A következő címkéjű bejegyzések mutatása: DNS. Összes bejegyzés megjelenítése
A következő címkéjű bejegyzések mutatása: DNS. Összes bejegyzés megjelenítése

2022. november 20., vasárnap

Megoldások

Majd megoldjuk valahogy, nem? Bizony, meg, de sokszor csak olyan megoldásokkal, amiknek következményeit a mai napig nyögjük. A 20. század elején például sokan attól tartottak, hogy a termőtalajok tápanyagtartalma nem fog tudni 3-4 milliárd embernél többet fenntartani. Az akkori számítások ezt minden kétséget kizáróan előre jelezték, és nem is tévedtek.

Azt viszont nem tudhatták, hogy két német vegyész hamarosan kidolgozza az azóta róluk elnevezett Haber–Bosch-eljárást, amivel lehetővé válik a légköri nitrogén mesterséges megkötése, ezzel pedig a műtrágyagyártás. A műtrágya a 20. században soha nem látott szintre emelte a talajaink termőképességét, ma sem lehetnénk többen 3,5 milliárdnál enélkül. Jelenleg a testünkben lévő nitrogén átlagosan kb. fele valamelyik műtrágyagyárból származik, márpedig a testünk 3 százaléka nitrogén, természetesen DNS-ünk se lenne nitrogén nélkül.

Örömteli is lehetne tehát a Haber–Bosch-eljárás kifejlesztése, és az is, hiszen műtrágya nélkül ez most nagyon más világ lenne. A 20. században azonban a túlzott műtrágyahasználat vadvizeket tett tönkre, mérgezte az ivóvizet, növelte az üvegházhatást, szennyezte a levegőt, hozzájárult a talajaink elsavasodásához és bizonyos talajlakó élőlények pusztulásához. Emellett persze a műtrágyagyártás rengeteg energiát és földgázt is felemészt.

Tehát azzal, hogy elértük, hogy többen tudjunk enni, azaz lehessünk többen a bolygón, sokkal több energiát kezdtünk használni, és sokkal szennyezőbben élünk, ami viszont tovább rontja a bolygónk ökológiai állapotát, ami meg oda vezet, hogy kevesebb embert tud eltartani, mint azelőtt, hogy mi feltaláltuk volna azt az eljárást, amivel többen lehettünk.

Forrás: Sarkadi Zsolt: Nyolcmilliárdan vagyunk c. cikke (telex.hu)

2022. július 25., hétfő

Mindent szétszórunk

Az anyagmegmaradás nem azt jelenti, hogy végtelenek a felhasználható készleteink. A felhasználás során átalakítjuk, szétszóródik, és többé nem tudjuk összegyűjteni. Hiába van meg, ha számunkra nem használható. Ha kibányásszuk az ezüstércet, kinyerjük az ezüstöt és felhasználjuk mondjuk több milliárd elektronikai eszközben, az utána meglesz máshol, csak annyira szétszórva és kis koncentrációban, hogy azt képtelenség technológiailag értelmezni. De a legkritikusabb helyzettel a foszforkészletek kapcsán kell majd szembenéznünk. A periódusos rendszerben azért vannak az elemek éppen ott, ahol, mert speciális tulajdonságokkal rendelkeznek. Egy-két tulajdonságukat ki lehet váltani, és néhány anyag más anyagokkal helyettesíthető, de a foszfor nem. Az egy evolúciós termék. A csontjaink alapanyaga kalcium-foszfát. Minden ember szervezetében van 800 gramm foszfor, az aminosavakban, a DNS-ben is. A foszfor életfontosságú elem, ezért ez a műtrágyák egyik komponense.

A modern, intenzív mezőgazdaságra szükség van ahhoz, hogy ennyi ember táplálékhoz jusson. Régen szépen megtermelték a növényt, az állat legelt, a trágyáját visszahozták a földre, a maradványait elásták, így visszajutott a foszfor, és maradt a földnek termőereje. Most már jórészt egyirányú a folyamat. A nagyüzemi mezőgazdaság megtermeli az élelmiszert, elszállítjuk a nagyvárosba, megesszük, a foszfor kiürül az emberi szervezetből, megy a csatornába, a folyóba, az óceánba, és volt, nincs. Régen a guanót, a madarak ürülékét használták foszforpótlásra azokon a mezőgazdasági területeken, ahol már kimerült a talaj. Hatalmas guanótelepek léteztek, már a 19. században háborúztak is értük, csakhogy ezeket mára kitermeltük. Már csak foszfátkőzetek vannak, 90 százalékuk Marokkóban. A készlet talán az évszázad végéig kitart.

Forrás: Balavány György által készített interjú Gelencsér András vegyész-légkörkutatóval

2021. november 5., péntek

Genetikai állományunk egy cseppben

Ha a ma élő [1967] összes ember egy-egy sejtjéből kigyűjtenénk a DNS-t, vajon mekkora helyen férne el? Természetesen rengeteg ismétlődéssel kellene számolnunk, minthogy az önök génjei közül igen sok megegyezik az enyéimmel. Akárhogy is, az egésznek a terjedelme akkora volna, mint egy nagyobb vízcsepp.

Forrás: Francis Crick: Molekulákról és emberekről c. könyv (Gyorsuló idő sorozat), A legegyszerűbb élőlények c. fejezet

2020. november 16., hétfő

A szőrtelen ember

Hosszú idővel ezelőtt Afrika éghajlatában jelentős változások mentek végbe. Egyre szárazabb lett a klíma és visszaszorultak az esőerdők. A szavannák egyre nagyobb teret nyertek. Az élelem és a víz már nem állt olyan bőven rendelkezésre, mint egykor az erdőben, ahol szinte csak le kellett hajolni érte, hanem nagy távolságokra szétszórva lehetett csak megtalálni őket. Aki eleget szeretett volna enni és inni, le kellett járja a lábát. A tetejében, mindezt a trópusi Afrikában, a perzselő napon. Felvetődött tehát egy újabb probléma: le kellett hűlni, nehogy – szó szerint – felforrjon az ember agya.

Ez mindenekelőtt az agy szempontjából volt létfontosságú, mert az agy különösen érzékeny a túlmelegedésre – egyebek mellett –, ezért is olyan veszélyes a magas láz. Épp e túlmelegedési veszély miatt vetették le távoli őseink a bundájukat. Persze nem egy nap alatt, hogy mondjuk reggeli után kilenckor felakasztották a fogasra. Ez egy évezredeken át tartó, lassú folyamat volt. Szóval a szőrzet felkerült a fogasra és helyére a kiválóan működő izzadságmirigyek lépetek. Azt is tudjuk, hogy mindez nagyjából mikor történt: körülbelül 1,6 millió évvel ezelőtt, a Homo erectus idején – ennek afrikai változatát egyesek Homo ergasternek nevezik.

Szőrzetünk eltűnése jót tett hőmérsékletünk szabályozásának, de egy újabb probléma elé állított bennünket, ez pedig a nap által folyamatosan ránk lövellt ultraibolya sugárzás pusztító hatása volt. Az a fajta sugárzás különösen a bőrben lévő DNS-re veszélyes és vad sejtburjánzást, magyarul rákot indíthat el. Tehát miután elszőrtelenedtünk, kellett valami, ami gátolja az ultraibolya sugárzás káros hatását. Ez a valami a melanin, egy bőr által termelt, sötét színezőanyag. Miközben a természetes kiválasztódás apránként lekoptatta a szőrzetet, a bőr fokozatosan egyre sötétebb lett.

Megmaradt némi szőrzet a szeméremtájékon, a hónaljban és leginkább a fejen. A természetes kiválasztódásnak köszönhetően megtarthattuk a koponyánkon lévő szőrzetet. Nem ajándék gyanánt, hanem mert rendkívül jól tudtuk használni a napsugarakkal szemben. Ne felejtsék el, hogy még távolabbi őseink, az Australopithecusok, ekkor már legalább négymillió éve felegyenesedve jártak, azaz két lábon és a fejük teljesen ki volt téve a nap sugarainak, mégpedig éppen ott, ahol a rendkívül sérülékeny agy található. Az elszőrtelenedés kiváló ötlet volt a testhőmérséklet csökkentésére, de odafenn, a fejen több kárt, mint hasznot okozott volna.

Forrás: Mark Nelissen: Darwin a szupermarketben c. könyv, Asszonyom, mi az ön szabványbeállítása? c. fejezet

2020. április 9., csütörtök

Szakterületek komplexitása

Egy tudomány, amelyik eléggé általános és fontos ahhoz, hogy önálló szakmának tekintsék, legfeljebb annyira lehet bonyolult, hogy azért még tanítható legyen: legyenek kiképezhetők a szakemberei és mesterjelöltjei. Ez máris meghatározza, hogy mikor érkezik el az a komplexitáshatár, amikor a tudománynak több külön szaktudományra kell szétbomlania. Meglehetősen hamar: amikor a szaktudomány alapjai már nem szervezhetők néhány ezer sémába.

Ezen a könyvek nem segítenek: a könyvek tartalmazhatják a tényeket, az adatokat, de a gondolkodási sémáknak a fejünkben is együtt kell lenniük, hogy gondolkodni tudjunk. A sémákhoz hozzátartozhat az, hogy alkalmazásukkor egy-egy adatnak külön utána kell nézni, mondjuk könyvekben, de egy séma csak a többi sémával együtt működőképes. A sémák nem a könyvekben vannak, hanem a fejünkben. A sémák dinamikus, állandóan változó, élő dolgok.

Az egyre speciálisabb szakterületek egyre kevésbé tarthatnak igényt arra, hogy külön önálló szakmáknak tekintsék őket. Nincs szükség nagyszámú ennyire speciális szaktudású szakemberre, bár épp arra a tudásra időnként szükség lehet. Máskor a terület mint kutatási irány ígéretes. De a legspeciálisabb szakterület sem lehet komplexebb annál, mint amit egy nagymester képes áttekinteni. Ha nem sikerül egy szakterületen olyan általános elveket felismerni, amelyek csökkentik a bonyolultságát, akkor az a szakterület vagy további, még speciálisabb szakterületekre bomlik, vagy egy idő után abbahagyják a kutatását, továbbfejlesztését.

Az egyes szakmák nyelvét, észjárását a mesterjelölt látásmódja határozza meg. Az elérhető mélységeket pedig a nagymester által még éppen áttekinthető komplexitás. A tudomány nagy pillanatai azok, amikor a nagymester sok bonyolult sémájából kialakul néhány metaszintű séma, amelyek már a mesterjelölt számára is kifejezhetők és értelmezhetők. Ilyenkor következik be hirtelen fejlődés a szakmában, ilyenkor válnak a korábban egyáltalán nem, vagy csak nagymesterek által megoldható problémák rutinszerűen kezelhetővé. Így tette például a DNS szerkezetének feltárása és a genetikai kód megfejtése önálló szakmává a génsebészetet. Az angol kifejezés: genetic engineering még inkább erre utal.

Forrás: Mérő László: Észjárások c. könyv, 12. fejezet

2020. január 31., péntek

Az önző szülői gének

Dawkins „önző gén” elmélete szerint a természetes szelekció nem az egyedekre, hanem a génekre hat. A gének tehát folytonos harcban állnak egymással, noha egy egyedben a többi génnel összefogva küzdenek más egyedek génkoalíciói ellen. Haig szerint konfliktus van a szülői DNS-ek között, melynek alapja az, hogy az anya biztos lehet abban, hogy születendő gyerekei az ő DNS-ének a felét kapják, az apa azonban bizonytalan partnere hűségében és kitartásában. Ez az eltérő attitűd az anya szervezetét arra adaptálja, hogy spóroljon az utód táplálásán, hiszen egészségesen kell nekivágnia a következő gyermek kihordásának. Az apai genom viszont önző módon többet juttatna a jelen magzatnak, mivel nem biztos abban, hogy lesz még alkalma társulni ezzel az anyai genommal. Valóban, számos bizonyítékot találtak arra vonatkozóan, hogy az apai gének segítik az embrió növekedését, az anyaiak viszont korlátozzák azt.

Dulac eredményei még messzebbre vezetnek. A szülők génjei nem csupán a gyermek testének táplálásáért küzdenek, hanem elméjéért is. Az önző gének a gyereket arra kényszerítik, hogy az ő érdekeik érvényesítője legyen. Hogy mik ezek az érdekek? Nos, a gének az elszaporodásra törekszenek. Ebből a szempontból teljesen mindegy, hogy milyen test hordozza őket, annyi biztos, hogy egy utódban lévő anyai gének felerészben megegyeznek az anya és a testvérek génjeivel. Ezért az anyától származó gének a családon belüli összetartást kódolják. Az apai gének parancsa éppen ellentétes, önző magatartásra buzdítja az utódot. Ez így nagyon kiábrándítóan hangzik. Fogalmazzunk inkább ezért úgy, hogy a gyerek az anyához való korai szoros kötődéssel a stabilitás érzését és a későbbi szociális viselkedés módozatait tanulja meg, majd az apás korszakban a felnőttkori harcra kap fizikai és intellektuális kiképzést. Tegyük azonban hozzá, hogy mindez csupán következmény, a végső cél a genetikai háborúban való győzelem. Vajon mi minden van még, amiről ma úgy véljük, hogy saját, autonóm törekvésünk, miközben valójában a gének parancsát teljesítjük?

Forrás: Boldogkői Zsolt: A szabad elme illúziója c. könyv, A szülők génjei harcban állnak c. fejezet