Kampen for biologiens fremtid
Neo-darwinismens ødelagte paradigme
Av Denis Noble; 4th August 2022. Oversatt herfra


Denis Noble | Verdenskjent fysiolog og emeritusprofessor i kardiovaskulær fysiologi ved Oxford University. Han er forfatteren av Dance to the Tune of Life: Biological Relativity (CUP 2016).Darwin-oegle

Bilde 1. Kan slike dyr arve tilegnede egenskaper?


Det neo-darwinistiske paradigmet hevder at naturlig utvalg er den eneste drivkraften i evolusjonen. Dette paradigmet er ikke bare feil, men usant mot Darwins evolusjonsteori som ga rom for Lamarcks antydning om at ervervede egenskaper også kan arves. Den sidestillingen av enhver forskning om Lamarckiansk evolusjon har kvalt det fruktbare arbeidet til generasjoner av forskere, og begrenset vår forståelse av hvordan arv egentlig fungerer, hevder Denis Noble.


Det neo-darwinistiske paradigmet for evolusjonsbiologi er nesten definert av synet på arv. Det synet er at ervervede egenskaper ikke kan arves, og at organismen i seg selv ikke har noen aktiv rolle i artens utvikling. En av grunnleggerne, August Weismann, skapte bruddet med ideene til Charles Darwin i 1883, bare et år etter Darwins død i 1882. Han gjorde det ved å finne opp Weismann-barrieren, som han hevdet beskytter kimlinjen, fremtidens egg. og sperm, fra enhver påvirkning av bruk-ikke-bruk funksjoner, ervervet av organismen i løpet av dens levetid. Han gikk derfor imot den lamarckske ideen om arv av ervervede egenskaper som Darwin hadde akseptert og senere utvidet i sine skrifter om arv. Det var ingen eksperimentelle bevis for Weismanns idé. Han skrev til og med at det var en "nødvendig" idé, uansett om noen eksperimenter støttet den eller ikke.
Weismanns påstand om at arv av ervervede egenskaper er umulig var feil.


Hadde Darwin levd, kan vi være sikre på at han umiddelbart ville vært uenig. For i løpet av det siste tiåret av livet hans jobbet han iherdig med den unge fysiologen George Romanes på eksperimenter designet for å teste teorien hans for hvordan arv av ervervede egenskaper kunne skje. I sin bok fra 1868, The Variation of Animals and Plants under Domestication, postulerte han eksistensen av ørsmå partikler avledet fra kroppens celler, som kunne overføre bruk/ikke-bruk minne til kimlinjen. For Darwin var det ingen barriere.


Epigenetiske svitsjerModerne fysiologi har bekreftet Darwins idé. De små vesiklene, kalt eksosomer eller ekstracellulære vesikler, som helles ut av alle kroppens celler, kan fungere nøyaktig slik Darwins idé foreslo. De har nå vist seg å kommunisere slike ervervede egenskaper som metabolske forstyrrelser og seksuelle preferanser til kimlinjen via små regulatoriske RNA-molekyler. Vi kan derfor være sikre på at Lamarckisk use-bruk/ikke-bruk minne kan overføres på tvers av generasjoner. Weismanns påstand om at arv av ervervede egenskaper er umulig, var derfor feil. Debatten dreier seg nå om to spørsmål: "hvor ofte skjer dette, og når det skjer, i hvor mange generasjoner vedvarer endringene?"
Det standard neo-darwinistiske forsvaret mot dette klare bruddet av Weismann-barrieren har vært å antyde at det bare skjer under uviktige omstendigheter og vedvarer i svært få generasjoner. Det antas ikke å være noen permanent overføring. DNA fortsetter "hard" overføring, mens "myk" arv uunngåelig dør bort.
Dette forsvaret klarer ikke å anerkjenne den store fortjenesten med 'myk' arv, som nettopp er muligheten for at det kan være midlertidig.
Tenk på en art under ekstrem miljøbelastning, for eksempel den nederlandske befolkningen under sultvinteren på 1940-tallet i andre verdenskrig. De nedarvede tegnene på det stresset er nå gått i arv i tre generasjoner, til oldebarna til 1940-tallets befolkning. Sjansen er stor for at den gradvis vil dø ut etter hvert som de senere generasjonene opplever god ernæring. Og det burde det!

Bilde 2. Epigenetiske brytere styrer hvorvidt gener uttrykkes eller ikke


For det er ikke en god evolusjonær strategi at midlertidige justeringer av miljøforhold raskt blir innebygd i den «harde» DNA-arveprosessen. "Myk" arv (som slike epigenetiske endringer kalles) er fleksibel og ikke nødvendigvis assimilert i "hard" arv.
___
Enda mer sjokkerende er det faktum at påfølgende generasjoner av forskere har blitt frarådet fra å utføre lignende eksperimenter om genetisk assimilering.
---
Så, hvor mange generasjoner er nødvendig for at genetisk assimilering skal skje? På 1950-tallet utførte utviklingsbiologen Conrad Waddington eksperimenter på embryoene til fruktfluer. Han oppdaget at rundt 14 generasjoner var tilstrekkelig til at 'myk' arv ble assimilert i artens DNA. Prosessen krever ikke nødvendigvis nye DNA-sekvenser, selv om den heller ikke utelukker den muligheten. Prosessen kan fungere ved at genvariantene som i kombinasjon kan sikre 'hard' arv, samles i individer av befolkningen. Seleksjon via miljøindusert bruk og ikke-bruk, eller via organismer som sosialt foretrekker visse varianter, kan drive prosessen.
Waddingtons eksperimenter var viktige, anerkjent som sådan av Julian Huxley da han skrev 1963 andre utgave av sin bok Evolution: The Modern Synthesis. Waddington burde derfor vært inkludert i grunnleggeren av den neo-darwinistiske moderne syntesen utviklet på 1930- og 1940-tallet. I stedet ble han bevisst ekskludert. Enda mer sjokkerende er det faktum at påfølgende generasjoner av forskere har blitt frarådet fra å utføre lignende eksperimenter på genetisk assimilering.
---
Hvis du sender inn et Lamarckian-arvprosjekt til standardbevilgningsorganer, kan du være nesten sikker på å få et bestemt avslag. Slik er grepet til det nydarwinistiske paradigmet om innovative ideer innen evolusjonsbiologi.
---
Slike eksperimenter må gjøres for å svare på spørsmålet om hvor typiske Waddingtons resultater kan være. Det er i alle fall ingen forventning om at det skal være et "magisk" antall generasjoner. Evolusjon er en kontinuerlig "utprøving" av mulige strategier. Mange prosesser er involvert. Vi vet rett og slett ikke ennå hvordan de kan samhandle i forskjellige arter. Bevisene vi har fra en studie av Darwins Galapagos-finker er at de epigenetiske og genetiske egenskapene begge endres etter hvert som arten stråler ut. Det er vanskelig å vite hva som kom først. Men det er mer enn sannsynlig at epigenetiske endringer skjedde først. De kan være raske (i en enkelt generasjon) og komme til uttrykk i en stor del av befolkningen, i stedet for å vente på at en liten mutasjon sakte skal spre seg gjennom befolkningen.
Gitt viktigheten av spørsmålet, hvorfor har det blitt gjort så få forsøk på genetisk assimilering av "myk" arv siden Waddingtons arbeid? Svaret er at finansieringsorganisasjoner ikke vil være villige til å støtte slikt arbeid. Hvis du sender inn et Lamarckiansk-arvprosjekt til standardbevilgningsorganer, vil du være nesten sikker på å få et bestemt avslag. Slik er grepet til det nydarwinistiske paradigmet om innovative ideer innen evolusjonsbiologi.

Bilde 3. Epigenetisk histon-modifikasjon


Jeg vet fra min personlige erfaring som fysiolog hvor fast dette grepet er. I 2016 arrangerte jeg og fire andre forskere og filosofer et felles møte mellom The Royal Society og The British Academy for å diskutere «New Trends in Evolutionary Biology». Det ble organisert under Royal Societys opplegg for slike DISKUSJONSmøter, der hele poenget er å diskutere nye, utfordrende ideer. Likevel så snart kunngjøringen om møtet i november 2016 dukket opp i februar samme år, mottok presidenten for The Royal Society et sterkt formulert protestbrev signert av minst 20 andre stipendiater fra The Royal Society som ba om at møtet ikke lenger skulle holdes holdt som møte i foreningens lokaler. I tillegg var brevet dypt fornærmende i det det inneholdt, angående min kredentialitet for å holde et slikt møte.


Noble-om-DawkinsJeg vil at leserne av denne artikkelen skal tenke på betydningen av den protesten. Royal Societys latinske motto er NULLIUS IN VERBA, omtrent "ta ingens ord for det". Med andre ord, utfør eksperimentene. Dette var Royal Societys grunnleggere fra 1600-tallets dype forpliktelse til den eksperimentelle tilnærmingen. Likevel var det her en stor gruppe stipendiater som foreslo å stoppe andre fra å diskutere nye ideer! Held

igvis holdt mine medarrangører og de to akademiene fast. Møtet gikk videre, var fullstendig utsolgt og resulterte i en verdifull publisering i et av Royal Societys tidsskrifter.
Denne situasjonen er alvorlig siden jeg også har en annen erfaring som bekrefter det stramme grepet jeg skriver om. Jeg har vært eksaminator for doktorgrads-avhandlinger av unge forskere som har utført nettopp eksperimentene designet for å teste omfanget og varigheten av myk arv. Problemet har alltid vært å tiltrekke seg finansiering. Det er også et problem å finne egnede sensorer. Svært få fysiologer med relevant ekspertise er kunnskapsrike om evolusjonsbiologi. Tre generasjoner av fysiologer har nå blitt utdannet til å tro at deres fag ikke er relevant for evolusjon. Charles Darwin ville aldri vært enig i det.

Bilde 4. Noble -kritisk til Dawkins


Det er på høy tid at denne skammelige situasjonen får en slutt. Hvis vi ikke oppmuntrer de unge til å være modige og utfordre akseptert visdom, er vi fortapt.

Oversettelse og bilder ved Asbjørn E. Lund

---