Lehet, hogy nem is olyan bonyolult az evolúció? Ön például néhány év alatt az élettelen természettudománytól eljutott az élő természettudományig, hiszen mérnök-fizikusból evolúcióbiológus lett…

– Mindig a reáltudományok vonzottak, szerettem a logi­kus gondolatmenetekkel felépíthető, kvantitatív, méré­sek­kel megerősíthető, a minket körülvevő természeti fo­lyama­tokat leíró diszciplínákat. A fizikus végzettség olyan alapokat és rutint adott, ami jó kiindulás lett az elméleti evolúcióbiológia műveléséhez.

Mi vitte a Baár–Madas Református Gimnázium matematika tagozatára?

– Akkor még az egyházi gimnáziumok felvételije korábban volt, a Baár–Madasba felvételiztem, felvettek, ezért nem is próbálkoztam másik iskolával. Egyébként is oda szerettem volna menni, régi protestáns családból származom, adott volt ez az irány. Az ifjabb Bibó István vezetésével újraindult gimnázium felkészült tanárokkal, az újrakezdés lelkesedésével várta a tudásra éhes ifjú elméket. Részben az ott kapott élmények miatt veszek részt máig is az iskola tehetséggondozó programjaiban, részben azért is, hogy valamennyit visszaadjak annak a rendszernek, amelytől középiskolásként olyan sokat kaptam.

Az az egyik legnagyszerűbb érzés, amikor az oktatót nála okosabb, tehetségesebb tanítvánnyal hozza össze a sors.

Némi önzés is van ebben, hiszen hatalmas élmény a 16–18 évesek oktatása: ez a korosztály már jól terhelhető, és még kellően érdek­lődő is. Rengeteg örömöt szerez a tanításuk, ezért szívesen csinálom. Ahogy örömmel tanítok az ELTE-n is, jó látni a felcsillanó szemeket, jó megélni a tehetséges diák gondolatát, aki egy nehéz feladatra frappáns megoldással áll elő. Az az egyik legnagyszerűbb érzés, amikor az oktatót nála okosabb, tehetségesebb tanítvánnyal hozza össze a sors.

Visszatérve a pályakezdéshez, milyen opciók jöhettek szóba?

– Mindig is fizikus akartam lenni, diplomámat a Műegyetem mérnök-fizikus szakán szereztem. Ugyanakkor mindig erős volt bennem a vágy, hogy az élettudományok felé is érdemes lenne fordulni, doktori fokozatot biológiai fizikából az ELTE-n szereztem. Az elméleti ökológia, az elméleti evolúcióbiológia ekkor lett az életem része. A váltás nem is volt igazán nehéz, doktori témavezetőm, Meszéna Géza szintén fizikusból lett elméleti biológus. Másik szerencsés momentum, hogy később Szathmáry Eörs környezetébe kerülve ugyancsak rengeteget tanulhattam.

A Szathmáry Eörs nevével fémjelzett hazai evolúció­biológiai iskola világszerte elismert eredményeket ért el. Tanítványának tartja magát?

– Határozott igen a válaszom. Szathmáry Eörsnek meghatározó szerepe volt abban, hogy fizikusból elméleti evolúcióbiológussá lettem. Rajtam kívül azonban itthon sokan mások is ezen a területen az ő köpönyegéből búj­tunk ki. A körülötte kialakuló inspiráló intellektuális környezeten túl az is megragadott, hogy kiváló nemzetközi beágyazottsággal rendelkezett, időnként – ha csak szellemiekben is, de – ott lehettünk, ahol a dolgok valóban tör­téntek. Azt is fontos megemlíteni, hogy Szathmáry pro­fesszor egészen kiváló forrásszerzői, pályázói képességekkel rendelkezik, ezért igen ritkán éreztük csak a sokak munkáját nehezítő, nyugodt alkotómunkát gátló pénzhiányt. Ezen a szellemi-intellektuális bázison jött létre az, amit budapesti elméleti evolúcióbiológiai iskolának is nevezhetünk. Ez az első időkben az ELTE kötelékében, MTA–ELTE-kutatócsoportként működött, majd az MTA keretein belül folytatta a munkát.

Nem hányták a szemére, hogy mit keres egy fizikus az ökológia és az evolúcióbiológia világában?

– PhD-hallgató koromban intenzíven tanultam a biológia számomra fontos részeit. A hiányosságokat bepótoltam, közben éltem a fizikusi pályából adódó előnyökkel. Aki biológus végzettséggel kerül erre a területre, az sokszor nem tud programozni, nem tud modellt alkotni, nem tudja azokat analizálni, nem ismeri a megfelelő matematikai eszközkészletet. A fizikus ezekkel tisztában van, neki a biológiai háttérrel kell alaposan megismerkedni – egyik út sem könnyű, de talán az utóbbi egyszerűbb. A PhD-képzésem után nem adódott a szűkebb szakterületemen egyetemi-kutatóintézeti munka, így másfél mozgalmas évet a Semmelweis Egyetemen számítógépes gyógyszerhatóanyag-tervezéssel töltöttem, már némi kutatásiirány-váltási rutinnal. Innen – némi kockázatot vállalva, hiszen az orvosegyetemi határozatlan idejű szerződésemet feladva egy évre szóló határozott idejű szerződéssel ugyan – visszatértem az ELTE-re, ahol végül nyolc évig dolgoztam, és ahol a szakmai kihívások mellett azt élveztem a legjobban, hogy fiatalok között lehettem. Néhányan közben arról álmodtunk, és azért próbáltunk tenni, hogy az ELTE-n létrejöhessen egy evolúcióbiológiai tanszék, majd ennek kivitelezhetetlenségét belátva az MTA Ökológiai Kutatóközpontban alakítottunk egy evolúcióbiológiai csoportot, amelynek bázisán 2019 augusztusában megalakulhatott az Evolúciótudományi Intézet.

Bár fő profilunk továbbra is elméleti, de folyamatosan nyitunk kísérleti területek felé: kutatjuk a hazánkban a klímaváltozás hatására felbukkanó kórokozók és vektoraik evolúciós ökológiáját, eredményeink alapján ajánlásokat és cselekvési terveket készítünk a döntéshozók számára, de foglalkozunk bizonyos ráktípusok evolúciójának kutatásával is.

Tudomásom szerint közel három évtizede ez volt az első, újonnan létrehozott intézet a kutatóhálózaton belül. Bár fő profilunk továbbra is elméleti, de folyamatosan nyitunk kísérleti területek felé: kutatjuk a hazánkban a klímaváltozás hatására felbukkanó kórokozók és vektoraik evolúciós ökológiáját, eredményeink alapján ajánlásokat és cselekvési terveket készítünk a döntéshozók számára, de foglalkozunk bizonyos ráktípusok evolúciójának kutatásával is.

Az élet meghatározásával kapcsolatban nem teljes a szakmai egyetértés. Ön mit tekint élőnek?

– Alapvetően három fő kritériumnak kell megfelelni. Legyen elhatárolt a környezetétől, azaz önálló entitásról beszéljünk. A működéséhez legyen anyag- és energiacsere a környezetével. A harmadik feltétel az evolúció­képesség kulcsa: legyen öröklődő változékonyság, azaz az entitások önmagukhoz hasonló, de ne teljesen azo­nos entitásokat hozzanak létre, a kis különbségek pedig legyenek örökölhetők. Utóbbi azért fontos, mert az utódok kis különbözőségei teszik lehetővé a környezet változásaihoz való alkalmazkodást: a változatok között lesz olyan, amelyik a „szüleinél” jobban működik az adott kör­nyezetben, így ezek kiszorítják a korábbi legjobbakat.

Az evolúcióban a korlátozott tökéletlenség az üdvözítő.

Ha az utódok nem különbözhetnének a szüleiktől, nem tudnák követni a környezet változásait, előbb-utóbb pusztulásra lennének ítélve. Az evolúcióban a korláto­zott tökéletlen­ség az üdvözítő.

3,8 milliárd évvel ezelőtt alakultak ki az első biológiai rendszerek, vagyis az anyag életre kelt. Miként jött létre – Szent-Györgyi Albertet idézve – az anyag élő állapota?

– A válaszom kiábrándító lehet: ennek pontos menetét valószínűleg sohasem fogjuk megtudni. Bár a releváns ismeretanyag fejlődésével egyre több potenciális evolúciós útvonalra mondhatjuk, hogy az élet kialakulásának kulcsmomentuma lehet, ám mivel ebből a korból nem maradtak fenn fosszilis nyomok, nem tudhatjuk meg, hogy valójában miként zajlott le ez a folyamat. Ezért csak valószínűbb és kevésbé valószínű forgatókönyvekről beszélhetünk.

Mesterséges körülmények között megismételni egye­lő­re nem tudjuk ezt, jóllehet komoly próbálkozások indultak ebbe az irányba. Ön szerint a tudomány „még biztonságos távolságra van a sikertől”. Mi lesz, ha mégis sikerül?

– Akkor megteremtettük a mesterséges életet. A stabil földi vízburok kialakulása után körülbelül kétszázmillió évvel – ez földtörténeti időskálán igen rövid idő – kialakult az élet. Érdekes kérdés, hogy ha adottak a feltételek, szükségszerűen, illetve ilyen rövid idő alatt ki kellett-e alakulnia az életnek? Vagy egyszerűen szerencsénk volt? Ez eldönthetetlen, hiszen nincs kontrollkísérlet, a Világegyetemben jelenleg máshol nem tudunk életről. Az viszont kijelenthető, hogy ilyen folyamat mesterséges körülmények között is véghezvihető. Ilyenkor nem a véletlenekre bízzuk a dolgot, hanem elkerüljük a zsákutcákat, amiket egykoron a földi élet ezermilliárd számra járt be. Nem tartom kizártnak, hogy pár évtizeden belül mesterségesen hozzunk létre olyan kémiai rendszereket, amelyek megfelelnek az élet mindhárom kritériumának, azaz már biológiai rendszernek tekinthetők, azaz mesterségesen hozzuk létre az „anyag élő állapotát”.

Gondolom, sokakban felmerül e lehetőség hallatán, hogy átveheti-e a Teremtő szerepét az ember?

– Amikor búzát nemesítünk, több tejet adó szarvasmarha­fajtákat tenyésztünk, vagy akár valamilyen szempontból divatos kutyákat szelektálunk, akkor is az evolúció folyamatába avatkozunk be, nemkülönben ilyen módszerek vezetnek kurrens és hatásos antibiotikumok létrehozására is – amiket ha nem szedünk megfelelő ideig, akkor ezekre az antibiotikumokra rezisztens törzseket hozunk létre, ezúttal magunkban. Az élő rendszerek létrehozására való törekvést nem tartom veszélyesnek, mert kizárt, hogy ezek az egyszerű rendszerek „ránk telepedjenek”.

Azt nyilatkozta, hogy minden mai élőlény egyik kulcs­molekulája az RNS, az élet eredetét leíró modellek főszereplője. Miért éppen az RNS?

– Mielőtt erre válaszolnék, hadd jegyezzem meg, hogy minden életfolyamatunk mögött, a mozgástól a kognitív történésekig kémiai reakciók garmadája húzódik meg, tehát az élő szervezet egy igen összetett biokémiai gép. Ha ránézünk egy élőlényre, az abban működő biokémiai bestiáriumban két nagyon fontos funkciót láthatunk. Az egyik, hogy örökíteni kell a genetikai információt: erre a mai élőlényekben a DNS szolgál. Egy másik kulcsfunkció a katalizátoroké, azoké a molekuláké, amelyek a bennünk lezajló kémiai folyamatokat gyorsítják, kémiai reakciók végbemenetelét teszik lehetővé. Az élet kezdetén ilyen munkamegosztásra, ilyen erős specializációra nem volt lehetőség. Az egyetlen ismert olyan molekula, amelyik az információtároló képesség mellett számtalan katalitikus funkcióra is képes, az az RNS. Számos kísérlet bizonyítja, hogy kulcsszerepük lehetett az élet kezdetén, és más, ilyen tulajdonságokkal bíró molekulatípust nem ismerünk. Mai tudásunk szerint az RNS-molekulák megjelenése adta meg annak a lehetőségét, hogy evolúcióra képes rendszerek jöjjenek létre, tehát elkezdődjön az élet.

Azt hirdetjük magunkról, hogy az ember az evolúció legkomplexebb terméke. Merre halad az evolúciónk?

– Az evolúciónak nincs tervszerű célja, az evolúció „rövidlátó barkácsmunka”: folyamatos kísérletezésével azt teszi lehetővé, hogy az élőlények adaptálódhassanak a környezet változásaihoz, így az egyetlen cél a túlélés, hiszen a túlélő egyedeknek lesznek utódai. Viszont ennek a rövidlátó alkalmazkodásnak a fantasztikus eredménye az a csodálatos diverzitás, amely a földi életet jellemzi. Az evolúció alól az emberi faj sem vonhatja ki magát, bár a szelekciós nyomások egy részét sikeresen ki tudjuk iktatni. A humánevolúciós folyamatok lassúsága miatt azonban a változások közvetlenül nem érzékelhetők.

Az evolúciónak nincs tervszerű célja, az evolúció „rövidlátó barkácsmunka”: folyama­tos kísérletezésével azt teszi lehetővé, hogy az élőlények adaptálódhassanak a környezet változásaihoz, így az egyetlen cél a túlélés, hiszen a túlélő egyedeknek lesznek utódai.

Az Evolúciótudományi Intézet kutatói számítógépes szimuláción alapuló evolúciós modell alapján tavaly arra jutottak, hogy kétmillió évvel ezelőtt a dögevés indíthatta el az emberősöket a tudatos kommunikáció és kooperáció felé. A mai ember, a Homo sapiens sapiens nagyjából háromszázezer évvel ezelőtt ala­kulhatott ki, de már a kétmillió évvel ezelőtt élt emberelőd, a Homo erectus is képes lehetett korlátozott mértékű kommunikációra. Miért kezdett beszélni, ha addig nem volt rá szüksége?

– A Kelet-Afrikában élő emberelődeink együttműködést és kommunikációt nem igénylő növényevő, gyűjtögető életmódot folytattak, aminek egy hirtelen lehűlést hozó éghajlatváltozás véget vetett. Megszűnt a könnyen elérhető növényi táplálék, így új élelemforrás után kellett nézni, elődeink a nagy testű ragadozók dögeinek az el­fogyasztására álltak át. Ez nagy energiasűrűségű táplálék, megszerzése azonban már kooperációt igényelt, nem ment egyedül, például azért, mert más ragadozók is erre pályáztak. Az élelemszerzés tehát együttműködést igényelt, amit a kommunikáció alapozott meg. Aki job­ban kommunikál, az jobban kooperál, és nő a túlélő­ké­pes­sé­ge, tehát a kommunikáció és az együttműködés egy­mást folyamatosan erősítve alakult ki. A kommuniká­ció kez­deti eszköze valamilyen egyszerű, nonverbális esz­kö­zökkel erősített protonyelv volt. A csoportos vadászat még erősebb kooperációt igényelt, ami még jobb kommunikációt kényszerített ki. Emberré válásunk bölcsője te­hát kétmillió évvel ezelőtt az afrikai szavannán a dögök mellett ringott, hiszen kitűnő kommunikációs és kooperá­ciós képességünkkel váltunk ki a többi főemlős közül, ez tette sikeressé az embert, adta meg a kultúra megjelenésének lehetőségét és avatott minket a világ tagadhatatlan – bár nem túl jó – urává. Ekkor indultunk egyszerre világhódító és világpusztító utunkra.

Az elmúlt pár száz év hihetetlen változása – ipari for­­radalom, városiasodás, tudományos eredmények meg­jelenése a mindennapokban, környezetszennyezés, informatikai robbanás – milyen evolú­ciós hatással jár?

– Mivel a genetikai evolúció lassú, a kulturális pedig igen gyorssá vált, kőkorszaki genetikai állományunkkal élünk a modern technikai világban, ami kockázatokat is rejt.

A technológiai civilizáció gyors változása kerül szembe lassú adaptációs képességünkkel. Ha nem leszünk elég okosak, ez akár a vesztünket is okozhatja.

Például táplálékszerző reflexünk alig különbözik a neandervölgyiekétől, akik természetesen, amikor volt, akkor azonnal ettek. Ma bőven van forrás, de változatlan reflexeink miatt tömeges az elhízás. A technológiai civilizáció gyors változása kerül szembe lassú adaptációs képességünkkel. Ha nem leszünk elég okosak, ez akár a vesztünket is okozhatja.

Szabadidejében fizikaórát tart, tehetséges diáko­kat segít. Mire jut még ideje?

– Jelenleg a két gyermekünké a szabadidőnk. Velük kap­csolatban az a reményem, hogy legalább annyira szeretik majd a saját útjukat, mint amennyire én szeretem az evolúcióbiológiát. Sok kutatóhoz hasonlóan a szak­mám egyúttal a hobbim, azaz általában nem érzem megterhelőnek a munkámat.

A szokásos záró kérdés: kit ajánl, kivel folytassuk interjú­sorozatunkat?

– Lázár Viktóriát, a HUN-REN Szegedi Biológiai Kutatóközpont biológusát ajánlom, akinek kutatásaiban kiválóan kapcsolódik össze a kíváncsiság hajtotta alapkutatás, az innovációra alkalmas eredmény és az alkalmazás.•

Címlapkép: Reviczky Zsolt