A környezet az öröklődés ellen
Mitől lettünk azok, akik vagyunk? Génjeink vagy kora gyermekkorunk tapasztalatai? Az ilyen kérdésekre adott válaszokkal kapcsolatban sok a találgatás.
Vannak időszakos tanulmányok, amelyek szerint a személyiség, az intelligencia vagy a politikai attitűd különbségei egy vagy másik mértékben "örökletesek". Bár az ilyen kutatásokat általában sok résztvevő használja és jól lebonyolítják, valójában nagyon hiányos és torz képet ad a dolgokról.
Ennek oka pedig a viselkedésgenetika néhány implicit feltételezésében rejlik, amelyek a mai napig továbbra is megtalálhatók egyes tanulmányokban és azok eredményeinek a valósághoz való kapcsolódásának kísérleteiben.
A génektől a tulajdonságokig vezető út
Grigor Mendel szerzetes volt az első, aki intuitív módon felismerte a genotípus és a fenotípus - vagy a génjeink és a munkájuk megfigyelhető eredményei közötti - különbséget. De csak a 20. század eleji munkájának újrafelfedezése után, Johansen hivatalosan leírta a kettő közötti különbséget, és kitalálták a "genotípus" és "fenotípus" kifejezéseket.
Mendel kora óta a tudósok keresték a kapcsolatot e két dolog között, és néha azt hitték, hogy végre megtalálták.
A gének és az általuk termelt tulajdonságok kapcsolatának legegyszerűbb elképzelése az, hogy egy gén egy tulajdonságot termel. Ezt az elképzelést maga Mendel öntudatlanul elfogadja, és még mindig sok emberben megtalálható a genetika mély ismerete nélkül, amikor valaminek a "génjéről" beszélünk. Mendel például arról a "faktorról" ír, amely szabályozza az általa termesztett borsó színét, a faktor minden változata meghatározza az egy színt (például zöld vagy sárga). Hasonlóan ahhoz az esethez, amikor egyes promóterek az elhízást vagy a skizofréniát "meghatározó" génről beszélnek, többé-kevésbé öntudatlanul utalnak erre az elemi gondolatra. Általában molekuláris szinten igaz - egy gén egy fehérjét termel. De néha több is lehet - ha a génekben szereplő információt többféle módon történő rögzítés után "olvassák" vagy "szerkesztik".
A genetika történetének korai szakaszában a tudósok rájöttek, hogy sok vonás nem illik bele Mendel modelljébe. Bár a szokásos módon bizonyítani lehet öröklődésüket, sok gén vezérli őket. Ezeknek a kvantitatív tulajdonságoknak a megléte - például a növény magas magassága vagy az ember súlya - kvantitatív genetikát eredményezett. Fontos ötletekről itt kiderült, hogy az úgynevezett pleiotrópia és episztázis. A pleiotropiában egy gén egyszerre több tulajdonságra is hatással lehet. És ha episztázis van, a gének befolyásolják más gének működését. Mindez azt jelenti, hogy valami, amit megfigyelünk, genetikai okok kusza lehet, és nehéz egy adott génre visszavezetni.
Ez a két gondolat a génekről és azok termékeiről régóta a genetika meghatározó megértése. Valami fontos azonban hiányzott itt - hogyan hat a génjeinkre a környezet és a kontextus, amelyben találjuk magunkat, és mi a kapcsolat ennek és a fejlődésünknek.
A hagyományos modellek "ellenszenvvel" kezelik a környezetet, és megpróbálják kiküszöbölni vagy csökkenteni annak hatását - például a szervezeteket egy közös környezetben nevelik, vagy elosztanak valamit a környezet és a gének hatásának összegével (például néhány nagy minta tanulmányok). Különböző eljárások arra a következtetésre jutottak, hogy az intelligencia különbségek körülbelül 30 százalékban "örökletesek", míg mások több mint 60 százalékot.
Kiderült azonban, hogy a környezet még mindig nagyon fontos szerepet játszik génjeink munkájában, és ezt nem hagyhatjuk figyelmen kívül.
Hogyan lehet mérni?
Az idő múlásával a kísérleti megközelítések megtették a hatásukat, és kiderült, hogy a gének nem ugyanazt csinálják, függetlenül attól, hogy mi történik kívül, hanem észrevehetően megváltoztathatják a végeredményt annak a kontextusnak megfelelően, amelyben találják magukat. Például a növény egyik színe vagy alakja teljesen másra változhat, ha a növényt más környezetbe helyezzük. A tudósok által itt alkalmazott fő eszköz, amely lehetővé tette számukra az ilyen felfedezéseket, a reakciósebesség gondolata. Röviden, a válaszarány azt írja le, hogy a fenotípus (vagy a gének végeredménye) hogyan változik a különböző környezeti feltételekkel, amelyekben egy organizmust elhelyezünk (legalapvetőbb esetben egy szervezetünk, egy genotípusunk és a szervezet "megjelenése" van) különböző körökben hasonlítják össze a tudósok). A tankönyvek általában egyenes vonalakra egyszerűsítik őket, de a valóságban összetettebb formájuk is lehet.
1. ábra Különböző reakciósebességek.
Válaszaránnyal (1. ábra) a genetikusok sok mindent meg tudnak mérni - például azt, hogy mennyire változik egy tulajdonság vagy viselkedés (átlag), ha egyszerűen megváltoztatjuk az organizmusok génjeit (A-ban látható; ilyen egyszerű helyzet esetén sokan álmodnak); hogyan változik egy gén hatása a különböző környezetekben (ezt fenotípusos plaszticitásnak hívják - B azt mutatja, hogy mind a "kék", mind a "vörös" genotípus egyformán emelkedik a környezet változásával); vagy ha megváltoztatjuk a géneket, akkor a plaszticitás mértéke nem változik (ez már kölcsönhatás a gének és a környezet között - és B és D esetében is látható). Amikor a gének és a környezet kölcsönhatásba lépnek - mint például B esetében, az "öröklődés" hatása - a genetikai különbségek, egy bizonyos viselkedés a környezet változásával jelentősen csökkenhet vagy növekedhet.