Өмнөх хэсгийг ЭНДЭЭС уншина уу.

Дарвины дэвшүүлсэн хувьсал

За тэгэхээр дэлхийн амьд биетийн яриандаа буцаж оръё. Сая өгүүлсэнчлэн, гал гэх мэт физик үзэгдлийг амьд биетээс ангилах нэг том онцлог бол хувьсах чадвар. Тэгвэл энэ хувьсах гээч нь чухам ямар үзэгдэл юм бол? Тэр талаар жаахан дэлгэрэнгүй тайлбарлая.

Хувьсал гэдэг бол яриа байхгүй Дарвины анхлан дэвшүүлсэн, амьтад өөрчлөгдөн хувирах механизмыг хэлж буй. Амьтад дотор хүн, сармагчин, загас, шувуу, бактери гэхчлэн янз бүрийн төрөл зүйл байдгийн шалтгаан нь зүйл тус бүр өөр нэг зүйлээс хувьссаны үр дүн гэж үздэг. Энэ зарчим тун ч энгийн. Ердөө л “үр удмаа олныг үлдэж чадсан нь амьд үлдэнэ” гэх төдий л зарчим юм.

Нэг амьтны сүргийг бодож үзье. Хүн ч байж болно, загас эсвэл бактери байсан ч ялгаагүй. Тэр сүрэг дундах 1 бодгалийн ген нь өөрчлөгдөж, шинж чанар нь өөрчлөгджээ гэе. Жишээ нь хүзүү нь анаашных шиг сунасан байж ч болно, загасных шиг сэрвээ нь том болоод хурдан сэлдэг болсон ч болно. Эсвэл харагдах байдал нь огт өөрчлөгдөөгүй ч өмнө өгүүлсэн хуванцар задалдаг бактери шиг шинэ хүчилтэй болоод төдийг хүртэл шингээж чаддаггүй байсан хоолыг шингээдэг болсон байж болно.

Ингэж бий болсон өөрчлөлт лавтайяа тухайн бодгалийн амьдрах чадвар, үр удмаа үлдээх боломжинд эерэгээр нөлөөлнө. Тэгж өөрчлөгдөөгүй бусад бодгалиудаас олон үр төл үлдээж чадах учиртай. Тэгээд үр төлд нь ч бас тэрхүү өөрчлөгдсөн шинж удамшиж таарна. Тэгмэгц дараагийн үе дээр уг өөрчлөлтийг агуулах бодгалийн хувь хэмжээ бага зэрэг өснө. Энэ процесс давтагдаад явбал хэдэн үеийн дараа гэхэд тухайн сүргийн бүх бодгаль нөгөө өөрчлөгдсөн шинжийг агуулсан байна. Иймэрхүү өөрчлөлт дахин дахин давтагдвал яваандаа амьтны шинэ төрөл зүйл болоод явна.

Энэ бол Дарвины дэвшүүлсэн хувьслын механизм юм. Энэ процессын явцад тухайн нэг орчинд зохьцсон шинж чанартай амьтад нь амьд үлдэж таарах тул дасан зохьцогчийн амь гаралт ч гэж хэлдэг.

Хувьслын зарчмын чухам энэ энгийн шинж түүнийг маш хүчирхэг болгодог. Базаад хэлбэл “сайн үржээд байвал амьд үлдэнэ ээ” гэсэн мэдээжийн шахуу зүйл хэлж буй л төдий юм.

Гэхдээ мэдээжийн болохоороо маш олон талбарт энэ зарчим ажилладаг.

Дарвины цаг үед хувьслыг зөвхөн амьтдад л хамаатай үзэгдэл гэж хардаг байж. Тэгтэл хожмын судалгааны үр дүнд хувьсал өрнөхийн тулд 3 нөхцөл байдаг ба тэрийг л хангаад өгчихвөл үнэндээ амьтан биш байсан ч хувьсаж болдог нь илэрсэн байна.

Хувьсахын төлөөх 3 нөхцөл

Хувьсал өрнөхийн тулд 3 нөхцөл хэрэгтэй.

1, хувилах

2, мутац тохиох

3, сонголт хийгдэх

Энэ 3 нөхцөлийг хангачихвал амьтай нь ч бай амьгүй нь ч бай хүссэн хүсээгүй хувьсал өрнөнө.

1, “хувилах” гэдэг нь шууд утгаараа буюу амьтан бол үр төл гаргаж, амьгүй бол олширдог (өөрийгөө хуулбарлаж хувилдаг) байвал нөхцөл хангагдана.

2, мутац тохиох гэдэг нь хувилах явцдаа эхтэйгээ ив ижил юм гарах бус үе үе үл ялиг өөрчлөгддөг байх ёстой гэсэн үг. Тэгээд тэр өөрчлөлт нь ч бас дараагийн үедээ өвлөгддөг байх шаардлагатай. Өөрөөр хэлбэл удамшдаг шинжтэй байх ёстой.

Хүн бидний удамшлын тухай бодож үзвэл энэ нөхцөл илүү ойлгомжтой байх болов уу. Хүн нэг бүрийн шинж чанар төрөөд өсөж торних явцад ихээр өөрчлөгддөг хэдий ч үр удамд маань өвлөгдөн дамжих өөрчлөлтүүд зөвхөн ДНХ доторхоор хязгаарлагддаг. Жишээ нь фитнессээр хичээллээд ямар ч том булчинтай боллоо гээд тэр булчин хүүхдэд өвлөгдөхгүй. Булчин яаж ч нэмэгдээд бидний ДНХ огт өөрчлөгдөхгүй. Өвлөгдөн дамжих нь үржлийн эс (эр эсвэл эм бэлгийн эс) доторх ДНХ-д орсон өөрчлөлтүүд л байна.

3, сонголт хийгдэх гэдэг нөхцөлийн хувьд олон хувилбар байж болно. Байгальд бол хүрээлэн буй орчиндоо элдвээр дарлуулж явсаар орчиндоо зохьцсон нь хар аяндаа сонгогдоно. Үүнийг байгалийн сонголт гэдэг.

Өөрөөр ч бас зохиомол аргаар тухайн нэг шинж чанар нь сонгогдоод явж болно. Үүнийг зохиомол сонголт гэнэ. Хамгийн сонгодог жишээ гэвэл ногооны сортыг сайжруулах явдал байна. Хүний хувьд ашигтай шинж (амттай ч юм уу, өвчинд тэсвэртэй шинж) бүхий бутыг сонгох байдлаар зохиомлоор хувьсгаж болдог учиртай.

Эдгээр хувилах, мутац, сонголт гэдэг 3 нөхцөлийг хангавал хувьсал өрнүүлэх боломжтой. Өрнүүлэх гэх үү дээ, бараг өөрөө зоргоороо өрнөөд явна гэх нь зөв ч байж магадгүй. Байгаль дээр бол эдгээр нөхцөлийг хангадаг нь зөвхөн амьтад. Тиймдээ ч бид хувьсах чадварыг амьтай ба амьгүй биетийг ялгаж салгах нөхцөл болгон ашигласан учиртай.

Тэгтэл өнөөгийн шинжлэх ухаан технологийг ашиглавал амьгүй хэрнээ хувьсах чадвар бүхий зүйлийг бүтээж чаддаг болоод байна.

Чингэмэгц шууд эргэлзээ төрөн гарна. Хувьсах чадвар бүхий хиймэл биетийг амьд биет гэж үзэж болох уу?

Энэ бол тун ч сэжигтэй асуулт. Өмнө танилцуулсан Жерард Жоис профессорын амьд биетийн тодорхойлолтоор шүүвэл саяын 3 нөхцөлийг хангаад хувьсах чадвартай болсон хиймэл зүйл амьд биетийн хүрээлэлд орчихно шүү дээ. Хувьсдаг хйимэл зүйлийг амьд биет гэж үзэж болно гэж үү? Хэрэв тэгж үзнэ гэхээр нэг л биш санагдаад байвал ахиад ямар нөхцөл дутсан болж таарах вэ?

Одоо тэгвэл өдийг хүртэл бүтээгдсэн хувьсдаг хиймэл биетийн талаар ярилцангаа энэ асуултыг эргэцүүлж үзье.

Шпигельманы мангас

Өнөөдрийг хүртэл амьгүй хэрнээ хувьсдаг биет хэд хэд бүтээгдсэн байдаг. Хамгийн анхны жишээг 1967 онд Америкийн Иллинойсын их сургуулийн Сол Шпигельманы баг бүтээснээ зарлаж байв.

Тэд гэдэсний савханцарын вирусны нэг төрөл болох бактериофаги Qβ-д агуулагддаг “РНХ хувилагч хүчил”-ийг ашигласан байна. Энэхүү хувилагч хүчил нь РНХ гэж нэрлэгддэг гинжин бүтэцтэй химийн бодисыг хувилах чадвартай.

РНХ гэдэг бол суурь гэж нэрлэгддэг химийн бодисууд гинжин хэлбэрээр 1 цуваанд холбогдсон зүйл байдаг ба өмнө ярьсан ДНХ-тэй бараг адилхан бүтэцтэй юм. ДНХ-ийн сууринд аденин (А), гуанин (G), цитозин (С), тимин (Т) ашиглагддаг бол РНХ-д тиминий оронд урацил (U) ашиглагддаг. Мөн гинжний гол нуруу хэсэг дэх хүчилтөрөгчийн атомын тоо нь ДНХ-ээс нэгээр илүү гэдгээрээ ялгаатай. Гэсэн ч РНХ ба ДНХ хоёрын чаддаг юм бараг адилхан. РНХ ч бас A, G, C, U гэсэн 4 төрлийн дараалал ашиглан мэдээлэл хадгалж чадна.

РНХ хувилагч хүчлийг ямар нэгэн РНХ ба түүний түүхий эд болох A, G, C, U молекулуудын овоолготой хамт хийгээд халаагаад байвал нөгөө хувилагч хүчил чинь РНХ-г хувилан угсарч эхэлнэ. Үр дүнд нь РНХ нугарч үржээд явна.

Зүйрлүүлж хэлбэл хувилагч хүчил нь хувилагч машин (монголчуудад ойлгомжтойгоор нь канон гэе), РНХ нь ямар нэг мэдээлэл бичигдсэн цаас гээд бодчих. Канонууд ба түүнийг ажиллуулдаг баахан ажилчид эгнэж зогсоод, ганц хуудас цаас хувилахаас хамаг ажил эхэлж байна гээд төсөөлөөд үзнэ үү. Эхэндээ ганцхан цаас байх тул хувилах хурд ч удаан явах байх. Гэвч хувилсан хуулбарыг өөр канон дээр барьж очоод түүнээс ахин хуулбар гаргаад явбал хурд 2 дахин нугарч, нүд ирмэх зуур асар их хуулбартай болох биз.

Шпигельманы туршилтанд яг л ийм зүйл болж. Ердөө жаахан РНХ-г зөндөө их хувилагч хүчил ашиглан урвалд оруулж эхэлтэл РНХ нь нуга нуга хувилан үржсээр юу юугүй бүх түүхий эдийг РНХ болгоод тавьчихсан аж.

Гэхдээ РНХ дээр каноноос ялгаатай нэг зүйл өрнөнө. Юу гэвэл мутац. Нэг цаасыг каноноор хувилаад, тэндээс гарсан хуулбараас нь ахиж хуулбар гаргах үйлдлийг хэд ч давтлаа гээд цаасан дээр бичигдсэн мэдээлэл өөрчлөгдөнө гэж байхгүй. Их багаар үсэг нь бүдгэрч бүрэлзэж магадгүй боловч агуулга бол өөрчлөгдөхгүй. Тэгтэл РНХ-г хувилах явцад, дахин дахин хувилаад байвал бага багаар РНХ дараалал өөрчлөгдөнө. Өөрөөр хэлбэл РНХ-д кодлогдсон мэдээлэл өөрчлөгдөж орхино гэсэн үг.

Ингэж мутац үүсдгийн шалтгаан нь РНХ хувилагч хүчил нь РНХ-г хувилах үедээ алдаа гаргадагтай холбоотой. Жишээ нь А байсан газар G болж, C байсан газар U болж, эсвэл хэсэг газар оргүй алга болж гэх мэт зүйл тохионо. Уг туршилтанд ашигласан РНХ хувилагч хүчлийн хувьд ойролцоогоор 10,000 - 100,000 суурь залгахдаа 1 удаа алдаа гаргадаг. Номоор яривал барагцаагаар 1 ном хувилах тоолонд 1 үсэг өөрчлөгдөх дайны тооцоо.

Оогт шалихгүй юм шиг санагдаж магадгүй ч мутацын аймшигтай нь гэвэл ямар ч жижиг алдаа үүрд хуримтлагдаад явна. Номыг бол жишээ нь алдаа гарвал засаад явж болно, гэтэл РНХ дараалал дээр юу нь зөв гэх юм үгүй тул хэн ч түүнийг засахгүй. РНХ-г хувилж л байгаа бол нэг л орсон мутац түүнээс цааш үр удамд нь тасралтгүй өвлөгдөх болно.

Шпигельманы багийнхан тэрхүү РНХ хувилах урвалыг урт хугацааны турш үргэлжлүүлж үзсэн байна. Эхэндээ ганц хуруу шилэнд РНХ хувилж үзэж. Яваандаа хуруу шилэн дэх түүхий эд дуусаж, хувилах процесс зогсож мэдэх тул багахаан РНХ ялгаж аваад шинэ түүхий эдээр дүүрэн хуруу шил рүү шилжүүлэх байдлаар цааш нь үргэлжлүүлэн хувилав.

Ингэж РНХ шилжүүлэн суулгалтыг дахин дахин давтаад байсан чинь яасан гэж бодно?

РНХ-ийн урт нь улам бүр богиносож, зэрэгцээд РНХ хувилах хурд тэр хэрээр ихсээд ирж. Анхны РНХ нь 4,000 хавьцаа суурь бүхий урттай байсан бол 70 удаагийн шилжүүлэн суулгалтын дараа дөнгөж 200 гаруй суурь болтлоо богиносож, хувилах хурд 20 дахин нэмэгдсэн гэнэ. Нэг ёсондоо богинохон бөгөөд илүү хурдан үрждэг РНХ болон хувьссан учиртай.

Энэ бол яриа байхгүй амьтдын өрнүүлдэг чухам тэр хувьсах үзэгдэл. Шпигельманын баг амьгүй биет хэрнээ амьд биеттэй ижил зарчмаар хувьсах чадвартай зүйлийг анх удаагаа нээн олсон нь тэр байсан юм.

Энд РНХ богинохон болж хувьссан нь мэдээж цаанаа шалтгаантай. Уг туршилтанд ашигласан РНХ хувилагч хүчил нь богинохон РНХ байх тусам амархан хувилдаг шинж чанартай байж. Мөн РНХ богинохон байвал хувилахад түүхий эд ч бага орно. Тиймээс мутацын нөлөөгөөр зарим хэсэг нь устан богиносох л юм бол тэр РНХ бусдаасаа хурдан бас олноор үр удмаа үлдээж чадахуйц болно. Нэг ёсондоо уг туршилтаар богино РНХ-үүд сонгогдоод явсан гэсэн үг. Ингэж ямх ямхаар богиноссон РНХ-үүд гарч ирсээр эцсийн бүлэгт сүргийг бүхэлд нь дүүргэжээ гэж ойлгож болохоор байна.

РНХ гээч амьтан биш зүйл хуруу шилэн дотор хувьссан тухай мэдээ 1967 оны тухайн үедээ бөөн шуугиан тарьсан юм билээ. Ахмад судлаачид тэр үед яаж цочирдсон тухайгаа их ярьж өгдөг юм. Тэр үеийн сонин сэтгүүлийг харвал хувьссаны дараах богинохон РНХ-г “Шпигельманы мангас” гэдэг нэрээр танилцуулсан байдаг. Төдийг хүртэл дэлхий дээр оршин байгаагүй РНХ хувьслын аргаар хиймлээр гараад ирсэн юм хойно “мангас” гэсэн нэр нь нээрээ ч зохьсон юм шиг. Гэсэн ч тэр мангас тухайн нэг хувилагч хүчил болон РНХ-ийн түүхий эд элбэг арвин орчин биш л бол үржих чадваргүй, бас үржихээс өөр ямар ч шидгүй “өхөөрдөм хөөрхөн” мангас байжээ.

Хувьслаар ген алдагдана

Ингэж Шпигельман нарын туршилтаас амьгүй биетүүд ч бас хувьсаж болдог нь тодорхой болов. Гэхдээ Шпигельман нарын харсан тэр хувьсах үзэгдэлд амьтад дээр өрнөдөг хувьслаас илэрхий ялгаатай нэг зүйл байсан. Юу гэвэл хувьслаар РНХ-ийн хэмжээ улам бүр богиносож, удмын мэдээлэл нь алдагдсан явдал юм.

Туршилтын өмнөх РНХ нь 4,000 суурь бүхий урттай бөгөөд 3 төрлийн генийн мэдээлэл кодлогдсон байсан бол шилжүүлэн суулгахын хэрээр аажмаар богинохон болж, эцэстээ ердөө 200 суурь бүхий урттай РНХ үлдсан нь нэгэнт бүх генийн мэдээллээ алдчихсан байж. Мэдээж амьд биет хувьсахдаа ингэж бүх генээ алдана гэж байдаггүй. ДНХ дотор хадгалагдсан генийн мэдээллээ алдчих юм бол үржих нь байтугай инерги ч үйлдвэрлэж чадахаа байгаад үхээд өгнө.

Тийм бол яагаад Шпигельман нарын туршилтанд генийн мэдээлэл алдагдаж орхисон юм бол?

Тэр бол тэдний туршилтанд генийн мэдээллийг орчуулан ашиглах механизм байгаагүй, генийн мэдээлэл нь ердөө л хэрэггүй ачаа төдий зүйл байсантай холбоотой.

Үүнийг сая өгүүлсэн каноны жишээгээр тайлбарлая. Шпигельман нарын туршилтанд, хувилагч машин ба ажилчдад огт падгүй нэг бичиг өгөөд “Май, энэ бичгийн доторх агуулга ямар байх нь хамаагүй, зүгээр л бушуухан хувилаад аль!” гэж тушаасантай адил зүйл болжээ. Доторх агуулга нь өөрчлөгддөг ч байна уу, бүр ерөөсөө бичиг нь арилаад алга болсон ч ямар ч асуудалгүйгээр хувилаад л байна. Тэр бүү хэл бичиг нь арилаад богинохон болох тусам бүр ч хурдан хувилна биз.

Тиймээс гол нь хурдан л хувилаад аль гэж шаардах юм бол анхны бичигт байсан мэдээлэл алдагдаад л байна. Шпигельманы туршилтанд яг л ийм зүйл өрнөсөн гэхэд болно.

За тэгвэл хэрвээ хувилах гээд байгаа бичиг нь хувилагч машины техникийн хар зураг байвал юу болох вэ? Ажилтан эхлээд хувилах гэж буй цаасаа харж байгаад канон угсарч, дараа нь тэр угсарсан каноноороо цаасаа хувилна (хувилах бүртээ шинээр угсарна). Мангар их цаг хөлс үрсэн ажил болох боловч, ингэх юм бол цаасан дээрх мэдээлэл алдагдах нь багасах учиртай. Яагаад гэвэл техникийн хар зургийн мэдээлэл алдагдвал каноноо угсарч чадахаа байж, улмаар цаасаа хувилж чадахгүй болно шүү дээ. Ийм аргаар явбал цаасан дээрх мэдээлэл найдвартай хадгалагдана.

Энэ бол чухам яг амьтдын хийдэг ажил юм. Амьтад өөрийн ДНХ-д бичээтэй хар зургаа ашиглан өөрийгөө угсарч байдаг гэсэн үг.

Хувьсах чадвар ба чанар

Саяхнаас манай багийнхан бодитоор үүн шиг өөрөө каноноо угсрангаа олшроод явдаг хувилах систем бүтээж үзсэн юм.

Шпигельман нарын туршлтанд гаднаас нэмж өгдөг РНХ хувилагч хүчлийг манайд бол ген байдлаар РНХ-д нь хадгалуулсан. Дээр нь бид генээс РНХ хувилагч хүчил үйлдвэрлэх механизмыг ч (орчуулах систем) нэмж өгсөн. Ингэснээр РНХ нь өөрт байгаа РНХ хувилагч хүчлийн хар зураг (ген) ашиглан хувилагч хүчлээ бүтээж, бүтээсэн хувилагч хүчлийнхээ тусламжтайгаар өөрийгөө хувилж чаддаг болов. Энэ бол сая өгүүлсэн каноноо өөрөө угсарч байгаад хувилдаг аргатай ижил зарчим юм.

За тэгэхээр, манай РНХ хувилах урвал удаан хугацаанд дахин дахин өрнөсний үр дүнд юу болсон гэж бодно? Бид Шпигельман нарын туршилттай адилаар хуруу шилэнд РНХ-ээ хувилж, урвал зогсоод ирэхээр дараагийн урвалын шингэн рүү шилжүүлэн суулгах ажлыг 200 гаруй удаа давтаж үзэв. Тэгж байтал мөн л Шпигельман нарынхтай адилаар РНХ-д мутац хуримтлагдаад ирлээ шүү. Гэхдээ Шпигельманыхаас ялгаатай нь, РНХ богинохон болох явдал ажиглагдсангүй. Үүнийг, РНХ нь богинохон болснуудын хувилагч хүчлийн хар зурагт асуудал үүссэн тул тийм РНХ-үүд үржиж чадаагүй гэдгээр тайлбарлах боломжтой.

Тэгж ингэж байтал яваандаа мутацын нөлөөгөөр хурдан үржих чадвар бүхий РНХ-үүд ээлж дараалан хувьсаад ирлээ. Эцэст нь бий болсон РНХ анхны РНХ-тэй харьцуулахад 38 газраа өөрчлөгдөж, 1000 дахин хурдан үрждэг болон хувьссан юм (*9).

Ийнхүү бидний туршилтанд ашигласан РНХ нь амьтан шиг ген агуулж, генийн мэдээллээ алдалгүйгээр хувьсдаг амьгүй биет болж таарав. Цаашлаад сүүлийн үед бид энэ РНХ-дээ хэсэгхэн боловч бодисын солилцоо хийх чадварыг ч амжилттай суулгаж чадсан (*10).

Энэ шинэ РНХ өөрөө өөрийнхөө түүхий эдийн зарим хэсгийг үйлдвэрлэж, өөрийгөө хувилан үржиж чадна. Шулуухан хэлэхэд өмнө өгүүлсэн амьд биетийн нөхцөл болох “үржих”, “бодисын солилцоо хийх”, “хувьсах чадвар” гээд бүгдий нь хангасан гэсэн үг. Тийм бол за тэгвэл бидний бүтээсэн энэ РНХ-г амьд биет гэж хэлж болох уу?

Би лав тэгж бодохгүй байна. Нэг шалтгаан нь энэ РНХ-ийн хувьсал нээрээ ч хувьсал мөн боловч, амьтдын өрнүүлдэг тэр хувьсалтай харьцуулахад нэг л ондоо болохоор тэр юм.

Энэ РНХ-д “хувьсах чадвар” бий юү үгүй юү гэвэл гарцаагүй бий. РНХ-г шилжүүлэн суулгаад л байвал улам хурдан болон хувьсана. Гэсэн ч амьгүй хэрнээ хувьсдаг биет бүтээж үзсэнээр бидний ойлгож авсан зүйл бол “хувьсах чадвар” бий юү үгүй юү гэсэн 2 сонголт биш юм байна гэх явдал байсан юм.

Хараад байхад хувьсах чадварт “чанар” гээч юм байдаг бололтой. РНХ-ийн хувьсал дээр тэр чанар бага байх шиг харагдсан. Хувьсал тохиож болох цар хүрээ нь бага гэж хэлж ч болох юм. Тэгтэл амьд биетийн хувьслын чанар маш өндөр, хойно хойноос нь шинэ шинж чадваруудыг хувьсгаад л байдаг.

Энэхүү хувьслын чанар гээч юм л чухамхүү амьтай ба амьгүй биетийг ангилах нөхцөл юм уу даа гэж бидэнд санагдсан юм. Тэгэхээр энэхүү РНХ шиг амьгүй биетийн хувьсал ба амьд биетийн хувьсал хоорондоо чанарын хувьд ямар ялгаатай талаар дэлгэрүүлэн тайлбарлая.

Амьд биет бага багаар комплекс болдог

Юуны өмнө амьд биетийн хувьслыг эхлээд харъя. Амьд биетийн хувьслаар янз бүрийн уран нарийн механизмууд элбэг гарч ирдэг.

Хамгийн их яригддаг жишээ гэвэл “нүд” байна. Нүд бол тун ч ээдрээтэй нарийн бүтэцтэй эрхтэн. Эхлээд гэрэл цуглуулдаг линз байна, фокусаа тааруулахын тулд линзээ агшааж сунгадаг булчин байна. Тэгээд дүрс буулгадаг торлог байж, тэнд гэрэл болон өнгийг мэдэрдэг мэдрэгчид (харааны мэдрэл) байдаг.

Эдгээр механизм тус бүртээ гайхмаар нягт нарийн ажилладаг байхаар бүтээгдсэн байдаг. Ийм комплекс эрхтэн үе шаттайгаар хувьсаж ирсэн гэж үздэг. Хамгийн анх гэрэл мэдэрдэг мэдрэл бий болсон. Энэ шатанд нүдний мэдрэх түвшин ч сайнгүй, аливаа зүйлийн хэлбэр хэмжээг яагаад ч мэдэх боломжгүй. Гэхдээ л тийм дайны ч чадваргүй байснаас бол хамаагүй дээр. Хаана гэрэл байна, хаана харанхуй байна гэх төдийд л мэдрэх тул далайн ёроол хаана байна, мандал хаана байна гэдгийг мэдэхэд нэмэр болно.

Тэгж байтал гэрэл цуглуулдаг линз хувьсаж, илүү бүдэг гэрлийг ч мэдрэх чадвартай болов. Нэг дор олноор цуглахаараа тунгалаг талст болдог тийм төрлийн уураг байдаг. Тэр талст нь дугуйран хотойчих юм бол линз болгон ашиглах боломжтой болно. Магадгүй тохиолдлоор санаандгүй бий болсон уургийн талстыг линз болгон ашигласан юм шиг харагддаг.

Түүний нотолгоо гэвэл нүдний линз болгон ашиглагддаг уураг амьтан бүрт янз бүр байдаг. Хүн халуун цохилтын уураг (heat shock protein) гээчийг ашигладаг бол, шувуу болон хэвлээр явагчид аргинин болон шүвтэр нийлэгжүүлдэг хүчлийг (аргининосукцинат лиаза) орлуулан ашигладаг (*11). Линзтэй болчихвол гэрэл цуглуулж чадах учир бага гэрэлтэйд ч юмыг таньж чадахуйц болно. Анхдагч загасны төрөлд илүү холоос далайн мандалын байрлалыг тогтооход нь дөхөмтэй байсан байлгүй.

Дараа нь линзний фокусыг тохируулахын тулд булчин хөгжсөн. Чингүүт зөвхөн гэрэл бус харж буй зүйлийнхээ өнгө хэлбэрийг ч таньж чаддаг болж, сая нэг юм нүд ердийн нэг гэрэл мэдрэхээс цаашгүй эрхтэн байхаа больсон гэж үздэг.

Амьд биетийн хувьсалд иймэрхүү маягаар үе шаттайгаар чадварууд комплекс болох процесс олон өрнөсөн байдаг. Зөвхөн нүд ч бус биеийн бүтэц болон амьсгалын эрхтэн, тархи ч мөн адил тийм. Хүний өвөг эцэг хөндий гоймон шиг ердийн нэг труба хэлбэрийн амьтан байж. Тэндээсээ бага багаар комплекс эд эрхтэнтэй болж явсаар бидэн шиг ээдрээтэй нарийн бүтэц бүхий амьтан болон хувьссан учиртай. Нэг ёсондоо амьд биетийн хувьслаар ээдрээтэй комплекс чадвар болон бүтцүүд улам хувьсаад явдаг онцлогтой юм.

Амьгүй биет энгийн төлөвөө хадгалдаг

Тэгтэл РНХ мэтийн амьгүй биетийн хувьсах процесс дунд үүн шиг комплексжилт өрнөх ямар ч шинж харагддаггүй. Мэдээж нүд шиг тасархай драматик юм үүсэхийг хүлээж найдахгүй байлаа ч тэрний хэлтэрхийн чинээ ч болов өрнөхгүй. Эсрэгээрээ бүр хувьсахын хэрээр чадварууд нь цөөрч, илүү энгийн хувилагч болох зүг рүү шуударна.

Жишээ нь анхны Шпигельманын РНХ хувилах туршилтаар РНХ-ийн дараалал улам бүр богиносон хялбаршаад явсан. Анх 4,000 суурь, 3 гентэй байсан зүйл эцэстээ 200-хан суурьтай болж бүх генээ алдсан. Энэ бол Шпигельманы системд анхнаасаа генийг орчуулах (ашиглах) механизм байгаагүйгээс болж, ген нь зүгээр л хэрэггүй ачаа байснаар тайлбарлаж болно. Тэгвэл генээ орчуулж өөрөө РНХ хувилагч хүчлээ бүтээдэг бидний РНХ хувилагч системд юу болсон бэ?

Бидний систем дэх хувьслаар анх 1 гентэй байсан РНХ-г хоёр жил хэртэй шилжүүлэн суулгаад явтал тэр 1 генээ эцсээ хүртэл алдаагүй. Тэгээд тэр генд нь мутац хуримтлагдсанаар илүү хурдан хувилдаг РНХ болон хувьсаж ирсэн. Гэсэн ч ердөө л тэр. Генийн тоо нэмэгдээгүй. Шинэ гентэй болж, шинэ чадвартай болоогүй. РНХ хувилах механизм нь илүү ээдрээтэй комплекс болж буй шинж огт ажиглагдаагүй. Зүгээр л хурдан үрждэг болсоноос хэтрээгүй.

Бид энэ РНХ-ийн бие даасан системийг бүтээж байхдаа РНХ маань шинэ гентэй болоод, олон олон шинэ чадвартай болох тухай горьдож байлаа. Эхэндээ энгийн хялбар ч гэлээ шинэ чадвар хувьсгасаар улам бүр комплекс бүтэц болон хөгжихийг нь харахыг хүсэж байв.

Даанч бодитоор юу болсон бэ гэвэл анх байсан РНХ хувилагч л улам чамбайрахаас өөр юу ч болоогүй. Шинэ чадвар ч нэмэгдэлгүй, РНХ хувилах нь ч энгийн чигээрээ үлдсэн.

Нэг удаа албаар РНХ-д хадгалаатай хувилагч хүчлийн генийг 2 болгон нэмэгдүүлж үзсэн юм. Ийм зүйл байгаль дээр ч үе үе тохиолддог ба үүнийг генийн давхардал гэдэг. Амьтад генийн давхардал үүсвэл илүүдэл ген нь хувираад шинэ чадвартай болдог байх гэж таамагладаг. РНХ дээр ч бас тийм зүйл болох нь уу гэж горьдсон хэрэг.

Гэтэл хүлээлтээс чанх эсрэгээрээ буюу ген давхардангуут аль нэг ген нь шууд алдагдаж орхисон. РНХ давхардсан генийг шинэ чадвар болгон ашиглах бус хэрэггүй зүйл гэж үзээд хаячихсан хэрэг.

Бодоод үзвэл нээрээ ч тэр нь ухаалаг байх. Шинэ чадвар ч юм уу гентэй боллоо гээд гарцаагүй тэр хэрээр зардал өснө. Ген нэмэгдвэл тэр хэрээр РНХ-ийн дараалал урт болж, хувилахад илүү түүхий эд шаардагдана. Шинэ чадвар ч бас шууд эхнээсээ хэрэг болоод явах магадлал бага байлгүй. Тэгж байхаар өдийг хүртлэх аргаараа аль болох хэмнэлт хийгээд улам зүлгээд явах нь арай өлзийтэй. Тиймээс давхардсан ген гээгдэж, РНХ энгийн төлөвөө хадгалаад явсан учиртай.

Энэхүү хялбаршаад явах хандлага амьгүй биет дээрх хувьслын онцлог юм. Амьгүй биетийг хувьсгах үед функц чадвар нь нэмэгдэж комплекс болсон тохиолдол миний л мэдэхийн ганц ч байхгүй.

Зүйрлүүлж хэлбэл генээ нэмэгдүүлэх гэдэг бол компани бараа үйлчилгээгээ олшруулж буйтай төстэй. Амжилттай явбал ашиг авчрах ч, эхлүүлэхийн тулд суурь хөрөнгө оруулалт хийхгүй бол болохгүй. Бас тэр дороо ашиг найдахад ч хэцүү тул нэг хэсэгтээ тэвчээр заах шаардлага гарна. Тэнд гарцаагүй эрсдэл оршин байж, компанид тэр эрсдлийг үүрэх дайны чадамж хэрэгтэй. Тэрний оронд одоо байгаа бараа үйлчилгээгээ улам зүлгэж тордоод ч юм уу, зардлаа улам танаад явбал бага эрсдлээр ашгаа нэмэгдүүлэх боломжтой биз. Компанид нөөц боломж хомс бол ийм тактикаар явахаас өөр аргагүй.

Нэг ёсондоо амьгүй биетийн хувьсал бол нөөц боломж муутай компанитай төстэй. Шинэ бизнест хүчээ сорих ч юм байхгүй, яаж ийгээд амьд л байхын тулд хуучин ажлаа аль болох бага хүн хүчээр эргэлдүүлэх гээд ядаж буй аятай гэхэд болно.

Тэгтэл амьтны хувьсал бол өөр өө. Амьтад анх дэлхийд үүссэнээс хойш тоймгүй олноор ген болоод чадвараа нэмэгдүүлж ирсэн. Айхын зовлонгүйгээр олон бизнест зэрэг зэрэг хүч сорино. Мэдээж тэр дунд бүтэлгүйтсэн амьтад ч олон гараа биз. Үлэг гүрвэлийг нэг шатсан бизнесийн жишээ гэж хэлж ч болох юм. Гэсэн ч гайхмаар нь амьд биет шинэ бизнес эхлүүлэлгүйгээр үүрд энгийн чигээрээ байсан ч болохоор байснаас үл хамааран тэгээгүйд байгаа юм.

Хувьслаар дамжин улам комплекс болох амьд биет

Хэдэн тэрбум жилийн өмнө туйлаас энгийн молекул (одоогийн хамгийн их дэмжигдэж буй таамгаар бол тэр молекул нь РНХ) байдлаар төрөн гарч ирсэн амьтад бага багаар хувьсан шинэ чадварыг өөрийн болгож явсаар өнөө цагийн бактери шиг болж иржээ. Хамгийн энгийн бактерийг харсан ч ген нь дор хаяж 3,000-ийг давна. Хамгийн багадаа л 3,000 удаа шинэ ген олж авах процесс өрнөхгүй бол болохгүй гэсэн тооцоо. Амьгүй биетийн хувьсалд ганцаар ч болов генээ өсгөчих царай огтоос ажиглагдахгүй байхад шүү.

Амьдтын хувьсал зогсоно гэдгийг мэдэхгүй. Олон эст болж өтний дайтай болоод, улам олон чадвартай, улам том биетэй шавж, загас, шувуу, хүн болтлоо хувьссаар ирсэн. Дашрамд хэлэхэд хүнд ойролцоогоор 20,000 ген бий.

Хувьсдаг амьгүй биет бүтээж үзээд ойлгосон нэг зүйл бол амьтай ба амьгүй биетийн хувьслын дунд давж гарахын аргагүй том хана оршин байх шиг санагдсан юм. Амьгүй биетийн хувьслаар шинэ чадвар хөгжихгүй, комплекс ч болохгүй. Арай өөрөөр хэлбэл амьгүй биет хүчээ сорьдоггүй, зүтгэдэггүй, эсвэл зүтгэсэн ч амжилтанд хүрдэггүй гэж хэлж болох байх. Харин амьд биетийн хувьслаар тоолж баршгүй олон шинэ чадвар, шинэ генүүдийг амжилттай өөрийн болгож, улам чадваржиж улам комплексжиж ирсэн.

Энэ ялгаа чухам юу юм бол?

Энэ эргэлзээнд хариулах нь уг номын үндсэн сэдвийн нэг юм. Үүний тулд хоёрдугаар бүлэгт амьд биетийн хувьслын түүхийг мөшгөн харж, амьд биетийн хувьслын онцлогийг судлах болно. Тэгээд гуравдугаар бүлэгт амьд биетийн тэрхүү онцгой сонин хувьслыг ямар нөхцөл тохироо боломжтой болгодог талаар эргэцүүлнэ. Тэгээд дөрөвдүгээр бүлэгт энэ асуултаа эргээд нэг харцгаая.