Care-i rolul apendicelui în evoluție

William Parker - imunolog, chimist și profesor de chirurgie la Universitatea Duke - are o afinitate pentru muzica Gospel.

De aceea, într-o dimineață din 2007 când avea radioul din mașină pe K-LOVE, un post creștin, a reușit să prindă și câteva știri între piese. „Au spus că oamenii de știință au dovada că Darwin s-a înșelat”, își amintește el. „Apoi am fost surprins să aflu că se refereau la munca mea.”

Parker a fost recent coautor al unei lucrări despre funcția apendicelui. Pentru mulți, apendicele este organul care nu face mare lucru. Rareori te gândești la el, dacă nu faci apendicită sau nu ești unul din cei aproximativ trei sute de mii de oameni pe an din SUA care și l-au scos.

Se suspecta demult în comunitatea științifică că apendicele chiar avea un fel de funcție imunologică. Parker și colegii săi au descoperit ceva definitiv: un biofilm bogat sau un strat de bacterii în apendice. Lucrarea lui propunea că apendicele era „adăpostul” bacteriilor intestinale bune și că putea ajuta la repopularea microbiomului după o infecție urâtă.

Apendicele nu este baza carierei lui Parker, niciun puzzle la care lucra de mult timp. Cu siguranță, nu s-a gândit la Darwin când și-a publicat lucrarea. Dar a respins una din teoriile lui Darwin despre organul insignifiant și un exemplu comun oferit de manuale și profesori ca dovadă a selecției naturale.

„Eram foarte naiv”, mi-a spus Parker. „Habar nu aveam că urma să fiu pe un post radio creștin ca omul de știință care l-a subminat pe Darwin.”

Mai târziu, Parker și-a căutat pe Google numele și lucrarea cu apendicele. S-a găsit pe site-uri creaționiste și de design inteligent. Rezultatele lui, datele, ba chiar și citatele dintr-un comunicat de presă se potriveau cu: Evoluția a fost falsă.

„Era pretutindeni pe web”, spune el. „Ca o ciupercă.”

O lecție rapidă de anatomie: Apendicele este o proeminență în formă de vierme a cecumului, care este o secțiune a intestinului gros. Nu este atașat de nimic pe partea cealaltă; un fel de mini cul-de-sac care atârnă de intestine.

Jacopo Berengario de Carpi, un fizician italian, a publicat prima descriere a apendicelui în 1521 în lucrarea sa, Commentaria, și l-a descris ca o cavitate goală. Leonardo Da Vinci a schițat apendicele în desenele anatomice de la începutul anilor 1500, deși nu au fost publicate până mai târziu.

Da Vinci a fost un disector și un anatomist remarcabil. Desena musculatura, nervii, vasele de sânge și inima cu o acuratețe extraordinară. Apendicele lui este desenat aproape în totalitate ca schiță, într-un colț de pagină care arată intestinele. Da Vinci avea o părere proprie despre funcția lui.

Notițele lui spun+and+is+capable+of+contracting+and+dilating+so+that+excessive+wind+does+not+rupture+the+monoculus&source=b&redir_esc=y#v=onepage&q=The%20auricle%20(appendix)%2C%20of%20the%20colon%2C%20is%20a%20part%20of%20the%20monoculus%20(cecum)%20and%20is%20capable%20of%20contracting%20and%20dilating%20so%20that%20excessive%20wind%20does%20not%20rupture%20the%20monoculus&f=false): „Auricul, din colon, este o parte a monocularului și este capabil să se contracte și să se dilate ca gazele excesive să nu-l rupă”. Cu alte cuvinte, credea că era locul de depozitare a gazelor în exces, care proteja de explozie intestinele și colonul.

De la Da Vinci, mai mulți anatomiști faimoși și-au pus întrebări despre acest organ. Andreas Vesalius a folosit prima oară cuvântul apendice în 1543 și l-a comparat cu un vierme. Gabriele Fallopius (tuburile falopiene) a comparat și el apendicele cu un vierme, în 1561. În 1579, Caspar Bauhin a presupus că apendicele a fost un receptacul pentru fecalele fetusului în timpul sarcinii, un fel de mini latrină.

Alte teorii au spus că apendicul conținea chil, un fluid corporal lăptos cu grăsime, și deci ar trebui redenumit „torcular pentru chili”. Au mai fost și alte versiuni ale teoriei gazelor lui Da Vinci: că în perioade de constipație sau digestie, gazul intestinal se aduna în el.

Preferata mea este din 1724, când Giovanni Domenico Santorini, un anatomist italian, a spus că apendicele era un habitat natural pentru viermii intestinali, spunând că: „Este necesar pentru aceste animale să aibă un loc cald și liniștit în care să trăiască și nu este deloc improbabil că apendicele vermiform oferă un astfel de refugiu, fiindcă n-ar putea trăi unde sunt mișcări peristaltice puternice sau o cantitate mare de materii fecale. Se înmulțesc în apendice cam la fel cum fac peștii când își lasă icrele în ape mai degrabă liniștite, în locul celor pline de curenți”.

Până-n 1871, când Charles Darwin și-a încercat norocul, au circulat mai multe idei incorecte. Darwin n-a fost nici primul, probabil nici ultimul, cu o teorie despre apendice care s-a dovedit falsă. Darwin a spus în The Descent of Man, and Selection in Relation to Sex că apendicele nu avea de fapt nicio funcție: Era un organ rezidual, rămas ca o „consecință a schimbărilor de dietă sau ale obiceiurilor”.

Darwin știa că oamenii și alte maimuțe aveau un apendice. Dincolo de asta, nu știa dacă și alte mamifere aveau unul. Așa că s-a gândit că, pe vremea strămoșilor, cecumul era mai mare și nu avea apendice. Când am început să măncăm mai multe fructe și s-a micșorat, apendicele a luat naștere din cauza acelei micșorări.

În anii dinainte și după debutul teoriei lui Darwin, nu s-a oferit prea multă atenție funcției apendicelui, ci mai mult la cum ar putea să se inflameze, rupă și să cauzeze moartea. Patologul de la Harvard, Reginald Fitz, a patentat termenul de „apendicită” în 1886 și a promovat scoaterea chirurgicală a organului buclucaș.

Când apendicele a putut fi scos cât mai în siguranță pentru proprietar, ideea lui Darwin a devenit validă și s-a păstrat.

Aici a intervenit Parker și a rezolvat un mister vechi de secole. Parker și colegul lui, Randall Bollinger, un chirurg de la Duke care făcea mai multe operații de apendicită pe săptămână, au descoperit biofilmul.

Stratul gros de bacterii sănătoase din apendice, combinat cu implicațiile imunologice anterioare, le-a rezolvat toate întrebările. Acest „vierme” misterios era un rezervor pentru bacteriile intestinale bune - ceva ce Darwin n-ar fi putut ghici niciodată, din moment ce a trăit cu mult înainte ca oamenii de știință să ateste existența microbiomului uman, coloniile de bacterii care trăiesc pe și în noi.

Totul avea sens. Apendicele nu le mai stătea fizic în cale. Dacă intestinul era infectat și bacteriile sale bune erau eliberate sau suprapopulate de tulpini mai virulente, ar fi fost mai puțin afectat. După ce patogenul a fost îndepărtat, bacteriile care se ascundeau în apendice puteau să repopuleze stomacul.

A fost o descoperire clinică importantă, iar Parker a început să se întrebe despre cei fără apendice: Cum și-au revenit după infecții? Parker și colaboratorii au descoperit că pacienții fără apendice riscau să nu-și mai revină. Un grup fără apendice a avut o creștere de două ori mai mare în episoade de enterocolită. Parker crede că alte boli asociate cu microbiomul alterat ar putea fi comune la cei care nu mai au apendicele.

Parker nu crede că operațiile de apendicită ar trebui stopate complet. Dar crede că descoperirile lor ar putea oferi informații importante oamenilor care nu mai au apendicele. S-ar putea recupera mai greu sau să aibă un risc mai mare după infecții sau consumul excesiv de antibiotice.

Mai multe studii recente au descoperit că în cazurile de apendicite non-severe, tratamentul cu antibiotice ar putea fi la fel de eficient ca operația. O meta-analiză de studii care includeau 404 pacienți pediatrici, publicat pe 27 martie în JAMA Pediatrics, a sugerat același lucru: pentru apendicite necomplicate, antibioticele sunt sigure și eficiente. Împreună cu munca lui Parker, aceste studii arată că apendicele și beneficiile microbiene ar merita să fie păstrate.

„După ce am auzit emisiunea radio, m-am gândit, Trebuie să vedem ce se petrece aici”, mi-a spus el. „Ce se întâmplă de fapt cu evoluția apendicelui? Sincer, dacă nu ar fi fost oamenii de știință creaționiști, n-aș mai fi mers mai departe.”

Parker nu este un biolog evoluționist, așa că a colaborat cu Heather Smith, profesoară asociată de anatomie la Universitatea Midwestern (ale cărei interese în anatomie au început după scoaterea propriului apendice la vârsta de 12 ani), și Michel Laurin, un paleontolog de vertebrate pentru Centrul Național Francez de Cercetare Științifică. Într-o lucrare publicată în ianuarie 2017, au analizat în profunzime evoluția apendicelui, scoțând la iveală un trecut de peste 80 de milioane de ani.

Descoperirea unei funcții a apendicelui - în ciuda afirmațiilor creaționiștilor - nu rezolvă de fapt întrebarea vestigialității. Apendicele era un surplus care era folosit altfel? Sau a evoluat special pentru o anumită funcție? Ca să afle, Smith și Laurin, împreună cu colegii, au construit un copac al evoluției cu 533 de specii de mamifere, folosind informații anatomice publicate în literatura de specialitate anterioară.

Apoi, cu ajutorul tehnicilor de calcul și statistice, puteau adresa întrebările pe care nu le-a putut pune Darwin: Ce specii de mamifere aveau apendice? De câte ori a evoluat apendicele și a fost mai mult decât o pură întâmplare? Dacă o specie avea un apendice, cât de mare era și ce formă avea?

Au descoperit că apendicele nu era deloc o rămășiță, ci a apărut de peste 30 de ori independent de-a lungul evoluției mamiferelor, de obicei împreună cu o concentrație mare de țesut limfatic în cecum - probabil că cele două au evoluat împreună ca un set protector.

Au estimat că, per total, apendicele a apărut la în jur de 29 până la 41 de specii diferite de mamifere și că s-au înregistrat 0 până la 12 pierderi. În termeni evoluționiști, dacă un organ apare, rămâne și nu dispare, este un indicator bun că e folositor într-un fel. Chiar și mai mult dacă are loc pe parcursul mai multor neamuri de mamifere. Propriul tău apendice, care este la fel ca cel al cimpanzeului, gorilei, urangutanului și gibonului, a apărut în urmă cu 32 - 20 de milioane de ani.

Dar poate și mai intrigant decât tiparul evoluționist al apendicelui este o nouă problemă prezentată de copacul evoluționist: De ce nu au toate mamiferele apendice? Sunt multe animale care nu au aceleași organe sau părți corporale, dar motivele sunt de obicei evidente.

„Stelele de mare nu au aripi, dar este evident de ce nu”, spune Laurin. „Aici este problema: Într-un grup mare (de animale fără apendice) care includea lilieci, pisici, câini, urși, cai, rinoceri, antilope, vaci, oi și balene - habar nu avem de ce este așa.”

Cu un grup așa divers, nu sunt lucruri similare în dietă, mărimea corpului sau în cea a grupului care să explice lipsa unui apendice. El continuă să fie un mister.

„Este foarte surprinzător”, spune Laurin, „Și încă nu avem o explicație pentru asta.”

„Doar că un creaționist se uită la aceleași date și ajunge la concluzii drastic diferite de ale noastre”, a spus Laurin. Într-adevăr, munca evoluționistă recentă a oamenilor de știință a fost folosită ca dovadă a unui creator inteligent, care a dat apendicele doar animalelor care aveau nevoie de unul.

„Creaționiștii au interpretat greșit, fie din greșeală sau intenționat, munca noastră”, a zis Laurin. „Am fost oripilat când am descoperit ce au scris despre lucrarea mea. Și din moment ce eu sunt autorul, îți pot spune că au interpretat greșit când au spus că rezultatele noastre arătau că apendicele nu avea niciun model evoluționist.”

În multe feluri, apendicele nu este o poveste unică. Site-uri ca DarwinismRefuted.com, Creation.com și AnswersinGenesis.com citează adesea cercetări științifice care perfecționează exemple cheie evoluționiste ca dovadă că întreaga idee a evoluției este incorectă. (În timp ce omit intenționat exemple noi de fosile și material genetic.)

Merită să ții cont că aceste site-uri rar citează greșit sau prezintă incorect știința sau pe cercetători. În multe cazuri, este impresionant cât de bine comunicate sunt descoperirile anumitor lucrări. Practic concluziile scoase din descoperiri sunt interpretate greșit.

După ce i-a citat pe Parker, Smith și Laurin, AnswersInGenesis.com a zis că grupul încă „leagă apendicele de evoluție, spunând că el este mai degrabă o caracteristică derivată, selectată cu un scop. Enigma este că nu știam ce scop ar putea avea”. Dar site-ul oferă propria rezolvare: „Ce zici de asta: apendicele este o altă creație inteligentă a unui Dumnezeu iubitor”.

Am contactat mai multe site-uri creaționiste ca să-mi răspundă acuzațiilor că au interpretat greșit munca lui Parker și a colegilor săi. Joel Tay de la Creation.com mi-a scris înapoi: „Articolul nostru spunea doar că munca lui Parker a anulat credințele evoluționiste anterioare, responsabile de respingerea ideilor creaționiste”. Tay a spus că odată ce au aflat că oamenii de știință credeau că descoperirile lor aveau o explicație evoluționistă, „vom dezbate ideea că am folosit greșit cercetările lui Parker”.

Un articol de pe Creation.com despre munca lui Parker este intitulat „Apendicele strigă creația”.

Glenn Branch, director adjunct la Centrul Național pentru Educație Științifică, a zis că apendicele și altele ca el „joacă într-o poveste creaționistă în care dovada evoluției prezentată în manuale este slabă sau ipotetică sau produsul unei farse sau conspirații în cel mai rău caz”.

Orice ocazie de revizuire este una de destrămare a întregii teorii, în timp ce ignoră ceva important: Știința în sine ar trebui să evolueze odată cu uneltele tehnologice și statistice pe care Laurin, Smith și Parker le-au folosit și care nu existau în secolul al 19-lea.

Evoluția modului în care înțelegi apendicele este un exemplu bazat pe dovezi științifice în cel mai bun caz. Ipoteza s-a schimbat o dată cu dovezile. Apendicele îți amintește: Cunoștințele noi nu trebuie înlăturate.

În eseul biologului Stephen Jay Gould, The Case of the Creeping Fox Terrier Clone, el a investigat sursa altei comparații evoluționiste depășită din manuale: despre un strămoș al cailor, Eohippus, care avea mărimea unui fox terrier. De fapt era cam dublul unui fox terrier.

Se pare că legătura cu Eohippus - fox terrierul a fost făcută de un paleontolog de la Muzeul American de Științe Naturale în anii 1900, care era interesat de vânătoarea de vulpi. Autorii manualelor au folosit comparația fără să se gândească dacă era reală (sau folositoare, având în vedere că majoritatea oamenilor nu știu cât de mare și ce anume e un fox terrier).

„Educația științifică este un vagon de marfă, nu un Ferrari”, a spus Branch. „E de înțeles că există această întârziere între descoperire și acceptare în știință, și incorporarea ei în programul academic și-n manuale, și nu este nimic sinistru în asta.”

Dacă folosești un exemplu învechit, precum apendicele, ca să demonstrezi ceva, nu înseamnă că știința e greșită sau o farsă. Se întâmplă mereu. Majoritatea subiectelor din știință (cum ar fi întrebarea despre mărimea lui Eohippus) nu au parte de opoziție ideologică, spune el. Deci întârzierile de implementare a schimbărilor nu vor fi interpretate greșit sau folosite în campanii de modificare a educației științifice din școli.

De asemenea, spune Branch, poate fi greu să renunți la un contraargument care a servit comunității științifice atât de mult timp. „Creaționiștii indică spre organe bine create care-și fac munca admirabil, cum ar fi ochiul vertebratelor, și spun că funcționează pe baza design-ului, deci ar trebui să existe un creator”, spune Branch. „Este foarte tentant să spui că ai un organ care nu face nimic. Creator prost? Incompetent? Niciun creator? Așa se ceartă evoluționiștii cu creaționiștiii.”

Cea mai deranjată parte din toată dezbaterea cu apendicele, pentru Parker, nu a fost citarea lui pe site-uri creaționiste, la știri sau radio, ci feedback-ul pe care spune că l-a primit de la alți oameni de știință: Rolul important al apendicelui ca un contraargument creaționist a împiedicat răspândirea rezultatelor sale din 2007. „Întârzierea asta nu a fost niciodată prea publică și există în mare sub forma unui efort persistent de a pretinde că munca mea nu există”, a zis el. „Apendicele vestigial este încă folosit ca dovadă pentru selecția naturală.”

„Ăsta este cel mai frustrant lucru pentru mine”, a zis el. „Ultima lucrare este încă una dintr-o serie care clar dezaprobă părerile lui Darwin despre apendice, dar mă tem că informațiile despre această parte din intestinele noastre nu ajunge pur și simplu la public.”

În final, Parker simte că munca lor despre apendice a contribuit la informațiile despre cum funcționează evoluția. Iar noile întrebări despre prezența sau absența apendicelui și opțiunile de tratament pentru apendicită, vor provoca cercetări interesante.

De atunci, Parker face alte cercetări. Laurin și Smith se vor ocupa în continuare de apendice. „Parker ar trebui să se simtă bine că a avansat cunoștințele științifice”, spune Branch. „Asta ar trebui să fie de ajuns. Dacă nu a reușit să convingă oamenii care s-au băgat singuri într-o situație în care sunt incapabili să aprecieze contribuția lui - nu cred că se poate învinovăți pentru asta.”

Articolul a apărut inițial pe VICE US.