Milyen hatások érik az embert az iskolában, amelyek az evolúció­biológia felé irányítják?

– Már az általános iskolában is kiváló biológia–földrajz szakos tanárnő tanított, akinek szakkörein mikroszkópot használhattunk, és elemi biokémiai kísérleteket végezhettünk. Tehát hallatlanul magas színvonalú oktatás folyt, így már akkor megfogott a biológia fontossága és érdekessége. Eközben valósággal faltam a Verne-könyveket, az is előfordult, hogy az iskolában az órán is Vernét olvastam a pad alatt, ha éppen nem kötött le annyira a tananyag.

Verne rendkívül tisztelte a tudást, és jól látta, hogy a tudást felhasználhatjuk ma még nem létező találmányok megalkotására. Ez az élmény meghatározó jelentőséggel bírt

a későbbi pályafutásom szempontjából. Középiskolába az Apáczai Csere János Gyakorló Gimnáziumba jártam. Az ottani kémiatanárom rendkívül modern szemlélettel oktatott, és tudományos fokozata is volt, hasonlóan a magyart tanító Keresztes Andorhoz, aki azután kényszerült az Apáczaiban tanítani, hogy az  ’56-os tevékenysége miatt elbocsátották az egyetemről.

Megelégedett az iskolai tanulmányokkal, vagy a tanórákon kívül is „fogyasztott tudományt” ebben az időben?

– Akkoriban hihetetlenül magas színvonalú volt a Tudományos Ismeretterjesztő Társulat Bocskai úti stúdiója. Ott olyan kiemelkedő előadásokat hallgathattam, amelyek minőségükben meghaladták az átlagos egyetemi előadások színvonalát is. A pályám szempontjából Károlyházy Frigyes elméleti fizikai és Gánti Tibor biológiai előadásai voltak meghatározók. Ezek hatására már a gimnáziumban teljesen világossá vált számomra, hogy természettudós leszek, bár egy ideig vacilláltam a kozmológia és a biológia között, de végül az utóbbit választottam. Így az ELTE biológus szakát végeztem el 1979 és 1984 között, ahol megint csak szerencsém volt néhány egészen kiváló tanár előadásait hallgatni. Bár nem ez lett a szakterületem, de nagyon erős volt a funkcionális anatómia oktatása, amit nekünk még Koncsics Lajos tanított, majd az ő örökébe lépett a nemrégiben elhunyt Zboray Géza. Ma már csak a genetikus Vida Gábor él az általam hallgatóként nagyra becsült tanárok közül. Doktori témavezetőm, Juhász-Nagy Pál viszonylag fiatalon ment el.

A nyolcvanas években miben volt más a magyar egyetemi képzés, mint a nyugati felsőoktatás?

– Amikor 1987-ben, 28 évesen egy Soros-ösztöndíj segítségével kikerültem az egyesült királyságbeli Sussexi Egyetemre, azt tapasztaltam, hogy az általános tudományos ismereteim és tapasztalataim erősebb lábakon álltak és szélesebbek voltak, mint a korombeli brit biológusoknak. Mi akkor Magyarországon még valamelyest elzárt életet éltünk, nem értesülhettünk az intézet folyosóján azonnal a szakma élvonalába tartozó felfedezésekről – amelyeket a folyosó végén lévő laborban értek el. A brit egyetemeken dolgozó kutatók ezért a legújabb eredmények terén előnyben voltak hozzánk képest, de ez el is kényelmesítette őket, és a kissé régebbi felfedezéseket már mi ismertük, értettük jobban. Én doktoranduszként minden héten végigjártam a budapesti tudományos könyvtárakat, ezért az összes, számomra érdekes folyóiratot el tudtam olvasni. Így Sussexben egy idő után már hozzám jártak a kollégák, ha szakirodalmi hivatkozásra volt szükségük, mert én fejből soroltam nekik minden releváns eredményt.

Sussexben került kapcsolatba a híres evolúció­biológussal, John Maynard Smithszel?

– Igen, és

ezután Maynard Smith sorsdöntő szerepet játszott a pályámban.

Maynard Smitht sokan „Darwin földi helytartójának” tekintették. Nyolcvannégy éves korában halt meg 2004-ben, és hosszú pályája során nagyon sok evolúció­biológiai területen ért el rendkívül fontos eredményeket, talán legfontosabb felfedezéseit az evolúciós játék­elmélettel kapcsolatban tette. Maynard Smith tudományos befolyását jól mutatja, hogy Frances Arnold, aki öt évvel ezelőtt kapott kémiai Nobel-díjat az irányított evolúció útján történő enzimtervezés kidolgozásáért, elmondta, hogy azért fordult e terület felé, mert elolvasta Maynard Smith 1970-ben, a Nature-ben publikált egyik tanulmányát, amely a fehérjék természetes kiválasztódásáról szólt a lehetséges funkciók terében. Vagyis Maynard Smith nagyon sok tudomány­területen gyakorolt maradandó hatást az evolúció­biológiára, és a munkásságából Nobel-díjas életpályák is kibontakoztak. Bár ő maga nem kapott Nobel-díjat, de ha össze­számoljuk a díjai után járó pénzjutalmakat, akkor több mint két Nobel-díj értéke jön ki. Elnyerte a Crafoord-díjat is, amelyet ugyancsak egy svéd nagyvállalkozó, Holger Crafoord alapított, és azokra a tudományterületekre – a csillagászatra, a matematikára, a föld­tudományokra és a biológiára – koncentrál, amelyek a Nobel-díj látóköréből rendszerint kimaradnak.

Milyen volt Maynard Smith emberként?

– Miközben az evolúcióbiológia egyik legfontosabb tudósa volt, emberként rendkívül szimpatikus és fair tudott maradni, noha e két tulajdonság nem mindig jár együtt. Tudatosan kerestem vele a kapcsolatot, mert amikor felmerült ennek az angliai ösztön­díjnak a lehetősége, tudtam, hogy ez lesz az egyetlen esélyem, hogy a tudomány legmagasabb szintjein álló kutatókkal kerüljek kapcsolatba. Az írásai alapján nyilvánvaló volt számomra, hogy ha csak egy embert tudok felkeresni az Egyesült Királyságban, akkor neki kell lennie. Az írásai minősége, az érvelése tisztasága egyszerűen lenyűgöző volt. Tehát 1987-ben kezdődött az együtt­működésünk, ami elvezetett oda, hogy 1993-ban elkezdtük közösen írni Az evolúció nagy lépései című könyvünket.

Kijelenthető, hogy ez a könyv az utóbbi évtizedek legfontosabb evolúcióbiológiai munkája?

– Ezt nem akarom megítélni, de ha beírjuk a Google-ba, hogy „major transitions” és „evolution” (a könyv eredeti címe The Major Transitions in Evolution – a szerk.), akkor több mint hatvanezer találatot kapunk. Mindez úgy, hogy ez a kifejezés a könyvünk előtt nem létezett, mi alkottuk meg. Amikor írtuk a könyvet, Maynard Smith azt mondta, hogy nem tudja, milyen hatást fog gyakorolni az evolúcióbiológiai területre. Fennállt a lehetőség, hogy csak nagyon kevés, nagyon okos ember fogja megérteni a jelentőségét, de az is, hogy jóval szélesebb körben lesz sikeres. Aztán a második forgatókönyv valósult meg, mégpedig minden várakozásunkat felülmúlóan. A megjelenés óta legalább hétezer tanulmányban, cikkben hivatkoztak rá. Később megírtuk az ismeretterjesztő változatát is, A földi élet regénye címmel. Talán az tette népszerűvé, hogy a könyv a teljes földi evolúció pályaívét felrajzolta. Nemcsak az evolúció absztrakt dinamikájával foglalkozott, nem ragaszkodott csupán a populációdinamikai folyamatokhoz, hanem megpróbált magyarázatot adni az evolúciós történések feltételeire is. A könyv legnagyobb újdonsága talán az evolúció átmeneteinek logikai láncolatában érhető tetten. Amikor később Paulien Hogeweg holland elméleti biológussal beszélgettünk, megemlítettem neki, hogy büszke vagyok arra, hogy ez volt az első könyv az evolúció nagy átmeneteiről. Erre rám nézett, és azt mondta, hogy ez az első könyv az evolúcióról. Pont. Mindez jól mutatja, hogy a pályatársak mennyire újszerűnek tekintették ezt a fajta megközelítést.

Pontosan mit jelentenek az evolúciós átmenetek, és miért volt annyira forradalmi ez az elmélet?

– Maynard Smith már a nyolcvanas évek végén azonosította az evolúció nagy átmeneteit. Ezek a földi élet fejlődésének mérföldköveiként értelmezhetők, és közéjük tartozik a kompartmentumok (elősejtek) megjelenése, a kromoszómák feltűnése, a DNS-alapú gének és a fehérjeenzimek kialakulása, az eukarióták, a szexuális szaporodás, a soksejtű szervezetek megjelenése, illetve az élőlény-kolóniák, az emberi társadalmak, a nyelv és a mémek kialakulása. Lynn Margulis evolúcióbiológus, aki a sejtszervecskék kialakulását magyarázó endoszimbionta-elmélet kidolgozásáról híres, rendezett egy nemzetközi szimpóziumot, és Maynard Smith volt az egyik meghívott kutató. Akkor gondolkodott el általánosságban az evolúció nagy átmeneteiről, és a szimpóziumról kiadott tanulmánykötet egyik fejezetében jelent meg az imént felsorolt átmenetek első listája.

Van közös jellemzőjük ezeknek az átmeneteknek?

– Akár a protosejtek, akár a genetikai kód, az eukarióta (valós sejtmaggal rendelkező) sejtek vagy az állattársadalmak eredetét vizsgáljuk, két dolog minden nagy átmenetben tetten érhető. Az egyik jellemző, hogy 

e mérföldkő-jelentőségű változások eredményeképpen mindig magasabb szintű evolúciós egység jön létre.

Gondoljunk csak az eukarióta sejtre: ennek kialakulásá­hoz különféle leszármazási vonalakon fejlődött prokarióták­nak (valódi sejtmaggal nem rendelkező, baktérium­szerű élőlényeknek) kellett egyesülniük, és belőlük egy radikálisan fejlettebb és össze­tettebb élőlény jött létre. Egyébként valószínű­leg az eukarióta sejt kialakulása volt az evolúció legnagyobb jelentőségű és legnagyobb előre­lépést eredményező átmenete. Az eukarióta sejtek kialakulása jelentheti nagy valószínűség­gel a földi élet tényleges unikalitását. Ha más bolygókon is van élet, az nagy valószínűséggel valamilyen baktériumszerű létforma lehet, mert az eukarióta sejt kialakulásának valószerűtlen­ségét és központi jelentősé­gét szinte lehetetlen túlbecsülni.

Mi az átmenetek másik általános tulajdonsága?

– Az átmenetek hatásaként az örökletes információ tárolásában és a generációk közötti átadódá­sában is mélyreható változások történtek. Gondoljunk csak az epi­genetikai öröklődésre, amely a többsejtű szervezeteknél jelent meg (az epi­genetikai változások, amelyek nemzedékről nemzedékre öröklőd­hetnek, úgy szabályozzák a gének aktivitását, tehát kapcsolnak be és ki egyes géneket, hogy eközben a DNS szekvenciája nem változik meg). Ez is olyan öröklési átalakulás volt, amely nélkül elképzelhetetlen lett volna a differenciáló­dott sejtekkel rendelkező soksejtű élőlények kialakulása – vagyis nem ülnénk ma itt. Ha az evolúciós átmenetek végső példáira ugrunk, akkor az is rögtön nyilvánvalóvá válik, hogy az emberi nyelv is öröklődési rendszer, hiszen az írás kialakulása előtt az ember nemzedékeinek képviselői csak a nyelv útján adhatták át egymásnak a közösség által összegyűjtött információt.

Hogyan válhatott általános érvényűvé a genetikai kód?

– Természetesen magának a genetikai kódnak a kialakulása is hatalmas változást jelentett az öröklődés mechanizmusaiban. Annak előtte az RNS-molekulák működhettek egyszerre enzimként és örökítőanyagként is, de az átmenet végére az enzim­­működés (vagyis a biokémiai folyamatok katalízise), illetve a genetikai információ tárolásának és tovább­adásának funkciója elkülönült egymástól. A genetikai kód ma univerzális az összes földi élőlényben, ám kezdetben a különböző kódverziók valószínűleg párhuzamos leszármazási vonalakon fejlődhettek, és időnként a baktériumok transzformációi útján találkozhattak egymással. Ez bizonyos értelemben „süketek párbeszéde” volt, de időnként nem lett teljesen értelmetlen a kombinációjuk bizonyos sejtekben. Ekkor előfordulhatott, hogy a két, egymástól eltérő és különböző eredetű genetikai kód összeolvadt. Amikor az ezekben kódolt információ aminosav-szekvenciává íródott át, egy sejtben jelentek meg az eltérő kódrendszerek által átörökített felépítésű fehérjék. Amikor ez az átmenet megtörtént, az a gyakorlatban már megfordíthatatlan volt, hiszen praktikusan képtelenség egy fehérje­szekvenciából szelektíven törölni a különböző kódok meghatározta amino­savakat. Ezt a jelenséget nevezzük kontingens irreverzibili­tás­nak. Az evolúció nagy lépései című könyvünkben az átmenetek e két általános jellemzőjét egységes értelmezési keretben vizsgáljuk. Egy recenzens meg is jegyezte, hogy ez a könyv valójában két könyv egybekötve, amely az evolúció átmeneteit két nézőpontból, mégis organikus egészként értelmezi.

Itt, legalábbis a sejtek, az eukarióták vagy például a soksejtűek kialakulásának esetében több milliárd éve történt evolúciós eseményekről beszélünk. Hogyan lehet ezeket kutatni? Hogyan lehet bizonyítani, hogy az egyik hipotézis helyes, míg a másik helytelen? Ezek az elméletek nem puszta spekulációk, amelyekről sosem fog kiderülni, hogy igazak-e vagy sem?

– Ugyanezt a kérdést minden olyan természeti jelenség, például az ősrobbanás kutatásával kapcsolatban fel lehet tenni, ami jóval a modern ember kialakulása előtt történt. E kutatások bevett eljárásai hasonlók.

A kutatók elméleti gondolatmeneteket alkotnak, és végezhetnek olyan számításokat, amelyek segítségével a feltételezések ellenőrizhetővé válnak.

Ma már az evolúcióbiológusok is hasonló összetettségű komputerizált számításokat végeznek, mint a kozmológusok. A kutatók forgatókönyveket dolgoznak ki az evolúciós átmenetekkel kapcsolatban, amelyeken belül köztes állomásokat határoznak meg. Ezek kezdetben még csak hipotetikusak, de ha ezeket a köztes stádiumokat a gyakorlatban is elő lehet állítani (tehát kísérletileg is szintetizálni lehet őket), abból kiderülhet, hogy működőképes-e a koncepció. Az élet keletkezésének kutatása ebbe az irányba halad, tehát már rég elmozdultunk arról az alkimisták munkásságát idéző szintről, amikor lombikokban fortyogó folyadékokban csodálkoztunk rá a létrejött aminosavakra és egyéb, biológiai szempontból jelentős vegyületekre.

A mai evolúcióbiológusok kérdései mennyiben különböznek a tudományterület úttörőinek vizsgálódásaitól?

– A mai evolúcióbiológusokat ma már az organizációk eredete érdekli, és ezeket a hipotéziseket kísérletesen is igazolni lehet. Épp most jelent meg egy ilyen vizsgálatról szóló cikkünk a világ egyik legfontosabb kémiai szakfolyóiratában, a Nature Chemistryben, amelyben a kémiai és a biológiai evolúció közötti átmenet egyik lehetséges forgatókönyvét tártuk fel. Természetesen az is igaz, hogy senki sem volt jelen ezeknél a történéseknél, és nem sok mindenről maradtak fenn tárgyi maradványok (az em­beri nyelv nem fosszilizálódik, ahogy mondani szokás). Tehát az élet keletkezését vagy a nyelv eredetét magyarázó elméletek bizonyos értelemben mindig hipotetikusak maradnak. Erről a néhány hete elhunyt svájci szerves kémikus, Albert Eschenmoser azt mondta, hogy sohasem fogjuk tudni, hogy hogyan keletkezett az élet a Földön. De ha eljutunk oda, hogy lesz egy forgatókönyvünk, amelynek lehetségességéről a kutatók között közmegegyezés alakul ki, akkor a munka kilencven százalékát már elvégeztük.

Darwin könyve, A fajok eredete kiadásának 150. évfordulója idején, 2009 körül Magyar­országon is hangosabbá váltak az evolúció­­tagadó áltudományos fantazmagóriák hirdetői, akik nálunk egyébként nem tudtak sok embert megszólítani, de Amerikában milliók hisznek nekik. Ön hogyan viszonyul ezekhez? Dühíti a tudatlanság, tudomást kell egyáltalán venni ezekről a csoportokról?

– Az emberek a legkülönfélébb butaságokban képesek hinni, a laposföld­hívőknek is vannak egyesületeik. Így nem meglepő, hogy az evolúcióval kapcsolatban megjelentek a marhaságok, minden tudomány­területen tetten érhető ez: vannak, akik az energia­megmaradás­ban vagy a fény­sebesség legyőzhetetlensé­gében nem hisznek. Az evolúció különlegességét az adja, hogy az emberek – joggal – úgy érezhetik, hogy ez róluk is szól. Adott esetben pedig olyasmit árul el az emberekről, ami nekik nem tetszik. Vannak, akik azt állítják, hogy az evolúció­elmélet és a vallás nem össze­egyeztethető, de ez attól függ, hogy ki hogyan olvassa a Bibliát. II. János Pál pápa kijelentette, hogy az evolúció több mint hipotézis. Az intelligensek felfogják, hogy az evolúció­elmélet egy tudományos konstrukció, amelyet ezernyi bizonyíték támaszt alá, így nem hinni benne már az elmebajjal határos.

Az én véleményem szerint nekem nem feladatom a kreacionistákkal vitatkozni.

Ha szóba állunk velük, akkor rögtön úgy tűnik, mintha egyenrangú felek közötti tudományos vitát folytatnánk, és pontosan ez a látszat az ő céljuk. Amit tehetünk, hogy elmagyarázzuk mindenkinek, hogy hogyan működik az evolúció. Az már a társadalom döntése, hogy ez a tudás kell-e az embereknek vagy sem.

Kivel folytassuk portrésorozatunkat?

– Vida Gábort, a páfrány­genetika neves művelőjét ajánlom. Ő ho­nosította meg a modern evolúció­genetika oktatását Magyar­­országon, később elkötelezett szószólója lett a fenn­tarthatóság ügyének már akkor, amikor ez még szinte senkit sem érdekelt.•