Μπορεί εκ πρώτης όψεως το ράμφος ενός πουλιού ή το πτερύγιο μιας φάλαινας να μας πληροφορεί για τη λειτουργία του, αλλά ουσιαστικά κουβαλάει ολόκληρο το ιστορικό του. Ομοίως οι πληροφορίες που αποθηκεύονται στο DNA δεν περιλαμβάνουν μόνο οδηγίες για τη λειτουργία ενός κυττάρου ή για τον μετασχηματισμό ενός ωαρίου σε έμβρυο, αλλά και ένα αρχείο του βιολογικού παρελθόντος κάθε οργανισμού και φυσικά, το ιστορικό κάθε αλλαγής και προσαρμογής του μέσα στον χρόνο.
Μακριά από την επικρατούσα αντίληψη του γονιδιώματος ως ενός «σχεδίου», το DNA οποιουδήποτε οργανισμού μοιάζει με ένα παλίμψηστο, που ανακτάται σιγά –σιγά επί 3,5 δισεκατομμύρια χρόνια. Η ακολουθία των γραμμάτων του περιέχει σημαντικές ενδείξεις για σημαντικά χαρακτηριστικά του οργανισμού, τα οποία σε μεγάλο βαθμό δεν έχουν ακόμη αποκρυπτογραφηθεί.
Αυτά συζητάμε με τον κάτοχο της έδρας Cornelius Vanderbilt στις Βιολογικές Επιστήμες, καθηγητή στα Τμήματα Βιολογικών Επιστημών και Βιοϊατρικής Πληροφορικής και ιδρυτικό διευθυντή της Evolutionary Studies Initiative, ESI (Πρωτοβουλίας Εξελικτικών Μελετών) στο Πανεπιστήμιο Vanderbilt στο Νάσβιλ του Τενεσί, Αντώνη Ρόκα.
Πρόσφατα ο Ρόκας έλαβε εκ μέρους της Πρωτοβουλίας Εξελικτικών Μελετών το “Friend of Darwin Award” (Βραβείο Φίλος του Δαρβίνου), το οποίο απονέμεται από το National Center for Science Education (Εθνικό Κέντρο για την Εκπαίδευση στις Επιστήμες) των ΗΠΑ σε άτομα ή σε οργανισμούς που έχουν συμβάλει ουσιαστικά στην προώθηση και υπεράσπιση της διδασκαλίας της εξέλιξης. Και αυτό είναι είδηση!
Δεν είναι βέβαια η πρώτη φορά που επιβραβεύεται ο Έλληνας βιολόγος. Το έργο του έχει αναγνωριστεί με πολλά βραβεία, συμπεριλαμβανομένης μιας υποτροφίας από το Ίδρυμα Guggenheim και της εκλογής του ως μέλους της Αμερικανικής Ακαδημίας Μικροβιολογίας και της Αμερικανικής Ένωσης για την Προώθηση της Επιστήμης.
Η έρευνα στο Rokas Lab εστιάζει στη μελέτη του DNA ως αρχείου για την κατανόηση των προτύπων και των διαδικασιών της εξέλιξης. Μέσω ενός συνδυασμού υπολογιστικών και πειραματικών προσεγγίσεων, η ομάδα του στοχεύει στην κατανόηση των μοριακών θεμελίων του τρόπου ζωής των μυκήτων, στην ανακατασκευή του δέντρου της ζωής και στην εξέλιξη της ανθρώπινης εγκυμοσύνης.
Μέλη της ESI με τον κορυφαίο εξελικτικό βιολόγο Richard Dawkins
Η Πρωτοβουλία Εξελικτικών Σπουδών
Κοιτάζοντας προς τα πίσω, ένα σημαντικό πράγμα που έχει μείνει στον Αντώνη Ρόκα είναι οι συνδέσεις με τους συναδέλφους του που έτυχε να μελετούν την εξέλιξη στον ίδιο τόπο με εκείνον την ίδια εποχή. Αυτή τη διασύνδεση προσφέρει τώρα και η Πρωτοβουλία Εξελικτικών Μελετών.
«Επωφελήθηκα σημαντικά από τη δικτύωση με επιστήμονες στην Κρήτη, στο Ρέντινγκ, στο Εδιμβούργο, στο Μάντισον και στο Κέιμπριτζ και δημιούργησα φιλίες ζωής και μακροχρόνιες συνεργασίες. Ήθελα στο Βάντερμπιλτ να μπορώ να προσφέρω στους φοιτητές μας που ασχολούνται με την εξέλιξη, ακριβώς αυτή την ευκαιρία, να δημιουργήσουν τα επιστημονικά δίκτυα από τα οποία επωφελήθηκα και εγώ τόσο πολύ. Η εξέλιξη είναι ζωτικής σημασίας για την αντιμετώπιση των σημερινών μεγάλων προκλήσεων στην υγεία, την κοινωνία και την οικονομία. Η εξέλιξη βρίσκεται επίσης στο επίκεντρο της κατανόησης της ανθρώπινης κατάστασης και της θέσης μας στο σύμπαν, παρότι σε πολλές χώρες, συμπεριλαμβανομένης και της Ελλάδας, εξακολουθεί να μην διδάσκεται στα σχολεία. Ως εξελικτικός βιολόγος, ένιωσα την ευθύνη να συνεισφέρω στην εκπαίδευση και έτσι γεννήθηκε πριν έξι χρόνια η Πρωτοβουλία», λέει ο Αντώνης Ρόκας.
«Όπως γνωρίζετε, η εξελικτική βιολογία δίνει εξήγηση στο ζήτημα της ανθρώπινης προέλευσης, την οποία οι θρησκευτικοί φονταμενταλιστές αντιλαμβάνονται ως απειλή για τη βιβλική εκδοχή της δημιουργίας. Απλοποιώ πολύ τα πράγματα, αλλά για πολλούς από αυτούς η διδασκαλία της εξέλιξης αποτελεί ένα μονοπάτι προς τον αθεϊσμό και απειλεί τη θρησκευτική τους πίστη. Δεδομένου ότι δεν μπορούν νόμιμα να διδάξουν τη θρησκεία, έχουν προσπαθήσει να τη ‘μεταμφιέσουν’ σε επιστήμη μέσω διαφόρων κινημάτων που έχουν κριθεί αντισυνταγματικά, όπως ο ‘επιστημονικός δημιουργισμός’ και ο ‘ευφυής σχεδιασμός’», προσθέτει ο Δρ Ρόκας.
Υπό την καθοδήγηση του Έλληνα βιολόγου η Πρωτοβουλία Εξελικτικών Μελετών, η οποία εξελίσσεται σε ένα εθνικό μοντέλο για την ενσωμάτωση της εξελικτικής σκέψης στην τριτοβάθμια εκπαίδευση και στο ευρύ κοινό, μέσω μιας μεγάλης ποικιλίας ανοικτών εκδηλώσεων φέρνει κοντά ακαδημαϊκούς από τη βιολογία, την ανθρωπολογία, την ιατρική, την εκπαίδευση και τις ανθρωπιστικές επιστήμες για να διερευνήσουν τον ρόλο της εξέλιξης στην επιστήμη και την κοινωνία. Μια τέτοια εκδήλωση έλαβε χώρα τον περασμένο Ιούλιο.
«Το 2025 συνέπεσε με τα 100 χρόνια από την ιστορική “Scopes Monkey Trial” στην οποία ο καθηγητής φυσικών επιστημών John T. Scopes καταδικάστηκε επειδή δίδασκε την ανθρώπινη εξέλιξη σε δημόσιο λύκειο. Η δίκη του Scopes καθήλωσε το έθνος και πυροδότησε κρίσιμες συζητήσεις για την ανθρώπινη εξέλιξη, αλλά και για την επιστημονική εκπαίδευση, τη δημοκρατία και την ακαδημαϊκή ελευθερία, συζητήσεις που απασχολούν την κοινωνία και σήμερα. Έτσι, συνεργαστήκαμε με το Dialogue Vanderbilt και με άλλους συναδέλφους στο πανεπιστήμιο για να οργανώσουμε μια σειρά εκδηλώσεων για τους φοιτητές μας και την κοινότητα του Νάσβιλ. Ενώσαμε τις δυνάμεις μας και με το Εθνικό Κέντρο για την Εκπαίδευση στις Επιστήμες και φιλοξενήσαμε το Συμπόσιο για την Εκατονταετηρίδα της Δίκης-«Μαϊμού» του Scopes, όπου φέραμε ειδικούς παγκόσμιας κλάσης για τη δίκη, για τον δημιουργισμό, για τη σχέση μεταξύ θρησκείας και διδασκαλίας της εξέλιξης, για την εξελικτική διαδικασία και ούτω καθεξής. Ήταν μια τεράστια επιτυχία!», περιγράφει ο Ρόκας.
Η κοινότητα της Πρωτοβουλίας Εξελικτικών Μελετών (ESI)
Σπουδές σε τρείς χώρες
Ο Αντώνης Ρόκας σπούδασε βιολογία στο Πανεπιστήμιο Κρήτης, εκπόνησε τη διδακτορική του διατριβή στο Πανεπιστήμιο του Εδιμβούργου, έκανε μεταδιδακτορική έρευνα στο Πανεπιστήμιο του Ουισκόνσιν-Μάντισον και εργάστηκε ως ερευνητής στο Ινστιτούτο Broad στο Χάρβαρντ.
«Η επιστήμη με σύνορα είναι καταδικασμένη να γίνει κακή επιστήμη», μου λέει και συνεχίζει: «Μου έρχεται στο μυαλό ο Νουρέγιεφ που είπε “η χώρα μου είναι ο χορός”. Προφανώς δεν είμαι Νουρέγιεφ και δεν χρειάστηκε να αυτομολήσω, αλλά οι επιλογές μου καθοδηγήθηκαν από μια παρόμοια συλλογιστική, δηλαδή από την αναζήτηση τόπων όπου διενεργείτο συναρπαστική επιστήμη. Επιπλέον, σε έναν κόσμο ολοένα και πιο διχασμένο, ένα από τα μεγάλα πλεονεκτήματα του να είσαι επιστήμονας είναι ακριβώς αυτή η καταπληκτική ευκαιρία που σου δίνεται να γίνεις πολίτης του κόσμου και να κατανοήσεις τον κόσμο και τους συνανθρώπους σου έστω και λίγο περισσότερο».
Ο καθηγητής ξεκίνησε να εργάζεται στην εξελικτική γονιδιωματική των μυκήτων στα τέλη του 2002, όταν η μελέτη της μυκητιακής ποικιλομορφίας δεν ήταν τόσο δημοφιλής. Τότε οι περισσότεροι βιολόγοι ενδιαφέρονταν να χρησιμοποιήσουν τους μύκητες μόνο ως μοντέλα για την ανθρώπινη γενετική και την κυτταρική βιολογία.
«Με κάλεσαν ως ομιλητή σε μια συνάντηση στην Ολλανδία στις αρχές του 2004. Μέχρι τότε είχαν αλληλουχηθεί ίσως δώδεκα μυκητιακά γονιδιώματα, αλλά υπήρχαν άτομα από το Ινστιτούτο Broad που μιλούσαν για την
«Πρωτοβουλία Μυκητιακών Γονιδιωμάτων», την αλληλούχιση δεκάδων γονιδιωμάτων οργανισμών σε όλο το οικογενειακό δέντρο των μυκήτων. Συνειδητοποίησα τότε πως πολύ λίγοι από μας ήταν προετοιμασμένοι να αντιμετωπίσουν την επερχόμενη χιονοστιβάδα δεδομένων. Σχεδόν κανείς δεν είχε εκπαιδευτεί στη βιοπληροφορική ή στην υπολογιστική βιολογία. Αυτή η συνειδητοποίηση από έναν νεότερο ερευνητή που εισερχόταν σε έναν νέο τομέα και που δεν είχε παρακολουθήσει ποτέ μάθημα για τη βιολογία μυκήτων, έφερε αυτοπεποίθηση. Βρισκόμουν μπροστά σε έναν συναρπαστικό κλάδο του δέντρου της ζωής όπου μαζί με άλλους μπορούσαμε να θέσουμε μεγάλα ερωτήματα, να αναπτύξουμε νέα εργαλεία μελέτης και να οργανώσουμε μια υποστηρικτική ερευνητική κοινότητα, η οποία συνεχίζει να εμπλουτίζεται από καταπληκτικούς ανθρώπους μέχρι σήμερα», σημειώνει.
Ποιο ήταν όμως το μεγάλο ερώτημα που ήθελε ο Δρ Ρόκας να απαντήσει;
Μία από τις πολλές συναρπαστικές πτυχές των μυκήτων είναι ότι χωνεύουν την τροφή τους εξωτερικά, πράγμα που σημαίνει ότι η ενέργεια που απελευθερώνεται από την τροφή μέσω των πεπτικών δραστηριοτήτων μιας αποικίας μυκήτων είναι διαθέσιμη σε κάθε άλλο ανταγωνιστή που βρίσκεται κοντά.
«Οι μύκητες έχουν λύσει αυτό το πρόβλημα εν μέρει μέσω της εξειδίκευσης των πρωτογενών μεταβολισμών τους και εν μέρει μέσω της εξέλιξης της ικανότητας βιοσύνθεσης ισχυρών χημικών όπλων, γνωστών ως δευτερογενών μεταβολιτών, που τους βοηθούν, μεταξύ άλλων, να υπερασπίζονται την τροφή τους. Μαζί με ένα καταπληκτικό σύνολο συνεργατών έχουμε αφιερώσει το μεγαλύτερο μέρος των τελευταίων δύο δεκαετιών μελετώντας την εξέλιξη του πρωτογενούς και δευτερογενούς μεταβολισμού σε ζύμες και σε νηματώδεις μύκητες και τη σχέση τους με την εξέλιξη διαφόρων χαρακτηριστικών, όπως η παθογένεια, και γενικότερα με την οικολογική και εξελικτική τους διαφοροποίηση».
Όπως λέει ο ίδιος, ένα πιο πρόσφατο σημαντικό ερευνητικό ενδιαφέρον του εργαστηρίου του αφορά την εξέλιξη της διάρκειας κύησης στα θηλαστικά και τη σχέση της με άλλα χαρακτηριστικά της αναπαραγωγικής ζωής.
«Λίγα χρόνια αφότου έφτασα στο πανεπιστήμιο, ο τότε συνάδελφός μου Louis Muglia, καθηγητής Παιδιατρικής προσέγγισε τους λίγους εξελικτικούς βιολόγους στην πανεπιστημιούπολη και μας ρώτησε εάν μας ενδιέφερε να μελετήσουμε την εξέλιξη της διάρκειας κύησης στα θηλαστικά. Τότε κάναμε το μεγάλο άλμα από την εξέλιξη του μεταβολισμού των μυκήτων στην εγκυμοσύνη των θηλαστικών, αλλά ένιωσα ότι είχαμε τα εξελικτικά εργαλεία για να το κάνουμε».
Από τη συζήτηση με τον Έλληνα επιστήμονα δεν θα μπορούσε να λείπει φυσικά και ο Δαρβίνος, τον οποίο, όπως λέει, θα ήθελε να συναντούσε, αν μπορούσε. Ο Δαρβίνος έγραψε ότι «... η φυσική επιλογή εξετάζει καθημερινά και ωριαία, σε όλο τον κόσμο, τις παραμικρές παραλλαγές απορρίπτοντας όσες είναι κακές, διατηρώντας ή προσθέτοντας ό,τι είναι καλό... Δεν βλέπουμε τίποτα από αυτές τις αργές αλλαγές σε εξέλιξη, μέχρι που το χέρι του χρόνου σηματοδοτεί το πέρασμα των αιώνων».
«Τι υποβλητικό γραπτό κείμενο, αλλά και πόσο λανθασμένο», σχολιάζει ο Δρ Ρόκας. «Σήμερα είναι ευρέως γνωστό ότι η εξελικτική διαδικασία μπορεί να είναι πολύ γρήγορη. Ενδεικτικά μια αποικία μυκήτων ή ένας κακοήθης όγκος μπορούν να εξελιχθούν ως προς την ανθεκτικότητα σε ένα καινούργιο φάρμακο μέσα σε λίγες μέρες. Ήταν ένας τόσο εξαιρετικός φυσιοδίφης και θα ήθελα να τον ρωτήσω τι τον ώθησε να το γράψει αυτό. Θα ήθελα επίσης να δω την αντίδρασή του όταν θα του έλεγα πώς μπορούμε πλέον να βγάλουμε συμπεράσματα για το γενεαλογικό δέντρο της ζωής από το αρχείο DNA!».
