Elképzelhető, hogy egyetlen férfiból és nőből milliók, milliárdok, végül hétmilliárd ember szülessen? Még akkor is, ha erre több százezer év áll rendelkezésre?
Ebben a cikkben megpróbáljuk kielemezni, hogy a biológia és a matematikai modellezés segítségével mennyire reális egy ilyen forgatókönyv.
A színtévesztők szigete – egy tanulságos történet
Van egy remek példa erre a történelemben: Pingelap szigete. Ma körülbelül 250-en lakják, ami nem egy hatalmas népesség, de volt már ennél kevesebb is.
1775-ben egy pusztító tájfun söpört végig a szigeten, és csak nagyjából 20 ember maradt életben. A helyi vezető, Doakkaesa Mvanenihsed, hordozta magában a színtévesztés génjét. Ez a genetikai tulajdonság azonban csak a tájfun utáni negyedik generációban, azaz az ő dédunokáinál jelentkezett látványosan: ekkorra a szigetlakók 2,7%-a már színtévesztő volt.
A hatodik generációra ez az arány már 4,9% körülire emelkedett. Ma már majdnem minden tizedik ember érintett, és további 30% hordozza a gént anélkül, hogy tudna róla.
A Csendes-óceáni Pingelap szigetén élő színtévesztő emberek a világ színeiből csak a feketét, a fehéret és a szürke különböző árnyalatait képesek érzékelni.
A pingelapi eset jól szemlélteti, miért fontos, hogy a két túlélő ember genetikailag egészséges legyen. A színtévesztés, bár kellemetlen, nem életveszélyes betegség. Azonban képzeld el, mi történt volna, ha a sziget vezetője valamilyen súlyosabb, örökletes betegség génjét hordozza! Sokkal rosszabb következményei lettek volna a kis közösségükre nézve.
A beltenyészet veszélyei
Beltenyészetnek nevezzük azt, amikor közeli rokonok párosodnak. Ez drámaian megnöveli a genetikai betegségek kockázatát – minél közelebbi a rokonság, annál nagyobb a baj.
Az embereknél például emiatt halt ki a Habsburg-dinasztia, amely egykor Európa uralkodó családja volt. A közeli rokonok közötti házasságok miatt rengeteg örökletes betegség halmozódott fel náluk.
A legismertebb példa II. Károly. Gondolj bele: egy átlagembernek az ötödik generációban kb. 32 őse van. Károlynak mindössze 10 volt! Ráadásul ő maga is vérfertőző kapcsolatból született – az édesanyja a saját nagybátyjához ment feleségül.
Nem csoda, hogy rengeteg betegséggel küzdött. II. Károly egész életében szenvedett: migrén, epilepszia, mozgáskorlátozottság. Gyenge volt az immunrendszere, gyerekként mindenféle betegséget elkapott, még a szifiliszt is.
Hatalmas alsó állkapcsa és hosszú nyelve miatt nehezen tudott beszélni.
Magas volt (192 cm, ami abban a korban, amikor a férfiak átlagosan 155 cm magasak voltak, óriásinak számított), de a feje aránytalanul nagy volt.
Ezekkel a veleszületett problémákkal és betegségekkel II. Károly alig élte meg a 38. születésnapját. Uralkodása alatt Spanyolország a 17. században súlyos válságba került, és ő lett a Habsburg-dinasztia utolsó királya.
Egy kis genetika
Gondolj a génjeinkre úgy, mint egy receptkönyv fejezeteire. Minden tulajdonságunkhoz (pl. szemszín, hajszín) tartozik egy „recept”, azaz egy gén. Ebből a receptből mindenkinek két példánya van, egy-egy mindkét szülőtől.
Vannak olyan génváltozatok, amik olyanok, mint egy elrontott recept. Ha csak az egyik példány „hibás”, a másik, „jó” recept alapján még készülhet „finom étel”, azaz a tulajdonság egészséges lesz. Azonban, ha mindkét példány hibás (mindkét szülőtől rossz géneket örököltünk), akkor már gond lehet, és kialakulhat egy betegség.
Egy átlagember is hordozhat egy-két ilyen „halálos receptet”, azaz olyan génváltozatot, ami önmagában súlyos betegséget okozna. De mivel ezek recesszívek, azaz csak akkor okoznak gondot, ha mindkét példány hibás, általában nem betegszünk meg. Ennek az az oka, hogy ha az egyik szülőben hibás gén van, akkor a másik szülőtől nagy valószínűséggel egy „jó” példányt kapunk, ami „felülírja” a hibásat.
Ezért nem jó ötlet, a párválasztásnál arra törekedni, hogy a partnerünk genetikailag ugyanolyan legyen, mint mi. A természet ugyanis „úgy keveri a lapokat”, hogy a genetikai sokféleség sokkal előnyösebb. Minél különbözőbb két ember genetikai állománya, annál kisebb az esélye annak, hogy mindketten ugyanazt a rejtett, betegséget okozó génváltozatot hordozzák. Így a gyermekeiknél sem fog megjelenni ez a betegség.
A közeli rokonok genetikai állománya viszont nagyon hasonló. Ezért, ha közeli rokonoknak (pl. testvéreknek, unokatestvéreknek) közös gyermeke születik, sokkal nagyobb az esélye, hogy a gyermek mindkét szülőtől ugyanazt a hibás génváltozatot örökli, és emiatt beteg lesz. Még akkor is, ha a szülők maguk teljesen egészségesek, mert náluk a hibás gén csak „rejtőzködik”.”
A biológiában létezik a „palacknyak-effektus” kifejezés.
Ez arra utal, amikor egy faj egyedeinek a száma drasztikusan lecsökken. A megmaradt kevés egyed elkezd szaporodni, de a közeli rokonság miatt a betegségek felhalmozódnak. Sok faj így pusztul ki: az utódok betegek lesznek, tovább örökítik a betegségeket, és a faj lassan, évszázadok vagy évezredek alatt végül kihal.
Tehát ahhoz, hogy két ember újra benépesítse a Földet, rengeteg szerencsére és kedvező körülményre van szükség. A lehetőség fennáll, de nagyon kicsi az esélye.
A világűr végül segített a megoldásban
Frédéric Marin, a Strasbourgi Egyetem asztrofizikusa is foglalkozott ezzel a kérdéssel.
Készített egy számítógépes programot („Legacy”), amely egy szaporodó populációt szimulál. Ezzel a programmal modellezte azokat a kockázatokat, amelyekkel egy űrutazó népesség szembesülhet, beleértve a beltenyészetet, a járványokat, vagy akár egy aszteroidabecsapódást. A kutatás eredményeit az Asztrofizikai Folyóiratban publikálta.
Marin számításai szerint 98 egészséges ember elegendő lenne ahhoz, hogy egy új, egészséges populációt hozzanak létre egy másik bolygón, beltenyészet nélkül. Ez a létszám még akkor is elegendő lenne, ha egy nagyon hosszú, mondjuk 6000 éves űrutazásról lenne szó (az eddig ismert legközelebbi Föld-szerű exobolygó 6300 évnyi távolságra van tőlünk), bár valószínűleg az űrhajón utazók száma idővel megnőne.
Ez a kutatás azért lényeges, mert ha a jövőben más bolygókat szeretnénk gyarmatosítani, akkor tudnunk kell, hány emberrel érdemes elindulni. Fontos azonban megjegyezni, hogy ha sok ezer év telik el, akkor az új bolygón élő emberek már annyira eltérhetnek a földi emberektől, hogy akár egy új fajnak is tekinthetjük majd őket.
Szóval, bár elméletileg lehetséges, hogy két ember újra benépesítse a Földet, ennek nagyon kicsi a valószínűsége. A 98 fős kezdőpopuláció viszont már egy sokkal reálisabb és optimistább forgatókönyv.
A BEJEGYZÉS A HIRDETÉS ALATTI GOMBBAL FOLYTATÓDIK
