Kasvojen arvoitus, jota emme nähneet
Joka päivä katsot ympärillesi ja näet kasvoja. Kahvilan myyjä ei muistuta pomoa. Paras kaveri eroaa täysin sisaruksistaan. Silti kanan kasvot rakentuvat saman peruskaavan mukaan kuin omasi.
Se tuntuu oudolta. Kana ja ihminen käyttävät silti samoja geenejä kasvojen rakentamiseen. Sama pätee hiiriin ja muihin selkärankaisiin. Silti tulokset ovat täysin erilaisia.
Tutkijat Saksasta ja Kaliforniasta halusivat selvittää, miksi näin on.
Rakentajan vertauskuva, joka avasi silmät
Kuvittele rakennustyömaa. Piirustukset ovat samat. Se ei kuitenkaan riitä. Työmaalla tarvitaan esimiehiä, jotka kertovat muille työntekijöille, mitä pitää tehdä. Embryon kehityksessä näitä rooleja hoitavat tietyt solut. Ne lähettävät kemiallisia viestejä, jotka ohjaavat kasvojen muotoa.
Nämä viestit ovat hyvin samanlaisia eri eläinlajeissa. Sekä piirustukset että viestit ovat siis samat. Mikä sitten tekee eron?
Kytkimet ratkaisevat
Geenejä ei ohjata kuin tavallista valokatkaisinta. Niitä säädetään kuin termostaattia, jossa voi valita tarkan lämpötilan. Itse geenit pysyvät samanlaisina, mutta niiden käyttöä hallitsevat säätelyosat vaihtelevat lajeittain.
Evoluutio ei muuttanut reseptiä. Se muutti vain keittotapaa. Kun geenin toimintaa siirretään ajallisesti tai paikallisesti, tulokset voivat vaihdella valtavasti. Tärkeintä on, että näin voidaan muokata kasvoja ilman, että muu kehitys häiriintyy.
Solut tulkitsevat viestit eri tavoin
Tutkimuksessa paljastui toinen tärkeä seikka. Solut eivät vastaa samoihin viesteihin samalla tavalla. Kasvojen rakentamiseen osallistuvat mesenkymaaliset solut tulkitsevat signaalit lajikohtaisesti. Sama kemiallinen viesti voi tuottaa eri tuloksia piano- tai trumpettiversiona.
Yksi tutkija tiivisti asian: kasvojen monimuotoisuus syntyy paitsi signaalien lähettämisestä myös niiden vastaanottamisesta.
Sama mekanismi selittää myös perheen piirteet
Sama järjestelmä, joka erottaa lajit toisistaan, luo myös yksilöllisiä eroja. Säätelevät osat, jotka vaihtelevat lajeittain, vaihtelevat myös ihmisten välillä. Siksi toisilla on leveämmät kasvosuhteet, toisilla kapeampi nenä tai korkeammat poskipäät.
Se selittää myös, miksi sisarukset eroavat toisistaan. Koko geenityökalupakki on sama, mutta sen käyttö vaihtelee.
Johtopäätös
Evoluutio ei keksinyt uutta opasta joka lajille. Se loi yhden joustavan oppaan ja oppi säätämään sen osia tarpeen mukaan.
Tämä on älykästä. Kasvojesi muoto ei synny täysin uusista geeneistä. Se syntyy samojen geenien erilaisesta ajoituksesta ja käytöstä. Kun joku sanoo sinulla olevan isoäitisi nenä, totuus on yksinkertaisempi: käytät samoja kytkimiä, mutta eri asetuksilla.