Ψευδογονίδια και εξέλιξη της όσφρησης στον άνθρωπο

Μοιάζει σαν ο Θεός να κρατάει ημερολόγιο στο βιβλίο του DNA, για κάθε μετατροπή που έχει κάνει στον γενετικό μας κώδικα

Κανένας πλέον δεν μπορεί να ισχυρισθεί ότι οι οργανισμοί δεν εξελίχθηκαν, από προγενέστερα σχέδια DNA. Διαφορετικά, αν ο Θεός έχει γράψει ένα τόσο εκτεταμένο ΨΕΥΔΕΣ ημερολόγιο της εξέλιξης μέσα στα κύτταρά μας, αλλά μας έπλασε διαφορετικά απ' αυτό που καταγράφηκε, τότε είναι ο μεγαλύτερος απατεώνας!

.

Λειτουργία και χρησιμότητα των ψευδογονιδίων

Η βασική εργασία των γονιδίων στον γενετικό μας κώδικα, είναι η κατασκευή πρωτεϊνών, για χρήση τους από τον οργανισμό. Όμως σε κάθε οργανισμό, (και σ' εμάς), μέσα στον γενετικό μας κώδικα υπάρχουν ένα πλήθος γονιδίων, που από διάφορες μεταλλάξεις που συνέβησαν στον κώδικα με το πέρας των ετών, έχασαν την ικανότητά τους να κατασκευάζουν πρωτεϊνες. Τα γονίδια αυτά, τα ονομάζουμε "ψευδογονίδια". Πρόκειται δηλαδή για ΑΧΡΗΣΤΑ γονίδια, που μάλιστα αποτελούν ένα πολύ μεγάλο μέρος του γενετικού μας κώδικα. Τα γονίδια αυτά, βεβαίως μπορεί κάποια στιγμή να μεταλλαχθούν και πάλι, και να αποκτήσουν κάποιο ρόλο σε κάποιον απόγονό μας. Προς το παρόν όμως, είναι εκτός λειτουργίας, και απλώς "πιάνουν τόπο", και αναπαράγονται από τα κύτταρά μας, χωρίς να εκτελούν κάποιο σκοπό.

Ένα καλό ερώτημα για τους Δημιουργιστές εδώ, είναι: "Εφ' όσον είναι άχρηστα, γιατί ο Θεός τα έφτιαξε στον οργανισμό μας;"

Βεβαίως όπως είπαμε, τα γονίδια αυτά, κάθε άλλο, παρά εντελώς άχρηστα είναι! Γιατί ανά πάσα στιγμή μπορούν με κάποια μετάλλαξη, να ξαναγίνουν ενεργά, και να αποκτήσουν έναν παλιό, ή νέο ρόλο σε κάποιον οργανισμό, σε μια επόμενη φάση εξέλιξης. Δηλαδή έχουν μία πολύ σημαντική λειτουργία, να είναι ΜΟΧΛΟΙ ΕΞΕΛΙΞΗΣ στα διάφορα ζώα. Κάτι τέτοιο όμως, ένας Δημιουργιστής δεν μπορεί να το αποδεχθεί, μια και αρνείται την εξέλιξη. Είτε λοιπόν θα δεχθεί ότι η εξέλιξη ισχύει, και ο Θεός έπλασε τα ψευδογονίδια αυτά με τη λειτουργία να προωθούν την εξέλιξη των ειδών, είτε θα αρνηθεί την εξέλιξη, και θα απαντήσει ότι ο Θεός φτιάχνει και ΑΧΡΗΣΤΑ πράγματα!

Με άλλα λόγια, τα ψευδογονίδια, από μόνα τους, είναι απόδειξη της Εξελικτικής διαδικασίας, και η Εξελικτική διαδικασία, δίνει απάντηση σε όσους θεωρούν ότι ο Θεός τα έφτιαξε χωρίς λόγο! Ένας Δημιουργιστής όμως, είτε με τον ένα, είτε με τον άλλο τρόπο, οδηγείται σε αδιέξοδο.

Πέραν αυτού όμως, τα ψευδογονίδια έχουν μια ακόμα πολύ σημαντική χρησιμότητα για τους επιστήμονες. Το ότι ΔΕΝ λειτουργούν, τα αφήνει ελεύθερα, (εκτός φυσικής επιλογής), εκτεθειμένα σε διάφορες μεταλλάξεις, που όμως δεν έχουν αντίκτυπο στα ζώα που τα έχουν. Ενώ δηλαδή κάθε μετάλλαξη σε ενεργά γονίδια, οδηγεί σε βελτίωση, ή σε ζημιά του ζώου που τα έχει, με αποτέλεσμα να απομένουν μόνο οι χρήσιμες μεταλλάξεις, επειδή δίνουν εξελικτικό πλεονέκτημα, στα ψευδογονίδια, ό,τι αλλαγή και αν συμβεί, δεν επηρεάζει το ζώο, και έτσι οι μεταλλάξεις αυτές συσσωρεύονται ανεξέλεκτα και σε μεγάλους αριθμούς! Και μόνο αν κάποιο ψευδογονίδιο αποκτήσει και πάλι χρήσιμη μορφή, ξαναμπαίνει στην εξελικτική διαδικασία.

Αυτό σημαίνει, ότι οι μεταλλάξεις αυτές, αφ' ενός παρουσιάζουν μια κανονικότητα στον χρόνο, εφ όσον ακολουθούν με σταθερότητα τους νόμους των πιθανοτήτων, ανεξαρτήτως εξωτερικών παραγόντων φυσικής επιλογής, αφ' ετέρου, αν γίνει σύγκριση των γονιδίων μεταξύ διαφορετικών ειδών, είναι δυνατόν να εξιχνιασθούν οι μεταλλάξεις αυτές, και να ακολουθηθεί αντίστροφα η πορεία τους, ώστε να βρεθεί πόσο παλιά χωρίσθηκαν δύο είδη, και τι αλλαγές έγιναν στο καθένα απ' αυτά, αλλά και τι ρόλο έπαιζαν τα γονίδια αυτά όσο ήταν λειτουργικά, πριν γίνουν ψευδογονίδια. Γιατί σε κάποια ζώα, εξακολουθούν να λειτουργούν, ενώ σε άλλα έχουν πλέον καταστραφεί.

Με τον τρόπο αυτό, Α) Πιστοποιείται η εξέλιξη του ενός ζώου από το άλλο, εφ' όσον είναι φανερή η κοινή προέλευση των ψευδογονιδίων αυτών. Β) Εντοπίζεται με ικανοποιητική ακρίβεια το χρονικό σημείο που διαχωρίσθηκαν τα δύο αυτά είδη, Γ) Εντοπίζεται και ακολουθείται η ιστορία συγκεκριμμένων λειτουργιών των ζώων αυτών, μια και το ένα έχει το γονίδιο ενεργό, ενώ το άλλο το έχει μεταλλαγμένο, και δεν μπορεί να το χρησιμοποιήσει, με αποτέλεσμα να εντοπίζεται με ακρίβεια η λειτουργία του και η ιστορία της λειτουργίας αυτής.

Για το θέμα αυτό, βρίσκουμε πολύ σημαντικές πληροφορίες στο περιοδικό Scientific American Νοεμβρίου 2006, σελ. 42-51. Από εκεί είναι οι ακόλουθες πληροφορίες:

Τα περισσότερα θηλαστικά κατέχουν το ενεργό γονίδιο, αλλά από τη γενεαλογική γραμμή των πρωτευόντων φαίνεται πως απωλέσθη τουλάχιστον πριν από 40 εκατομμύρια χρόνια. Όταν το γονίδιο Gulo μετέπεσε σε ψευδογονίδιο, τα πρωτεύοντα απέκτησαν εξάρτηση από τροφικές πηγές για την πρόσληψη της βιταμίνης Ζ προκειμένου να αποφεύγουν το σκορβούτο.

Δείτε στην ανωτέρω εικόνα την αντιστοιχία του τμήματος αυτού του γενετικού κώδικα ανθρώπου και ποντικού. Ποιος μπορεί να αρνηθεί ότι καταγόμαστε από κοινό πρόγονο, και ότι ενώ εμείς χάσαμε τη λειτουργία του γονιδίου αυτού, τα ποντίκια τη διατήρησαν; Αν ο Θεός έφτιαξε κάτι τέτοιο ανεξάρτητα, τότε μας εξαπατά, για να νομίζουμε ότι εξελιχθήκαμε! Τι λόγο έχει να μας εξαπατήσει; Θέλει να μας κάνει... εξελικτές;

Και αυτό είναι ένα μόνο παράδειγμα από πολλά!

Ιστορίες οικογενειών και όσφρησης

Οι αρχές της φυσικής επιλογής φαίνεται να επεκτείνονται ξεχωριστά σε κάθε γονίδιο, επιβάλλοντας ισχυρούς περιορισμούς στις μεταλλάξεις των αλληλουχιών σε λειτουργικά γονίδια. Έτσι, οι ωφέλιμες μεταλλάξεις σε ένα γονίδιο, μέσω των οποίων βελτιώνεται η αρμοστικότητα του οργανισμού, τείνουν να διατηρούνται, ενώ κάποια αλλαγή στην αλληλουχία εξαιτίας της οποίας διαταράσσεται η λειτουργικότητα του γονιδίου, το οδηγεί στον παραμερισμό και την απόρριψη του.

Τα ψευδογονίδια εντούτοις, άπαξ και παραδοθούν στο σωρό των αχρήστων του γονιδιώματος, απελευθερώνονται από τούτη την πίεση της επιλογής και είναι διαθέσιμα να συσσωρεύσουν όλων των ειδών τις μεταλλάξεις, συμπεριλαμβανομένων και των αλλαγών εκείνων που θα ήταν επιβλαβείς για τα φυσιολογικά γονίδια. Οι επιστήμονες χρησιμοποιούν αυτή την τάση για να αντλήσουν από τις νουκλεοτιδικές αλλαγές στα ψευδογονίδια ένα είδος μοριακού ρολογιού, το οποίο τους βοηθά να μελετήσουν τη συνολική δυναμική και εξέλιξη του γονιδιώματος. Από την ιχνηλασία του εξελικτικού μονοπατιού γονιδίων και ψευδογονιδίων, οι μοριακοί βιολόγοι αποκτούν τη δυνατότητα να αποκαλύπτουν περιστατικά γέννησης και θανάτου γονιδίων — όπως ακριβώς με τη μελέτη ορυκτών απολιθωμάτων οι παλαιοντολόγοι είναι σε θέση να καταγράφουν τη δημιουργία και την εξάλειψη των ειδών.

Η ομάδα των Mark Gerstein και Deyou Zheng, που είναι ειδικοί στην βιοπληροφορική του Πανεπιστημίου Γιάλ, (που είναι και οι συγγραφείς του άρθρου από το οποίο αντλούμε τις πληροφορίες αυτές), έχει προχωρήσει στην τοπογραφική μελέτη ψευδογονιδίων στα γονιδιώματα πολλών μορφών ζωής, από βακτήρια μέχρι και πιο περίπλοκους οργανισμούς, όπως ζύμες, σκώληκες, μύγες και ποντικούς• όσο για τη διάδοση τους σε ένα τόσο ευρύ φάσμα οργανισμών, είναι εντυπωσιακή. Ο αριθμός των ψευδογονιδίων στα διαφορετικά γονιδιώματα ποικίλλει κατά πολύ, περισσότερο και από αυτόν των γονιδίων, και δεν έχει καταστεί ακόμη εύκολα προβλέψιμος, διότι δεν είναι αυστηρά ανάλογος ούτε με το μέγεθος του γονιδιώματος ούτε με τον συνολικό αριθμό των γονιδίων. Από συγκρίσεις ψευδογονιδίων σε συγγενικά γονιδιώματα είναι δυνατόν, όμως, να αποκαλυφθούν σημαντικές πληροφορίες σχετικά με την ιστορία συγκεκριμένων γονιδίων και τη γενικότερη λειτουργία της μοριακής εξέλιξης.

Για παράδειγμα, σε μία από τις μεγαλύτερες γνωστές οικογένειες γονιδίων στα θηλαστικά περιλαμβάνονται περισσότερα από 1.000 διαφορετικά γονίδια που κωδικεύουν οσφρητικούς υποδοχείς, τις κυτταροεπιφανειακές πρωτεΐνες μέσω των οποίων ξεκινά η αίσθηση της όσφρησης. Από λεπτομερείς αναλύσεις σε γονίδια και ψευδογονίδια των οσφρητικών υποδοχέων (OR), τις οποίες πραγματοποίησαν οι Doron Lancet και Yoav Gilad, του Ινστιτούτου Επιστημών Weizmann στο Ρέχοβοτ του Ισραήλ, προέκυψε ότι οι άνθρωποι έχουν χάσει κατά τη διάρκεια της εξέλιξης μεγάλο αριθμό λειτουργικών γονιδίων υπεύθυνων για οσφρητικούς υποδοχείς, και επίσης ότι σήμερα διαθέτουμε λιγότερα από 500 εξ αυτών στο γονιδίωμά μας.

Συγκριτικά, εκδοχές περίπου 300 ανθρώπινων ψευδογονιδίων για οσφρητικούς υποδοχείς υπάρχουν ακόμη ως λειτουργικά γονίδια στα γονιδιώματα αρουραίων και ποντικών.

Αυτή η διαφορά δεν προκαλεί έκπληξη, δεδομένου ότι η επιβίωση στα περισσότερα ζώα εξαρτάται περισσότερο από την αίσθηση της όσφρησης απ' ό,τι στους ανθρώπους. Μάλιστα, οι άνθρωποι διαθέτουν πολύ περισσότερα ψευδογονίδια οσφρητικών υποδοχέων από όσα έχουν οι χιμπατζήδες, γεγονός που υποδηλώνει ότι χάσαμε πολλά από αυτά τα λειτουργικά γονίδια μετά το διαχωρισμό μας από τη γενεαλογική γραμμή των ανθρωποειδών πιθήκων. Οι τελευταίοι, ωστόσο, έχουν σε υψηλότερο ποσοστό ψευδογονίδια οσφρητικών υποδοχέων (30-40% της οικογένειας OR) από τα τρωκτικά ή τους σκύλους, δεδομένο από το οποίο φαίνεται ότι κάποιου είδους επιρροή επέτρεψε σε ολόκληρη τη γενεαλογική γραμμή των ανθρωποειδών πιθήκων να τα βγάζουν πέρα με κάπως μειωμένη την αίσθηση της όσφρησης.

Μάλιστα, ο Lancet και οι συνεργάτες του βρήκαν σε μελέτες ανθρωποειδών πιθήκων, πιθήκων και άλλων μακρινών εξαδέλφων από τα πρωτεύοντα ότι η μεγαλύτερη απώλεια σε γονίδια των οσφρητικών υποδοχέων —και αντίστοιχα η μεγαλύτερη αύξηση των ψευδογονίδιων OR— συνέβη στις γενεαλογικές γραμμές των ανθρωποειδών πιθήκων και των πιθήκων, στους οποίους αναπτύχθηκε εξελικτικά η ικανότητα έγχρωμης όρασης με βάση τρία μήκη κύματος του ορατού φωτός (τριμεταβλητή έγχρωμη όραση). Αυτή η σύνδεση μπορεί να σημαίνει ότι, με την πάροδο του χρόνου, έλαβε χώρα μια «ανταλλαγή» αισθητηρίων στη γενεαλογική γραμμή των πρωτευόντων, όταν λόγω της βελτιωμένης όρασης κατέστη λιγότερο σημαντική η οξεία αίσθηση της όσφρησης.

Συχνά, τα γονίδια που συμμετέχουν στην απόκριση ενός οργανισμού στο περιβάλλον του υπόκεινται σε εκτεταμένο διπλασιασμό και διαφοροποίηση μέσα στο χρόνο, οδηγώντας σε μεγάλες οικογένειες γονιδίων, όπως είναι το ρεπερτόριο των οσφρητικών υποδοχέων. Άμεσο παραπροϊόν αυτής της διαδικασίας είναι πολλά νεκρά «επί τη αφίξει» τους αντίγραφα ψευδογονιδίων. Αλλά και ο επακόλουθος θάνατος των επιπλέον αντιτύπων, μέσω του οποίου δημιουργούνται νέα ψευδογονίδια, συνδέεται συχνά με αλλαγές στο περιβάλλον ενός οργανισμού ή στις συνθήκες που επικρατούν σε αυτό. Επομένως, από τις διαφορές στα ψευδογονίδια των ζώων προκύπτουν εμμέσως στοιχεία σχετικά με τους διαφορετικούς κύκλους ζωής τους, οι οποίοι δεν ανιχνεύονται τόσο εύκολα από τις συγκρίσεις ενεργών γονιδίων, μιας και τα τελευταία συγκρατούνται ισχυρά από τη λειτουργία τους.

Η ανάλυση του γονιδιώματος του ποντικού, για παράδειγμα, κατέδειξε ότι το 99% των ανθρώπινων γονιδίων έχουν κάποια αντίστοιχη εκδοχή τους στον ποντικό. Μολονότι οι γενεαλογικές γραμμές ανθρώπου και ποντικού απέκλιναν πριν από 75 εκατομμύρια χρόνια περίπου, σχεδόν όλο το ανθρώπινο γονιδίωμα μπορεί να παραταχθεί απέναντι σε αντίστοιχες περιοχές του γονιδιώματος του ποντικού, οι οποίες είναι γνωστές ως συνταινιακά συγκροτήματα (syntenic blocks). Εντούτοις, παρά τις ομοιότητες στα λειτουργικά γονίδια και τη συνολική δομή του γονιδιώματος, μικρό μόνο κλάσμα από τα γνωστά ανθρώπινα ψευδογονίδια έχει πρόδηλο αντίστοιχο του στο ποντίκι.

Και το κυριότερο, μερικές ιδιαίτερες οικογένειες γονιδίων από τις οποίες δημιουργούνται ψευδογονίδια διαφέρουν σημαντικά μεταξύ ποντικού και ανθρώπου. Χρησιμοποιώντας δε το ρυθμό αλλοίωσης των αλληλουχιών που αφορά τα πατρικά γονίδια προκειμένου να προσδιοριστεί η ηλικία τους, γίνεται επίσης σαφές ότι πολλά ψευδογονίδια στα γονιδιώματα ανθρώπου και ποντικού προέκυψαν σε διαφορετικές χρονικές στιγμές. Από τις παρατηρήσεις αυτές φαίνεται ότι πολύ ανόμοια γεγονότα έχουν οδηγήσει σε ανεξάρτητες εκρήξεις ρετρομετάθεσης, οι οποίες δημιούργησαν ψευδογονίδια σε καθεμία από τις γενεαλογικές γραμμές.

Ευρείας κλίμακας δημιουργία ψευδογονιδίων παρατηρείται με μεγάλη συχνότητα μεταξύ γονιδίων υπεύθυνων για αποκρίσεις στο περιβάλλον, όπως τα γονίδια της οικογένειας των οσφρητικών υποδοχέων. Ως εκ τούτου, στα ψευδογονίδια ενός οργανισμού ίσως αντανακλώνται ειδικές για κάθε είδος αλλαγές στις συνθήκες του περιβάλλοντός του κατά τη διάρκεια της εξελικτικής του ιστορίας.

Το θέμα είναι και εδώ ξεκάθαρο: Όταν μιλάμε για Εξέλιξη, δεν μιλάμε για μια αστήρικτη θεωρία, αλλά για ένα ΤΕΚΜΗΡΙΩΜΕΝΟ ΚΑΙ ΔΙΑΠΙΣΤΩΜΕΝΟ ΓΕΓΟΝΟΣ, με χίλιους δυο τρόπους! Μόνο ένας διανοητικά τυφλός θα το αρνιόταν πλέον! Ο Θεός ούτε άχρηστα πράγματα φτιάχνει, ούτε πλαστά ίχνη για να μας εξαπατήσει. Είναι Θεός αλήθειας, και η εξελικτική διαδικασία, αντανακλά τη Σοφία Του!

Ας αφήσουν λοιπόν τα πείσματα και τις εμμονές οι αρνητές της Εξέλιξης, και ας αποδεχθούν την πραγματικότητα. Και τότε θα αντιληφθούν ότι εμείς οι Ορθόδοξοι Χριστιανοί, μόνο οφέλη μπορούμε να αποκομίσουμε απ' αυτή την αλήθεια, στην κατανόηση του μυστηρίου της πίστης μας.