Asztrobiológia

[laikus]

Ez meg már tényleg sokkoló. Legalább is számomra.
A monarch lepkék. (Monarch Butterfly)
Generációkon átívelő öröklődési program...

[rasta27]

[Sphaerion]

Nagyon érdekes diskurzus. Valójában csak most fedeztem fel. Laikus igen jó helyen kapisgál. Rigelnek igen nagy tisztelője vagyok, mert számos alkalommal bizonyította más topicokban, hogy matekból mennyivel jobb nálam, de most azt kell mondjam, hogy a korábbi, nagyívű egyedfejlődési levezetése számos ponton igencsak sántít. Valójában nem tudom, hogy az emberi DNS 3 milliárd bázispárja ráfér-e egy CD-re, de ez talán nem is annyira lényeges. (de ha már itt tartunk, nem tudom, figyelembe vettétek-e, hogy a DNS nem binárisan, hanem négyes számrendszerben kódol) Mindenesetre mostanában az látszik bizonyítottnak, hogy a DNS sokkal több mindent kódol, mint korábban gondoltuk. Nemcsak a fizikai struktúrát, hanem a viselkedés egyes elemeit is. Egypetéjű ikerpárokon végzett megfigyelésekből tudjuk, hogy még olyan elképesztő viselkedési apróságok is a DNS-től eredhetnek, hogy ki hogyan keveri a kávét... A madarak fészeképítési viselkedéséről nem is beszélve. Sőt, mi több!! Számos, egymással közel rokon madárfaj kereszteződését olyan bonyolult viselkedési mintázat akadályozza meg, mint a násztánc. Ismeretes a Darwin-pintyek esete. Ezek nagyon hasonló fajok. Azonban a násztáncuk különböző. A tojók a násztánc alapján "ismerik" fel a fajukhoz tartozó hímeket és csak rájuk reagálnak pozitívan. A násztánc elemei azonban nem tanultak. Minden bizonnyal a DNS kódolja. Vagy gondoljunk a kakukkra. (bármi másra is gondolhatunk, de most ez jut eszembe egy tavalyi emlék nyomán). A kakukk ugyebár kakukkol. Gyerekkoromban azt mondta nagyapám, hogy meg kell számolni, hogy hányat kakukkol és annyi évig fogok élni. Azóta szorgalmasan számolom. (szerencsére ha egyszer elkezdi, akkor elég sokáig bírja) Tavaly tavasszal egy kellemesnek ígérkező hétvégét töltöttem a Mátrában. Azonban volt egy kakukk... Szombat délutánra gyakorlatilag már az őrületbe kergetett, mert órákon keresztül kakukkolt megállás nélkül, monotonon, szüntelenül, végeérhetetlenül. Nyilván a párzási időszak hormonális hajtóereje vezérelte. Ha nagyapámnak igaza volt, matuzsálemi kort fogok megélni. De gondoljuk meg; a kakukk más madarak fészkébe rakja a tojásait. Többnyire nála kisebb testű madarak költik ki a fiókáját. Pl vörösbegyek. Teljesen más, fajra jellemző hangrepertoárral. A kakukkfióka soha nem hallja a szülei hangját. Ellenkezőleg, teljesen más hangokat hall. Ennek ellenére amikor ivarérett lesz és párt akar találni, pontosan úgy kezd kakukkolni, mintha tanulta volna... Nincs más magyarázat, minthogy a DNS-e kódolja.
A fajra jellemző násztánc, hangok ráadásul nem közvetlenül a DNS irányításával jönnek létre. Van egy közvetítő. Ez nem más, mint az idegrendszer. Ezért a dolog bonyolultabb, mint első ránézésre gondolnánk. Ugyanis a DNS tervrajznak létre kell hoznia egy olyan bonyolult struktúrát, mint az idegrendszer, ami ráadásul rendelkezik bizonyos "beépített" funkciókkal is. (sok egyéb, nem kevésbé fontos funkció mellett)
Informatikai szóhasználattal azt mondhatnánk, hogy a DNS tervei alapján létrejön egy olyan hardver, ami már rendelkezik egy "alap" operációs rendszerrel. Innen már csak laza levezetésképpen említeném meg a tejcukor operont. Tankönyvi példa. Nem véletlenül, hiszen jól jellemzi az evolúció automatizmusát. Ez sokkal egyszerűbb mechanizmus. Bizonyos sejtek rendelkeznek a tejcukorbontás képességével. Azonban hülyeség lenne a tejcukorbontó enzimet (laktamáz) folyamatosan termelni, mert nem valószínű, hogy tejcukor állandóan jelen van a környezetben. Ezért a tejcukorbontó fehérjét (enzimet) termelő gén mellett van egy ún. szupresszor gén, ami elnyomja a laktamázt kódoló gén működését. Azonban amikor laktóz (tejcukor) kerül a környezetbe, akkor a laktózmolekula kémiailag kapcsolódik a szupresszor génhez. Ezzel kicsit megváltoztatja a térszerkezetét, ami éppen elegendő ahhoz, hogy ne tudja tovább kifejteni szupresszor hatását. Így a laktamázt kódoló gén felszabadul a gátlás alól és elkezd tejcukorbontó enzimet termelni. Vagyis a tejcukor végső soron maga váltja ki az őt lebontó enzim termelését. Zseniális, nem? A szervezet tele van ilyen automatizmusokkal. Az idegrendszerünk is tele van a génjeink által előre programozott mintákkal. Ezért van az, hogy még véletlenül sem fordul elő, hogy a fecske gólyafészket kezd építeni, vagy a kakukk huhogással próbálkozik.
De már hallom is a kérdést... Nem, nem tudjuk pontosan hogyan működik. Minden bizonnyal nagyon bonyolult, többszörösen áttételes mechanizmusokon keresztül. Rigelnek abban igaza volt, hogy a természet kihasználja a kémia, biológia, fizika, sőt biokémia, biofizika, ésatöbbi minden lehetőségét. (itt mondjuk kicsit tetten érhető, hogy valójában egy természet (természettudomány) van, csak mi igyekszünk - nyilván a jobb kezelhetőség érdekében - részekre darabolni, tudományterületekre osztani, de a valós folyamatok fittyet hánynak az általunk húzott tudományterületi határoknak és kedvük szerint sétafikálnak egyikből a másikba szüntelenül oda-vissza).
És most jön a durva rész. A DNS legnagyobb része nem kódol semmit! Ún. struktúrális DNS. Funkciótlan. Mellesleg ez az egyik legjobb molekuláris bizonyítéka az evolúció "vak" voltának. A DNS-t érintő mutációk többségének nincs semmiféle hatása. Éppen ezért. Olyan DNS részeket érint, amelyeknek nincs semmilyen funkciójuk. Passzív részek. Passzívan, mechanisztikusan lemásolódnak és öröklődnek, de ennek nincs semmi értelme és hatása. Előfordul, hogy bizonyos DNS szakaszok megtöbbszöröződnek, de ha az eredeti szakasznak nem volt funkciója, akkor az új szakasznak se lesz. Azonban a DNS másoló rendszer szolgaian másolja az egész mintát, nem nézi, hogy melyik résznek van értelme. Így fordulhat elő, hogy például egy lepkének több génje van, mint az embernek. Nem az a lényeg, hogy hány nukleotidunk van, hanem az, hogy hánynak van tényleges funkciója.
De emeljük a tétet! Valójában a funkcióval rendelkező DNS szakaszoknak csak kisebbik része kódol fehérjét. A többi az anyagcsere folyamatok szabályozásában vesz részt. Így ha az a kérdés, hogy a szervezetünk felépítésében hány nukleotidunk játszik szerepet, akkor az a válasz, hogy 3 milliárdnál biztosan kevesebb. Esetleg lényegesen kevesebb.
Így szép látni, hogy bár a természet pazarló, mégis meglepően kevés információból milyen bonyolult szervezetek létrehozására képes.
Erről pedig eszembe jut az életjáték. (Karl Sigmund, Az élet játékai, Akadémia kiadó, 1995) Ez remekül illusztrálja, hogy néhány pofonegyszerű szabály alkalmazásával is igen bonyolult állapotok fejlődhetnek ki idővel. Jó szívvel ajánlom.

Még kicsit visszatérve a topicindító hozzászólásokhoz: ha már sci-firől volt szó, mert ezt nem tudom megállni: senki sem említette a sci-fi egyik nagy öregjét. Aki szinte megteremtette a műfajt. Aki egyébiránt biokémikus volt. Aki idén lenne 96 éves. És akinek a robotika törvényeit köszönhetjük.

Isaac Asimovot

[laikus]

Üdv Sphaerion!

Örülök, hogy itt vagy. Épp most néztem meg az alábbi 2 videót. Kapcsolódik a témához.




Lesz még kérdésem, csak kell egy kis idő míg megfogalmazom, nehogy sületlenség legyen és érthetően is mondjam el...

[Rigel]

[Sphaerion]

Nem tudom, mi a lényegi különbség. Azt mondod, a viselkedést nem a DNS kódolja, hanem a fehérjék kapcsolati hálója. Én meg azt mondom, hogy a fehérjék kapcsolati hálózatát a DNS kódolja. És ezen keresztül a viselkedést.
Kicsit olyan mintha azt mondanám, hogy az autót a motor hajtja. Erre te: nem a motor, hanem a kuplung, gázpedál mozgatása. Lényegtelen, hogy a DNS-ben kódolt információ milyen tényleges fizikai úton jut érvényre. Fehérjéken vagy pedálokon keresztül. A forrása a DNS. Ha neked úgy tetszik, vizsgálhatjuk a fehérjéket is, de ettől még a fehérjék egyedi összetétele és viselkedése az egyedi DNS-től függ.
A fehérjék nem élnek önálló életet. Létük a DNS irányítása alatt áll.
Ja, hogy a DNS szekvenciából lehetetlen megállapítani, hogy milyen szervezetet vagy viselkedést kódol? Hát ez van... A fehérjetömegből sem lehet. Sőt, mi több, egy szétszerelt repülőgép százezer alkatrészéből sem lehet megállapítani, hogy egy bizonyos módon összerakva repül. Általában ez a helyzet a bonyolult rendszerekkel.

[Banzai]

Szerintem mindkettőtöknek igaza van, a DNS közvetett módon igenis kódolja az alapszoftvert, az más kérdés hogy a fehérjéken keresztül, de ezt nem biztos hogy érdemes ennyire szétválasztani. A DNS a kulcs, minden más ennek a következménye, legyen az egy emergens ösztönhalmaz elmosódott határokkal, vagy a legbonyolultabb térszerkezetű fehérje. Az egész életciklus az első osztódástól a szervezet elöregedéséig nagyon pontosan le van kódolva, olyan hardvert gyártat le ez az isteni molekula ami már magában hordozza az oprendszer minden alapvető elemét, úgy hogy hagy egy pici RAMot az új dolgoknak is, ott vannak a tanult dolgok. Tökéletesen működő automata minden egészséges élőlény, ebből egyetlen egy faj kollektív tudata felismerte ezt az összefüggést, de még igazából nagyon keveset tudunk az egészről.

[Rigel]

[KovPityu]

Hogy mi van kódolva és mi nincs, szerintem elég jól leszűrhető az ikerkutatásokból.

[Sphaerion]