Mit „Śmieciowego DNA”

Wielu biologów, genetyków i innych naukowców kieruje się w swych badaniach twierdzeniami teorii ewolucji. Nierzadko prowadzi to do błędnych wniosków. Na przykład pierwsi darwiniści uważali wyrostek robaczkowy, przysadkę mózgową oraz migdałki za organy szczątkowe — ewolucyjne dziedzictwo po naszych przodkach. Wynikało to z przeświadczenia o całkowitej nieużyteczności tych narządów. Jednak z czasem odkryto ich funkcje w organizmie i ewolucjoniści musieli zrewidować stanowisko w tej sprawie. Coś podobnego zdarzyło się ostatnio w genetyce. Wczesne badania zdawały się wskazywać, że około 98 procent DNA ludzi i zwierząt nie spełnia żadnej funkcji. Dlatego wielu zwolenników ewolucjonizmu nazywało te obszary DNA „ewolucyjnymi śmieciami”. Opinia owa szybko się przyjęła. Jednak i w tym wypadku założenia oparte na teorii Darwina okazały się mylne. Naukowcy ustalili bowiem, że to „śmieciowe” DNA odpowiada za powstawanie specjalnych łańcuchów RNA (kwasu rybonukleinowego), nieodzownych dla procesów życiowych. Jak oświadczył John S. Mattick, dyrektor australijskiego Instytutu Biologii Molekularnej Uniwersytetu w Queenslandzie, pochopne przyjęcie teorii „śmieciowego” DNA to

„klasyczny przypadek ignorowania faktów przez dominujący trend w nauce. W tym wypadku trwało to ćwierć wieku”.

Wspomniany naukowiec dodaje, że ten błąd „może z powodzeniem przejść do historii jako jedna z największych pomyłek w historii biologii molekularnej” (Świat Nauki, grudzień 2003).

                                                      \

                                                   Rozważ dowody

Jesteś na odległej, bezludnej wyspie. Idziesz plażą i dostrzegasz głaz z napisem „John 1800”. Czy pomyślisz, że skoro wyspa jest odludna i niezamieszkana, to napis ten pojawił się wskutek działania wiatru bądź wody? Na pewno nie. Wyciągniesz słuszny wniosek, że wyryła go jakaś osoba. Dlaczego? Po pierwsze, ciąg poprawnie ułożonych liter i cyfr — obojętnie w jakim języku — nie pojawia się samoistnie. Po drugie, sensowna informacja musi pochodzić z inteligentnego źródła.

W życiu codziennym stykamy się z informacjami mającymi postać na przykład liter zwykłego alfabetu, alfabetu brajla, obrazków, nut, słowa mówionego, znaków dawanych rękami, sygnałów radiowych oraz programów komputerowych wykorzystujących system binarny. Nośnikiem informacji może być prawie wszystko — od papieru i atramentu po światło i fale radiowe. Bez względu na użyty nośnik ludzie zazwyczaj łączą sensowne informacje z kimś odznaczającym się inteligencją. O dziwo, zupełnie inaczej podchodzą do informacji zawartych w żywej komórce. Według ewolucjonistów dane te znalazły się tam przez przypadek bądź same się w jakiś sposób zapisały. Ale czy rzeczywiście tak było? Rozważmy dowody.

Czy złożone informacje mogą zapisać się same?

Jądro niemal każdej żywej komórki w naszym organizmie zawiera molekuły kwasu deoksyrybonukleinowego (DNA), w których w zdumiewający sposób zakodowano informacje genetyczne. Molekuła DNA składa się z dwóch długich, oplatających się nici i przypomina spiralnie skręconą drabinkę. DNA można przyrównać do jakiegoś przepisu lub do programu, który kieruje tworzeniem, wzrostem, działaniem oraz reprodukcją bilionów komórek organizmu. Podstawowe składniki DNA to nukleotydy, które w zależności od rodzaju zawartej w nich zasady azotowej są oznaczane literami A, C, G i T. Te cztery litery niczym litery alfabetu mogą się łączyć w najróżniejszy sposób i tworzyć „zdania” — instrukcje, które sterują replikacją oraz innymi procesami wewnątrzkomórkowymi.

Cały zestaw informacji przechowywany w DNA nosi nazwę genomu. Niektóre sekwencje liter w twoim DNA są właściwe tylko tobie, ponieważ znajdują się w nim informacje dziedziczne — na przykład kolor oczu i skóry oraz kształt nosa. Krótko mówiąc, twój genom przypomina olbrzymią bibliotekę z instrukcjami dotyczącymi każdej części twego ciała, a efektem końcowym jesteś właśnie ty.

Jak duża jest ta „biblioteka”? Długość genomu wynosi około sześciu miliardów nukleotydów. Gdyby litery, którymi je oznaczono, zapisać na papierze, to zdaniem naukowców zajmujących się mapą ludzkiego genomu można by nimi zapełnić 200 tomów, każdy wielkości 1000-stronicowej książki telefonicznej.

Powyższe fakty można skojarzyć ze zdumiewającymi słowami, którymi jakieś 3000 lat temu pisarz biblijnej Księgi Psalmów zwrócił się do Boga: „Oczy twoje widziały nawet mój zarodek, a w twej księdze były zapisane wszystkie jego cząstki” (Psalm 139:16). Rzecz jasna nie był to jakiś wywód naukowy. Psalmista prostym językiem wyraził zaskakująco poprawny pogląd, który ukazuje niezwykłą mądrość i moc Boga. Spostrzeżenie to w niczym nie przypomina innych starożytnych poglądów religijnych, zakorzenionych w mitologii i przesądach.

Kto skompletował „bibliotekę”?

Skoro rozsądek podpowiada, że wyryty na głazie napis „John 1800” musiał mieć jakiegoś inteligentnego autora, to czyż nie mają go również nieskończenie bardziej złożone i bogate w treść informacje zawarte w DNA? Informacja pozostaje informacją — niezależnie od tego, gdzie się na nią natrafia lub co jest jej nośnikiem. Jak zauważa informatyk i doktor chemii Donald Johnson, prawa fizyczne i chemiczne nie są przecież zdolne stworzyć złożonych danych ani systemów mających je przetwarzać. A im bardziej rozbudowane informacje wchodzą w grę, tym większej inteligencji potrzeba do ich zapisania. Słowa „John 1800” mogło napisać nawet dziecko. Ale autorem kodu życia mógł być tylko jakiś nadludzki umysł. Prócz tego ilekroć odkryje się nowe fakty, „złożoność świata biologii okazuje się większa o całe rzędy wielkości” — donosi czasopismo Nature.

Twierdzenie, że obszerny zbiór informacji zawartych w DNA powstał w wyniku przypadkowych, niekontrolowanych procesów, kłóci się zarówno ze zdrowym rozsądkiem, jak i z ludzkim doświadczeniem. To właśnie takie twierdzenie wymaga ślepej wiary.

Chcąc usunąć Boga z pola widzenia, ewolucjoniści już nieraz wyciągali wnioski, które później okazywały się błędne. Rozważmy na przykład pogląd, jakoby nasz genom w 98 procentach składał się ze „śmieci” — czyli przypominał bibliotekę pełną książek z miliardami bezużytecznych słów.

Czy to naprawdę „śmieci”?

Biolodzy dłuższy czas utrzymywali, że DNA zawiera tylko i wyłącznie instrukcje dotyczące syntezy białek. Okazało się jednak, że fragmenty kodujące białka stanowią zaledwie około 2 procent genomu. Po co nam pozostałe 98 procent DNA? Jak powiedział John Mattick z Instytutu Biologii Molekularnej Uniwersytetu Stanu Queensland w Brisbane (Australia), tę zagadkową część DNA „natychmiast zaczęto uważać za ewolucyjne śmieci”.

Określenie „śmieciowe” DNA podobno ukuł ewolucjonista Susumu Ohno. W artykule poświęconym temu zagadnieniu napisał, że reszta sekwencji DNA „to pozostałości po nieudanych eksperymentach natury”. Następnie dodał: „Skoro w ziemi porozrzucane są skamieniałe szczątki wymarłych gatunków, to czy można się dziwić, że również w naszym genomie pełno jest resztek wymarłych genów?”.

Jak ta koncepcja wpłynęła na badania genetyków? Zdaniem biologa molekularnego Wojciecha Makałowskiego wspomniany pogląd „odstręczył większość badaczy od zajmowania się niekodującym [śmieciowym] DNA”. Tylko nieliczni naukowcy, „narażając się na wyśmianie, zgłębiali to niepopularne zagadnienie. Dzięki ich wysiłkom na początku lat dziewięćdziesiątych XX wieku zaczęto inaczej postrzegać śmieciowe DNA”. Makałowski podkreśla, że to, co niegdyś uważano za „śmieci”, teraz biolodzy zazwyczaj nazywają „genomowymi klejnotami”.

Jak twierdzi John Mattick, teoria o „śmieciowym” DNA to klasyczny przykład „ignorowania faktów przez dominujący trend w nauce”. Dodaje też: „Niezauważone następstwa tych faktów (…) [mogą] z powodzeniem przejść do historii jako jedna z największych pomyłek w historii biologii molekularnej” (Świat Nauki, grudzień 2003). Nie ulega zatem wątpliwości, że prawdę naukową trzeba ustalać na podstawie dowodów, a nie — popularnych poglądów. Skoro tak, to co o roli „śmieciowego” DNA mówią wyniki najnowszych badań?

Po co nam te „śmieci”?

Rozważmy przykład. Fabryka samochodów wyposażona jest w maszyny wytwarzające różne części. Ale to nie wystarczy, żeby powstał samochód. Na linii montażowej muszą też być urządzenia i systemy, które po kolei składają te części, a także aparatura służąca do kontroli i regulacji. Te same procesy zachodzą w żywej komórce. Do części samochodowych można przyrównać obecne tam białka. A co uznać za odpowiednik urządzeń niezbędnych do poskładania i wyregulowania poszczególnych części? Właśnie „śmieciowe” DNA! Zdaniem badaczy znaczna jego część zawiera instrukcje dotyczące złożonych cząsteczek nazywanych regulatorowymi RNA (kwasu rybonukleinowego), które odgrywają kluczową rolę w rozwoju, dojrzewaniu oraz funkcjonowaniu komórki.

„Samo istnienie tych niezwykłych regulatorów sugeruje, że nasze rozumienie najbardziej podstawowych rzeczy (…) było niewiarygodnie naiwne” — oświadczył na łamach czasopisma Nature matematyk i biolog Joshua Plotkin.

Wydajnie pracująca fabryka potrzebuje też skutecznych systemów łączności. Tak samo jest z komórką. Tony Pawson, biolog z Uniwersytetu w Toronto, wyjaśnia: „W komórkach przekazywaniu informacji nie służą jakieś proste, pojedyncze szlaki, lecz rozbudowane sieci”, toteż cały ten proces jest „nieskończenie bardziej złożony”, niż wcześniej sądzono. Rzeczywiście, jak przyznał Leonid Kruglyak, genetyk z Uniwersytetu Princeton, „wiele mechanizmów i zasad rządzących procesami między- i wewnątrzkomórkowymi dalej pozostaje tajemnicą”.

Kolejne odkrycia dotyczące komórki ukazują coraz wyższy stopień jej uporządkowania i złożoności. Dlaczego więc tyle osób wciąż twierdzi, że życie oraz najbardziej skomplikowany system informacji znany człowiekowi to rezultaty ślepej ewolucji?

Cały DNA zawarty w pojedynczej komórce ludzkiego ciała miałby po rozwinięciu około dwóch metrów długości. Gdyby natomiast DNA ze wszystkich komórek organizmu (których jest jakieś 100 bilionów) połączyć w jeden łańcuch, to według pewnych szacunków jego długość byłaby prawie 670 razy większa niż podwojona odległość Ziemi od Słońca. Przebycie tego dystansu z prędkością światła zajęłoby około 185 godzin.

 

3 responses to “Mit „Śmieciowego DNA”

  1. Pingback: Czy nieaktywne receptory węchowe mogą stanowić dowód wspulnego pochodzenia zwierząt i ludzi? | BioSławek

  2. nie mozna tu wklejac linkow, czy co? staram sie jakis czas wkleic linki do artykulow o tym, ze najstarszy odnaleziony w historii pajak jest ‚odporny’ na ewolucje, oraz, ze smieciowe dna nie jest juz smieciowym dna i za kazdym razem po opublikowaniu komentarzu, post sie nie pojawia.

Skomentuj

Please log in using one of these methods to post your comment:

Logo WordPress.com

Komentujesz korzystając z konta WordPress.com. Log Out / Zmień )

Zdjęcie z Twittera

Komentujesz korzystając z konta Twitter. Log Out / Zmień )

Facebook photo

Komentujesz korzystając z konta Facebook. Log Out / Zmień )

Google+ photo

Komentujesz korzystając z konta Google+. Log Out / Zmień )

Connecting to %s