Τύχη και Αναγκαιότητα

 

Τα καλούπια των πληροφοριών, που αποκαλούμε γονίδια, ρυθμίζουν τις κυτταρικές λειτουργίες με κωδικοποιημένες οδηγίες, οι οποίες διαχέονται στις πολυσύνθετες επιχειρήσεις του σώματος, του κυττάρου και του κυτοπλάσματος. Όμως και η ίδια η γονιδιακή δράση ελέγχεται αναδραστικά απο το κυτόπλασμα, που με τη σειρά του βρίσκεται εκτεθειμένο σε εξωκυτταρικές επιδράσεις. Έτσι το κυτόπλασμα τροφοδοτεί τα γονίδια με πληροφορίες για την τοπολογία του συνολικού τοπίου και συναποφασίζει ποιά γονίδια ενεργοποιούνται και ποιά σβήνουν μόνιμα ή προσωρινά.

Οι μηχανιστικές στρατηγικές που ξεπηδούν απο το γενετικό εκμαγείο σε συνδυασμό με ένα απίστευτα μεγάλο πλήθος αναδυόμενων προσαρμοστικών σκιρτημάτων, παράγουν τυχαίες τροποποιήσεις διαμέσου περίπλοκων και χαοτικών δικτύων μοριακών διασυνδέσεων. Αυτά τα δίκτυα μεταφέρουν την πληροφορία απο τα εξωτερικά ερεθίσματα, στο βασίλειο του τυχαίου ξεμπερδέματος των κυτταρικών αποκρίσεων, μετασχηματίζοντας το προβλέψιμο σε απρόβλεπτο που είναι ταυτόχρονα περιοριστικό. Η συγκεκριμένη ενστάλλαξη τυχαιότητας στο μοριακό βιολογικό παιχνίδι, ανανεώνει την μονότροπη κυτταρική συμπεριφορά και προσδίδει ποικιλία στις κυτταρικές αντιδράσεις που αποκρίνονται στα ερεθίσματα του περιβάλλοντος. Φυσικά, τίποτα το μαγικό ή υπερφυσικό δεν υπάρχει σε όλα αυτά. Η κατανόηση είναι προσπελάσιμη και συνυφασμένη κυρίως με την ανάδυση ιδιοτήτων απο την πολυπλοκότητα των δικτυακών διασυνδέσεων.

Οι μεμβρανικοί υποδοχείς, που ομαδοποιούνται στους διάφορους κυτταρικούς τύπους, δρουν ως πομποδέκτες, είτε συλλέγοντας πληροφορίες, είτε απαντώντας στο περιβάλλον τους. Ενεργοποιούν και μεταδίδουν σήματα στο γονιδίωμα που κατοικεί στον κυτταρικό πυρήνα. Τα σήματα μεταφέρουν τις πληροφορίες μέσω παλμικών διαμορφώσεων στη δομή πρωτεϊνικών βιομορίων, που με τη σειρά τους "ξυπνούν" τα ανυποψίαστα και αδιάφορα (?) γειτονικά μόρια, τα οποία διεγείρουν και εξαναγκάζουν να μετάσχουν σ' αυτή την αλυσιδωτή διαδικασία μετάδοσης της πληροφορίας. Αυτή η αυτόματη και ενστικτώδης καταρρακτική διαδικασία πρωτεϊνικών διαμορφώσεων, διεγείρει και ενεργοποιεί στον κυτταρικό πυρήνα εκτελεστικά μόρια σαν διακόπτες γονιδιακής έκφρασης, τα οποία τελικά μεταμορφώνουν την αρχική ταλάντωση του κυτταρικού υποδοχέα σε συγκεκριμένη βιολογική λειτουργία.

Οι διακλαδώσεις αυτής της αλυσίδας των πρωτεϊνικών σκιρτημάτων μεταδίδουν την πληροφορία σε πλήθος άλλων ιδιόρρυθμων μονοπατιών, όπου οι ξεχωριστές επεξεργασίες των σημάτων συνεισφέρουν ενισχυτικά ή κατασταλτικά στον γονιδιακό (επανα)προγραμματισμό. Οι ιδιαιτερότητες των μονοπατιών προσδιορίζουν την απόκρισή τους σε μελλοντικά σήματα, όπως και το αν θα παράγουν σήματα για μετάδοση σε άλλα κύτταρα. Η πλαστική ικανότητα των βιομορίων να διαφοροποιούνται ανάλογα με τις περιστάσεις στο κανάλι μετάδοσης της πληροφορίας, διασφαλίζει τον συντονισμό των χημικών τροποποιήσεων στα ενδοκυτταρικά μονοπάτια, έτσι ώστε η πυρηνική απόκριση να είναι πλούσια και απρόοπτη, φτάνοντας πολλές φορές στο επίπεδο της κυτταρικής πρωτοβουλίας και του αλτρουϊσμού. Η αυθόρμητη ανάδυση πολύμορφων αποκρίσεων προκύπτει απο την αξιοποίηση ευτυχών συμπτώσεων στα πλαίσια τυχαίων διακυμάνσεων, προσφέροντας προσωρινό καταφύγιο απο τον αμείλικτο Δεύτερο Νόμο της Θερμοδυναμικής και ταυτόχρονα μεγάλη χαρά στον δαίμονα του Μaxwell. Η τυχαιότητα των διακυμάνσεων πυρπολεί την συνοχή του αρχέγονου αρχιτεκτονήματος με μικρές και μεγάλες εκρήξεις μεταβλητότητας και καινοτομίας, ενισχύοντας το στοιχείο της έκπληξης που αιχμαλωτίζει την προσαρμογή.

Βέβαια οι προσαρμογές είναι διαρκείς για την αποφυγή των καταρρεύσεων. Όσο αυτές αναχαιτίζονται, δημιουργούνται νέες ευκαιρίες για να εμφανιστούν καινούργια μονοπάτια, αποκρίσεις και ευρηματικές διακλαδώσεις. Νομοτελειακά όμως αρκεί μία ατυχής συγκυρία όπου αυτές οι ευκαιρίες είτε σπαταλώνται ή οργανώνονται αυτιστικά λόγω του παραλογισμού κάθε λογής τοπικών μοριακών διενέξεων, όπως πχ στην καρκινογένεση. Δυστυχώς οι καταρρεύσεις είναι αναπόφευκτες.

Συνεπώς, χρωστάμε πολλά σε αυτά τα υπέροχα πρωτεϊνικά μόρια που δοκιμάζουν τις ιδιότητες των γειτόνων τους και μετατρέπονται σε σολίστες, αφού ξεφύγουν τοπικά απο τη γενετική ενορχήστρωση, προσπαθώντας να εκτελέσουν την δική τους παρτιτούρα. Αυτή η εγγενής πολυδυναμικότητα της έξοχης βιομοριακής λειτουργικότητας αντιπροσωπεύει μία ευαίσθητη ισορροπία ανάμεσα στην τύχη και την αναγκαιότητα, ανάμεσα στις διακυμάνσεις και τους ντετερμινιστικούς νόμους. Σύμφωνα με τον Jacques Monod τα ενδεχομενικά συμβάντα εμφανίζονται ως παγιωμένες συμπτώσεις, οι οποίες έχουν συλληφθεί, διασωθεί, αναπαραχθεί απο τον μηχανισμό της αναλλοιότητας και, κατ' αυτό τον τρόπο, μεταμορφωθεί σε τάξη, κανόνα, ανάγκη. Μήτρα της πολυπλοκότητας των μορφών που συγκροτούν το ατέλειωτο πανόραμα του έμβιου κόσμου, είναι η συσσώρευση τέτοιων παγιωμένων συμπτώσεων που απορρέει απο την ατελή προσαρμογή και προπάντων τον πλεονασμό.

Όλα τα παραπάνω συμβαίνουν στη φύση που είναι αντικειμενική. Η αλήθεια της γνώσης δεν μπορεί να έχει άλλη πηγή πέρα απο την συστηματική αντιπαραβολή της λογικής με την πείρα.

ΥΓ. Κλικάρετε αδίστακτα εικόνες και συνδέσμους

 :)