Kada dobijemo svoju djecu, evolucija nas više i ne treba

U prošlom smo nastavku već postavili dva velika pitanja: kako iz prve stanice trilijunima dioba uopće nastaje definirani oblik organizma u prostoru te kako sve stanice u prostoru koji je toliko veći od njih samih uopće međusobno komuniciraju i znaju što trebaju “postati”, tj. u koji se stanicu nekako “pretvoriti”. No ima još pitanja: do kojeg se trenutka u vremenu sav taj rast i razvoj može smatrati baš time – rastom i razvojem, a kada i zašto počinje polagano propadanje cijelog tog sustava, tj. ono što zovemo “starenjem”? Očito je da rast i razvoj traju do završetka spolnog i fizičkog sazrijevanja, dakle negdje do ranih dvadesetih godina, kada je najpogodnije reproducirati se.

Nakon toga, kada smo dobili svoju djecu, evolucija nas više i ne treba previše, iako nas vjerojatno još neko vrijeme zadržava jer naša briga o potomcima pogoduje njihovu preživljavanju, što je dobro za vrstu. Pritom je dulje održavanje žena na životu važnije od održavanja muškaraca jer preživljenje potomka puno više ovisi o majci. Ona će se pak bolje brinuti o djeci ima li i sama svoju majku, tj. baku, i dalje uz sebe, kako bi joj pomogla savjetima.

To je razmišljanje osnova tzv. bakica-hipoteze, koja pretpostavlja kako je važan razlog što žene svuda žive dulje od muškaraca to što su, baš iz spomenutog razloga, bile pod pozitivnom prirodnom selekcijom. Bilo je u interesu čitave vrste da žene prežive što dulje jer su onda ostavljale više živih potomaka. Time je dugovječnost možda postala spolno specifično svojstvo s obzirom na prirodnu selekciju u ljudi. No u srednjim dvadesetima rast i razvoj ljudske jedinke završavaju, a nakon toga počinje starenje sustava, koje “nije za kukavice”, kako je to lijepo primijetila Margaret Atwood. No je li ono tek neminovan i spontan ishod, tj. lagana, postupna propast već potpuno razvijenog organizma tijekom vremena, nakon što je tijelo odradilo svoju evolucijsku zadaću, ili je starenje možda vrlo strogo kontroliran i programiran proces koji bi se nekako mogao reprogramirati?

U ovom smo nastavku došli od prve stanice u majčinoj utrobi pa sve do srednjih dvadesetih godina odrasle osobe; dakle, do završetka rasta u prostoru i specijaliziranja stanica za svoje uloge. Stigli smo na prag starenja. Zapamtimo to i podsjetimo se na ovom mjestu i nekih pionira koji su nam pomogli djelomično proniknuti u procese opisane u ovom odjeljku, prije no što nastavimo dalje s razumijevanjem ljudskog organizma i njegovih ograničenja.

Nobelova nagrada iz 1974.

Razmišljanje o stanicama kao građevnim elementima našeg organizma omogućio nam je dijelom belgijsko-američki trojac znanstvenika – Albert Claude, Christian de Duve i George E. Palade, koji su Nobelovu nagradu za fiziologiju i medicinu dobili 1974. Claude je učinio velike pomake u razumijevanju građe i funkcija stanice jer se među prvima služio elektroničkim mikroskopom za njihovo promatranje, a razvio je i metode za razdvajanje raznih dijelova stanice centrifugiranjem, što mu je olakšalo promatranja. De Duve je, koristeći se sličnim metodama, otkrio prethodno nepoznate lizosome u stanici, koji mogu razgrađivati bakterije ili stanične dijelove koji su izvršili zadaću i potrošili se te ih treba odstraniti. Palade je otkrio ribosome u stanici, tj. mjesta sinteze proteina, te definirao puteve proteina kroz stanicu.

Kako nastaju deformiteti

Kada se prva stanica počne dijeliti, u nekom trenutku dosegne stadij embrija – nakupinu stanica koja već ima određenu podjelu na dijelove iz kojih će se razviti npr. mozak, usta, kosti, crijevo i drugi dijelovi tijela. Njemački znanstvenik Hans Spemann uspio je, koristeći se vrlo finim pipetama, ili čak vlatima dječje kose, pomicati na razna mjesta dijelove žabljeg embrija pod mikroskopom. Time je uspio pokazati kako se neke stanice embrija prilagode na okolne stanice te postaju ono što bi na tom mjestu trebale, dok druge stanice imaju tzv. organizirajući učinak na svoj okoliš dovodeći do rasta pogrešnih tkiva i organa na pogrešnim mjestima. Kao pionir embriologije, 1935. je nagrađen Nobelovom nagradom za otkriće “organizirajućeg učinka” stanica tijekom razvoja embrija.

Za prva otkrića mehanizama kojima dolazi do poticaja rasta pojedinih specifičnih tkiva zaslužni su američki znanstvenik Stanley Cohen i talijanska znanstvenica Rita Levi-Montalcini, nagrađeni Nobelovom nagradom 1986. godine. Oni su otkrili tzv. faktore rasta. Levi-Montalcini uspjela je izolirati tvar iz mišjih tumora koja je dovodila do prekomjernog rasta živčanog sustava u pilećim embrijima, a Cohen je nakon nje izolirao slične tvari koje su promovirale rast kože i rožnice u oku.

Zahvaljujući tim otkrićima, shvaćeno je kako nastaju prirođeni deformiteti, odgođeno cijeljenje rana, ali i zašto neki tumori rastu vrlo brzo. Nadalje, prve uvide u to kako stanice znaju kuda u organizmu trebaju ići te što trebaju postati, donijeli su nam američki znanstvenici Edward B. Lewis i Eric F. Wieschaus te njemačka znanstvenica Christiane Nüsslein-Volhard. Lewis je proučavao vinske mušice i primijetio kako položaji organa mušice unutar organizma odgovaraju položajima povezanih gena na kromosomu. Nüsslein-Volhard i Wieschaus su zatim, istražujući također vinske mušice, uspjeli otkriti i klasificirati 15 gena koji usmjeravaju kretanje stanica kako bi stvorile novu mušicu. Za svoja su otkrića 1995. nagrađeni Nobelovom nagradom za fiziologiju i medicinu.