Czy najnowsze badania neurogenetyczne nad „śmieciowym DNA” rzeczywiście odpowiadają na pytanie, co odróżnia ludzi od zwierząt?Czas czytania: 10 min

Wieści ze świata nauki to cykl tekstów skupiających się na najnowszych doniesieniach naukowo-badawczych z różnorodnych dziedzin. W tekstach tych omawiane są bieżące artykuły publikowane w prestiżowych czasopismach naukowych, a także ich znaczenie dla stanu współczesnej wiedzy. Powszechnie znana jest sentencja autorstwa Newtona, zgodnie z którą to, „co my wiemy, to tylko kropelka. Czego nie wiemy, to cały ocean.” Celem tekstów publikowanych w tym dziale jest przybliżenie czytelnikom właśnie tych kropelek.

Choć w życiu codziennym zasadniczo nie mamy problemu z odróżnieniem człowieka i zwierzęcia, to jednak zidentyfikowanie cech charakterystycznych wyłącznie dla człowieka jest już nieco bardziej problematyczne¹. Różnic tych badacze poszukują na wielu poziomach. Co ciekawe, zwierzęta często zaskakują swoim podobieństwem do człowieka, np. pod względem możliwości intelektualnych². Należy również wspomnieć, że u większości gatunków ssaków w parze z wielkością i masą ciała idą także współczynniki neuroanatomiczne, szczególnie bezwzględna wielkość mózgowia – słoń czy płetwal błękitny są bowiem nie tylko większe od człowieka, ale posiadają także większe mózgi niż ludzie. Jednak jeśli wziąć pod uwagę wielkość względną mózgowia, czyli w odniesieniu do wielkości ciała, to okazuje się, że u ssaków ogromnych rozmiarów mózg stanowi zdecydowanie mniejszy odsetek masy i wielkości całego ciała niż u człowieka. Wskaźnik relatywnej wielkości mózgowia może być jednak zgubny, ponieważ np. u niektórych gryzoni wielkość mózgu stanowi większy procent masy ciała niż u człowieka. Warto jednak zwrócić uwagę, że wielkość mózgu, zarówno bezwzględna, jak i względna, wcale nie musi wpływać u danego gatunku na stopień inteligencji³. Podobnie zresztą rzecz się ma w przypadku szybkości przewodzenia impulsów nerwowych, bowiem aksony krewetek z rodzaju Marsupenaeus przewodzą potencjał czynnościowy z prędkością 90–200 m/s, podczas gdy najwyższe prędkości przewodzenia impulsów nerwowych w aksonach kręgowców mieszczą się w zakresie 100–120 m/s, mimo że to kręgowce wykazują się wyższą inteligencją⁴. Jeśli bowiem chodzi o zdolności poznawcze, znacznie większą rolę odgrywa stosunek liczby neuronów w korze mózgowej do masy mózgu oraz możliwość przejmowania przez wyższe ośrodki nerwowe funkcji ośrodków niższych⁵. Skoro więc mierniki neuroanatomiczne oraz neurofizjologiczne u człowieka nie różnią się znacząco od tych zwierzęcych, warto zastanowić się nad innymi czynnikami powiązanymi z funkcjonowaniem układu nerwowego, które mogą nas odróżniać od zwierząt.

Funkcje poznawcze, procesy psychiczne oraz zjawiska społeczne

W dyskursie na temat wyższości intelektu ludzkiego nad zwierzęcym na przestrzeni czasu pojawiło się wiele argumentów, takich jak korzystanie z narzędzi, wykształcenie komunikacji, poczucie humoru czy samoświadomość. Okazuje się jednak, że zdolność posługiwania się narzędziami posiadają także ośmiornice, jednymi z najbardziej zaradnych komunikacyjnie gatunków są pszczoły, a poczuciem humoru wykazują się m.in. konie⁶. Co ciekawe, również samoświadomość to cecha, która nie jest charakterystyczna tylko dla człowieka, ale wykazują się nią także psy, niektóre małpy człekokształtne czy delfiny⁷. Podobnie wykształcenie języka w porozumiewaniu się jest postrzegane jako typowo ludzkie osiągnięcie, jednak również u zwierząt można odnaleźć wzorce komunikacji na wzór języka⁸. Należy też zauważyć, że liczne gatunki zwierząt wykazują się niesamowitym sprytem i przebiegłością, a także poczuciem estetyki⁹. Warto w tym miejscu przytoczyć słowa Tadeusza Kalety:

Niełatwo też określić różnice między człowiekiem a zwierzętami na bazie neurobiologii, a zwłaszcza tego, co wiadomo o procesach kognitywnych w świecie zwierzęcym. W trakcie badań okazało się bowiem, że niektóre obdarzone maleńkimi mózgami owady mają zaskakująco duże zdolności do uczenia się i złożonej orientacji (Wynne i Udell 2013)¹⁰. To samo dotyczy kręgowców, na przykład niektórych ptaków i gryzoni. Mózg najwyraźniej nie zawsze może służyć jako wskaźnik ewolucyjnego rozwoju i możliwości zwierząt w rozwiązywaniu zadań, przed którymi stawia je środowisko¹¹.

Oprócz funkcji poznawczych oraz innych procesów psychicznych warto także zwrócić uwagę na uwarunkowania społeczne, w szczególności interakcje międzyosobnicze, kształtowanie sieci społecznych, budowanie hierarchii czy utrzymywanie bliskich relacji. Okazuje się bowiem, że wśród wiewiórek cenione są cechy związane z konstruowaniem sieci międzyosobniczych, w społecznościach homarów można zaobserwować budowanie hierarchii społecznej, zaś u szympansów zauważalne są rytuały służące wzmacnianiu relacji pomiędzy osobnikami¹². Wszystkie wymienione przykłady pokazują, że nie tylko w warstwie psychologicznej, ale również w społecznej zwierzęta posiadają cechy podobne do ludzkich. Różnic warto więc poszukać na poziomie genetycznym.

Co mówią genetyka i biologia molekularna?

Na samym początku należy zaznaczyć, że człowiek nie przoduje wśród organizmów żywych również pod względem wielkości genomu, bowiem ludzi wyprzedzają w tym względzie niektóre rośliny oraz takie zwierzęta jak np. aksolotl meksykański¹³. Wielkość genomu to jednak nie wszystko, ponieważ znacznie bardziej istotna jest jego zawartość, która odróżnia genom ludzki od zwierzęcego. Według niektórych obliczeń okazuje się bowiem, że ludzi z szympansami łączy aż 98,8% genomu, z myszami 97,5%, a 50% z bananami¹⁴.

Warto jednak przyjrzeć się wspomnianym różnicom i podobieństwom raz jeszcze, ponieważ wszystko zależy od punktu widzenia oraz założonych kryteriów.

Inna perspektywa

Choć mózg człowieka nie jest największy ani najszybszy (pod względem prędkości przewodzenia impulsów), jak również w kontekście funkcjonalnym posiada wiele cech wspólnych ze zwierzętami, to jednak pod względem złożoności oraz liczby neuronów w korze nowej, a przez to możliwości obliczeniowych i kontroli reakcji, ludzki mózg nie ma sobie równych w świecie przyrody¹⁵. Badacze podkreślają, że u niektórych zwierząt występują pewne elementy samoświadomości, niemniej świadome życie, zdolność autorefleksji, wykształcenie jaźni czy przeżycia duchowe, to właściwości charakterystyczne wyłącznie dla człowieka¹⁶. (Należy tu rzecz jasna pamiętać, że tego rodzaju kryteria są problematyczne i wiele zależy od przyjętych definicji.). Jeśli zaś chodzi o genetykę, to warto nadmienić, że niektóre badania wskazuję, że z szympansem łączy nas około 84% genomu, a nie prawie 99%, co sprawia ogromną różnicę w postrzeganiu różnic pomiędzy człowiekiem a zwierzętami¹⁷, szczególnie że szympans to z ewolucyjnego punktu widzenia nasz najbliższy krewny. Skoro więc z najbliższym krewnym dzieli nas aż 16% genomu, to znacznie więcej dzielić nas będzie z innymi zwierzętami.

Jedno z najnowszych badań, które ukazało się na łamach „Cell Stem Cell”, jest szczegółowo omówione na portalu „Neuroscience News”. Autorzy tego omówienia już w tytule stwierdzają: What Makes Us Human? The Answer May Be Found in Overlooked DNA [Co czyni nas ludźmi? Odpowiedź można znaleźć w dotychczas niezbadanym DNA]¹⁸, a w samym tekście skupiają się na omówieniu uwarunkowań genetycznych różnicowania się komórek macierzystych w procesie tworzenia się mózgowia u człowieka oraz u szympansa. Kwestionują informację, że ludzi i szympansy dzieli jedynie 2% genomu, ponieważ zauważają, że kluczowe z neurobiologicznego punktu widzenia różnice znajdują się w pozostałych 98% genomu. Zwracają przy tym szczególną uwagę na ważną rolę tzw. „śmieciowego DNA”, o którym coraz częściej się wspomina jako o niedocenionej części genomu¹⁹.

Zaprezentowane badanie jest ważne nie tylko w kontekście zrozumienia różnic w funkcjonowaniu mózgów człowieka i szympansa, ale również skłania do dalszych badań w obszarze genetyki i biologii molekularnej.

Znany francuski malarz Paul Gauguin pyta na jednym ze swoich słynnych obrazów „Skąd pochodzimy? Kim jesteśmy? Dokąd zmierzamy?”. I chociaż badania nad genomem człowieka nie są w stanie dostarczyć nam odpowiedzi na ostatnie pytanie, to mogą rzucić więcej światła na dwie pierwszy kwestie.

Bartosz Bagrowski

Źródło zdjęcia: Wikipedia

Ikonka cyklu: Pixabay

Ostatnia aktualizacja strony: 07.11.2021

Literatura: