Ideer

Historien om Darwin og Mendel

Bilde: Wikipedia

Fortellingen om de to evolusjonsforskerne viser at ny teknologi og genredigering har en risiko: Vi kan miste dem som i sin ufullstendighet gjør oss bedre.

Charles Darwins evne til å se sin egen blindsone gir et bilde av hans karakter og kvalitet som vitenskapsmann. Darwin forsto at dersom han ikke fant en ny teori for arvelighet, ville evolusjonsteorien falle sammen på grunn av en indre logisk brist. Bristen kan illustreres som følger:

Hvis giraffens lange hals skal forklares med naturlig seleksjon, må to tilsynelatende motsigende påstander være sanne samtidig. Den første påstanden er at giraffens forfedre, som hadde normal lengde på halsen, måtte få barn med både kort og lang hals. Altså produserer hver generasjon nye varianter, eller sports, som Darwin kalte dem. Den andre påstanden er at dyrene med lang hals måtte overføre denne egenskapen til sine barn. Med andre ord krever Darwins teori både element av stabilitet og ustabilitet.

Evolusjonsteorien brøt med Jean-Baptiste de Lamarcks arvelighetsteori, som var konsensus på Darwins tid. I følge Lamarck hadde giraffens forfedre strukket seg etter mat, og siden lang hals var en gunstig egenskap, ble den overført til neste generasjon.

Som Siddhartha Mukherjee påpeker i boken The Gene: An Intimate History, var noe av appellen ved Lamarcks teori at den ikke utfordrer Den Guddommelige Kjeden av å Være: Selv om alle dyrene er skapt av Gud, har de mulighet til å tilpasse seg den naturlige verden.

Etter publiseringen av On the Origin of Species i 1859, jobbet Darwin så intenst med å utvikle en ny teori om arvelighet at han nesten fikk et mentalt sammenbrudd. Darwin var ikke en talentfull eksperimentalist, og derfor gikk han inn for å utvikle en teoretisk forklaringsmodell.

Etter to år hadde han endelig kokt sammen noe han trodde ville redde evolusjonsteorien. Basert på Pythagoras’ teori om preformisme, utviklet Darwin en ny teori om at alle cellene i kroppen har noe han kalte gemmuler, som er informasjon om arv. Når et barn unnfanges, blandes gemmulene til mor og far sammen som maling. Denne ideen lånte Darwin fra Aristoteles, som i motsetning til Pythagoras, mente at barnet arver egenskaper fra begge foreldrene.

Imidlertid hadde Darwins nye teori om arvelighet et temmelig kort liv. Da den skotske matematikeren Fleeming Jenkin leste Darwins arbeid, fant han raskt fatale feil i argumentasjonen. I sin anmeldelse brukte han følgende historie til å illustrere svakhetene ved Darwins teori:

«En hvit mann strander på en isolert øy bebodd av fargede mennesker. Det oppstår en kamp for tilværelsen, som den hvite helten selvsagt vinner – han dreper sine mørke rivaler og alle kvinnene ønsker å bære frem hans barn. Men på tross av at hans egenskaper er best, vil de bli utryddet på grunn av blanding.»

Darwin ble helt forferdet av Jenkins tekst, men ikke av samme grunn som deg. Rasisme og troen på den hvite manns fortreffelighet var konsensus på den tiden.

Jenkins’ historie er stygg og støtende, men hans kritikk av Darwins teori er treffende. Dersom egenskapene blander seg som maling, vil variasjonen forsvinne. Ved å bruke en annen matematisk representasjon, kunne Darwin ha bevart sine sports.

Ved å analysere dette og andre lignende forsøk, kom Mendel frem til at alle egenskaper eksisterer som uavhengige enheter, som bevarer varians og som kan arves fra generasjon til generasjon.

Darwin var utrolig nær å finne løsningen på det hele. I en bok om hybride planter har Darwin skrevet notater på side 50, 51, 53 og 54. På side 52 er matematiske tabeller, noe Darwin mislikte sterkt. I tillegg stod det beskrevet hvordan arvemateriale overføres fra foreldre til barn i små, udelelige partikler.

Hadde ikke Darwin skulket unna matten, men lest sammendraget av artikkelen Experiments in Plant Hybridization, forfattet av en ukjent munk fra Brno, ville denne historien hatt en lykkelig slutt. Men dette skjedde ikke. I stedet lette to sports – Darwin og Mendel – etter svar hele livet, og fant hverandre aldri.

Den evige seminarlæreren

Mens Darwin jobbet med sitt livsverk, On the Origin of Species, våren 1856, reiste Gregor Mendel fra klosteret i Brno til Wien for å nok en gang prøve seg på en eksamen som han hadde strøket på seks år tidligere. Mendel jobbet som seminarlærer ved klosteret, og munkene var strenge på at han måtte ha papirene i orden for å få status som fullbyrdes lærer.

Mendel hadde studert fysikk, kjemi, geologi, botanikk og zoologi i to år, og var derfor sikker på at denne gangen ville han bestå. Imidlertid ble andre forsøk også en katastrofe. Mendel kranglet høylytt med eksaminatoren i botanikk. Ingen vet sikkert hva de var uenige om, men Mukherjee mener at det mest sannsynlig dreide seg om variasjon og arvelighet.

Mendel prøvde seg aldri på eksamenen igjen og han ble heller aldri anerkjent som en fullbyrdes lærer. På fritiden fordypet han seg i eksperimentelle forsøk og forsket på variasjon og arvelighet. En periode drev han med avl på rotter. Abbeden ved Mendels kloster var kjent for å være tolerant, men alvsrotter var absolutt ikke innenfor, og derfor rettet Mendel fokuset mot erteplanter.

Mendel studerte to varianter av erteplanter – en høy variant og en lav variant. Dersom egenskapene til erteplantene blandet seg som maling ved forplantning, ville en hybrid erteblomst bli mellomlang.

Imidlertid fant Mendel at alle førstegenerasjonshybridene var lange, mens en andregenerasjonshybrid kunne enten være lang eller kort. Ved å analysere dette og andre lignende forsøk, kom Mendel frem til at alle egenskaper eksisterer som uavhengige enheter, som bevarer varians og som kan arves fra generasjon til generasjon. Han kalte dem arvefaktorer; i dag er de kjent som gener.

Mendel publiserte arbeidet sitt i journalen Proceedings of the Brno Natural Science Society i 1865, og kopier ble sendt til flere institusjoner som The Royal Society og The Linnean Society i England, samt The Smithsonian i Washington. I tillegg sendte Mendel artikkelen til en rekke forskere, mest sannsynlig også til Darwin.

Det som fulgte var den merkeligste stillheten i biologiens historie, ifølge genetikeren Leslie Clarence Dunn. Artikkelen ble bare sitert fire ganger mellom 1866 og 1900, og i praksis forsvant den ut av forskningslitteraturen.

De Vries manglet Mendels krystallklare innsikt, men han skimtet noe av det som vi i dag kjenner som gener.

Mendel kjempet hardt for sitt arbeid, og kanskje for seg selv også. Blant annet kontaktet han den sveitsiske botanikeren Carl von Nägeli flere ganger. Selv om Nägeli svarte høflig, var han kald og distansert. Mendels formuleringer og strukturen på artikkelen hans avslørte at han ikke hadde kjennskap til konsensus i det vitenskapelige miljøet, og mye tyder på at Nägeli aldri tok seg bryet med å gi Mendels arbeid en grundig gjennomlesning.

«Only empirical […] Cannot be proved rational» skal Nägeli ha svart Mendel. Tilslutt ga Mendel opp og ble en byråkrat ved klosteret.

De skolertes arv

Rett før sin død i 1882, annonserte Darwin at han hadde en upublisert løsning på hvordan naturen bevarer variasjon. Dette førte til at en ny generasjon biologer kastet seg over Darwins arbeid i håp om å finne the missing link. En av de håpefulle var den nederlandske botanikeren Hugo de Vries. Han fordypet seg i Darwins teori om gemmuler.

Etter at Mendel publiserte sitt arbeid i 1865, kom et takras med artikler som beskrev arvelighetseksperimenter. Noen av dem ville vært etisk tvilsomme i vår tid, som at den tyske biologen August Weismann klippet av halen til mus for å se om avkommet også ble haleløse. Veldig få, kanskje ingen, var av samme kvalitet som Mendels eksperiment, men til sammen utgjorde de en pre-internett-big data-base som avdekket viktige fenomen, som at biologiske egenskaper ikke blandes som maling, men mer som klinkekuler.

De Vries manglet Mendels krystallklare innsikt, men han skimtet noe av det som vi i dag kjenner som gener. Imidlertid var de Vries godt skolert og velintegrert i det akademiske miljøet og derfor fikk hans artikkel mye større innflytelse enn det Mendels artikkel fikk de første tiårene etter publikasjon.

De som er positive til transhumansime, som filosofene Ole Martin Moen og Aksel Braanen Sterri, mener vi bør bruke teknologi til å fremme ønskede egenskaper.

Faktisk kom de Vries tilfeldigvis over Mendels artikkel like før han publiserte sin egen i 1900. De Vries så straks kvaliteten i Mendels arbeid og hans dype innsikt. De Vries refererte ikke til Mendels artikkel og håpet nok at det glemte geniet forble glemt.

Imidlertid fikk ikke de Vries beholde æren for å ha oppdaget genene. To andre forskere, Erich von Tschermak-Seysenegg og Carl Correns, hadde også gjenoppdaget Mendels resultater. Sistnevnte var ironisk nok Nägelis student. Da det ble avslørt at de Vries hadde lest Mendels artikkel før han publiserte sin egen artikkel, skal de Vries ha sagt: «Modesty is a virtue, yet one gets further without it.»

Med lokal maksimering mister vi Darwins sports

I dag er hele det menneskelige genomet kartlagt, og flere tror at det bare er et tidsspørsmål før vi kjenner alle detaljene rundt samtlige av kroppens prosesser. Imidlertid blir de aller fleste egenskapene hos mennesker påvirket av interaksjon mellom mange forskjellige gener, og hvordan denne interaksjonen er regulert, har vi svært lite detaljkunnskap om. For eksempel er det fremdeles uklart hvordan døtrene til en beinmargsstamcelle vet om de skal bli røde eller hvite blodceller.

25. november i år kunne vi lese at kinesiske forskere har laget CRISPR-babyer. Selv om genredigering av mennesker neppe blir lovlig i Norge med det første, brukes stadig mer avanserte verktøy, som genanalyse og analyse av personlig data, til å finne estimat på hvem som har egenskaper som gjør at man lett glir gjennom livet, og hvem som ikke har det.

Evolusjonsteorien indikerer at for hard selektering av ønskede egenskaper ikke fører oss til perfeksjonisme.

De som er positive til transhumansime, som filosofene Ole Martin Moen og Aksel Braanen Sterri, mener vi bør bruke teknologi til å fremme ønskede egenskaper. Moen viser til at barn er pålagt ti år med skolegang for å fremme kognitive og sosiale ferdigheter, og dette betyr at fellesskapet mener at visse egenskaper er bedre enn andre. Hanmener at dette indikerer at vi bør bruke teknologi til å ytterligere fremme ønskede kvaliteter, noe som angivelig vil bidra til bedre livskvalitet, både for personen selv og de rundt.

Jeg mener at dette muligens indikerer at Moen, og kanskje transhumanismer generelt, ikke forstår variasjonens rolle i evolusjon og utvikling. Er man utstyrt med sosiale ferdigheter, intelligens og selvkontroll, navigerer man sannsynligvis lett gjennom livet. Mangler man en eller flere av disse egenskapene, gjør man det kanskje dårlig på skolen, for eksempel fordi man havner i krangel med eksaminator, eller man uttrykker seg så kryptisk at ingen gidder å lytte.

Dette kan utvilsomt bidra til dårlig livskvalitet for flere. Men det kan også bidra til at man ikke blir fanget av konsensus, slik at man klart og tydelig ser at en hybrid av en kort og lang erteplante ikke er mellomlang.

Evolusjonsteorien indikerer at for hard selektering av ønskede egenskaper ikke fører oss til perfeksjonisme. Det vi derimot bør frykte, er at vi mister dem som i sin ufullstendighet gjør oss bedre.

Bli abonnent

Da får du tilgang til alle artikler. Det tar under ett minutt.

Prøv i en måned for 1,-
Allerede abonnent? Logg inn

Fra forsiden