Ponieważ koncepcja ewolucji spowodowanej przez środowiskowe modyfikacje naszych genomów jest zarówno atrakcyjna, jak “nie-darwinowska” – uderzając w konsensus naukowców na to, jak działa ewolucja – pociąga grupę ludzi, którzy uważają, że teoria ewolucji jest rozpaczliwie niepełna. Są to wielbiciele Kuhna, tacy jak Steven Gould, którzy uważają, że pora na zupełnie nowy paradygmat ewolucyjny.
Dużo pisałem o niedawnych twierdzeniach, że środowiskowe modyfikacje DNA poprzez albo metylacje (przyczepianie grupy -CH3 do zasad DNA, albo zmianę rusztowania histonowego, który podtrzymuje DNA) mogą stanowić bazę zmiany ewolucyjnej. To twierdzenie jest zwyczajnie błędne. Jak dotąd, choć możemy pokazać, że “szoki”, jakie zwierzę lub roślina otrzymują od środowiska, mogą czasami przejść na ich potomstwo, to dziedzictwo trwa co najwyżej trzy lub cztery pokolenia, a potem znika. To z zasady nie może wspierać zmiany ewolucyjnej, która wymaga trwałych zmian DNA, żeby mogły rozprzestrzenić się w populacji i spowodować długoterminowe przekształcenie genetyczne.
Ponadto, wykazane zmiany niemal nigdy nie są “adaptacyjne” – to jest, zazwyczaj nie tworzą niczego, co podniosłoby sukces reprodukcyjny, także w warunkach środowiskowych w laboratorium.
Wreszcie, szeroko zakrojone mapowanie genetyczne rzeczywistych adaptacji w przyrodzie, rozciągające się od oporności na środki owadobójcze u komarów do nietolerancji laktozy w ludzi i osłon kostnych u cierników morskich, pokazują, że te zmiany niezmiennie znajdują się w samych sekwencjach zasad DNA, a nie w dodanej metylacji lub zmianach w histonach spowodowanych działaniem środowiska. Nie znam ani jednej adaptacji w przyrodzie, która – kiedy wyizolujemy jej podstawę genetyczną – spoczywa w środowiskowo modyfikowanej, epigenetycznej zmianie w DNA, która może być przekazywana przez pokolenia.
(Chciałbym dodać, że zmiany epigenetyczne promowały adaptacyjną ewolucję, kiedy te zmiany były w samym DNA: to jest, istnieją odcinki DNA, które mówią organizmowi takie rzeczy jak: „włóż grupę metylową w DNA na nukleotyd X”. Ale te zmiany same są produktem konwencjonalnego doboru naturalnego i zmiany epigenetyczne są tworzone przez sam DNA, a nie przez środowisko.)
Niemniej, ponieważ koncepcja ewolucji spowodowanej przez środowiskowe modyfikacje naszych genomów jest zarówno atrakcyjna, jak “nie-darwinowska” – uderzając w konsensus naukowców na to, jak działa ewolucja – pociąga grupę ludzi, którzy uważają, że teoria ewolucji jest rozpaczliwie niepełna. Są to wielbiciele Kuhna, tacy jak Stephen Gould, którzy uważają, że pora na zupełnie nowy paradygmat ewolucyjny. (Fundacja Templetona daje miliony dolarów ludziom, którzy próbują dojść do takiego wniosku.) Jestem krytyczny wobec tego typu rewizjonistycznego entuzjazmu, nie dlatego, że chcę za wszelką cenę bronić nowoczesnej syntezy ewolucyjnej, ale z przyczyn wymienionych powyżej: nie ma dowodów na trwałe, spowodowane przez środowisko modyfikacje adaptacyjne DNA, a eksperymenty mapowania rzeczywistych, wyewoluowanych adaptacji nieodmiennie pokazują, że zmiany ewolucyjne mieszczą się w sekwencji zasad nukleotydowych DNA: porządku G, C, T i A.
Ale niszczycielska siła toczy się dalej, promowana przez artykuły jak ten w „Daily Beast” Elizabeth Rosner: Can we inherit memories of the holocaust and other horrors? [Czy możemy odziedziczyć wspomnienia holocaustu i innych potworności?] (Podtytuł: “W pionierskiej dziedzinie epigenetyki badacze znajdują dowody, że potomkowie ofiar potworności dziedziczą ich przeżycia w DNA”.)
Jest to standardowy artykuł, pokazujący pewne modyfikacje środowiskowe DNA, które mogą być dziedziczone przez kilka pokoleń, ale nosi tytuł i podtytuł, które całkowicie wprowadzają w błąd.
Rosner przytacza trzy eksperymenty, z których znam tylko jeden. Jest to badanie myszy, którym dano szok elektryczny i równocześnie poddano pewnemu zapachowi (odnośnik i link poniżej). Po pewnym czasie myszy zamierały w obecności tego zapachu (kwiatu wiśni) także, kiedy nie było wstrząsu elektrycznego. To jest całkiem normalny wynik. Autorzy jednak wyhodowali następne pokolenia myszy i pokazali, że one także zamierały w obecności tego zapachu, ale nie innych. To zachowanie było związane z hipometylacją w plemnikach (zmniejszoną metylacją) wpływającą na gen związany z węchem. Ta zmiana genetyczna była z kolei związana ze zmianami w budowie mózgu. To jest korelacja, a nie przyczynowość, ale z pewnością jest intrygująca.
Odziedziczone zachowanie trwało jednak tylko przez dwa pokolenia: ostatnio widziane u wnuków eksperymentalnych myszy. Chociaż Rosner pisze, że dziedzictwo trwało przez „trzy kolejne pokolenia” poza potomstwo testowanych myszy – to jest, w sumie cztery dziedziczące pokolenia – ja widzę tylko dwa. Jeśli więc nie odczytuję tego źle, Rosner błędnie przedstawiła wyniki, a oczywiście nie ma testowania tego w sto pokoleń później, co byłoby niezbędne, gdyby to zamieranie (które jest po prostu neuronową reakcją na szok, nie zaś zachowaniem adaptacyjnym) miało być podstawą rzeczywistej adaptacji.
No cóż, behawioralne reagowanie na zapach nie jest tym samym, co pamiętanie Holocaustu. Rosner zaczerpnęła ten wniosek z badania 32 ocalonych z Holocaustu (mała próba, a Rosner cytuje tylko z książki, a nie z oryginalnych badań). Według jej informacji badanie pokazało, że PTSD (zespół stresu pourazowego) u potomstwa ocalonych z Holocaustu z PTSD jest częstszy niż w populacji jako całości (nie widziałem danych i nie wiem, jaka była grupa kontrolna, którą powinny były być dzieci ocalonych z Holocaustu bez PTSD). Mam też wątpliwości, kiedy autorka badania, Rachel Yehuda, mówi, że tej korelacji „nie da się wyjaśnić niczym innym niż transmisją międzypokoleniową”.
Przekaz kulturowy także jest międzypokoledniowy (rodzice z urazem psychicznym mogli traktować swoje dzieci w sposób, który wywoływał u nich uraz psychiczny), ale załóżmy, że autorka badania pokazała, że to dziedziczenie było prawdziwie genetyczne, a nie kulturowe. (Takie rozdzielenie nie jest łatwe i często stosuje się do tego badania dzieci adoptowanych.)
A jeśli te zmiany były genetyczne, czy były spowodowane metylacją, czy zmianami w histonach? W artykule niczego o tym nie ma. Rosner i inne streszczenia tych badań mówią, że ocaleni z Holocaustu mają niższe poziomy kortyzolu, hormonu, który pomaga ludziom dojść do siebie po traumie (wyraźnie nieadaptacyjna reakcja), ale także niższe poziomy enzymu, który rozkłada kortyzol, pomagając magazynować energie metaboliczną – coś, co może być adaptacyjne w czasie głodu. Co najważniejsze, dzieci tych ocalonych także miały niższe poziomy kortyzolu – ale (odmiennie od rodziców) także wyższe poziomy enzymu, który go rozkłada, czyli środowiskową modyfikację biochemii, odziedziczoną w kolejnym pokoleniu. Te modyfikacje są wyraźnie nieadaptacyjne u potomstwa, ponieważ zredukowany kortyzol spowalnia wydobywanie się z traumy, a więc potomstwo ocalonych z Holocaustu było bardziej podatne na traumę.
Choć można wymyślić wyjaśnienie, dlaczego większa skłonność do PTSD, jeśli rodzice przeżyli urazy psychiczne, może być adaptacyjna, trzeba użyć jakichś bardzo pokrętnych argumentów. Po chwilce namysłu mógłbym wymyśleć adaptacyjną historię, której wyniki szłyby w przeciwnym kierunku. Ponadto można z łatwością argumentować, że to jest po prostu zmiana wywołana biochemicznie, dziedziczona przez jedno tylko pokolenie, która nie modyfikuje potomstwa w adaptacyjny sposób. Do chwili obecnej nie ma także dowodów, że ta zmiana zachowania trwa przez dłużej niż jedno pokolenie. Chciałbym także zobaczyć badania adopcyjne lub inne, które pokazują, że ta korelacja jest spowodowana dziedzictwem genetycznym, a nie kulturowym. Na koniec trzeba zauważyć, że mamy tutaj „odziedziczone” zmiany zaburzenia psychicznego, a nie odziedziczone „wspomnienia Holocaustu”, jak głosi tytuł artykułu.
Rosner pisze również o książce, która przedstawia dowody - moim zdaniem bardzo mizerne – na dziedziczony PTSD:
Psychiatra Nirit Gradwohl Pisano opublikowała książkę zatytułowaną Granddaughters of the Holocaust: Never Forgetting What They Didn’t Experience. [Wnuczki Holocaustu: nigdy nie zapominają tego, czego nie doświadczyły]. Skupiła się na dziesięciu osobach, które są wnuczkami ocalonych i, idąc za obecnymi teoriami epigenetyki, znalazła dowody, o których mówi, że są “wdrukowanym” PTSD, przekazywanym potomkom ocalonych.
“[Te] dziesięć kobiet dostarcza zaskakujących dowodów na ucieleśnienie pozostałości Holocaustu w sposobie, w jakim podchodzą do codziennych zadań życiowych… Często niewypowiadane, nie do opisania wydarzenia są w sposób nieunikniony przekazywane i wdrukowywane w kolejne pokolenia. Wnuczki nadal stykają się i uzdrawiają ból traumy, której nigdy nie doświadczyły”.
Dziesięć badanych! Tak, to są dwa pokolenia dziedziczenia, ale czy Pisano wykluczyła w swojej książce przekaz kulturowy skłonności do PTSD? Skąd wiedziała, że jest to “wdrukowane” (tj. w DNA)? Proszę także zauważyć fikcyjne “niewypowiadane, nie do opisania wydarzenia są w sposób nieunikniony przekazywane i wdrukowywane w kolejne pokolenia”. To jest rażące wypaczenie, a Rosner nawet nie fatyguje się, by je krytycznie zanalizować. Te wnuczki nie odziedziczyły wspomnień Holocaustu – co najwyżej odziedziczyły skłonność do PTSD. Jedynym powodem, dla którego w ogóle WIEDZĄ o Holocauście, jest przekaz kulturowy od ich przodków albo z lektur. Wydarzenia w żaden sposób nie są pamiętane, przynajmniej genetycznie!
Tak więc na tytułowe pytanie Rosner: “Czy możemy odziedziczyć wspomnienia holocaustu i innych potworności?” odpowiedź brzmi: “nie mamy na to żadnych dowodów”. A twierdzenie w podtytule, że “dziedziczymy przeżycia w DNA” jest po prostu błędne. Rosner i „The Daily Beast”, niestety, zostali porażeni przez modną epigenetykę i to w sposób, który powoduje, że szerzą wprowadzające w błąd wnioski o dziedziczeniu. To jest najgorszy rodzaj dziennikarstwa naukowego: miska słodkich lodów ukręconych z błędnego rozumienia z przynętą do klikania na link w tytule.
h/t: Saul
________________
Dias B. G., and K. J. Ressler. 2014. Parental olfactory experience influences behavior and neural structure in subsequent generations. Nature Neuroscience. 17(1):89-96. doi:10.1038/nn.3594.
The Daily Beast distorts epigenetics with bogus claims that children can inherit memories of the Holocaust
Why Evolution Is True, 24 września 2017
Tłumaczenie: Małgorzata Koraszewska
