Χάος στη φύση

Προηγμένα μικροσκόπια, αναλύσεις DNA και άλλα σύγχρονα επιστημονικά εργαλεία υποχρεώνουν τους επιστήμονες να ανασκευάσουν τις επικρατούσες θεωρίες για τις συγγένειες μεταξύ των διαφόρων έμβιων οργανισμών. Οργανισμοί που παλιότερα θεωρούσαμε ότι ανήκουν στην ίδια οικογένεια πρέπει τώρα να διαχωριστούν, ενώ σε άλλες περιπτώσεις προκύπτουν ιδιαίτερα ανομοιογενείς οικογένειες.

Ο άνθρωπος αισθανόταν πάντα την ανάγκη να ταξινομήσει και να συστηματοποιήσει την αχανή πολυπλοκότητα και πολυμορφία της φύσης που τον περιέβαλλε. Ήδη από την αρχαιότητα, μεγάλα μυαλά προσπάθησαν να βάλουν τάξη στο χάος. Ο πρώτος που ασχολήθηκε μεθοδικά με την ταξινόμηση των διαφόρων μορφών της ζωής ήταν ο Αριστοτέλης (384-322 π.Χ.).

Ο Αριστοτέλης συνέταξε, μεταξύ άλλων, έναν κατάλογο με όλα τα τότε γνωστά πτηνά. Βέβαια ο κατάλογος δεν ήταν και τόσο πλήρης, καθώς περιείχε λιγότερα από 100 είδη. Ακόμη πιο σημαντικές, ωστόσο, ήταν οι αντιλήψεις του για την ταξινόμηση της ζωής. Δεν υπέδειξε απλώς τη σημασία της συστηματικής ταξινόμησης, αλλά υποστήριξε επίσης ότι το τελικό αποτέλεσμα μιας τέτοιας προσπάθειας θα κρινόταν από τη μέθοδο της ταξινόμησης. Για παράδειγμα, ο ίδιος επιχείρησε να κατατάξει τα ζώα σύμφωνα με τον αριθμό των ποδιών τους. Αυτή η ιδέα αποδείχθηκε όμως εντελώς ανεπαρκής, καθώς με αυτή τη λογική άνθρωποι και πτηνά τοποθετούνταν στην ίδια ομάδα.

Κανείς δεν έχει υποστηρίξει ακόμη ότι ο ελέφαντας, ο μπαμπουίνος και η πάπια είναι στενοί συγγενείς με τη ζέβρα, αλλά πολλοί από τους νέους οικογενειακούς δεσμούς προκαλούν παρόμοιο ξάφνιασμα.

Μια άλλη δυνατότητα ήταν ο διαχωρισμός σε ωοτόκους και ζωοτόκους οργανισμούς. Αυτή η ιδέα λειτούργησε κάπως καλύτερα, αλλά –όπως γνωρίζουμε σήμερα– ούτε κι αυτή ήταν η ιδανική λύση. Κι αυτό γιατί απλούστατα υπάρχουν ομάδες ζώων που περιλαμβάνουν και ωοτόκα και ζωοτόκα είδη. Παρά τις πολλές προσπάθειες που έγιναν μετά τον Αριστοτέλη, χρειάστηκε να περάσουν πάνω από 2.000 χρόνια μέχρι να αναπτυχθεί ένα αξιόπιστο σύστημα ταξινόμησης.

Η θεωρία της Εξέλιξης προσέφερε μια καλύτερη ταξινόμηση

Ο Σουηδός φυσιοδίφης Κάρολος Λινναίος (1707-1778) ήταν αυτός που επινόησε το λεγόμενο διωνυμικό σύστημα, ένα επιστημονικό σύστημα ονοματολογίας των ειδών που χρησιμοποιείται ακόμη και σήμερα. Ταξινόμησε τους οργανισμούς σε βαθμίδες, κάτι που βοήθησε ιδιαίτερα στη μελέτη τους. Η ανώτερη ιεραρχικά βαθμίδα στο σύστημα του Λινναίου είναι το βασίλειο, και ο Λινναίος όρισε την ύπαρξη δύο βασιλείων: του ζωικού και του φυτικού.

Το σύστημα αυτό είναι ευφυές, αλλά έχει σίγουρα και τα μειονεκτήματά του. Όπως όλοι οι σύγχρονοί του, έτσι και ο Λινναίος διέθετε μόνο ελάχιστα και περιορισμένης αξιοπιστίας όργανα μέτρησης – ως εκ τούτου, το σύστημά του βασιζόταν ως επί το πλείστον στις εξωτερικές ομοιότητες των ειδών, κάτι που μπορεί να είναι απίστευτα παραπλανητικό.

Αν επέμενε κανείς, για παράδειγμα, να κρίνει με βάση τα γενικά σωματικά χαρακτηριστικά, θα έτεινε να κατατάξει τα δελφίνια στα ψάρια  –κάτι που όντως συνέβη–, ενώ δε θα ήταν διόλου σαφές ότι οι βραδύποδες και οι μυρμηκοφάγοι έχουν στενή συγγένεια.

Τα πράγματα άρχισαν να μπαίνουν σε κάποια σειρά με την έκδοση του μεγάλου έργου του Κάρολου Δαρβίνου «Η καταγωγή των ειδών» το 1859, έργο που έφερε στο παγκόσμιο επιστημονικό προσκήνιο τη θεωρία της Εξέλιξης. Μεταξύ άλλων, η θεωρία περιλαμβάνει τέσσερις έννοιες που είναι ιδιαίτερα σημαντικές για την ταξινόμηση των οργανισμών. Η πρώτη είναι η αποκλίνουσα εξέλιξη: Δύο οργανισμοί που συγγενεύουν μεταξύ τους μέσω ενός κοινού προγόνου προσαρμόζονται σε διαφορετικές συνθήκες, κι έτσι αποκλίνουν σημαντικά τόσο ως προς τα εξωτερικά τους χαρακτηριστικά όσο και ως προς τη συμπεριφορά τους. Η μεγάλη ποικιλομορφία στην τάξη των Τρωκτικών αποτελεί ένα καλό παράδειγμα του φαινομένου αυτού.

Αντίστοιχα, η συγκλίνουσα εξέλιξη αφορά τις περιπτώσεις εκείνες κατά τις οποίες ζώα που δεν είναι συγγενικά αναπτύσσουν ομοειδή συμπεριφορά και εμφάνιση επειδή ζουν στο ίδιο περιβάλλον. Η τάξη των Μαρσιποφόρων είναι ένα κλασικό παράδειγμα αυτού ακριβώς του φαινομένου. Ο αφανισμένος σήμερα μαρσιποφόρος λύκος της Τασμανίας είχε έναν τρόπο ζωής παρόμοιο με αυτόν των άγριων κυνοειδών, και γι’ αυτό έμοιαζε σε εκπληκτικά μεγάλο βαθμό με σκύλο, παρά το γεγονός ότι ανάμεσα στα δύο είδη δεν υπήρχε στενή συγγένεια. Το ίδιο ισχύει για το μαρσιποφόρο ιπτάμενο σκίουρο και το γνωστό μας σκίουρο, ο οποίος ανήκει στα Τρωκτικά.

Μια άλλη έννοια είναι η έννοια των ομόλογων χαρακτηριστικών, που σημαίνει ότι το ίδιο όργανο αναπτύσσεται σε διαφορετικά είδη έτσι ώστε να εξυπηρετεί εντελώς διαφορετικές λειτουργίες. Στα θηλαστικά μπορεί κανείς, για παράδειγμα, να συγκρίνει το χέρι του ανθρώπου με το πόδι ενός θαλάσσιου λέοντα. Τα όργανα δε μοιάζουν μεταξύ τους, αλλά είναι ομόλογα – έχουν κοινή προέλευση και κοινά στοιχεία.

Η τέταρτη έννοια είναι η ομοπλασία, που σημαίνει ότι διαφορετικά όργανα αποκτούν την ίδια μορφή επειδή κάνουν την ίδια δουλειά. Ένα καλό παράδειγμα εδώ είναι το πτερύγιο του δελφινιού και το πτερύγιο του καρχαρία – μοιάζουν πολύ, αν και μια προσεκτικότερη μελέτη αποδεικνύει ότι η προέλευσή τους είναι εντελώς διαφορετική.

Με την πρόοδο της τεχνολογίας, οι ερευνητές αποκτούν πρόσβαση σε ένα διαρκώς αυξανόμενο πλήθος δεδομένων που μπορούν να αξιοποιηθούν για την ταξινόμηση των οργανισμών.

Όλα αυτά ασφαλώς δυσκόλεψαν και κατέστησαν πιο απαιτητικό το έργο της μελέτης των οργανισμών, αλλά έδωσαν επίσης πολύ πιο αναλυτικά και πιο αξιόπιστα αποτελέσματα. Σήμερα γνωρίζουμε ότι πολλά είδη τα οποία θεωρούσαμε εδώ και χρόνια εντελώς ξεχωριστά δεν είναι στην πραγματικότητα και τόσο μοναδικά, ενώ άλλα, τα οποία είχαν ταξινομηθεί σε μια μεγάλη ομάδα μαζί με άλλους οργανισμούς, είναι στην πραγματικότητα πολύ μακρινοί συγγενείς των τελευταίων.

Σε συνεργασία με το Science Illustrated