Joe Thornton es una de esas mentes lúcidas capaces de revolucionar el campo científico que toca. Antes de dedicarse a la academia combatió desde Greenpeace el uso de contaminantes, escribiendo uno de los libros que ha marcado época. Más adelante, como profesor en la universidad de Oregón, ha conseguido demostrar que se puede alcanzar complejidad sin necesidad de un diseñador, refutando de esta forma el Diseño Inteligente (DI).
Joe Thornton es el autor del libro “Pandora’s Poison”, una obra que Thornton escribió mientras realizaba su tesis doctoral en la universidad de Columbia. En “Pandora’s Poison” vuelve a su etapa pre-doctoral en la que, trabajando para Greenpeace, desarrolló una intensa actividad de crítica al uso de compuestos organoclorados por tener éstos consecuencias negativas sobre la salud humana. Su trabajo no cayó en saco roto, la Agencia del Medio Ambiente de EEUU tuvo en cuenta esas críticas y limitó el uso de los organoclorados a nivel industrial.
Tras dicha etapa de científico-activista inició una meteórica carrera en la biología molecular. Empieza a estudiar esta disciplina con 30 años, se doctora y consigue publicar su primer Science, al describir la presencia de receptores de hormonas esteroides en una babosa, cuando hasta entonces se pensaba que ese tipo de receptores solo se encontraba en vertebrados. Realizando una búsqueda en los genomas secuenciados de todos los genes que podían codificar receptores de esteroides, llegó a la conclusión de que tuvo que existir un ancestro común para todos ellos hace unos 600-800 millones de años. Pero en vez de parar ahí, como muchos biólogos evolutivos hacen, él reconstruyó el gen y lo introdujo en células para probar la funcionalidad de esas proteínas ancestrales, abriendo así su exitosa línea de investigación: la “resucitación” de proteínas. De esta forma consiguió demostrar que los receptores ancestrales reconocían estrógenos, pero no a otras hormonas estructurales parecidas, lo que apoya la idea de que las familias de receptores evolucionan a partir de duplicación génica, y que cada uno de las copias se especializa hacia el reconocimiento de diferentes ligandos.
En ese momento se incorpora en su actual laboratorio de la universidad de Oregón como profesor, asumiendo un nuevo reto: si era posible generar sistemas complejos mediante evolución. Charles Darwin había escrito que “si es posible demostrar que un sistema complejo no se ha generado mediante numerosas y sucesivas modificaciones, mi teoría podría ser puesta en entredicho”. Y es uno de los principales argumentos de aquellos que afirman que sistemas complejos, tales como el flagelo o la cascada que lleva a la coagulación sanguínea, no se pueden generar paso a paso, sino que requieren un diseñador inteligente. Esa es la opinión del bioquímico Michael Behe, miembro del Discovery Institute e investigador de la universidad Lehigh.
Thornton no estaba especialmente interesado en refutar el DI, pero sí que le interesó comprobar si era posible demostrar experimentalmente que se podían generar sistemas moleculares complejos mediante evolución. Thornton presentó la primera evidencia de aumento de complejidad mediante evolución estudiando los receptores de diversas hormonas. Analizó los receptores de mineralocorticoides (MR), que es capaz de reconocer la aldosterona y regula el balance hídrico celular; y los receptores de glucocorticoides (GR), que reconoce cortisol y controla respuestas de estrés. Una duplicación génica ocurrida hace 450 millones de años produjo ambos receptores, a pesar de que la aldosterona no apareció hasta muchos millones de años después. El tiempo ha convertido a MR como un ejemplo de complejidad irreducible: ¿cómo pudo la evolución hacer aparecer un receptor de una molécula que aún no existía?
Thornton encontró la respuesta resucitando el ancestro de ambos receptores. Sorprendentemente, fue capaz de reconocer la aldosterona, sugiriendo que era una proteína activa para un análogo estructural de esta hormona. Así se mostraba el camino paralelo que tomaron las dos proteínas generadas tras la duplicación, una dio lugar a un MR especializado, mientras el otro pasó a una nueva función como GR. Los resultados se presentaron en un artículo titulado “Complejidad reducible”, donde se refutaba uno de los principales argumentos del DI. Pero Behe argumentó que el receptor y el ligando no eran irreduciblemente complejos, y que la evolución no había generado una nueva función.
De esta forma se podía demostrar experimentalmente la ganancia de nuevas funciones por simples procesos genéticos que ocurren de forma constante en la naturaleza, sin que se evidencie en ningún momento la participación de una fuerza divina guiando los procesos. Estos trabajos, como no podía ser de otra forma, han levantado ampollas y críticas entre los seguidores del DI, pero Thornton afirma que ya “se ha aburrido de ellos”, que su trabajo no se mueve por lo que ellos digan. En estos momentos dice estar muy interesado en entender la historia evolutiva completa de la respuesta endocrina, que tiene tanta importancia en el funcionamiento de nuestro organismo. Estaremos atentos a sus nuevos descubrimientos.
يُعتبر جوزيف ثورنتون من العقول المتميزة القادرة على تثوير الحقل العلميّ حيث يعمل.
فقبل بدء إختصاصه الأكاديميّ، كافح إستعمال الملوثات في منظمة السلام الأخضر Greenpeace، حيث ألّف كتاباً يُعتبر ذو أهميّة خاصة بحقبته.
بوقت لاحق، ومن خلال عمله كأستاذ في جامعة أوريغون، أثبت إمكان تحقيق التعقيد غير القابل للإختزال دون الحاجة إلى مصمم، وبذلك، دحض التصميم الذكي بشكل كليّ.
جوزيف هو مؤلّف كتاب "سُمُّ باندورا" (صورة غلافه أعلاه) والذي كتبه خلال فترة تحضيره لاطروحة الدكتوراه بجامعة كولومبيا. حيث يعود في هذا الكتاب لفترة ما قبل البدء بدراسة الدكتوراه، عندما عمل في منظمة السلام الأخضر، حيث طوّر نقد نشط مركّز لإستخدام مركبات الكلور العضوية لإمتلاكها تبعات سلبيّة على الصحة البشريّة.
ولم يذهب تعبه هباء، فقد تبنّته هيئة حماية البيئة الأميركية ووضعت حدوداً لإستعمال تلك المواد الكلوريّة العضويّة على المستوى الصناعيّ.
إثر مُضي تلك الفترة من العمل العلمي النشيط، بدأ دراسته الجديّة لعلم الأحياء الجزيئيّ.
بدأ دراسته هذه وهو بعمر 30 عام، حيث أنهى الدكتوراه ونشر أول مقال له بالمجلة الذائعة الصيت العلم ساينس، عند إكتشافه لحضورمُستقبِل هرمون ستيرويدي لدى البزّاق، وهذا مخالف للرأي السابق المعروف بأنّ هذا النوع من المُستقبلات، يتواجد عند الفقاريات فقط. حقَّقَ بحثاً في تسلسلات الجينومات لجميع الجينات التي أمكنها قوننة (تشفير) المُستقبلات الستيرويدية تلك، وقد توصل لنتيجة مفادها، أنّه قد توجّب وجود سلف مُشترك لها كلها يعود للفترة الممتدة من 600 إلى 800 مليون عام سابقة. وبدلاً من أن يتوقّف هنا، وكما يعمل كثير من علماء الأحياء التطوريين، أعاد بناء الجين وأدخله في خلايا لاختبار وظيفيّة تلك البروتينات السلفيّة، ففتح بهذا خطّ بحثه الناجح "بعث أو إحياء" البروتينات. بهذا الشكل، قد أثبت أنّ المُستقبلات الأسلاف قد عرفت الإستروجين، لكن، لم تعرف هرمونات بنيوية شبيهة أخرى، الأمر الذي يدعم الفكرة القائلة بتطور عائلات المُستقبلات إعتباراً من التضاعف الجينيّ، ويتخصص كل واحد من النُسخ بالتعرُّف على ربيطات ذكية مختلفة.
يدخل جوزيف، بتلك الأثناء، مختبره الراهن بجامعة أوريغون كأستاذ، واضعاً أمام نفسه تحدٍّ جديد، هو فيما لو أمكن توليد أنظمة معقّدة من خلال التطور.
كتب داروين:
"في حال عدم التمكُّن من إثبات تولُّد نظام معقّد عبر عدد من التعديلات المتعاقبة، فمن المحتمل أنّ نظريتي عرضة للحظر".
ويُعتبر هذا من البراهين الرئيسيّة، التي يطرحها أولئك المؤكدين لأنّ أنظمة معقدة مثل السوط أو آلية تخثُّر الدم، لا يمكن توليدها خطوة خطوة، بل تحتاج لوجود مصمم ذكي.
وهذا رأي الأخصائي بالكيمياء الحيوية مايكل بيهي عضو معهد ديسكفري والباحث في جامعة ليهاي.
لم يهتم ثورنتون بدحض التصميم الذكي، على وجه الخصوص، بل ما همَّهُ، فعلياً، هو إمكانية الإثبات التجريبيّ لتوليد أنظمة جزيئية معقدة عبر التطور.
قدّم جوزيف أوّل دليل على إزدياد التعقيد من خلال التطور بدراسته لمُستقبلات هرمونات متنوعة. حيث قام بتحليل مُستقبلات القشريات المعدنية القادرة على التعرُّف على الألدوستيرون وتقوم بتنظيم توازن الخليّة المائيّ؛ ومُستقبلات الهرمونات القشرية السكرية التي تقوم بالتعرُّف على الكورتيزول ويضبط إستجابات التوتّر.
فلقد أنتجت عملية تضاعف جينيّ، حصلت منذ 450 مليون عام، المُستقبِلَين، على الرغم من أنّ الألدوستيرون لم يظهر إلا بعد مرور الكثير من ملايين من الأعوام بوقت لاحق. مع الوقت شكّلت مُستقبلات القشريات المعدنية نموذجاً للتعقيد لا يمكن اختزاله.
كيف أمكن للتطور العمل على ظهور مُستقبِلْ لجزيء لم يكن موجوداً لوقته؟
عثر ثورنتون على الجواب من خلال بعث سلف كلا المُستقبلين. بشكل مُفاجيء، إستطاع التعرُّف على الألدوستيرون، فاقترح أنّه قد شكّل بروتين نشيط لأجل بنيوية شبيهة ببنية هذا الهرمون. هكذا تبيّن الطريق الموازي، الذي أخذه البروتينان المتولدان إثر عمليّة التضاعف، حيث أعطى أحدهما المكان لظهور مُستقبلات القشريات المعدنية متخصصة، بينما أعطى الآخر المجال لظهور وظيفة جديدة مع مُستقبلات الهرمونات القشرية السكرية. وُثِّقَتْ هذه النتائج في مقال بعنوان "تعقيد قابل للإختزال"، حيث فنّد عبره أحد أهمّ براهين التصميم الذكيّ. لكن، برهن بيهي على أنّ المُستقبِل والربيطة، ليسا معقدين غير قابلين للإختزال، وأن التطور لم يقم بتوليد وظيفة جديدة.
بوقت لاحق، مضى فريق بحث ثورنتون في تحليل التاريخ التطوريّ للمُستقبلات الهرمونية القرشية السكرية، فأثبت بأنّ تلك البروتينات تتعرَّف على الكورتيزول منذ ما يقرب من 20 مليون عام. في الواقع، ينقص بضع طفرات (من 2 إلى 5) لأجل تغيير نوعيّة المُستقبِلْ الهرمونيّ. ما هو مهم، هنا، هو أنّ إعادة البناء التجريبيّ للطريق، من خلال تحليل الطفرات المختلفة، قد بيَّنَ بأنّ "التطور قد فتح طرقاً نحو وظائف جديدة، وبالمرّة، أغلق أبواب في الوراء، وبالتالي، ألغى وظائف قديمة".
حصل بهذه الصورة على طفرات أثّرت في بروتينات أسلاف، قد ربحت وظائف جديدة راهنة، مع دفع ثمن هذا بفقدان وظائف سابقة. هكذا، تمكّن من إعادة بناء طريق لمدة 800 مليون عام، وسارت فيه مختلف المُستقبِلات الهرمونيّة، فبيّن كيف أنّه إعتباراً من تضاعفات جينيّة متبوعة بطفرات دقيقة، قد تولَّدت تلك المُستقبلات العديدة التي نعثر عليها اليوم بمختلف الأجسام.
بهذه الطريقة، أمكن تحقيق إثبات تجريبيّ لإكتساب وظائف جديدة من خلال عمليات جينية بسيطة تجري بصورة ثابتة في الطبيعه، دون القدرة على تقديم ايّ إثبات لإشتراك قوة إلهية بتوجيه هذه العمليات.
ومن البديهي، أن يُلاقي هكذا بحث سيل من الإنتقادات من أتباع التصميم الذكي، لكن، يؤكد ثورنتون بأنّ عمله يُحبطهم وتقع كل إنتقاداتهم خارج سياقه.
في هذه الأثناء، يهتم جوزيف ثورنتون بفهم التاريخ التطوريّ الكامل لإستجابة الغدّد الصمّاء، وهي ذات أهميّة كبرى في عمل جسمنا.
نحنُ بإنتظار إكتشافاته الجديدة.
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق