Космическа шега, която кара учените да се търкалят по пътеката
Има „нещо“, което аз наричам Вселенски хумор, други могат да го наричат a Космическа шега. През целия ни живот е имало моменти, когато сме си мислели, че знаем точно как ще се развие някакво събитие или инцидент. Можехме да бъдем толкова убедени, че „знаехме“ какво ще се случи, че щяхме да заложим семейната ферма и кухненската мивка на резултата от събитието. Именно в моменти като този, когато Вселената ни изненадва, като прави ляв завой вместо десен.
Докато в повечето случаи подобен обрат на събитията може да предизвика гняв, разочарование или разочарование, аз обикновено отговарям, като поклащам глава с дълбоко страхопочитание от извратената природа на Вселенския хумор. Тук си помислих, че знам как точно ще се развият нещата и след това ще се изненадам, вятърът ме изби. За чудо трябва да преосмисля и преразгледам убежденията, които поддържах, които ме доведоха до моето грешно заключение.
Кога Вселенски хумор удари дадено лице, признаването на удивителната им липса на информираност може да предизвика дълбока промяна в живота им. На индивидуално ниво всеки трябва да преразгледа собствените си убеждения, за да приспособи изненадващите наблюдения.
За разлика от това, ходът на човешката история е коренно променен кога Вселенски хумор подкопава „основното убеждение“, което е част от структурата на цялото общество. Помислете как се е променил ходът на човешката история, когато убеждението, че светът е плосък, е оспорено от заобикалянето на света?
През 1893 г. председателят на физиката в Харвардския университет предупреди студентите, че няма повече нужда от допълнителни докторски степени в областта на физиката. Той се похвали, че науката е установила факта, че Вселената е материална машина, състояща се от физически, неделими атоми, които напълно се подчиняват на законите на Нютоновата механика. Тъй като всички описателни закони на физиката бяха „известни“, бъдещето на физиката ще бъде сведено до извършване на по-фини и по-фини измервания.
Две години по-късно нютоновата концепция за вселена само с материя е свалена от откриването на субатомни частици, рентгенови лъчи и радиоактивност. В рамките на десет години физиците трябваше да отхвърлят фундаменталната си вяра в материалната вселена, тъй като беше признато, че Вселената всъщност е направена от енергия, чиято механика се подчинява на законите на квантовата физика. Това малко парченце Вселенски хумор дълбоко промени хода на цивилизацията, отвеждайки ни от парни машини до ракетни кораби, от телеграфи до компютри.
Е ... космическият шегобиец отново удари!
Както направи няколко пъти в миналото, този израз на Вселенски хумор разрушава основното убеждение, поддържано от конвенционалната наука. Шегата е въплътена в резултатите от проекта за човешкия геном. В цялата шумотевица относно последователността на човешкия генетичен код и попадането в блестящия технологичен подвиг, ние не сме се фокусирали върху действителното „значение“ на резултатите.
Едно от най-важните и фундаментални основни вярвания в конвенционалната биология е, че характеристиките и характера на организмите се „контролират” от техните гени. Тази вяра е залегнала в концепцията за генетична детерминираност, конвенционалната догма, предоставена на практика във всеки учебник и курс по биология. Как гените успяват да „контролират” живота? Тя се основава на концепцията, че гените се появяват сами, което означава, че те са в състояние да се „включват и изключват“. Самоактуализиращите се гени биха осигурили подобни на компютър програми, които да контролират структурата и функцията на организма. Съответно, нашата вяра в генетичната детерминираност предполага, че „сложността“ (еволюционен статус) на организма би била пропорционална на броя на гените, които той притежава.
Преди да започне проектът за човешкия геном, учените са изчислили, че човешката сложност ще изисква геном над 100,000 70,000 гена. Гените са предимно чертежи, кодиращи химическата структура на протеините, молекулните "части", които съставляват клетката. Смяташе се, че има един ген, който да кодира всеки от 90,000 XNUMX до XNUMX XNUMX протеини, изграждащи телата ни.
В допълнение към гените, кодиращи протеини, клетката съдържа гени, които определят характера на организма, като „контролират” активността на други гени. Гени, които „програмират“ експресията на други гени, се наричат регулаторни гени. Регулаторните гени кодират информация за сложни физически модели, които осигуряват специфични анатомии, които представляват структурите, характеризиращи всеки тип клетка (мускул срещу кост) или организъм (шимпанзе от човек). В допълнение, подмножество от регулаторни гени е свързано с „контрола“ върху специфични поведенчески модели. Регулаторните гени организират дейността на голям брой гени, чиито действия колективно допринасят за изразяването на такива черти като осъзнаване, емоция и интелигентност. Изчислено е, че в човешкия геном има над 30,000 XNUMX регулаторни гени.
При разглеждането на минималния брой гени, необходими за създаването на човек: бихме започнали с базов брой от над 70,000 70,000 гена, по един за всеки от над 100,000 30,000 протеина, открити в човек. След това включваме броя на регулаторните гени, необходими за осигуряване на сложността на моделите, изразени в нашата анатомия, физиология и поведение. Нека закръглим броя на човешките гени до общо дори XNUMX XNUMX, като включим минимален брой от XNUMX XNUMX регулаторни гени.
Готови ли сте за космическата шега? Резултатите от проекта Genome разкриват, че в човешкия геном има само около 34,000 XNUMX гена. Две трети от очакваните гени не съществуват! Как можем да обясним сложността на генетично контролиран човек, когато няма дори достатъчно гени, които да кодират само протеините?
По-унизително за догмата на нашата вяра в генетичната детерминираност е фактът, че няма голяма разлика в общия брой гени, открити при хората и тези, открити в примитивни организми, населяващи планетата. Наскоро биолозите завършиха картографирането на геномите на два от най-изследваните животински модели в генетичните изследвания, плодовата муха и микроскопичния кръгъл червей (Caenorhabditis elegans).
Примитивният червей Caenorhabditis служи като перфектен модел за изследване на ролята на гените в развитието и поведението. Този бързо растящ и възпроизвеждащ се примитивен организъм има точно шарено тяло, състоящо се от точно 969 клетки, прост мозък от около 302 подредени клетки, той изразява уникален репертоар от поведения и най-важното е, че е податлив на генетични експерименти. Геномът на Caenorhabditis се състои от над 18,000 50 гена. 15,000+ трилиона клетъчно човешко тяло има геном само с XNUMX XNUMX повече гени от ниския, безгръбначен, микроскопичен кръгъл червей.
Очевидно сложността на организмите не се отразява в сложността на техните гени. Например геномът на плодовата муха наскоро беше дефиниран да се състои от 13,000 5000 гена. Окото на плодовата муха се състои от повече клетки, отколкото се срещат в целия червей Caenorhabditis. Много по-сложна по структура и поведение от микроскопичния кръгъл червей, плодовата муха има XNUMX гена по-малко !!
Проектът за човешкия геном беше глобално усилие, посветено на дешифрирането на човешкия генетичен код. Смяташе се, че завършеният човешки план ще предостави на науката цялата необходима информация, за да „излекува“ всички болести на човечеството. Освен това се предполагаше, че познаването на механизма на човешкия генетичен код би позволило на учените да създадат Моцарт или друг Айнщайн.
„Неспособността“ на резултатите от генома да се съобразят с нашите очаквания разкрива, че нашите очаквания за това как „работи“ биологията явно се основават на неправилни предположения или информация. Нашата „вяра“ в концепцията за генетичния детерминизъм е фундаментално ... опорочена! Не можем истински да определим характера на живота си като следствие от генетичното „програмиране“. Резултатите от генома ни принуждават да преразгледаме въпроса: „Откъде придобиваме нашата биологична сложност?“
В коментар на изненадващите резултати от изследването на човешкия геном Дейвид Балтимор, един от най-известните генетици в света и носител на Нобелова награда, се обърна към този проблем на сложността:
„Но освен ако човешкият геном не съдържа много гени, които са непрозрачни за нашите компютри, ясно е, че ние не придобиваме нашата несъмнена сложност над червеите и растенията, като използваме повече гени. Разбирането на това, което ни дава нашата сложност - нашият огромен поведенчески репертоар, способността да произвеждаме съзнателни действия, забележителна физическа координация, прецизно настроени промени в отговор на външните вариации на околната среда, ученето, паметта ... трябва ли да продължа? - остава предизвикателство за бъдеще. " (Nature 409: 816, 2001)
Учените непрекъснато рекламират, че биологичните ни съдби са записани в гените ни. Пред лицето на тази вяра Вселената ни хуморизира с космическа шега: „Контролът” на живота не е в гените. Разбира се, най-интересната последица от резултатите от проекта е, че сега трябва да се изправим пред това „предизвикателство за бъдещето“, за което Балтимор намекна. Какво „контролира“ нашата биология, ако не гените?
През последния брой години акцентът на науката и пресата върху „силата“ на гените засенчи брилянтната работа на много биолози, които разкриват коренно различно разбиране относно експресията на организма. Появяващи се на върха на клетъчната наука е признанието, че околната среда, и по-конкретно, нашето възприятие за околната среда, директно контролира нашето поведение и генна активност.
Наскоро бяха идентифицирани молекулярните механизми, чрез които животните, от единични клетки до хора, реагират на дразнители от околната среда и активират подходящи физиологични и поведенчески реакции. Клетките използват тези механизми, за да „адаптират“ динамично своята структура и функция, за да отговорят на постоянно променящите се изисквания на околната среда. Процесът на адаптация се медиира от клетъчната мембрана (кожата на клетката), която служи като еквивалент на „мозъка“ на клетката. Клетъчните мембрани разпознават "сигналите" на околната среда чрез активността на рецепторните протеини. Рецепторите разпознават както физически (напр. Химикали, йони), така и енергийни (напр. Електромагнитни, скаларни сили) сигнали.
Сигналите от околната среда „активират“ рецепторните протеини, карайки ги да се свързват с допълнителни ефекторни протеини. Ефекторните протеини са „превключватели“, които контролират поведението на клетката. Рецептор-ефекторните протеини осигуряват на клетката информираност чрез физическо усещане. По строго определение тези мембранни протеинови комплекси представляват молекулни единици на възприятие. Тези молекули на мембранното възприятие контролират и генната транскрипция (включването и изключването на генни програми) и напоследък са свързани с адаптивни мутации (генетични промени, които пренаписват ДНК кода в отговор на стрес).
Клетъчната мембрана е структурен и функционален хомолог (еквивалент) на компютърен чип, докато ядрото представлява твърд диск за четене и запис, натоварен с генетични програми. Организационната еволюция, резултат от увеличаването на броя на мембранните възприемащи единици, ще бъде моделирана с помощта на фрактална геометрия. Повтарящите се фрактални модели позволяват кръстосано позоваване на структурата и функциите между три нива на биологична организация: клетката, многоклетъчният организъм и социалната еволюция. Чрез фракталната математика ние получаваме ценна представа за миналото и бъдещето на еволюцията.
Средата чрез акта на възприятие контролира поведението, генната активност и дори пренаписването на генетичния код. Клетките „се учат“ (еволюират) чрез създаване на нови възприемащи протеини в отговор на нови екологични преживявания. „Научените“ възприятия, особено тези, получени от непряк опит (напр. Родителско, връстническо и академично образование), могат да се основават на неправилна информация или грешни тълкувания. Тъй като те могат или не могат да бъдат „истински“, възприятията са в реалността-вярвания!
Нашите нови научни знания се връщат към древното съзнание за силата на вярата. Убежденията наистина са мощни ... независимо дали са верни или неверни. Въпреки че винаги сме чували за „силата на позитивното мислене“, проблемът е, че негативното мислене е също толкова мощно, макар и в „обратната“ посока. Проблемите, възникнали в здравето и в разгръщането на живота ни, обикновено са свързани с „погрешните възприятия“, придобити в нашия учебен опит. Прекрасната част от историята е, че възприятията могат да бъдат научени отново! Можем да прекроим живота си, като преквалифицираме съзнанието си. Това е отражение на вечната мъдрост, която ни е предадена и сега е призната в клетъчната биология.
Разбирането на новоописаните механизми за контрол на клетките ще предизвика толкова дълбока промяна в биологичната вяра, колкото и квантовата революция, причинена във физиката. Силата на възникващия нов биологичен модел е, че той обединява основните философии на конвенционалната медицина, комплементарната медицина и духовното изцеление.