Στις 12 Φεβρουαρίου κάθε χρόνο γιορτάζεται διεθνώς η ημέρα γέννησης του Κάρολου Δαρβίνου ή «Darwin Day». Μια ευκαιρία να αναλογιστούμε τόσο τις ανατρεπτικές εξελικτικές ιδέες του όσο και τις συνέπειές τους στην επιστημονική διερεύνηση της δημιουργικότητας και της βιοποικιλότητας της ζωής στον πλανήτη Γη.
Οι «Μηχανές του Νου», συμμετέχοντας στους διεθνείς εορτασμούς για την «Ημέρα Δαρβίνου 2025», που ξεκινούν σε τέσσερις μέρες, θα επιχειρήσουν να παρουσιάσουν πώς οι εξελικτικές ιδέες διαφωτίζουν το αίνιγμα της παρουσίας της έγχρωμης όρασης. Αραγε, πώς εξηγείται η εξέλιξη των βιολογικών και των εγκεφαλικών μηχανισμών της έγχρωμης όρασης, 166 χρόνια μετά τη δημοσίευση των ιδεών του Δαρβίνου;
«Η υπόθεση ότι το μάτι με όλα του τα αμίμητα τεχνάσματα για να προσαρμόσει την εστία σε διαφορετικές αποστάσεις, να δέχεται διαφορετικές ποσότητες φωτός και να διορθώνει τη σφαιρική και χρωματική ανωμαλία θα μπορούσε να έχει κατασκευαστεί από τη φυσική επιλογή ομολογώ πως φαίνεται ολότελα παράλογη», όπως ομολογεί ο Δαρβίνος στο 6ο κεφάλαιο του περίφημου βιβλίου του «Η καταγωγή των ειδών». Στο οποίο, διατυπώνοντας τη θεωρία του για τη φυσική επιλογή, θεμελίωσε επιστημονικά τη σύγχρονη εξελικτική σκέψη.
Ωστόσο, στην αμέσως επόμενη παράγραφο, ο Δαρβίνος υποστηρίζει ότι η λογική επιβάλλει να αποδεχτούμε ως εξήγηση τη φυσική προέλευση των ματιών και της όρασης διότι: «αν, όπως μπορεί να δειχτεί, υπάρχουν πολυάριθμες διαβαθμίσεις, βήματα από ένα απλό και ατελές μάτι προς ένα πολύπλοκο και τέλειο, κάθε βήμα είναι χρήσιμο στον κάτοχό του, όπως είναι πράγματι, αν, επιπλέον, υπάρχουν αλλαγές στο μάτι και οι αλλαγές αυτές κληρονομούνται, όπως πράγματι συμβαίνει, και εάν αυτές οι μεταβολές θα μπορούσαν να είναι χρήσιμες σε οποιοδήποτε ζώο… τότε η δυσκολία να πιστέψουμε ότι ένα τέλειο και πολύπλοκο μάτι θα μπορούσε να σχηματιστεί από τη φυσική επιλογή, αν και αυτό είναι ασύλληπτο από τη φαντασία μας, δεν θα μπορούσε να θεωρηθεί ανατρεπτικό της θεωρίας» (σύμφωνα με τη μετάφραση του έργου από τις Εκδόσεις Πανεπιστημίου Πατρών).
Αν αναλογιστούμε ότι το βιβλίο του Δαρβίνου κυκλοφόρησε το 1859, εποχή που δεν γνωρίζαμε πολλά για τους μηχανισμούς της όρασης στον άνθρωπο και σχεδόν τίποτα για την όραση των άλλων ζώων, τότε η προσέγγιση της όρασης από τον πατέρα της εξελικτικής θεωρίας αποδεικνύεται ιδιαίτερα εντυπωσιακή και διαυγής. Οι «Μηχανές του Νου», συμμετέχοντας στους διεθνείς εορτασμούς για την «Ημέρα Δαρβίνου 2025», που ξεκινούν σε τέσσερις μέρες, θα παρουσιάσουν πολύ συνοπτικά ό,τι γνωρίζουμε, μέχρι σήμερα, για τη βιολογική εξέλιξη της έγχρωμης όρασης.
Η όραση χρωμάτων ως εξελικτική επινόηση
Τα είδη οργανισμών που διαθέτουν αυτό το οπτικό σύστημα με τους δύο νευρώνες-φωτοϋποδοχείς ονομάζονται διχρωματικά. Ετσι, για παράδειγμα, οι έρευνες με τα γνωστά κατοικίδια ζώα, όπως οι σκύλοι και οι γάτες, αποκάλυψαν ότι είναι διχρωματικά, και άρα η όρασή τους των χρωμάτων είναι πολύ φτωχότερη σε σύγκριση με τη δική μας, αλλά και πολλών άλλων ζωικών ειδών.
Οι οργανισμοί που είναι τριχρωματικοί, π.χ. τα πρωτεύοντα θηλαστικά όπως ο άνθρωπος και οι πίθηκοι του Παλαιού Κόσμου, διαθέτουν ένα πιο σύνθετο νευρωνικό σύστημα αναγνώρισης χρωμάτων, το οποίο εμφανίστηκε πολύ αργότερα κατά την εξέλιξη των σπονδυλωτών. Πάντως, αυτός ο τύπος τριχρωματικής όρασης εξελίχθηκε από άλλα διχρωματικά θηλαστικά, όταν σε αυτά, με την πάροδο του χρόνου, διπλασιάστηκε και διαφοροποιήθηκε το ένα από τα δύο φωτοϋποδεκτικά τους κύτταρα και έγινε ικανό να ανιχνεύει νέες διαφορετικές συχνότητες του ορατού φωτός.
Μέχρι πριν από τέσσερις δεκαετίες, οι ειδικοί νευροβιολόγοι και οι ζωολόγοι πίστευαν ότι το τριχρωματικό σύστημα όρασης ήταν το χρωματικά πλουσιότερο και ισχυρότερο που υπήρχε στο ζωικό βασίλειο. Μια εμφανώς ανθρωποκεντρική άποψη που όπως αποδείχτηκε δεν ισχύει. Γιατί, όπως διαπίστωσαν πιο πρόσφατες και συστηματικότερες έρευνες, υπάρχουν αρκετά είδη ψαριών και πτηνών που στα μάτια τους έχουν όχι τρία αλλά τέσσερα διαφορετικά «κωνία», δηλαδή τέσσερις διαφορετικούς μεταξύ τους κωνιωφόρους νευρώνες για την αναγνώριση χρωμάτων, και άρα διαθέτουν πολύ λεπτότερη και ισχυρότερη έγχρωμη όραση από εμάς!
Για παράδειγμα, ο πετρίτης, ένα είδος γερακιού που ζει στις ορεινές περιοχές της Ελλάδας (βλ. φωτ.) και είναι διάσημος για τις πολύ υψηλές ταχύτητες εφόρμησης στα θηράματά του -μπορεί να ξεπεράσει τα 200 μίλια την ώρα- διαθέτει τέσσερις φωτοϋποδοχείς με διακριτική ικανότητα πέντε φορές μεγαλύτερη από την ανθρώπινη!
Παρά την εντυπωσιακή ποικιλομορφία οπτικών οργάνων που παρατηρούνται στα διαφορετικά είδη ασπόνδυλων και σπονδυλωτών ζώων, οι έρευνες αποκάλυψαν την εντυπωσιακή ταυτότητα που υπάρχει στους βασικούς βιοχημικούς μηχανισμούς της έγχρωμης όρασης, η οποία οφείλεται, προφανώς, στην κοινή εξελικτική καταγωγή αυτών των κυτταρικών μηχανισμών.
Χαρακτηριστικό παράδειγμα είναι οι «οψίνες», δηλαδή οι πρωτεΐνες που αφομοιώνουν τα διάφορα μήκη κύματος του φωτός που εισέρχεται στα μάτια και τα μετατρέπουν σε νευρικά σήματα ώστε, τελικά, να παραχθεί από τον οπτικό φλοιό η έγχρωμη όραση. Οι σχετικές βιοχημικές και γενετικές έρευνες έδειξαν ότι όλα τα σημερινά σπονδυλωτά -της θάλασσας και της στεριάς- διαθέτουν αυτές τις φωτοευαίσθητες πρωτεΐνες, δηλαδή τις οψίνες, για να βλέπουν -άλλα περισσότερο και άλλα λιγότερο καλά- κάποια χρώματα και τις αποχρώσεις τους.
Ετσι, οι ίδιες ακριβώς οψίνες -αλλά σε διαφορετικές ποσότητες- βρέθηκαν τόσο στα φωτοϋποδεκτικά κύτταρα του πρωτόγονου ψαριού Λάμπραινα (γνωστού και ως «ψάρι βαμπίρ»), στα πουλιά, αλλά και στα τετράποδα σπονδυλωτά. Γεγονός που υποδεικνύει σαφώς ότι η έγχρωμη όραση πρέπει να εμφανίστηκε στα θαλάσσια προϊστορικά περιβάλλοντα και υπάρχει εδώ και τουλάχιστον 500 εκατομμύρια χρόνια. Μάλιστα, κάποιες έρευνες τοποθετούν χρονικά την απαρχή της παρουσίας των οψινών σε ακόμα πιο πρωτόγονους θαλάσσιους οργανισμούς, οι οποίοι έζησαν πριν από 700 εκατομμύρια χρόνια. Χρόνος υπεραρκετός για την ανάπτυξη και την εξέλιξη της ικανότητας όρασης των χρωμάτων από τον κοινό εξελικτικά πρόγονο των σπονδυλωτών.
Πρώτα τα χρώματα ή η χρωματική όραση;
Η ιδέα και, κυρίως, η ζωντανή εικόνα των χρωμάτων μπορεί να φαίνεται απολύτως φυσική, προφανής και καθολική. Δυστυχώς δεν είναι, γιατί διαψεύδεται από την επιστημονική πραγματικότητα, σύμφωνα με την οποία το φαινομενικά απλοϊκό ερώτημα «εμφανίστηκαν πρώτα τα χρώματα του φυσικού κόσμου ή η χρωματική όραση;» δεν επιδέχεται ούτε απλές ούτε προφανείς απαντήσεις.
Σε ό,τι «βλέπουμε» ως χρώματα το πραγματικό και το φανταστικό διαπλέκονται και αναμιγνύονται διαρκώς, επειδή στις έγχρωμες εικόνες το οπτικά επινοημένο και το πραγματικό προκύπτουν αμφότερα από μια κοινή εγκεφαλική «μήτρα», δηλαδή από τον οπτικό εγκέφαλο που τα επεξεργάζεται και, σε τελική ανάλυση, τα δημιουργεί (βλ. και τα σχετικά άρθρα στις «Μηχανές του Νου», 11 και 25-1-25).
Αν, όπως είπαμε παραπάνω, οι πρώτες ατελείς ικανότητες διάκρισης χρωμάτων εμφανίστηκαν κατά την εξέλιξη της ζωής στα θαλάσσια προϊστορικά περιβάλλοντα, πριν από τουλάχιστον 500 εκατομμύρια χρόνια, τότε το φιλτραρισμένο φως από το θαλάσσιο νερό δημιουργούσε τις ιδανικές συνθήκες για την ανάπτυξη και την επιλογή ειδικών φωτοϋποδεκτικών κυττάρων (οι πρώτοι απλοί κωνιόμορφοι και ραβδιόμορφοι νευρώνες), επειδή η παρουσία τους συνέβαλλε στην επιβίωση και την αναπαραγωγή αυτών των οργανισμών.
Και αυτό ακριβώς επιβεβαιώνεται από τις πιο πρόσφατες σχετικές έρευνες που δημοσιεύονται σε κορυφαία επιστημονικά περιοδικά, όπως το «Nature» και το «Current Biology», και οι οποίες υποστηρίζουν ότι η ικανότητα όρασης των χρωμάτων εμφανίστηκε πολύ νωρίς και εξελίχθηκε πολύ πριν τα φωτεινά χρώματα εισβάλουν στη ζωή όλων των μετέπειτα πολύ πιο εξελιγμένων ζώων.
Η εξέλιξη της ικανότητας για όραση των πιο ζωντανών χρωμάτων υπολογίζεται ότι συνέβη κατά τη διάρκεια της πλανητικής «χρωματικής έκρηξης», η οποία πραγματοποιήθηκε από τους οργανισμούς που έζησαν πριν από περίπου 150 με 100 εκατομμύρια χρόνια. Αυτή τη γεωλογική περίοδο εξαπλώθηκαν παντού τα αγγειόσπερμα φυτά με τα πολύ πιο ζωηρά χρώματα στα άνθη, αλλά και τα επικονιαστικά έντομα που μεταφέρουν τη γύρη από τον ανθήρα ενός λουλουδιού στο στίγμα ενός άλλου για να το γονιμοποιήσει.
Ο δρόμος για την εκπληκτική εξέλιξη οργανισμών με ικανότητες έγχρωμης όρασης είχε πλέον ανοίξει και επιλέχθηκε από τη φυσική επιλογή επειδή η δημιουργία και η αναγνώριση χρωμάτων συμβάλλει αποφασιστικά στην επιβίωση των ζωντανών οργανισμών. Επιβεβαιώνοντας όσα είχε διαισθανθεί και υποστηρίξει ο Δαρβίνος, η εξέλιξη της χρωματικής αντίληψης ξεκίνησε ως μια βιολογική αναγκαιότητα για την επιβίωση των οργανισμών, αφού τους επέτρεπε να επικοινωνούν, να τρέφονται, να αμύνονται από τις απειλές και να έλκονται μεταξύ τους ερωτικά.
Κάρολος Δαρβίνος
Η καταγωγή των ειδών
Η πρώτη έκδοση αυτού του ανατρεπτικού βιβλίου κυκλοφόρησε στο Λονδίνο την Πέμπτη 24 Νοεμβρίου 1859 και από την πρώτη ημέρα πουλήθηκαν τα 1.250 αντίτυπα του βιβλίου. Και όπως αυτάρεσκα επισημαίνει ο Δαρβίνος στην «Αυτοβιογραφία» του, και τα επόμενα 3.000 αντίτυπα της δεύτερης έκδοσης εξαντλήθηκαν σχεδόν αμέσως.
Τα επόμενα χρόνια, το βιβλίο αυτό θα γνωρίσει 6 επανεκδόσεις εμπλουτισμένες από τον Δαρβίνο, θα μεταφραστεί σε πολλές γλώσσες και θα διαβαστεί ως το θεωρητικό μανιφέστο μιας μεγάλης επιστημονικής-πολιτιστικής ανατροπής.
Η παγκόσμια διάδοση των επιστημονικών εξελικτικών ιδεών, από τα τέλη του δέκατου ένατου αιώνα μέχρι σήμερα, θα πρέπει να κατανοηθεί ως μια ιστορική-πολιτισμική αναγκαιότητα την οποία ήρθε να καλύψει ο δαρβινισμός. Η πιο πρόσφατη και ακριβής ελληνική μετάφραση του έργου είναι αυτή που κυκλοφορεί από τις Εκδόσεις Πανεπιστημίου Πατρών και έγινε από μια ομάδα βιολόγων-μεταφραστών.
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου
Το blog TEO O ΜΑΣΤΟΡΑΣ ουδεμία ευθύνη εκ του νόμου φέρει σχετικά σε άρθρα που αναδημοσιεύονται από διάφορα ιστολόγια. Δημοσιεύονται όλα για την δική σας ενημέρωση.