριζε ότι οι πολυκύτταροι οργανισμοί αποτελούνται από το βλαστικό πλάσμα και το σωματικό πλάσμα. Το βλαστικό πλάσμα που συνίσταται από τα βλαστικά κύτταρα (ωάρια και σπερματοζωάρια), είναι αναλλοίωτο από τις μεταβολές του περιβάλλοντος και δυνητικά αθάνατο, μεταβιβάζει δε το «κληρονομικό υλικό» που περιέχει στο σωματικό πλάσμα αλλά και στην επόμενη γενιά. Αντιθέτως οι ιστοί του σώματος αποτελούνται από το σωματικό πλάσμα, που είναι θνητό, υφίσταται τις επιδράσεις του περιβάλλοντος και ενώ δέχεται «κληρονομικό υλικό» από το βλαστικό πλάσμα, δεν το μεταβιβάζει σε αυτό. Έτσι καμία μεταβολή του σωματικού πλάσματος, που μπορεί να προκληθεί από το περιβάλλον ως επίκτητο γνώρισμα, δεν μπορεί να μεταβιβαστεί, μέσω του βλαστικού πλάσματος, στην επόμενη γενιά. Με τη θεωρία αυτή ο Weismann εκτός από το ότι στήριξε θεωρητικά την απόρριψη της μεταβίβασης των επίκτητων χαρακτηριστικών, προλείανε το έδαφος για την αποδοχή της χρωμοσωμικής θεωρίας της κληρονομικότητας (σύμφωνα με την οποία τα γονίδια εδράζονται στα χρωμοσώματα) και συνέβαλε στην αποδοχή της εργασίας του Mendel, η οποία αν και είχε διατυπωθεί τo 1866, είχε αγνοηθεί ως το 1900.

 

Ετικέτες:

Ο σχολιασμός έχει κλείσει