Opětovné zkoumání naznačuje, že vědecký „podvod“ Paula Kammerera byl skutečným objevem epigenetického dědictví

Paul Kammerer spáchal sebevraždu v roce 1926 poté, co byl obviněn z podvodu ve svých slavných experimentech „dědičnosti získaných rysů“ s ropuchou porodní asistentkou. Nová studie ukazuje, jak nedávné pokroky v molekulární epigenetice a přezkoumání jeho popisů naznačují, že experimenty byly skutečně autentické.

údajný vědecký podvod Paula Kammerera je možná jedním z nejkontroverznějších tajemství v historii biologie. Na počátku 20. století byl slavným evolučním vědcem, na stránkách New York Times oslavován jako „nový Darwin“. Jeho experimenty poskytly působivý důkaz, že životní zkušenosti v životním prostředí mohou mít přímý, dědičný účinek na potomstvo, jak tvrdí jeho intelektuální předchůdce Lamarck, a Darwin sám. V jednom ze svých nejslavnějších experimentů Kammerer ukázal, jak lze normálně suchozemský druh, ropucha porodní, přimět k životu a páření ve vodě, když je udržován v uměle zahřátém prostředí. Tyto modifikované „vodní“ ropuchy kladly vejce, která vyrostla v ropuchy s vrozenou preferencí žít a pářit se ve vodě, i když jsou vychovávány v normálním, nevytápěném prostředí. V následujících generacích vodních ropuch, Kammerer hlásil, že mužské ropuchy vyvinuly na prstech svatební polštářky. Jedná se o drsné, tmavě zbarvené zahušťování kůže, které obvykle chybí v ropuchách porodní asistentky, ale jsou přítomny v jiných druzích milujících vodu, které je používají k uchopení žen během kopulace. Kromě toho Kammerer překročil jednoho ze svých modifikovaných“ vodních “ samců normální, neošetřenou pozemní ženou, čímž získal 100% ropuchy v první generaci a asi tři čtvrtiny ropuchy v druhé generaci. Tím pádem, modifikované rysy byly zděděny podle Mendelových pravidel genetiky, stejně jako většina z nás byla učena na střední škole.

v roce 1926 kolega vědec G. K. Noble zkoumal pevný a opotřebovaný vzorek experimentální „vodní“ ropuchy. Noble zjistil, že prsty byly injikovány indickým inkoustem, aby vytvořily umělou podobnost se svatebními polštářky. Následoval obrovský skandál, který zpochybnil celý Kammererův vědecký odkaz. Kammerer spáchal sebevraždu krátce poté, a ačkoli zanechal dopisy, které tvrdily, že jeho výsledky byly autentické, mnozí interpretovali sebevraždu jako přiznání viny. Paul Kammerer se tak stal symbolem vědeckého podvodu, stejně jako silným příběhem o konečném selhání a vědecké neplatnosti studií v “ dědičnosti získaných rysů.“Tento pohled na Kammerera je i nadále hlavním názorem, i když některé hlasy obhajovaly jeho nevinu. Sovětští současníci nepřijali obvinění z podvodu a dokonce natočili populární propagandistický film „Salamandra“ (1928), který vyprávěl, jak byl Kammerer (který byl levicovým Židem) zarámován svými nepřáteli v důsledku rakouského nacismu. V 70. letech napsal renomovaný novinář Arthur Koestler slavnou knihu „případ ropuchy porodní asistentky“, která poukázala na několik problémů s obviněními z podvodu, včetně skutečnosti, že vzorky byly pozorovány několika odborníky, kteří by neměli být snadno oklamáni injekcemi surového inkoustu.

není žádným tajemstvím, že i dnes je „dědičnost získaných charakteristik“ často považována za nemožnou, údajně vyřazenou experimenty, jako je amputace ocasu myší během následujících generací, což nikdy nevede k tomu, že se myši narodí bez ocasu. Tvrdilo se, že neexistuje žádný zvláštní mechanismus, kterým by změna prostředí mohla přímo změnit dědičnost, a že každý zjevný případ lze nakonec vysvětlit nepřímými účinky přirozeného výběru a konvenční genetiky. Tyto názory se však začaly drasticky měnit od roku 1990 spolu s pokrokem v technikách studia molekulární genetiky. Ty odhalily několik molekulárních mechanismů, jako je methylace DNA, které by mohly přímo změnit dědičnost v reakci na životní prostředí. Moderní oblast epigenetiky studuje ty změny v genové expresi, které nezahrnují mutaci, ale přesto jsou zděděny v nepřítomnosti signálu nebo události, která iniciovala změnu. Během 21. století, experimenty na myších hlásily takové dědičné modifikace, identifikace příslušných genů, které byly změněny epigenetickými mechanismy.

ve světle těchto nedávných průkopnických objevů tým vědců z Chilské univerzity (Alexander Vargas), Technické univerzity v Mnichově (Quirin Krabichler) a Linköping University (Carlos Guerrero-Bosagna) znovu prozkoumal Kammererovy popisy experimentů s ropuchami porodní asistentky a včera zveřejnil své závěry v časopise Journal of Experimental Zoology. Situace je možná analogická detektivům, kteří analyzují časopis, který podrobně popisuje četné vraždy: existuje mnoho příležitostí zjistit, zda zapadá do reality, nebo je to pouze dílo Fantazie. Pokud by některá údajná data v kammererových dokumentech byla zcela mimořádná, mimo známé jevy nebo vysvětlující mechanismy, měli bychom zůstat opatrní. Pokud zase věda nabízí experimentální důkazy, které odpovídají kammererovým zprávám až na konkrétní podrobnosti, můžeme zvážit větší pravděpodobnost jejich pravosti.

tým dospěl k závěru, že kammererovy popisy jsou zcela v oblasti možností odhalených moderní epigenetikou. To samo o sobě je důležitou alternativou k podvodu a údajné nemožnosti experimentů. Navíc však potvrdili velmi zvláštní detail o experimentech: Dominance v hybridních křížích by závisela na pohlaví ropuchy, takže pokud by Kammerer nyní překročil pozemského muže s vodní ženou,první generací by byla 100% ropucha a další, ¾ ropucha. Takové změny v dominanci podle pohlaví (známé také jako „účinky rodičů původu“) jsou vědcům známy již dlouhou dobu, ale teprve nedávno bylo chápáno, že jsou výsledkem epigenetických mechanismů. Kammerer a další Lamarckians nikdy kladen žádný význam na tento detail, který byl zmíněn jako něco víc než zvědavost. Nicméně, protože epigenetické mechanismy produkují tyto účinky v několika moderních experimentech, poskytuje velmi specifickou podobnost, která silně naznačuje pravost experimentů ropuchy porodní asistentky. Neexistuje žádný dobrý důvod, proč by Kammerer vymyslel takový detail, kdyby jeho popisy byly pouhým dílem Fantazie.

nová hloubková studie kammererových popisů také objasnila několik důležitých podrobností o experimentech, u nichž se ukázalo, že upřednostňují epigenetický mechanismus před jinými diskutovanými alternativami. Nedávná tvrzení, že Kammerer by poskytoval měnící se a nespolehlivé účty svých experimentů, jsou také novou studií přesvědčivě vyřazena. Gunter Wagner, evoluční genetik a profesor na Yale University, nazývá novou studii “ vzrušujícím čtením „a“ dosud nejhlubší analýzou primárních publikací Paula Kammerera, a jediný, který byl proveden ve světle nedávných biologických znalostí o epigenetice.“

proč tolik kammererových současníků nevěří experimentům? S největší pravděpodobností byli koncepčně nepřipraveni porozumět výsledkům, z nichž mnohé jsou záhadné a těžko pochopitelné bez moderní znalosti epigenetických molekulárních mechanismů. Obzvláště důležitým současníkem Kammerera byl William Bateson, kdo vytvořil slovo “ genetika.“Bateson popsal výsledky kammererových hybridních křížů jako „nejvíce ohromující“, ale pochyboval o jejich realitě a tvrdil, že dokud nebyly jasně prokázány a potvrzeny, „jsme osvobozeni od toho, abychom na jeho svědectví založili široké závěry.“

Kammerer měl na svou dobu jedinečný způsob myšlení. Zatímco většina jeho současníků se rozdělila na opačné skupiny“ Mendelian „a“ Lamarckian“, kombinoval experimentální principy obou myšlenkových směrů. On byl také neobvyklý mezi Lamarckians v tom, že on nevěřil, že dědictví získaných rysů bylo nutně progresivní nebo prospěšné, ale mohl také produkovat neutrální nebo škodlivé rysy.

nová kniha Vargase, Krabichlera a Guerrero-Bosagny se shoduje s nedávným vydáním nové knihy v němčině „Der Fall Paul Kammerer“ („případ Paula Kammerera“) novináře Klause Taschwera. Tato kniha poskytuje hojné nové historické údaje o podivných okolnostech kolem objevu svatebních polštářků vstřikovaných inkoustem, silně naznačuje, že Kammerer byl skutečně orámován. V kombinaci s vědeckým přístupem Vargas et al., nyní existuje více důkazů než kdy jindy, které naznačují pravost experimentů ropuchy porodní asistentky. Přesvědčivé důkazy však mohou pocházet pouze z obnoveného experimentování s ropuchou porodní asistentkou. Nové molekulární techniky by umožnily rychlé posouzení epigenetických mechanismů, a již byly učiněny důležité pokroky, které prokazují epigenetickou dědičnost a účinky rodičů původu u jiných obojživelníků. Pro další podporu nového výzkumu v ropuchy porodní asistentky zahrnuli Vargas et al model epigenetických mechanismů, které mohou vysvětlit Kammererovy výsledky prostřednictvím specifických předpokladů, které lze experimentálně testovat. Obnovený výzkum ropuchy porodní asistentky může nejen uzavřít jednu z nejzajímavějších záhad v historii biologie, ale je také pravděpodobné, že vytvoří důležitý vědecký pokrok v tom, jak epigenetické mechanismy fungují v evoluci a adaptaci.

moderní epigenetika může očistit Kammererovo jméno a již provádí to, co je pravděpodobně jeho nenaplněným přínosem pro vědu. V ironickém závěrečném odstavci své práce o hybridních křížích, Kammerer zmiňuje skutečnost, že Mendel sám byl za svého života přehlížen: „Kéž se Má práce daří lépe než její velký předchůdce napsaný Mendelem; kéž najde své užitečné uplatnění ve vědě a ekonomice před autorovou smrtí a před uplynutím mnoha desetiletí!“