Uppruni Tegundanna 3

Atli Harðarson
Uppruni tegundanna
3. hluti: Eigingjarnir erfðavísar

Á nítjándu öld álitu margir að framfarir væru einhvers konar lögmál. Þessi framfarahyggja studdist að nokkru við heimspeki Georgs Hegel (1770-1831) sem var hughyggjumaður og áleit að veruleikinn væri andlegs eðlis og hann væri sífellt að læra og öðlast dýpri og réttari skilning á sjálfum sér. Framfaratrú af þessu háspekilega tagi blandaðist á ýmsan hátt saman við hugmyndir um líffræðilega þróun. Þessa sér til dæmis stað í kenningu ítalska mannfræðingsins Cesare Lombroso (1835-1909) sem áleit að glæpamenn væru einstaklingar sem hefðu fallið niður á lægra þróunarstig og stæðu milli apa og fullþroskaðs nútímamanns. Ef náttúruleg framvinda leiðir til þess að menn verði sífellt betri og betri þá hljóta vondir menn að vera vanþróaðir, einhvers konar leifar frá fyrra og frumstæðara stigi.
Sumar hugmyndir vísindamanna frá nítjándu öld um marksækna þróun eru dálítið broslegar. Ég get t.d. ekki stillt mig um að glotta út í annað yfir hugmynd Carls Vogt (1817 - 1895) sem áleit að víst væru menn komnir af öpum, en ekki allir af sömu öpunum, því hvítir menn væru afkomendur simpansa, svartir komnir út af górillum og forfeður asíumanna væru órangútan apar. Það er eins og Vogt hafi talið að aparnir væru allir á sömu leið, í átt til manns, og þeir sem væru enn apar hefðu bara tafist.
Þróunarkenning Lamarcks, sem gerði ráð fyrir að áunnir eiginleikar erfist, hafði ekki síður áhrif á hugmyndasögu nítjándu aldar en kenning Darwins um náttúruval. Hugmynd Lamarcks styður framfarahyggju a.m.k. ef gert er ráð fyrir að lífverur leitist við að bæta sig eða þjálfa upp góða eiginleika, því ef slík viðleitni til þroska ber árangur og hann erfist þá munu framfarir hverrar kynslóðar skila sér í því að næsta kynslóð fæðist með meiri og betri náttúrugáfur. En hvað um kenningu Darwins? Gefur hún okkur ástæðu til að trúa á framfarir? Darwin svarar þessu í tíunda kafla Uppruna tegundanna þar sem hann segir:

Þeir yfirburðir í lífsbaráttunni sem Darwin talar um eiga ekkert skylt við siðferðilega yfirburði. Kenning hans gefur ekkert tilefni til að ætla að glæpamenn séu „vanþróaðri“ en annað fólk eða að menn séu „þróaðri“ en aðrar tegundir eins og til dæmi grös, maurar og termítar sem hafa ekki síður en maðurinn náð mikilli útbreiðslu og vikið öðrum tegundum til hliðar. Samkvæmt kenningunni um náttúruval eru yngri lífsform aðeins hæfari í þeim skilningi að þau eru betur fær um að margfaldast og uppfylla jörðina, enda eru þau eldri horfin af sjónarsviðinu vegna þess að þau urðu undir í samkeppni þar sem líf og dauði ráðast sjaldan af vitsmunum, siðferði né neinu öðru sem talist getur til kosta á mannlegan mælikvarða. Ef ein tegund nær að aféta aðra svo hún hverfi af sjónarsviðinu þá hefur hún að vísu sýnt yfirburði, en þeir yfirburðir jafngilda því engan vegin að hún sé eitthvað betri. Hugsum okkur t.d. að fram komi nýtt afbrigði þráðorma sem éti hrogn sandsílis með þeim afleiðingum að sandsílum fækki og mávategund sem lifir á þeim deyi út. Þá hefur þráðormategund lagt mávategund að velli en auðvitað er ekki þar með sagt að þráðormur sé æðri eða betri skepna en mávurinn.
   Kenning Darwins um náttúruval er stundum útskýrð með orðalagi sem ættað er frá Herbert Spencer og sagt að hún kveði á um að hinir hæfustu lifi. Spencer trúði því að framfarir væru náttúrulögmál enda aðhylltist hann þróunarkenningu Lamarcks. En eigi orðalagið um að hinir hæfustu lifi að lýsa kenningu Darwins um náttúruval þarf að slá tvo varnagla. Annar er sá að „hæfur“ merkir eingöngu betur fær um að fjölga sér við þær aðstæður sem ríkja í umhverfinu. Hinn varnaglinn er flóknari, því það þarf að tilgreina hver eða hvað það er sem býr yfir þessari hæfni.
   Árið 1962 kom út bók sem heitir Animal dispersion eftir skordýrafræðinginn V. C. Wynne-Edwards. Í bókinni gerir hann grein fyrir dæmum af hegðun skordýra þar sem svo virðist sem einstaklingar fórni sjálfum sér fyrir hópinn sem þeir tilheyra. Af þessum dæmum dregur Wynne-Edwards þá ályktun að samkeppni í náttúrunni sé ekki aðeins milli einstaklinga heldur líka milli hópa og náttúruvalið geti því stuðlað að útbreiðslu eiginleika sem gagnast hóp jafnvel þótt þeir skaði einstaklingina.
   Með skrifum Wynne-Edwards urðu kaflaskil í umræðu sem hófst fljótlega eftir að Darwin ritaði Uppruna tegundanna. Þessi umræða snýst um hvað það er sem náttúruvalið velur: Eru það hæfustu hóparnir eða hæfustu einstaklingarnir eða hæfustu erfðavísarnir? Kenningin um hópval virðist hafa þann kost að geta útskýrt mótun og tilurð arfgengra eiginleika sem hindra einstakling í að fjölga sér en stuðla að viðgangi hóps eða tegundar. Við getum tekið sem dæmi ófrjósemi flestra kvendýra í maurabúi, þar sem drottningin ein eignast afkvæmi, eða fórnfýsi dýra sem hætta lífi sínu til að bjarga öðrum af sömu tegund. Dæmi af þessu tagi virðast benda til þess að einstaklingsval ráði þróuninni ekki að öllu leyti, því þá mundi náttúruvalið aðeins móta einstaklinga með eiginleika sem gagnast þeim sjálfum til að auka kyn sitt.
   Síðan Wynne-Edwards setti hugmyndir sínar fram hafa þær sætt nokkuð harðri gagnrýni og nú um stundir munu flestir líffræðingar þeirrar skoðunar að hópval sé fremur veikt afl og dæmi um fórnfýsi í lífríkinu sé yfirleitt hægt að skýra með öðrum hætti. Veigamestu rökin gegn kenningunni um hópval eru að sé eiginleiki skaðlegur einstaklingum sem bera hann þá eignast þeir einstaklingar að jafnaði færri afkvæmi en aðrir einstaklingar sömu tegundar svo hversu gagnlegur sem eiginleikinn er tegundinni hlýtur hann að verða sjaldgæfari með hverri nýrri kynslóð. Við getum til dæmis hugsað okkur fuglategund þar sem einstaklingar gefa frá sér hljóð og vara hina við um leið og þeir sjá rándýr. Sá sem hljóðar vekur athygli á sjálfum sér sem veldur því að ögn meiri hætta er á að hann verði sjálfur fyrir árás, en hljóðmerkin valda því að miklu færri fuglar í hópnum eru veiddir en ella væri. Hugsum okkur nú að upp komi einstaklingar í fuglahópnum sem leggja strax á flótta þegar þeir sjá rándýr án þess að vara hina við. Þessir einstaklingar eiga þá meiri möguleika á að auka kyn sitt en hinir. Ef andfélagsleg afstaða þeirra gengur í arf vinnur hún því á og verður algengari með hverri kynslóð.
   Væri aðeins um að ræða tvo möguleika, einstaklingsval og hópval, þá væri kenningin um náttúruval í klípu því einstaklingsval getur ekki skýrt tilveru eiginleika sem stuðla að viðkomu hóps en draga úr viðkomu einstaklinga, en hópval dugar ekki til að skýra hvers vegna slíkir eiginleikar eru varanlegir og víkja ekki smám saman fyrir eigingjarnri hegðun. Á sjöunda áratug síðustu aldar brugðust líffræðingar eins og John Maynard Smith við þessu með því að gera ráð fyrir að náttúruvalið velji hvorki fyrst og fremst hæfustu hópana né hæfustu einstaklingana heldur hæfustu erfðavísana. Þessi kenning er líklega þekktust af bókinni The Selfish Gene eftir Richard Dawkins sem út kom árið 1976. Á íslensku gæti hún heitið Eigingjarnir erfðavísar. Meginhugmyndin er afar einföld: Ef erfðavísir (eða gen) stuðlar að því að einstaklingum sem bera hann fjölgar að jafnaði meira en hinum þá verður hann smám saman algengari og algengari.
   Með þessa hugmynd að vopni er hægt að útskýra hvernig á því stendur að flest kvendýr í maurabúi eru ófrjó. Það er enginn erfðafræðilegur munur á ófrjóu vinnudýri og drottningu. Það eru ekki erfðir heldur aðstæður sem ráða því hvaða einstaklingur verður drottning. Hugsum okkur að kvendýrin séu þúsund og 999 vinnukonur hjálpi einni drottningu að eignist tíuþusund afkvæmi. Erfðavísarnir sem stjórna þessari hegðun eru sameiginlegir öllum einstaklingunum og valda því að þúsund kvendýr eignast saman tíuþúsund afkvæmi, eða sem svarar tíu afkvæmum hver. Keppi þessir erfðavísar við aðra sem valda því að hvert kvendýr komi að jafnaði upp níu afkomendum, þá hafa þeir betur.
   Þessi sama kenning um að náttúruvalið velji erfðavísa fremur en einstaklinga eða hópa skýrir einnig fórnfýsi sem dæmi er um hjá fuglum og fleiri lífverum. Dýr sem eru saman í hóp eru oft nánir ættingjar og því líklegt að erfðavísir sem er í einu þeirra sé líka í mörgum hinna. Almennt gildir að fyrir hvern erfðavísi í einstaklingi eru helmings líkur á að systkin, og áttungs líkur á að frændsystkin, hafi hann líka. Erfðavísir eykur því eigin útbreiðslu ef hann lætur einstakling fórna sér fyrir fleiri en tvö systkini eða fleiri en átta frændsystkin. Hugsum okkur hóp af tíu dýrum þar sem helmingur eða fimm dýr hafa erfðavísi sem fær þau til að vara hin við árás þótt þau stofni sjálfum sér í hættu með því. Hugsum okkur líka að dýr sem gefur frá sér viðvörunaróp taki 1% áhættu (þ.e. að í eitt skipti af hundrað valdi hljóðmerkið því að rándýr finni það og veiði) en ef ekkert hljóðmerki er gefið þá séu 10% líkur á að einn úr hópnum lendi í rándýrskjafti. Þar sem helmingur dýranna ber erfðavísinn sem veldur þeirri óeigingjörnu hegðun að gefa hljóðmerki eru samkvæmt þessu 5% líkur á að merkjagjöf komi í veg fyrir að einstaklingum með þennan erfðavísi fækki um einn en aðeins 1% líkur á að hún valdi því að þeim fækki um einn. Erfðavísirinn sem veldur því að dýrin gefa frá sér viðvörunarmerki stuðlar því að eigin viðkomu.
   Erfðavísar láta lífverur gera það sem er hagstætt fyrir þá fremur en þær og „eigingjarnir“ erfðavísar skýra hvernig á því stendur að til eru óeigingjarnir einstaklingar.