ΕΠΙΓΕΝΕΤΙΚΗ

Τι είναι :

Η επιγεγενετική είναι ένα ακόμα σύστημα κληρονομικό πέραν της γενετικής . Μέχρι τώρα η γενετική , με βάση τον Μέντελ , έλεγε ότι οι πληροφορίες περνούν από τη μία γενιά στην άλλη από το ένα κύτταρο στο άλλο , και ότι αλλαγές μπορεί να συμβούν στον φαινότυπο ενός οργανισμού μόνο αν αλλάξει ο γενότυπος , δηλαδή τα γονίδια . Με τις κλασικές μεταλλάξεις αλλάζουν τα γονίδια και έτσι διαφοροποιείται ο ένας οργανισμός από τον άλλο . Σήμερα βλέπουμε ότι πέραν αυτού του συστήματος που λειτουργεί , υπάρχουν πληροφορίες κληρονομήσιμες οι οποίες μπορεί να μεταφερθούν από ένα κύτταρο στο επόμενο θυγατρικό ή από τη μία γενιά στην άλλη αλλά και να δημιουργήσουν παραλλαγές . Αλλά οι παραλλαγές αυτές δεν περιλαμβάνουν αλλαγές στο DNA , περιλαμβάνουν μόνο επιγενετικές αλλαγές στο DNA . Με λίγα λόγια επιγενετική είναι η διαδικασία της επίδρασης στη δράση ενός γονιδίου χωρίς να αλλάζει το ίδιο το DNA του γονιδίου.Το επιγένωμα είναι η γενική επιγενετική κατάσταση ενός κυττάρου . Δεδομένου ότι ένα έμβρυο μπορεί να παραγάγει ένα πλήθος κυττάρων με διαφορετικές τύχες κατά τη διάρκεια της ανάπτυξης , θα μπορούσε να ειπωθεί ότι ένα γονιδίωμα δίνει γένεση σε πολλά επιγενώνατα .
.Οι επιγενετικοί μηχανισμοί – που θα πούμε ποιοι - επιτρέπουν στα κύτταρά μας να χρησιμοποιούν από τη γενετική πληροφορία μόνο αυτή που πρέπει . Αν και κάθε κύτταρό μας διαθέτει ολόκληρη τη γενετική πληροφορία για τη δημιουργία του οργανισμού , δεν χρησιμοποιεί παρά μόνο ένα μέρος της .Οι επιγενετικές διαμορφώσεις είναι ανατρέψιμες και δυνητικά κληρονομούνται μέσω των μειωτικών και μιτωτικών διαδικασιών .Το γεγονός ότι οι επιγενετικές διαμορφώσεις είναι αντιστρεπτές τις καθιστά στόχους για τους κατασκευαστές φαρμάκων . Έτσι , αντί να εξολοθρεύονται τα κύτταρα που έχουν εξελιχθεί σε καρκινικά μέσω επιγενετικών τροποποιήσεων , θα είναι δυνατόν με θεραπείες οι οποίες διορθώνουν αυτές τις αλλαγές να αποκαθίστανται οι φυσιολογικές λειτουργίες των κυττάρων .


Επιγενετικοί μηχανισμοί :

α) η επιλεκτική μεθυλίωση των νησίδων CpG (κυτοσίνη – φωσφο-γουανίνη) του DNA η προσθήκη δηλαδή μιας ομάδας μεθυλίου σε μια από τις 4 βάσεις του DNA . Κατά κανόνα , η μεθυλίωση αποτελεί έναν τρόπο άρσης της έκφρασης ενός γονιδίου . Με άλλα λόγια , τα προϊόντα για τα οποία κωδικοποιεί ένα γονίδιο παύουν να παράγονται όταν αυτό μεθυλιωθεί . Αντιθέτως τα γονίδια τα οποία δεν είναι μεθυλιωμένα παραμένουν ενεργά . Η μεθυλιωμένη κυτοσίνη αντιστοιχεί συνήθως σε μια κλειστή μορφή χρωματίνης και στην αποσιώπηση γονιδίων . Το προφίλ μεθυλίωσης μεταφέρεται κατά τη κυτταρική διαίρεση και αλλάζει κατά τη διάρκεια της ζωής . Οι δίδυμοι λοιπόν έχουν διαφορετικά σημαδεμένο DNA και όσο προχωράνε σε ηλικία τόσο μεγαλύτερη διαφοροποίηση θα έχουν . Είναι το λεγόμενο epigenetic drift που παρατηρείται με την ηλικία .
β ) η μεθυλίωση – αποκετυλίωση – κετυλίωση των ιστονών και οι ομοιοπολικές συνδέσεις στα άκρα τους που οδηγούν σε αναδιαμόρφωση της δομής της χρωματίνης και αντίστοιχη γονιδιακή σίγαση .
γ ) οι μετα-μεταγραφικές και μεταγραφικές παρεμβάσεις από τα RNA αναστολής παράδειγμα : η παρεμβολή του RNA ή RNAi όπως αποκαλείται , είναι το φαινόμενο που προκαλεί τη μεταμεταγραφική σίγηση ενός γονιδίου μετά από ενδογενή παραγωγή ή από εισαγωγή στο κύτταρο ενός μικρομοριακού παρεμβατικού RNA με αλληλουχία συμπληρωματική με αυτή του γονιδίου . Η γονιδιακή σίγηση μέσω της οδού του RNAi ενεργοποιείται από την ύπαρξη ενός δίκλωνου μορίου RNA . Το ένζυμο Dicer το οποίο ανήκει στην οικογένεια των RNAσών ΙΙΙ κ΄κόβει το δίκλωνο RNA σε τμήματα μήκους 22 περίπου νουκλεοτιδίων , τα αποκαλούμενα μικρά παρεμβατικά RNAs(siRNAs) . Tα siRNAs ξετυλίγονται και η μία από τις δύο έλικες ενσωματώνεται σε ένα σύμπλεγμα μορίων που συνιστούν τη νουκλεάση RISC – Rna σύμπλοκο που επάγει τη γονιδιακή σίγηση . Η έλικα του δίκλωνου RNA που ενσωματώνεται στο RISC υβριδίζεται με το συμπληρωματικό RNA-στόχο ενεγοποιώντας τη νουκλεάση μέσα στο σύμπλοκο RISC , η οποία κατακερματίζει τον στόχο . Το RISC έχει τη δυνατότητα να ανακυκλωθεί και να αποικοδομήσει πολλά Mrna-στόχους .Συνεπώς από μια αλληλουχία που έχει εισαχθεί σε ένα κύτταρο σε περιορισμένη ποσότητα , καθίσταται δυνατή η σίγηση ενός σχετικά μεγάλου αριθμού μορίων mRNA. .
Θεραπευτικές εφαρμογές του RNAi :
1.Καρκίνος : Για την επιλεκτική καταστοφή των καρκινικών κυττάρων χωρίς να υποστούν βλάβη τα φυσιολογικά κύτταρα , θα πρέπει το RNAi να στοχεύει σε γονίδιο το οποίο εμπλέκεται αποκλειστικά στην ανάπτυξη ή την επιβίωση του καρκινικού κυττάρου (π.χ.το γον her-2/neu στον καρκίνο του μαστού) . Για το λόγο αυτό λοιπόν , τα πρώτα γονίδια ήταν γονίδια με χαρακτηριστικές μεταλλάξεις σε συγκεκριμένες μορφές καρκίνου όπως η χρωμοσωμική μετατόπιση br-abl στη χρόνια μυελογενή λευχαιμία ή σημειακές μεταλλάξεις του γονιδίου ras που ελέγχει τον καταρράκτη της μεταγωγής μηνυμάτων τα οποία οδηγούν σε ενισχυμένο κυτταρικό πολλαπλασιασμό και μετασχηματισμό κυττάρων . Ωστόσο στον καρκίνο υπάρχουν πολλά γονίδια τα οποία δεν μεταλλάσονται αλλάυπερεκφράζονται και καθιστούν τα κύτταρα ανθεκτικά στους διάφορους αμυντικούς μηχανισμούς . Πολλά από τα γονίδια αυτά υπερεκφράζονται σε ένα ευρύ φάσμα διαφορετικών τύπων καρκίνου και αποτελούν ελκυστικούς στόχους για μεταγραφική σίγηση . Αυτά περιλαμβάνουν το mdr , το γονίδιο της τελομεράσης , το bcl-2 καθώ ς και τα γονίδια αρκετών αυξητικών παραγόντων και των υποδοχέων τους .
2.Λοιμώδεις νόσοι : η ικανότητα της μεθόδου RNAi να αναστέλλει τον πολλαπλασιασμό ή την είσοδο στο κύτταρο ιών ή άλλων παθογόνων έχει ήδη αποδειχτεί σε in vitro πειράματα .
3.Νευροεκφυλιστικές διαταραχές : οι νόσοι Alzheimer , Parkinson , Huntington αποτελούν χαρακτηριστικά παραδείγματα σχετικά κοινών νευροεκφυλιστικών διαταραχών που σχετίζονται με την ηλικία . Κάθε μία από τις διαταραχές αυτές χαρακτηρίζονται από την δυσλειτουργία και τον θάνατο συγκεκριμένου πληθυσμού νευρώνων . Μελέτες των νόσων αυτών έχουν αποκαλύψει κοινές βιοχημικές οδούς οι οποίες προκαλούν τον θάνατο των νευρώνων . Αυτοί περιλαμβάνουν το αυξημένο οξειδωτικό στρες , τη δυσλειτουργία της κυτταρικής ομοιόστασης του ασβεστίου και την απόπτωση . Εξαιτίας λοιπόν των προαναφερθέντων οι περισσότερες προσπάθειες έχουν επικεντρωθεί είτε στα αρχικά γεγονότα που προκαλούν τη νευροεκφυλιστική διαδικασία ή στα καταληκτικά γεγονότα στον νευροδιαβιβαστικό καταρράκτη μεταγωγής σημάτων .
4.Καρδιαγγειακές νόσοι : συνήθως προκύπτουν από τη σταδιακή έμφραξη των αρτηριών μέσω μιας διεργασίας που ονομάζεται αρτηριοσκλήρυνση και η οποία προκαλεί τελικά τη καρδιακή προσβολή .Η αρτηριοσκλήρυνση περιλαμβάνει γεγονότα όπως είναι η τοπική παραγωγή κυτοκινών που σχετίζονται με τα φλεγμονή ,προσέλκυση μακροφάγων κυττάρων και τέλος απόπτωση των λείων μυικών κυττάρων του αγγειακού συστήματος . Είναι πιθανόν λοιπόν να μπορέσουμε να παρέμβουμε στη διαδικασία της αρτηριοσκλήρυνσης μειώνοντας τα βλάβη του καρδιακού ιστού . Τέτοια παρεμβολή μπορεί να επιτευχθεί ή με siRNA που καταστέλλουν την υπερέκφραση κυτοκινών που σχετίζονται με τις φλεγμονές ή ενζύμων των οποίων η παρατεταμένη λειτουργία συμβάλλει στα αρτηριοσκληρωτικά φαινόμενα .



Επιγενετική και διατροφή
Όλοι αυτοί οι μηχανισμοί διαμορφώνουν τη γονιδιακή έκφραση και υποστηρίζουν περίεργα φαινόμενα όπως είναι η αποσιώπηση του δεύτερου χ χρωμοσώματος στα θηλυκά θηλαστικά , ή το γονεικό αποτύπωμα (parental imprinting) όπου η έκφραση ορισμένων γονιδίων εξαρτάται από το αν κληρονομήθηκε από τον πατέρα ή την μητέρα . Θα συνεχίσουμε να χρησιμοποιούμε το DNA σαν εργαλείο , π.χ. για διάγνωση ή ταυτοποίηση προδιάθεσης για πάθηση . Αλλά η επιγενετική προσέγγιση διαφαίνεται μοναδική σε πληροφορία για να εξηγήσει τα ανεξήγητα της γενετικής , τις επιπτώσεις του περιβάλλοντος ή της διατροφής , στο σώμα και την υγεία μας , ακόμη και να δώσει πληροφορίες για τον σχεδιασμό μιας θεραπευτικής αγωγής στα προσωπικά μέτρα του ασθενή . Σε μερικά χρόνια , οι επιστήμονες ελπίζουν ότι οι γιατροί με την εξέταση στο επιγένωμα ενός ατόμου , θα είναι σε θέση να ανιχνεύουν νωρίς τον καρκίνο και να καθορίζουν ποια θεραπεία θα χρησιμοποιήσουν . Το ίδιο πιθανόν να γίνεται και για άλλες ασθένειες . Και καθώς θα γίνεται πιο κατανοητή η επίδραση του περιβάλλοντος στο επιγένωμα , οι άνθρωποι θα είναι σε θέση να εξετάζουν την περιβαλλοντική πλευρά της υγείας τους . Οι μισοί καρκίνοι έχουν επιγενετική βάση . Μια σειρά φαρμάκων στοχεύει στις επιγενετικές αλλαγές και από αυτή τη σκοπιά σημασία έχει σωστή διατροφή του ανθρώπου . Μέχρι τώρα δεν τη βλέπαμε τη διατροφή και από αυτή τη σκοπιά . Δηλαδή λέγαμε ο άνθρωπος έχει ανάγκη να φάει τόσο ασβέστιο , τόσα αμινοξέα , τόσες θερμίδες να μην παχύνει , να ασκείται κλπ .Τώρα όμως βλέπουμε ότι ο άνθρωπος έχει ειδικές ανάγκες σε πολύ ειδικά τρόφιμα για να κρατήσει τα γονίδιά του ενεργά μέσω διαφόρων αναστολέων που λέγονται αποακετυλάσες των ιστονών . Και τώρα βλέπουμε ότι το μπρόκολο και το σκόρδο είναι μια πάρα πολύ καλή πηγή αυτών των αναστολέων των αποακετυλασών . Αυτά τα τρόφιμα έχουν συστατικά που βοηθούν να κρατήσουμε το γονιδίωμά μας ενεργό , δηλαδή κρατούν ενεργά ειδικά γονίδια και ιδιαίτερα εκείνα που καταστέλλουν τον καρκίνο .
Επιγενετικά φάρμακα :
Η υπηρεσία Τροφίμων και φαρμάκων (FDA) των ΗΠΑ έχει δώσει έγκριση σε δύο σκευάσματα που αναστέλλουν τη μεθυλίωση . Πρόκειται για το Vidaza , η κυκλοφορία του οποίου εγκρίθηκε το 2004 και το Dacogen που κυκλοφόρησε το 2006 . Και με τα δύο αυτά σκευάσματα θεραπεύεται το μυελοδυσπλαστικό σύνδρομο , μια διαταραχή του μυελού των οστών , που έχει επιπτώσεις στον σχηματισμό των κυττάρων του αίματος και μπορεί να οδηγήσει σε λευχαιμία . Από τον Οκτώμβριο του 2006 ένα ακόμη σκεύασμα , το Zolinza , εγκρίθηκε από την FDA ως το πρώτο φάρμακο το οποίο θεραπεύει το Τ-λεύκωμα του δέρματος με το να επαυξάνει την ακετυλίωση . Η κατανόηση των επιγενετικών φαινομένων μπορεί να αποκαλύψει πως αναπτύσσονται οι όγκοι και γίνονται κακοήθεις . Υπάρχουν τεράστιες δυνατότητες για την επιγενετική στην έγκαιρη ανίχνευση του καρκίνου . Υπάρχει ενδιαφέρον για την ανακάλυψη επιγενετικών δεικτών που θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για μια τέτοια διάγνωση . Και αυτό διότι οι όγκοι απελευθερώνουν μικροσκοπικά κομμάτια του DNA στη κυκλοφορία του αίματος που θα αλλάζει επιγενετικά . Έτσι μια εξέταση αίματος για το ανώμαλα μεθυλιωμένο DNA θα μπορούσε να βοηθήσει τους γιατρούς στον εντοπισμό των καρκινικών όγκων στη πρόωρη ανάπτυξή τους . Πιστεύεται ότι στο μέλλον ο επιγενετικός έλεγχος για τους κοινούς καρκίνους θα αποτελεί τμήμα των προληπτικών ελέγχων .

Κώστας Σύρμης

Σύγχρονη βιολογία και Ελληνική μέση εκπαίδευση

Παρ'ολο που εδώ και αρκετά χρόνια οι γενετιστές έχουν ερευνήσει σε μεγάλο βάθος την γενετική σύσταση και εξέλιξη των διαφόρων ανθρώπινων πληθυσμών ανατρέποντας κάθε αυθαίρετη και αντιεπιστημονική θεωρία που βασιζόταν σε ιστορικές αναφορές και γλωσσολογικές αναλύσεις,στην σημερινή Ελλάδα τα σχολικά βιβλία έχουν μείνει 50 χρονια πίσω γράφοντας για ανύπαρκτες προϊστορικές φυλές (Ινδοευρωπαίοι κλπ),για μετακινήσεις πληθυσμών απο άγνωστες σχεδόν κοιτίδες όπως η δήθεν κάθοδος των Ελληνικών φύλων απο βόρειες περιοχές αποσπαζόμενων απο μια μεγάλη ''μητρική'' πληθυσμιακή ομάδα,για αγνώστου καταγωγής ''προελληνικές φυλές''που κατοικούσαν -απο πότε άραγε?- στην προιστορική Ελλάδα και τις οποίες βρήκαν οι κατέλθοντες Έλληνες ήδη εγκατεστήμενες στον μείζονα Ελλαδικό χώρο και τέλος για την ''ευτυχή κατάληξη'' των υπολοίπων ανθρώπων της ''μητρικής'' ομάδας που αφού περιπλανήθηκε για πολλά χρόνια ανά την Ευρασία εγκαταστάθηκε τελικώς στον γεωγραφικό χώρο που σήμερα αποκαλούμε Ευρώπη αλλά και σε κάποιες περιοχές της πρόσω Ασίας.

Απο την δεκαετία του '80 αρκετοί γενετιστές προέβησαν σε γενετικές έρευνες που κατέδειξαν την ετερογένεια των ευρωπαικών πληθυσμών με κορυφαία έρευνα αυτή του καθηγητή γενετικής στο πανεπιστήμιο της Οξφόρδης Bryan Sykes πανω στο μιτοχονδριακό DNA (MtDNA) χιλιάδων ευρωπαίων αποδεικνύοντας οτι οι λαοί της Ευρώπης αποτελούνται απο τουλάχιστον 7 διαφορετικές γενετικές ομάδες που εγκαταστάθηκαν στις διάφορες περιοχές της Ευρώπης μέσω ανεξάρτητης πορείας και σε διαφορετικές χρονικές περιόδους.

Εξέδωσε μάλιστα λόγω μεγάλου ενδιαφέροντος απο πολύ κόσμο και ενα βιβλίο που με εκλαικεύμενο τρόπο εξηγεί τα αποτελέσματα της ερευνάς του και εξιστορεί τις περιπέτειες και τις δυσκολίες που πέρασε μέχρι να ολοκληρώσει την έρευνα.(Bryan Sykes-The Seven Daughters of Eve,2001).Το βιβλίο έγινε σύντομα best seller και εξακολουθεί να πουλά χιλιάδες αντίτυπα κάθε χρόνο σε ολόκληρο τον κόσμο.

Το προαναφερθέν θέμα ειναι συναφές με την απάλειψη του κεφαλαίου της εξελικτικής θεωρίας απο την διδακτέα ύλη του βιβλίου βιολογίας γενικής παιδείας της Γ' λυκείου μετά απο παρέμβαση της εκκλησίας αφού και στις δύο περιπτώσεις έχουμε τους μαθητές να εισάγονται στο πανεπιστήμιο με έλλειψη απαραιτήτων γνώσεων και αντιλήψεων για να την συνέχιση των σπουδών τους.

Πρέπει τα βιβλία ιστορίας να μην ασχολούνται ιδιαίτερα με θέματα που δεν άπτονται του αντικειμένου τους (π.χ. καταγωγή και μετακινήσεις πληθυσμών) και η ύλη των σχολικών βιβλίων βιολογίας να μην υπόκειται σε θρησκευτικούς ελέγχους για αφαίρεση ''αιρετικών'' θεωριών οπως η εξελικτική θεωρία.

Σε μια εποχή που η επιστήμη τρέχει με ιλλιγιώδεις ρυθμούς πρέπει οι εκάστοτε υπεύθυνοι για τα διδακτικά προγράμματα της μέσης εκπαίδευσης να ενημερώνονται συνεχώς για τις επιστημονικές εξελίξεις και να αναμορφώνουν κατάλληλα τα σχολικά βιβλία ώστε οι μαθητές να μην διδάσκονται παρωχημένες (εώς και γελοίες) θεωρίες του παρελθόντος.

ΘΕΟΦΡΑΣΤΟΣ ΒΟΥΝΙΣΙΟΣ - ΦΟΙΤΗΤΗΣ ΒΙΟΛΟΓΙΑΣ

H ΘΕΩΡΙΑ ΤΗΣ ΕΞΕΛΙΞΗΣ

Βασικές αρχές:

Η θεωρία της εξέλιξης εξηγεί γιατί τα πλάσματα της γης εμφανίζουν τέτοια πολυπλοκότητα , ποικιλία και ικανότητα προσαρμογής . Η ουσία της θεωρίας είναι ότι μικρές τυχαίες κληρονομήσιμες διαφορές ανάμεσα στα άτομα , συνεπάγονται διαφορετικές πιθανότητες για επιβίωση και αναπαραγωγή . Η αύξηση του πληθυσμού τροφοδοτεί τον ανταγωνισμό . Επειδή οι λιγότερο αποτελεσματικοί ανταγωνιστές έχουν και λιγότερους απογόνους , οι άχρηστες παραλλαγές τείνουν να εξαφανιστούν ενώ οι χρήσιμες διατηρούνται και σταδιακά αυξάνονται εντός του πληθυσμού .
Όλα τα επιστημονικά δεδομένα που διαθέτουμε σήμερα δείχνουν ότι η τεράστια πολυπλοκότητα των ζωντανών οργανισμών, συμπεριλαμβανομένου του ανθρώπου, είναι αποτέλεσμα από την αρχή της ζωής στη γη, της προοδευτικής συσσώρευσης αλλαγών στο μοριακό και υπερμοριακό επίπεδο .Είναι η γενετική κληρονομιά μας, την οποία μεταβιβάζουμε από γενιά σε γενιά. Αν υπήρξε ένας δημιουργός φαίνεται ότι εργάστηκε πολύ στην αρχή – στον υπολογισμό των σταθερών του Σύμπαντος – και μετά ξεκουράστηκε και άφησε τα πράγματα να εξελιχθούν μόνα τους, πάρα πολύ αργά, στον πλανήτη μας. . Η αναπαραγωγή με δύο φύλα επεβλήθη στα πιο σύνθετα όντα – ζώα και φυτά – επειδή ήταν το καλύτερο σύστημα ώστε ταυτοχρόνως να διατηρηθεί αυτή η κληρονομιά και να εξασφαλιστεί η εξέλιξη της μπροστά στις μεταβαλλόμενες συνθήκες του περιβάλλοντος. Απαιτεί την ακριβή ένωση μέσα σε ένα κύτταρο υποδοχέα – το θηλυκό ωάριο – δύο γενετικών κληρονομιών, αυτής του ωαρίου και αυτής που φέρει το αρσενικό κύτταρο, το σπερματοζωάριο, και την ανάγνωση και αναπαραγωγή αυτών των δύο κληρονομιών κατά τη διάρκεια της ανάπτυξης του ωαρίου που γονιμοποιείται κατ’ αυτόν τον τρόπο σε έμβρυο με διαδοχικές κυτταρικές διαιρέσεις. Το πλεονέκτημα είναι ότι αν υπάρξει ένα λάθος, μια μετάλλαξη σε ένα γονίδιο μιας από αυτές τις κληρονομιές, ο κίνδυνος να αναπαραχθεί αυτή η μετάλλαξη στο ίδιο σημείο στην άλλη κληρονομιά είναι πολύ μικρός και οι κακές συνέπειες αυτού του λάθους σε γενικές γραμμές εξουδετερώνονται. Αντίθετα, αν αυτό το λάθος οδηγεί σε ένα ευνοϊκό πλεονέκτημα για το άτομο που θα βγει από αυτό, μπορεί να διατηρηθεί επιλεκτικά και να επιτρέψει την επίτευξη μιας νέας αλλαγής που θα διατηρηθεί στις επόμενες γενιές.
Ο αριθμός των κοινών χαρακτηριστικών ανάμεσα σε δύο είδη υποδηλώνει πόσο πρόσφατα αυτά τα είδη απέκλιναν από τη κοινή τους καταγωγή . Επίσης η πολυκυτταρικότητα (πολυπλοκότητα) αντανακλά ένα σημαντικό πλεονέκτημα γιατί επιτρέπει την αύξηση της αναπαραγωγικής δυνατότητας και του μηχανισμού προσαρμοστικποτητας . Η αιτία που για παράδειγμα η σκελετική δομή του χεριού των σπονδυλωτών , που διαθέτουν 5 δάχτυλα και εμφανίζεται όχι μόνο στους ανθρώπους , τους πιθήκους ,τις αρκούδες αλλά και διαφοροποιημένη στις γάτες , τις νυχτερίδες , τις χελώνες , τις σαύρες , είναι βάσει του Δαρβίνου η κοινή καταγωγή όπως διαμορφώθηκε από τη φυσική επιλογή ,που τροποποιεί τα βασικά κληρονομούμενα χαρακτηριστικά ανάλογα με τις περιστάσεις . Επίσης , τα υπολειμματικά χαρακτηριστικά είναι άλλο ένα είδος σημαντικού μορφολογικού στοιχείου , το οποίο δείχνει ότι ο κόσμος μας είναι γεμάτος ατέλειες . Γιατί τα αρσενικά θηλαστικά (όπως οι άντρες) έχουν θηλές ; Γιατί ορισμένα σκαθάρια έχουν φτερά ενώ δεν πέταξαν ποτέ ; Τα υπολειμματικά χαρακτηριστικά είναι τα απομεινάρια της εξελικτικής διαδρομής .
Στοιχεία οικοδόμησης θεωρίας της εξέλιξης :

Όποιος μελετά βιογεωγραφία σίγουρα εντυπωσιάζεται από το γεγονός ότι τα στενά συγγενικά είδη (παρόμοια σωματοδομή) τείνουν να συγκεντρώνονται σε γειτονικές περιοχές , π.χ. στην ίδια ήπειρο ή ομάδα νησιών ,παρά τις διαφορετικές προτιμήσεις του κάθε είδους ,όσον αφορά τη τροφή ή τις κλιματικές συνθήκες . Ο λόγος είναι ότι προέρχονται από κοινούς προγόνους . Η παλαιοντολογία αποκαλύπτει παρόμοια ομαδοποίηση και στη διάσταση του χρόνου . Η γεωλογική διαστρωμάτωση όπως διαμορφώνεται από τις διαδικασίες ιζηματογένεσης στο πέρασμα των αιώνων δείχνει ότι στενά συγγενικά είδη εντοπίζονται δίπλα δίπλα σε διαδοχικά στρώματα . Αλλά και η εμβρυολογία μας δείχνει ότι το έμβρυο ενός θηλαστικού περνά από στάδια που θυμίζουν τα αντίστοιχα των ερπετών .Το έμβρυο συχνά μας δείχνει την κατασκευή του λιγότερο τροποποιημένου και αρχαιότερου πρόγονου της ομάδας .
Περιόδοι εξέλιξης

Κατά τη διάρκεια του μεσοζωικού γεολογικού αιώνα (280-135 εκατομμύρια χρόνια πριν) όπου και κυριαρχούσαν τα ερπετά ,που περιελάμβανε τις περιόδους του τριαδικού (280-270 χρόνια πριν ) στην οποία εμφανίστηκαν οι δεινόσαυροι του Ιουρασικού (250-180 εκατομμύρια χρόνια πριν) όπου εμφανίστηκαν πολλά είδη δημιουργώντας νέους εξελικτικούς βιοχώρους ,και του Κρητιδικού (181-135 εκατομμύρια χρόνια πριν) όπου εμφανίστηκαν οι καρχαρίες και τα φίδια με τους δεινόσαυρους να συνεχίσουν να διαφοροποιούνται μέχρι που στο τέλος της περιόδου αφανίστηκαν όλοι , η Παγγαία είχε αρχίσει να σκίζεται καθώς μετακινήθηκαν οι τεκτονικές πλάκες του φλοιού της γης και δημιουργήθηκαν ξεχασμένες ηπείροι .
Εξελικτικοί νεωτερισμοί :

Οι σπουδαιότεροι εξελικτικοί νεωτερισμοί , οι οποίοι συνέβαλλαν στον εξελικτικό μαραθώνιο είναι οι εξής : η ανάπτυξη αξονικού σκελετού και κρανίου , η ομοιοθερμία ,η τάση παράτασης της εμβρυικής περιόδου με αποτέλεσμα την ανάπτυξη πλακούντα , γεγονός που καλλιέργησε το πλαίσιο στο οποίο βασίστηκε η κοινωνικότητα των θηλαστικών . Οι αυστραλοπίθηκοι απέκτησαν τη δίποδη βάδιση ,ο Homohabilis την ανάπτυξη της λειτουργικότητας του χεριού και ο Homoerectus την μεγάλη ανάπτυξη του εγκεφάλου .Το αποτέλεσμα της αύξησης του εγκεφάλου ήταν η γέννηση της τεχνολογίας η οποία έφερε και την επικοινωνιακή στάση και ανάπτυξη κοινωνικής ευφυίας που απαιτεί την ανάπτυξη μιας αποτελεσματικής γλώσσας . Σημαντική στη βιολογική έκρηξη του εγκεφάλου ήταν η στροφή προς τη κρεοφαγία . Eπίσης η εμφάνιση της κοιλότητας και η κατάλληλη επένδυσή της με όργανα και διαφοροποιημένα συστήματα κατά την προέλευση των πολυκύτταρων οργανισμών από τους μονοκύτταρους, με την εμφάνιση του φύλου, η εξέλιξη του αυγού των ερπετών το οποίο αντέχει έξω από το νερό απελευθερώνοντας τη ζωή από το στοιχείο αυτό, η εμφάνιση του οστέινου σκελετού που έδωσε άλλες αναβαθμισμένες προσαρμοστικές δυνατότητες στα προκύψαντα σπονδυλωτά .
Αρνητές της εξέλιξης :

Όταν την τρίτη χιλιετία συκοφαντείται ή απορρίπτεται χωρίς επιχειρήματα η βιολογική εξέλιξη ,τότε ο προβληματισμός υπερβαίνει το βιολογικό επίπεδο με εμφανή τον σκοπό προβολής μη ορθολογικής σκέψης . Διότι δεν είναι δυνατόν να εθελοτυφλούμε μπροστά στο ενιαίο της ζωής αφού από τα βακτήρια ως τον άνθρωπο ρέει εξελικτικά ο ίδιος γενετικός κώδικας ,μπροστά στις ίδιες μεταβολικές ιδιότητες όλων των οργανισμών οι οποίοι χρησιμοποιούν μόνο 20 αμινοξέα για τις πρωτείνες τους ,όπως επίσης μόνο πέντε από τις αζωτούχες βάσεις για τα νουκλεικά οξέα τους .Δεν είναι δυνατόν επίσης να αμφισβητείται η εξελικτική προέλευση του Homo Sapiens όταν ακόμα και εκλιπόντα είδη όπως ο Άνθρωπος του Νεάντερνταλ είχε τον ίδιο γενετικό κώδικα όπως βρέθηκε πρόσφατα στο απολιθωμένο DNA. Για αυτό η ανάπτυξη ορθολογικής σκέψης στο σχολείο είναι μεγάλης σημασίας και πρέπει η βιολογική εξέλιξη να διδάσκεται σε αυτό .

Επιμέλεια : Κώστας Σύρμης