Cod de acces la site

Dacă vă aflați lângă un cimpanzeu, privindu-l față în față și având un contact vizual susținut, se întâmplă ceva interesant, ceva care este alternativ emoționant, derutant și cam înfiorător. Atunci când privești această fiară, îți dai seama brusc că fața care te privește înapoi este cea a unui individ sensibil, care este recunoscut ca fiind rudă. Nu te poți abține să nu te întrebi: Ce se întâmplă cu oamenii ăștia cu designul inteligent?

Chimpanzeii sunt rude apropiate ale oamenilor, dar nu sunt identice cu noi. Noi nu suntem cimpanzei. Cimpanzeii excelează la cățăratul în copaci, dar noi îi întrecem net la rutinele cu bârne de echilibru; ei sunt acoperiți de păr, în timp ce la noi există doar câte un tip ocazional cu umerii foarte păroși. Cu toate acestea, diferențele esențiale rezultă din modul în care ne folosim creierul. Cimpanzeii au o viață socială complexă, joacă politici de putere, se trădează și se ucid unii pe alții, fabrică unelte și învață utilizarea uneltelor de la o generație la alta într-un mod care poate fi calificat drept cultură. Ei pot chiar să învețe să facă operații logice cu simboluri și au un simț relativ al numerelor. Cu toate acestea, aceste comportamente nu se apropie nici pe departe de complexitatea și nuanțele comportamentelor umane și, după părerea mea, nu există nici cea mai mică dovadă științifică că cimpanzeii au estetică, spiritualitate sau o capacitate de ironie sau de emoție.

Ce explică aceste diferențe? În urmă cu câțiva ani, a fost realizat cel mai ambițios proiect din istoria biologiei: secvențierea genomului uman. Apoi, cu doar patru luni în urmă, o echipă de cercetători a anunțat că a secvențiat la fel de bine genomul complet al cimpanzeului. Oamenii de știință știu de mult timp că cimpanzeii și oamenii au în comun aproximativ 98% din ADN. În sfârșit, însă, se poate sta jos cu două suluri de hârtie tipărită pe calculator, se poate face un marș prin cele două genomuri și se poate vedea exact unde se află diferența noastră de 2 procente.

Date fiind diferențele exterioare, pare rezonabil să ne așteptăm să găsim diferențe fundamentale în porțiunile din genom care determină creierul cimpanzeului și al omului – rezonabil, cel puțin, pentru un neurobiolog brainocentric ca mine. Dar, după cum se dovedește, creierul cimpanzeului și creierul uman nu diferă aproape deloc în ceea ce privește fundamentele lor genetice. Într-adevăr, o privire atentă la genomul cimpanzeului dezvăluie o lecție importantă despre cum funcționează genele și evoluția și sugerează că cimpanzeii și oamenii sunt mult mai asemănători decât ar putea crede chiar și un neurobiolog.

ADN-ul, sau acidul dezoxiribonucleic, este alcătuit din doar patru molecule, numite nucleotide: adenină (A), citozină (C), guanină (G) și timină (T). Cartea de coduri a ADN-ului pentru fiecare specie este formată din miliarde de aceste litere într-o ordine precisă. Dacă, atunci când ADN-ul este copiat într-un spermatozoid sau într-un ovul, o nucleotidă este copiată greșit din greșeală, rezultatul este o mutație. Dacă mutația persistă de la o generație la alta, aceasta devine o diferență de ADN – una dintre multele distincții genetice care separă o specie (cimpanzeii) de alta (oamenii). În genomurile care implică miliarde de nucleotide, o minusculă diferență de 2 procente se traduce în zeci de milioane de diferențe ACGT. Iar acea diferență de 2 procente poate fi foarte larg distribuită. Oamenii și cimpanzeii au fiecare undeva între 20.000 și 30.000 de gene, astfel încât este probabil să existe diferențe de nucleotide în fiecare genă.

Pentru a înțelege ce deosebește ADN-ul cimpanzeilor de cel al oamenilor, trebuie mai întâi să ne întrebăm: Ce este o genă? O genă este un șir de nucleotide care specifică modul în care trebuie să fie produsă o singură proteină distinctivă. Chiar dacă aceeași genă la cimpanzei și la oameni diferă cu un A aici și un T acolo, rezultatul poate fi lipsit de consecințe. Multe diferențe de nucleotide sunt neutre – atât mutația, cât și gena normală determină producerea aceleiași proteine. Cu toate acestea, având în vedere diferența corectă de nucleotide între aceeași genă din cele două specii, proteinele rezultate pot diferi ușor în ceea ce privește construcția și funcția.

S-ar putea presupune că diferențele dintre genele cimpanzeilor și ale oamenilor se rezumă la acest tip de erori tipografice: o nucleotidă este schimbată cu o alta diferită și modifică gena în care se află. Dar o privire atentă la cele două cărți de coduri relevă foarte puține astfel de cazuri. Iar greșelile de scriere care apar ocazional urmează un tipar convingător. Este important de reținut că genele nu acționează singure. Da, fiecare genă reglează construcția unei proteine specifice. Dar ce îi spune acelei gene când și unde să construiască acea proteină? Reglementarea este totul: este important să nu porniți genele legate de pubertate în timpul, să zicem, copilăriei, sau să activați genele care sunt legate de culoarea ochilor în vezica urinară.

În lista de coduri ADN, aceste informații critice sunt conținute într-o scurtă porțiune de As și Cs și Gs și Ts care se află chiar înainte de fiecare genă și acționează ca un comutator care activează sau dezactivează gena. Întrerupătorul, la rândul său, este activat de proteine numite factori de transcripție, care activează anumite gene ca răspuns la anumiți stimuli. În mod firesc, fiecare genă nu este reglată de propriul factor de transcripție distinct; în caz contrar, un cod de până la 30.000 de gene ar necesita 30.000 de factori de transcripție – și încă 30.000 de gene pentru a le codifica. În schimb, un singur factor de transcripție poate acționa pe o serie de gene înrudite din punct de vedere funcțional. De exemplu, un anumit tip de rănire poate activa un factor de transcripție care activează o serie de gene în globulele albe din sânge, declanșând inflamația.

Este esențial să existe un comutator precis. Imaginați-vă consecințele dacă unele dintre aceste modificări mărunte ale nucleotidelor ar apărea într-o proteină care se întâmplă să fie un factor de transcripție: Dintr-o dată, în loc să activeze 23 de gene diferite, proteina ar putea încărca 21 sau 25 dintre ele – sau ar putea să le activeze pe cele 23 obișnuite, dar în proporții diferite de cele normale. Dintr-o dată, o diferență minoră de nucleotide ar fi amplificată într-o rețea de diferențe de gene. (Și imaginați-vă ramificațiile dacă proteinele modificate sunt factori de transcripție care activează genele care codifică încă alți factori de transcripție!). Atunci când se compară genomul cimpanzeului și cel uman, unele dintre cele mai clare cazuri de diferențe de nucleotide se regăsesc în genele care codifică factori de transcripție. Aceste cazuri sunt puține, dar au implicații de anvergură.

Genomul cimpanzeilor și cel al oamenilor dezvăluie și un istoric al altor tipuri de diferențe. În loc de o mutație simplă, în care o singură nucleotidă este copiată incorect, luați în considerare o mutație de inserție, în care un A, C, G sau T în plus este introdus, sau o mutație de deleție, prin care un nucleotid este eliminat. Mutațiile de inserție sau de deleție pot avea consecințe majore: Imaginați-vă mutația de deleție care transformă propoziția „Vreau mousse la desert” în „Vreau șoricel la desert”, sau mutația de inserție implicită în „M-a refuzat la o întâlnire după ce am rugat-o să meargă la bowling cu mine”. Uneori, este implicată mai mult decât o singură nucleotidă; porțiuni întregi ale unei gene pot fi eliminate sau adăugate. În cazuri extreme, gene întregi pot fi șterse sau adăugate.

Mai important decât modul în care apar modificările genetice – prin inserție, deleție sau mutație directă – este locul din genom în care acestea apar. Rețineți că, pentru ca aceste modificări genetice să persiste de la o generație la alta, ele trebuie să transmită un anumit avantaj evolutiv. Atunci când se examinează diferența de 2 procente dintre oameni și cimpanzei, genele în cauză se dovedesc a fi importante din punct de vedere evolutiv, deși banale. De exemplu, cimpanzeii au mult mai multe gene legate de olfacție decât noi; ei au un simț al mirosului mai bun pentru că noi am pierdut multe dintre aceste gene. Distincția de 2 procente implică, de asemenea, o fracțiune neobișnuit de mare de gene legate de sistemul imunitar, de vulnerabilitatea la paraziți și de bolile infecțioase: Cimpanzeii sunt rezistenți la malarie, iar noi nu suntem; noi tratăm tuberculoza mai bine decât ei. O altă fracțiune importantă din acel 2 la sută implică gene legate de reproducere – genul de diferențe anatomice care împart o specie în două și le împiedică să se încrucișeze.

Toate acestea au sens. Totuși, cimpanzeii și oamenii au creiere foarte diferite. Așadar, care sunt genele specifice creierului care au evoluat în direcții foarte diferite la cele două specii? Se pare că nu există aproape niciuna care să se potrivească. Și acest lucru are foarte mult sens. Examinați la microscop un neuron din creierul uman, apoi faceți același lucru cu un neuron din creierul unui cimpanzeu, al unui șobolan, al unei broaște sau al unui melc de mare. Toți neuronii arată la fel: dendrite fibroase la un capăt, un cablu axonal la celălalt. Toți funcționează cu același mecanism de bază: canale și pompe care deplasează sodiu, potasiu și calciu, declanșând un val de excitație numit potențial de acțiune. Toate au un complement similar de neurotransmițători: serotonină, dopamină, glutamat și așa mai departe. Toate sunt aceleași blocuri de bază.

Principala diferență constă în numărul mare de neuroni. Creierul uman are de 100 de milioane de ori numărul de neuroni pe care îl are creierul unui melc de mare. De unde provin aceste diferențe de cantitate? La un moment dat în dezvoltarea lor, toți embrionii – fie că este vorba de om, cimpanzeu, șobolan, broască sau melc – trebuie să aibă o singură primă celulă angajată spre a genera neuroni. Acea celulă se divide și dă naștere la 2 celule; acestea se divid în 4, apoi în 8, apoi în 16. După o duzină de runde de diviziune celulară, aveți aproximativ suficienți neuroni pentru a face să funcționeze un melc. Încă vreo 25 de runde și veți obține un creier uman. Oprește-te cu câteva runde mai puțin și, la aproximativ o treime din dimensiunea unui creier uman, ai unul pentru un cimpanzeu. Rezultate extrem de diferite, dar relativ puține gene reglează numărul de runde de diviziune celulară în sistemul nervos înainte de a se opri. Și tocmai unele dintre aceste gene, cele implicate în dezvoltarea neuronală, apar pe lista de diferențe dintre genomul cimpanzeului și cel uman.

Asta este; aceasta este soluția de 2 la sută. Ceea ce este șocant este simplitatea ei. Oamenii, pentru a fi oameni, nu au nevoie să fi evoluat gene unice care să codifice pentru tipuri de neuroni sau neurotransmițători complet noi, sau un hipocampus mai complex (cu îmbunătățiri rezultate în ceea ce privește memoria), sau un cortex frontal mai complex (din care obținem capacitatea de a amâna gratificarea). În schimb, capacitatea noastră cerebrală ca specie rezultă din faptul că avem un număr uriaș de doar câteva tipuri de neuroni de serie și din numărul exponențial mai mare de interacțiuni dintre aceștia. Diferența constă în cantitatea pură: Distincțiile calitative apar din numărul mare. Genele pot avea ceva de-a face cu această cantitate și, prin urmare, cu complexitatea calității care apare. Cu toate acestea, nicio genă sau genom nu ne poate spune vreodată ce fel de calități vor fi acestea. Amintiți-vă acest lucru atunci când dumneavoastră și cimpanzeul veți fi ochi în ochi, încercând să înțelegeți de ce celălalt vi se pare vag familiar.