Wymarły gatunek Giant Moa źródło:http://www.labspaces.net/

Od momentu, gdy pojawiły się techniki umożliwiające szybkie sekwencjonowanie DNA, badania opierające się na porównaniu ich sekwencji stały się bardzo popularne i pomocne w rozszyfrowywaniu ewolucji. Informacje uzyskane na podstawie materiału genetycznego obecnie żyjących organizmów daje tylko częściowy obraz procesów zachodzących w przyrodzie już od bardzo dawna.

Wykorzystanie starożytnego DNA pomaga uzupełnić pewne luki, rozwiązując częściowo nasze wątpliwości. Żeby jednak skorzystać z tej ogromnej skarbnicy wiedzy trzeba się często wiele natrudzić. W tym artykule chciałbym przedstawić problemy związane użyciem starożytnego DNA, jak również możliwości i perspektywy płynące z jego wykorzystywania.

Przeprowadzanie badań materiału genetycznego uzyskanego ze znalezisk paleontologicznych, materiałów archeologicznych oraz eksponatów muzealnych stworzyło wiele nowych możliwości dla znacznej liczby dziedzin nauki takich jak biologia, archeologia, historia, kryminalistyka, sądownictwo czy medycyna.

Po pierwsze, praca ze starożytnym DNA, który jest nazywany aDNA, pozwala na udowodnienie lub zweryfikowanie hipotez, które były oparte na niepewnych przesłankach. W minionych latach rozgrywał się nieformalny wyścig mający na celu zsekwencjonowanie materiału genetycznego wymarłych gatunków takich jak np. dront dodo. Dzisiaj naukowcy zaczynają bardziej zastanawiać się nad tym jak geny prehistorycznych organizmów zmieniały się poprzez lata, jak przebiegała ewolucja.

Żeby jednak mówić o aDNA, trzeba wziąć pod uwagę jakość materiału genetycznego otrzymanego z próbek. Tak jak wszystkie czynniki biologiczne podlega on degradacji, czego efektem jest jego fragmentacja. Badania wykazały, że części te składają się zazwyczaj z około 100–500 par zasad. Ustalono również, że wiek próbki nie jest w żaden sposób związany z wielkością fragmentów DNA. Zbliżoną ich wielkość zaobserwowano w próbkach sprzed 4 lat, jak również w izolatach z kości sprzed 13 tysięcy lat. Ważne jest również gdzie znajdowało się DNA zanim dotarli do niego naukowcy. Stosunkowo duże ilości próbek dobrej jakości można otrzymać z materiału zakonserwowanego w niskiej temperaturze, przebywającego w jaskiniach mających swoisty mikroklimat, zalegającego w osadach bagiennych, ze względu na ograniczone działanie mikroorganizmów. Według szacunków ustalono, że maksymalny czas, jaki kwas dezoksyrybonukleinowy może przetrwać w geosferze to, w zależności od warunków, w jakich znajdowała się próbka, od 50 tysięcy do 1 miliona lat.

Najczęściej aDNA jest pobierany z zębów, które są chronione przez szkliwo, które zapobiega zanieczyszczeniu przez materiał genetyczny drobnoustrojów czy cząsteczkami nanoszonymi przez wodę. Również włosy przez to, że są zbudowane z keratyny zapewniającej ochronę, są dobrym źródłem próbek. Poza tym łatwo można usunąć z nich zanieczyszczenia bez szkody dla DNA. Z odchodów także można pozyskać aDNA gospodarza, jak również z niestrawionych resztek pokarmowych. Pozwalają one ustalić sposób życia danego organizmu, a także informują o składzie flory z danego okresu. Próbki do badań pobiera się również z naczyń, przedmiotów wykonanych przez człowieka. Dzięki nim można, np. ocenić przynależność etniczną twórców, poznać rośliny, które uprawiali bądź hodowane przez nich zwierzęta, dowiedzieć się, w jaki sposób konserwowali swoje wyroby.

Pobrany aDNA poddaje się reakcji PCR w celu amplifikacji materiału, dzięki czemu można przeprowadzić analizy bez potrzeby pobierania nowych próbek. Najczęstszą metodą badania jest sekwencjonowanie produktów PCR, lub klonów tych produktów. Wykorzystuje się również markery mikrosatelitarne, ale ich użycie jest ograniczone. Zbudowane są one z krótkich, powtarzających się sekwencji. Liczba powtórzeń danego motywu jest charakterystyczna dla danego markera, a na dodatek może się bardzo różnić między poszczególnymi osobnikami. Dzięki temu każda osoba ma swój jedyny i niepowtarzalny obraz DNA zwany „profilem mikrosatelitarnym”. Umożliwia to np. zbadanie pokrewieństwa pomiędzy postaciami historycznymi. Jednak nie zawsze markery mikrosatelitarne zachowują się do obecnych czasów w stanie nadającym się do analiz.

Do badań kopalnego DNA najczęściej używa się mitochondrialnego lub chloroplastowego kwasu dezoksyrybonukleinowego, ponieważ są one zazwyczaj lepiej zachowane niż materiał jądrowy ze względu na liczne ich kopie w komórce oraz dodatkowe błony otaczające te organelle. Analizie poddaje się fragmenty cytochromu b, podjednostki rRNA, a także oksydazy cytochromowej.

Testy aDNA pozwalają na spojrzenie w przeszłość. Dzięki nim można badać wpływ czynników środowiskowych na pojawianie się i wymieranie różnych gatunków, sprawdzać relacje genetyczne pomiędzy dawno już wymarłymi zwierzętami, a ich żyjącymi obecnie potomkami. Zebranie dużej ilości dobrej jakości DNA umożliwia wykonanie analiz populacyjnych i określenie np. zmienności genetycznej badanych populacji, oszacowanie ich liczebności i poziomu migracji, jak również określenie tempa przemian ewolucyjnych pod wpływem zmian klimatycznych lub zmian wywołanych w środowisku poprzez działalność człowieka. Badania takie umożliwiły ustalenie pokrewieństwa wymarłych już mamutów z obecnie żyjącymi słoniami. Okazało się, że były to słonie indyjskie. W niektórych przypadkach, jak np. u chrząszcza Cicindela dorsalis dorsalis analiza aDNA umożliwiła określenie zasięgu, na jakim występował gatunek, co pomaga w jego późniejszej reintrodukcji. Testy kopalnego DNA pokazują również zmiany częstotliwości występowania kluczowych genów, jaka miała miejsce podczas procesu udomawiania zbóż czy zwierząt.

Co więcej, dzięki prowadzonym badaniom nad aDNA możemy bliżej poznać antyczne kultury np. Etrusków, Indian prekolumbijskich, mieszkańców wysp Andamańskich czy Australijskich Aborygenów poprzez informacje o ich strukturze ludności, migracjach, powstawaniu i ewolucji języków, jak również o zasięgu groźnych chorób zakaźnych jak choćby trąd czy dżuma. Ponadto naukowcy wykorzystują kwas dezoksyrybonukleinowy jako źródło wiedzy na temat początków człowieka. Badania nad mitochondrialnym DNA neandertalczyka wykazały, że nie jest on bezpośrednio związany z mitochondrialnym DNA współczesnego człowieka. Dlatego też pogląd, że pula genowa dawnych ludzi żyjących w Afryce została wzbogacona przez materiał genetyczny archaicznych ludzi żyjących w innych miejscach wydaje się być słuszny. Nie wyklucza to założenia, że neandertalczycy krzyżowali się z hominidami żyjącymi w Europie, przybyłymi z Afryki. Jak do tej pory, nie znaleziono jednak na to dowodu w badaniach molekularnych. Jeśli w przyszłości będzie możliwe zbadanie mitochondrialnego DNA wczesnych hominidów, to wystąpienie w nich mitochondrialnego typu neandertalczyków potwierdzi hipotezę krzyżowania się. Ponadto badania nad aDNA mogą pomóc w odszyfrowaniu miejsca w ewolucji, odkrytego przed kilkoma laty, hobbita z indonezyjskiej wyspy Flores.

Kopalne DNA pozwala także zweryfikować różne hipotezy. Dzięki nim udowodniono, że rzekomo nowy gatunek przeżuwacza występującego w południowo-wschodniej Azji, który opisano na podstawie niewielkich ilości materiałów kostnych zbieranych od początku XX w. (Pseudonovibos spiralis), a pojawiających się głównie na targowiskach, był tak naprawdę fikcją, a znajdywane rogi były tylko spreparowanymi rogami bydła domowego.

Dużym zainteresowaniem cieszą się także analizy odwołujące się do kryminalistyki i archeologii, które umożliwiają ustalenie tożsamości konkretnych osób. Przy ich wykorzystaniu, zidentyfikowano szczątki ostatniego rosyjskiego cara Mikołaja i jego rodziny (1994r.). Metody te są również wykorzystywane w poszukiwaniach szczątków innych postaci historycznych, jak choćby członków francuskiej rodziny królewskiej, włoskich rodów książęcych, czy świętego Łukasza.

Przyszłość paleontologii będzie na pewno jeszcze bardziej związana z aDNA niż jest do tej pory. Badania wykorzystujące ten materiał są trudne do przeprowadzenia, ze względu na łatwe zanieczyszczenie próbek i trudność w zdobyciu materiału do analiz, lecz nie zniechęca to badaczy i dlatego prowadzi się je na coraz większą skalę. Ich wyniki, dostarczą nam nowych informacji o faunie i florze sprzed tysiącleci, dzięki czemu lepiej poznamy procesy ewolucyjne, migracje organizmów między kontynentem amerykańskim i europejskim. Być może uzyskamy również odpowiedzi na pytania dotyczące pojawiania się i zanikania gatunków.

Bibliografia:

1. Ancient DNA, Michael Hofreiter, David Serre, Hendrik N. Poinar, Melanie Kuch & Svante Pääbo, Nature Reviews Genetics 2, 353-359 (May 2001)

2. www.plosbiology.org/article/info:doi/10.1371/journal.pbio.0030056

3. wapedia.mobi/pl/Antyczne_DNA

4. portalwiedzy.onet.pl/4868,22734,1362326,1,czasopisma.html

Specjacja to proces tworzenia się nowego gatunku, lub kilku, z pojedynczego gatunku macierzystego. Proces ten ma bardzo duże znaczenie w ewolucji.

Kształtowanie się nowych gatunków może być spowodowane np. ograniczonym przepływem genów. Dzieje się tak wówczas, gdy poszczególne populacje jednego gatunku nie mogą się ze sobą kojarzyć ze względu na ich rozdzielenie, tzw. mechanizm izolacji kojarzenia. Do takiego rozłączenia mogą doprowadzić zmiany w środowisku, w pewien sposób więżąc dany gatunek na szczytach gór czy w odosobnionych jeziorach. Innym sposobem rozdzielenia jest kolonizacja miejsca dotąd niezamieszkanego przez ten gatunek.

Gdy przedstawiciele jednego gatunku przemieszczają się w różne, oddalone od siebie miejsca, może dojść do specjacji allopatrycznej. Możliwa jest również specjacja sympatryczna, czyli wyodrębnienie się nowego gatunku na tym terenie zamieszkanym przez populację macierzystą. Przykładem na to są pielęgnice strzeliste (Cichlasoma zaliosum) i pielęgnice cytrynowe (Cichlasoma citrinellum) żyjące w wulkanicznym jeziorze w Nikaragui. Na podstawie porównania DNA mitochondrialnego, ora innych genów stwierdzono, że jeden z tych gatunków wyewoluował z drugiego. Różnił się on w takim stopniu, że umocnił się jako inny gatunek. Doprowadziło to do tego, że jeden z nich odżywia się przy samym dnie, drugi natomiast blisko powierzchni, a poza tym nie mogą się już ze sobą krzyżować.

Innym sposobem powstania nowego gatunku jest dobór rozrywający. Pewne skrajne fenotypy są bardziej faworyzowane w populacjach np. gdy dzięki nim organizmy mogą się lepiej przystosować do środowiska. Kiedy dwie populacje zaadoptują się do odmiennych obszarów, to po skrzyżowaniu ich ze sobą mogą powstać słabe mieszańce, które dobór naturalny będzie eliminował, na skutek tego będą się tworzyły mechanizmy zapobiegające parowaniu się pomiędzy tymi populacjami, co w rezultacie doprowadzi do powstania dwóch zupełnie różnych gatunków.

Ciekawym przykładem specjacji są badania przeprowadzone na kukurydzy. Według naukowców kukurydza, jaką znamy dzisiaj, wywodzi się od trawy Euchlaena luxurians popularnie występującej w Ameryce centralnej, o małych owocach. Po skrzyżowaniu jej z dzisiejszą kukurydzą okazało się, że wystarczy tylko kilka zmian w genach, żeby z gatunku wyjściowego otrzymać coś bardzo podobnego do dzisiejszej kukurydzy np. gen tb1 drastycznie zmienia rozgałęzianie się kłosów. Pokazuje to, iż niewiele zmian w genach może powodować znaczne zmiany morfologiczne.

Inne badania dotyczące specjacji u drożdży wykazały, że nowe gatunki u tych organizmów powstają poprzez homoplodialną hybrydyzację. Proces ten oznacza, że reprodukcyjnie izolowana hybryda ma podwojony materiał genetyczny rodzicielskiego gatunku. W skład tego procesu wchodzi podwajanie chromosomów, co może tłumaczyć, dlaczego genomy roślin są zazwyczaj znacznie większe niż zwierząt.

Kilka lat temu prowadzono badania nad izolacją rozrodczą dwóch gatunków bylin Mimulus lewisii i Mimulus cardinalis. Na podstawie analiz DNA stwierdzono, że grupy sprzężonych genów o znacznym efekcie kumulatywnym mogą odgrywać główną rolę w powstawaniu izolacji rozrodczej i specjacji. Dowody na wpływ takich genów uzyskano z analiz genów cech ilościowych (QTL) dotyczących preferencji zapylaczy. Ponadto porównanie genetycznej architektury kontrolującej rozbieżność roślinnych cech wskazuje, że dla badanych gatunków możliwa jest wspólna zależność tych cech. Izolacja rozrodcza pomiędzy tymi bylinami była również rezultatem barier postzygotycznych, prowadzących do izolacji na większą skalę. Co więcej, wykazano także, że adaptacja do środowiska może być przyczyną specjacji.

Podobne prace prowadzono na rybach z rodziny łososiowatych (Coregonus sp.). Badano normalne i karłowate osobniki. Postawiono hipotezę, że podstawy radiacji adaptacyjnej i izolacji rozrodczej mogą być rozumiane jako genetyczna architektura zachowania, psychologii, morfologii, które różnią ryby normalne od karłowatych. Naukowcom udało się znaleźć przynajmniej po jednym QTL dla każdej takiej cechy. Następnie sprawdzono czy któreś z nich odpowiadały na selekcję pośród naturalnie występujących gatunków. Okazało się, że kilka z nich równocześnie podlegało selekcji u różniących się gatunków dając dowód, że dywergencja naturalnej selekcji wpływa na genetyczną architekturę radiacji adaptacyjnej i ostatecznie propaguje ekologiczną specjację.

Samo pojęcie gatunku jest najczęściej definiowane jako możliwość do wzajemnego krzyżowania się podobnych gatunków dając płodne potomstwo. Kilka lat temu czescy uczeni odkryli gen, który jest odpowiedzialny za bezpłodność mieszańców. Koduje on białko, który powoduje zmniejszanie ekspresji genów, „wycisza” je. Bardzo trudno jest zajmować się genetyką specjacji ponieważ, ciężko jest krzyżować ze sobą różne gatunki, a następnie próbować ustalić geny odpowiedzialne za specjację na podstawie otrzymanych wyników. Amerykańscy uczeni natomiast, poszukiwali genów odpowiedzialnych za powstawanie pewnych hybryd po skrzyżowaniu dwóch podgatunków muszki owocowej. Samce powstałe w taki sposób były bezpłodne przez większość ich życia, lecz gdy były starsze zaczynały kopulować. Ich potomstwem jednak były wyłącznie samice. Na podstawie tego stwierdzono, że specjacja może być związana z genami zaburzającymi segregację. Wpływają one na zwiększenie częstości przekazywania potomstwu chromosomów, na których się one znajdują. W tym przypadku dotyczy to płci. Na podstawie tego powstała hipoteza mówiąca, że takie geny razem z innymi niwelującymi ich efekt borą udział w swego rodzaju wyścigu. Pierwsze z nich mogą szybko się zmieniać. Ich wzajemna walka doprowadza do dużych zmian pomiędzy populacjami, co może mieć swoje odbicie w specjacji. Niestety jednak, jak dotąd nie ma zbyt wielu dowodów potwierdzających tę hipotezę.

Z drugiej strony, w wielu artykułach pojawiają się tak zwane geny specjacji. Są to loci, w których alleliczna forma jednej populacji nie może być zintegrowana z genomem innej populacji, ze względu na obniżenie żywotności. Czyli inaczej mówiąc takie geny są różnie dostosowywane. Według niektórych, jest to błędne stwierdzenie ponieważ mimo, że różnica genetyczna jest przyczyną specjacji, nie ma genów bezpośrednio odpowiedzialnych za specjację. Zmiana genetyczna może doprowadzić do izolacji rozrodczej lub nie. Można jedynie stwierdzić, że taki proces miał miejsce dopiero, gdy już on nastąpi. Prowadzi to do założenia, że nie ma żadnych szczególnych genów, które powodowałyby specjację na dużą skalę. Odkryto jednakże pewien kompleks genów u muszki owocowej, który prowadzi do izolacji rozrodczej po jego uprzedniej modyfikacji. Nie można jednak doszukiwać się takiego samego działania podobnych kompleksów u innych muszek, owadów, czy innych zwierząt. Poza tym, nie można twierdzić, że jest on związany ze wszystkimi specjacjami muszki owocowej.

Specjacja jest bardzo skomplikowanym zagadnieniem, trudnym do badania. Bardzo często generalizuję się wyniki otrzymane z pracy badawczej. Problem polega na tym, że nie wiadomo na ile można uogólniać otrzymane wnioski. Natura nie pomaga stwierdzić, czy przypadkiem nie posunęliśmy się już za daleko w dedukcji. Dlatego też, pomysł genów powodujących specjację wydaje się nietrafiony, gdyż w proces specjacji zaangażowany jest cały genom, sposób jego ekspresji oraz wpływ środowiska.

Już od jakiegoś czasu człowiek próbuje poznać sposób, w jaki powstają nowe gatunki. Co roku dowiadujemy się o nowych odkryciach i hipotezach, jednak do całkowitego poznania mechanizmu tego procesu jest jeszcze bardzo daleko.

Bibliografia:

1. www.racjonalista.pl/index.php/s,38/t,6,380

2. www.biolog.pl/content-67.html

3. www.nature.com/scitable/topicpage/Hybrid-Incompatibility-and-Speciation-820?auTags=

4. www.biology-online.org/2/14_gene_pool.htm

5. www.digitaljournal.com/article/263378

6. www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2607315/?tool=pubmed

7. www.mnscience.org/index.php?id=127

8. findarticles.com/p/articles/mi_m0DED/is_2_22/ai_79023130/

9. evolvethought.blogspot.com/2005/12/speciation-genes.html

10. Genes and speciation, Chung-I Wu, J . EVOL. B IOL. 14 (2001 ) 889-891

11. The Genetic Architecture of Ecological Speciation and the Association with Signatures of Selection in Natural Lake Whitefish (Coregonus sp. Salmonidae) Species Pairs, S. M. Rogers and L. Bernatchez, Oxford University Press 2007

12. The genic view of plant speciation: recent progress and emerging questions, Christian Lexer, Alex Widmer, The Royal Society 2008

Do pomiarów IQ stworzono wiele testów, ich nazwy wywodzą się od nazwisk ich twórców. Mamy zatem testy Cattell’a, Wisslera, Termana, Wechslera itp. Opierają się one na szeregu pytań i zadań, trwają przez określony z góry ustalony czas. Jednak bez względu na test, rozkład wyników jest zawsze podobny do krzywej dzwonowej (rozkładu normalnego) :

Rozkład normalny współczynnika IQ w społeczeństwie. Wysokość słupka dla danej wartości IQ odpowiada procentowej ilości ludzi o takim właśnie współczynniku. Można zauważyć, że zarówno skrajnie wysokich jak i skrajnie niskich wyników jest stosunkowo mało, lecz ilości są porównywalne. Kształt dzwonu przywodzi na myśl fenotyp o charakterze ciągłym, warunkowany przez wiele genów.

Prekursorem naukowych badań nad inteligencją był Sir Francis Galton (1883), bliski krewny Karola Darwina. Jak można się domyślić, podlegał silnym wpływom ewolucjonizmu, od którego zapożyczył pojęcia indywidualnej zmienności cech i przystosowania do wymagań środowiska. Był przekonany, że „geniusz” jest nabywany w drodze dziedziczenia, i próbował ten pogląd udowodnić w szeroko zakrojonych badaniach statystycznych (Galton, 1892).

Badając zjawisko dziedziczności uzdolnień, Galton zauważył przy tym i opisał zjawisko tzw. „regresji do średniej”. Polega ono na tym, że potomstwo osobników wysoce uzdolnionych jest przeciętnie mniej uzdolnione od swoich rodziców. Cecha jak gdyby „cofa się” w wyniku dziedziczenia, co uznano za przejaw degeneracji geniuszu w wyniku przekazywania go z pokolenia na pokolenie. Galton nie zauważył jednak zjawiska odwrotnego, czyli wzrostu przeciętnego poziomu uzdolnień potomstwa osób mniej zdolnych w stosunku do pokolenia rodzicielskiego. Stan tej rzeczy da się wyjaśnić na przykładzie. Spójrzmy na wykresy:

Standardowym przekonaniem dotyczącym ewentualnej dziedziczności inteligencji, jest to, że przekaz cech z pokolenia na pokolenie dokonuje się w linii prostej. Wynikałoby stąd, że mało inteligentni rodzice muszą mieć mało inteligentne dzieci, natomiast rodzice bardzo inteligentni – odwrotnie.

Na rys 2a. Przedstawiona jest taka silna determinacja cech potomstwa przez cechy rodziców. Jest to model błędny. Rys 2b. Przedstawia poprawny model, którego rozkład jest zbliżony do normalnego. Weźmy pierwszych 4 osobników, wszyscy należą do pierwszej grupy o inteligencji bardzo niskiej. Natomiast ich dzieci fenotypowo wykażą stosunek 1:2:1, czyli 1 dziecko na 4 będzie rzeczywiście bardzo mało inteligentne, ale 2 z pozostałych będzie miała już inteligencję nieco wyższą, ostatnie cechować się będzie inteligencję normalną. Analogiczne zjawisko da się zaobserwować w grupie osobników bardzo zdolnych, ale z tendencją do „regresji”.

Jak widać, skrajne wartości cech w następnym pokoleniu przekształcają się w wartości mniej skrajne. W podobny sposób można rozpisać stosunek fenotypowy potomstwa rodziców o przeciętnym IQ. Będzie to 1:6:10:6:1, ,czyli po jednym dziecku bardzo wysoko i bardzo mało inteligentnym, po 6 o IQ niskim i wysokim oraz najliczniejsza grupa dzieci – 10 – o ilorazie swoich rodziców, czyli przeciętnym.

Wiemy już, że IQ jest skorelowane z podłożem genetycznym, nie wiemy jednak w jakim stopniu, nie wiem też, czy występują inne czynniki wypływające na poziom inteligencji ludzkiej.

Otóż przeprowadzono badania nad bliźniętami jedno i dwujajowymi. Wyniki tych badań nie potwierdzają wyłączności genetyki na wpływ wartości IQ. Trzeba uwzględnić również środowisko, w którym dane osoby żyły. Fachowo środowisko to dzieli się na środowiska wspólne i specyficzne, i są to te, w których wzrastamy. Pierwsze oddziałuje w ten sam sposób na wszystkich członków rodziny, drugie wpływa jedynie na określoną jednostkę. Środowiskiem może być rodzina i panujące warunki materialne oraz dobrobyt, religia i wiara, szkoła i dalsze otoczenie.

We wspomnianym już wcześniej badaniu bliźniąt mierzono korelacje między zdolnościami werbalnymi i przestrzennymi . Kiedy zestawiono rezultaty, okazało się, że geny wywierają znaczący, acz nie jedyny wpływ na specyficzne zdolności poznawcze.

Powyższy rysunek przedstawia zbiorcze wyniki tych badań. We wszystkich grupach wiekowych wyniki bliźniąt jednojajowych są bardziej zbliżone do siebie niż wyniki tych drugich. W konsekwencji odkrycie to jest sprzeczne z utrwalonym przekonaniem, że wpływ czynników genetycznych maleje wraz z wiekiem.

Zależność wpływu środowiska na zdolności intelektualne człowieka.
Wykres przypomina funkcję hiperboliczną : na początku wzrost jest bardzo gwałtowny by potem silnie osłabnąć. Zdolności intelektualne każdego z nas są ograniczone, niezależnie od tego jak bardzo byśmy oddziaływali na otoczenie a ono na nas. Oznacza to, że nie można oczekiwać nieskończonej poprawy współczynnika inteligencji, polepszając w nieskończoność warunki środowiskowe.

Jako, że tematem tej pracy jest dziedziczenie ilorazu inteligencji a nie metody wychowania inteligentnego dziecka, powrócę jeszcze na chwilę do aspektu genetycznego. Najnowsze badania prezentują nam okazała mapę chromosomową, z zamarkowanymi genami odpowiedzialnymi prawdopodobnie za inteligencję:

Niebieskie markery wskazują na geny ściśle powiązane z dziedziczeniem inteligencji. Czerwonym kolorem zaznaczono te rejony, które mają ważne znaczenie w tym dziedziczeniu. Oznaczono również sugerowane rejony, mogące wykazywać powiązanie i które należy dokładniej zbadać.

Jak widać na powyższym rysunku oraz na podstawie wcześniejszych rozważań, można ustalić, że istnieje wiele markerów DNA, związanych z inteligencją, ulokowanych w różnych miejscach genotypu. Im większa liczba tych markerów, tym silniejszy efekt fenotypowy (rys 6.b)

Rys. 6 a i b (prawy). W modelu pojedynczego genu wyróżniamy 2 fenotypy, tylko zdrowi albo tylko osoby z zaburzeniami. Natomiast w modelu cech ilościowych występuje pełen gradient fenotypów, od osób posiadających wiele alleli obniżających osiągnięcia aż do osób nie posiadających ani jednego takiego allelu. W środowisku, które na co dzień obserwujemy, występuje zdecydowanie drugi z przedstawionych modeli.

Jako ciekawostkę podam fakt, że powstałą teoria tzw. imprintingu genomowego (inaczej teoria piętnowania genomowego), powiązanego z tym iż jeden z genów odpowiedzialnych za IQ przekazywany może być jedynie od jednego rodziców – od matki. Jest to gen EST0083 i znajduje się w genomie mitochondrialnym. Po ogłoszeniu tej teorii bardzo szybko wywiązała się dyskusja, jaki duży wpływ na na inteligencję przyszłych dzieci może mieć kobieta. Jak na razie jest to kwestia sporna i naukowcy są ostrożni wobec stawiania odważniejszych hipotez.

Podsumowując:

G – czynnik genetyczny(addytywny i nieaddytywny)

C – środowisko wspólne

E – środowisko specyficzne

B – błąd pomiaru

Wniosek nasuwa się sam: zarówno czynniki genetyczne jak i środowiskowe mają kluczowy wpływ na rozwój inteligencji człowieka i nie można tego faktu pomijać.

Bibliografia:

• David Plotz „Fabryka geniuszów. Niezwykła historia banku spermy Noblistów” Świat Książki, 2007
• Robert J. Sternberg,Elena Grigorenko „The general factor of intelligence: how general is it?” Tom 2001, books.google.pl
• http://www.molwick.com/en/intelligence/
• Artur Włodarski „Geny. Matczyne kontra ojcowskie” Gazeta Wyborcza, 15 marzec 1998
• Edward Nęcka, „Inteligencja: Geneza. Struktura. Funkcje” gdańskie Wydawnictwo Psychologiczne, 2003
• Robert Plomin i John C. DeFries „Genetyczne podłoże inteligencji”
• Danielle Posthuma, Eco J.C. de Geus „Progress in the Molecular – Genetic Study of Intelligence”, Current Directions in Psychological Science (Wiley-Blackwell) August 1, 2006