98 procent szympansa? Zapomnij o tym

Od 1964 do 2004 r. darwiniści wszem i wobec obwieszczali zaskoczonej reszcie ludzkości, że pod względem genetycznym ludzie i małpy są prawie identyczni. Mit 98,5-procentowego podobieństwa pomiędzy szympanasami a ludźmi robił tak mocne wrażenie, że wielu darwinistów zaczęło twierdzić, że ludzie to po prostu inny gatunek szympansa. Argumentowali oni, że wyniki te po raz kolejny podważają wizję jakiegokolwiek specjalnego statusu człowieka w świecie przyrody.

Mniejsza grupa naukowców akceptowała inne spojrzenie. Argumentowali oni, że istnieją olbrzymie różnice pomiędzy człowiekiem a szympansem w sposobie zachowania się, kulturze, języku, intelekcie i moralnych zdolnościach. Jeśli więc dzielimy z szympansami prawie identyczny genom, znaczy to po prostu, że sekwencje DNA są kiepskim miejscem ma szukanie odpowiedzi na pytanie, co sprawia, że ludzie są tak różni od małp. W tym ujęciu 98,5% podobieństwa nie podważa bynajmniej wyjątkowości człowieka, podważa za to dla odmiany znaczenie genetyki w określaniu przyczyn, dlaczego w tak wielu aspektach różnimy się od zwierząt.

Na szczęście (i dla statusu genetyki i dla człowieka) wiemy obecnie, że liczba 98,5% genetycznego podobieństwa pomiędzy człowiekiem a szympansem to pomyłka. W 2005 badacze opublikowali pierwszy - szkicowy jeszcze - pełny odczyt szympansiego genomu. Jego precyzyjne zestawienie z ludzkim pokazało nieporównywalnie większe różnice, niż się spodziewano. [1]

Aby porównać te dwa genomy, najpierw należy zestawić te części każdego genomu, które są podobne. Po tej analizie okazało się, że tylko 2400 z 3164,7 milionów nukleotydów ludzkiego genomu ma swoje odpowiedniki w szympansim, co daje 76% podobieństwa. Niektórzy darwiniści argumentowali wszakże, że pozostałe 24% ludzkiego genomu nie pasuje do szympansiego z tego prostego powodu, że jest to bezużyteczne "śmieciowe DNA". Wiemy jednak teraz, że ta część genomu zawiera ponad 600 genów kodujących oraz kod konieczny dla funkcjonalnych cząstek RNA.

Ale to dopiero początek. Przyglądając się dokładnie częsci ludzkiego genomu podobnego do szympansiego - 76% - szybko się okazuje, że aby zmierzyć dokładny stopień podobieństwa, należy wprowadzać sztuczne luki w ludzkim lub szympansich sekwencjach DNA. Te luki dodają kolejne 3% różnicy, co sprawia, że ogólne podobieństwo pomiędzy dwoma genomami wynosi teraz 73%.

W porządne zestawionych sekwencjach znajdziemy następnie kolejną różnicę, gdzie pojedynczy nukleotyd ("litera" w genomie) różni się pomiędzy ludzką a małpią sekwencją. To daje kolejne 1.23% różnicy, co sprawia, że ogólne podobieństwo wynosi teraz mniej niż 72%.

Okazuje się również, że istnieją fragmenty, gdzie dwie nici ludzkiego genomu wiążą się tylko z jedną szympansiego lub odwrotnie. Ta "zmienność ilości kopii" skutkuje kolejną 2,7% różnicą pomiędzy dwoma gatunkami. A zatem całościowe genetyczne podobieństwo pomiędzy człowiekiem a szympansem spada poniżej 70%.

Zaskoczony? A wszystkie te wyliczenia nie biorą pod uwagi systemu regulacji genomu, który w miarę kolejnych odkryć okazuje się kluczowy, choć jeszcze bardzo słabo poznany, w determinowaniu swoistości gatunków. To właśnie ten regulatorowy system (lub złożone interakcje kilku systemów) sprawiają, że na bazie wspólnej dla wszystkich gatunków genetycznej platformy powstają bardzo zróżnicowane fenotypy.

Skąd w takim razie wzięła się idea 98-procentowego podobieństwa pomiędzy ludźmi a szympansami? W 1984 r. Charles Sibley i Jon Ahlquist przeprowadzili eksperyment hybrydyzacji DNA, gdzie DNA obydwu gatunków było podgrzewane w celu rozerwania podwójnej helisy, po czym indywidualne nici DNA ludzkiego i szympansiego były mieszane, co pozwalało na rekombinację między nimi. [2] Ludzkie DNA łączyło się z szympansim i vice versa. Stopień podobieństwa rekombinowanego małpio-ludzkiego DNA był następnie mierzony poprzez kolejne jego podgrzewanie i sprawdzanie w jakiej temperaturze połączone nici ulegną ponownemu podziałowi. Tak więc, na czysto termodynamicznym gruncie, Sibley i Ahlquist stwierdzili 1,63% różnicy pomiędzy dwoma gatunkami, a zatem 98.4% identyczności.

Ale nawet wtedy sprawa nie była taka prosta. W latach gdy Sibley i Ahlquist przeprowadzali hybrydyzację DNA-DNA, naukowcy wierzyli, że genom szympansa jest około 10% dłuższy od ludzkiego. [3] A zatem gdy zestawia się genom ludzki z szympansim, 10% tego drugiego nie miałoby odpowiednika w ludzkim. Patrząc z tego punktu widzenia, początkowe doniesienia o podobieństwie obydwu genomów powinny dodawać owe 10% różnicy, czego z jakichś tajemniczych powodów nie robiły, a "w świat" poszedł news o "nagiej małpie", czyli nowoczesnej nazwie dla człowieka.

Różnice w długości genomów obydwu gatunków prawie zniknęły. Obecne oszacowania dla długości ludzkiego i szympansiego genomu są znacznie bliższe sobie i podają około 3,1 miliarda nukleotydów dla genomu szympansa i około 3,2 miliarda nukleotydów dla ludzkiego. [4]

Jeśli ludzie i szympansy wyglądają podobnie (choć, jak z powyższego widać, coraz mniej) na gruncie genetyki, to jak sprawa wygląda na gruncie morfologii? Rozważ następujące różnice:

1. Stopy szympansa są chwytne, tj. mogą łapać i podnosić to, co ich dłonie. Zupełnie inaczej wygląda to u ludzi.

2. Ludzie mają podbródek i wystający nos, podczas gdy małpy - nie.

3. Kobiety doświadczają mentruacji; żadne inne naczelne nie (jedynym znanym wyjątkiem wśród ssaków doświadczającym podobnego zjawiska są samice grindwala (Globicephala melaena).

4. Ludzie są jedynymi naczelnymi, gdzie piersi kobiet są widoczne poza okresem karmienia nimi.

5. Ludzie posiadają podskórną warstwę tłuszczu, podobnie jak morskie i wodne ssaki, jak walenie i hipopotamy, żadne inne małpy - nie.

6. Samce u małp posiadają w penisie kość zwaną baculum (dłogości około 10 milimetrów), ludzie nie mają niczego takiego.

7. Ludzie są w większości praworęczni; małpy nie wykazują ręcznych preferencji.

8. Ludzie mają zdolnośc pocenia się; małpy - nie.

9. Ludzie potrafią świadomie wstrzymywać oddech; małpy - nie.

10. Ludzie są jedynymi wśród naczelnych ze zdolnością do płaczu. [5]

To tylko garść bardziej oczywistych fizjologicznych różnic pomiędzy ludźmi a szympansami. Kluczowe jednak różnice leżą oczywiście w intelektualnych, lingwistycznych i moralnych zdolnościach ludzi.

Michał Ostrowski

---------------------------------------------------

Przypisy:

1. Richard Buggs, (2008) Chimpanzee? Online: Reformatorisch Dagblad.
2. Charles G. Sibley and Jon E. Ahlquist, (1987) "DNA Hybridization Evidence of Hominid Phylogeny: Results from an Expanded Data Set", Journal of Molecular Evolution vol. 26, s. 99-121.
3. C. Pellicciari, D. Formenti, C.A. Redi, and M.G. Manfredi Roamanini, (1982) "DNA Content Variability in Primates", Journal of Human Evolution vol. 11, s. 131-141.
4. Eugene Russo, (2003)Chimp genome released Online: Genome Biology.
5. William A. Dembski and Jonathan Wells, (2008) The Design of Life. Discovering Signs of Intelligence in Biological Systems. The Fundation for Thought and Ethics, Dallas, s. 8.