Szathmáry Eörs nemzetközileg ismert és elismert evolúcióbiológus, az Ökológiai Kutatóközpont főigazgatója, a Magyar Tudományos Akadémia (MTA) Fenntartható Fejlődés Elnöki Bizottságának vezetője. Munkássága középpontjában az elméleti evolúcióbiológia áll, eredményei meghatározóak e tudományterületen olyannyira, hogy szakmai körökben itthon és külföldön is a „Szathmáry Eörs-féle evolúcióbiológiai iskolaként” hivatkozzák.
Aktív kutatói tevékenysége mellett a professzor évtizedek óta komoly tudományszervező munkát végez a magyar tudomány felemelése érdekében – enélkül pályaívét nem is lehetne hitelesen bemutatni. Idén az MTA elnöki posztjáért indult, ám az utolsó körben visszalépett, döntését a kutatóközpontok, elsősorban az Ökológiai Kutatóközpont körül kialakult bizonytalan helyzettel indokolta.
Biológia és elméleti fizika
Senki nem úgy jön világra, hogy tudós, pláne nem elméleti evolúcióbiológus szeretne lenni, ám Szathmáry Eörs azon kevesek közé tartozik, aki már általános iskolában örök szövetségre lépett a biológiával. Ehhez persze az indíttatáson túl szükség volt egy olyan tanárra, aki rengeteg kísérletezéssel, szakkörökkel fokozta a gyerekek tudásvágyát. Illetve Jules Verne és Stanislaw Lem titokban, a pad alatt olvasott műveire azzal az üzenettel, hogy a fantasztikum a tudomány segítségével valósággá válhat.
Mondhatni törvényszerű volt az ELTE TTK, biológia szak, ahol a Növényrendszertani és Elméleti Biológiai Tanszéken az elméleti biológia két hazai megteremtőjétől, Juhász-Nagy Páltól és Gánti Tibortól tanult, majd velük dolgozott együtt. Évtizedekig maga is a tanszéken oktatott, mialatt Londonban, Berlinben és Zürichben volt ösztöndíjas, később vendégprofesszor.
Szerencsésnek tartom magam, amiért egészen kiváló tanáraim voltak. A biológia mellett a József Attila Szabadegyetemen rendszeresen hallgattam Károlyházy Frigyes elméleti fizika előadásait, ennek köszönhetően megértettem az olyan elméletek alapjait, mint a kvantummechanika, a statisztikus termodinamika vagy a relativitáselmélet
– fogalmaz Szathmáry Eörs a 24.hu-nak.
Matematika a biológiában
Ennyi elmélet között laikusként könnyű elveszni még akkor is, ha a professzor azzal kezdi a magyarázatot, hogy az elméleti biológia ugyanazt jelenti, mint az elméleti fizika, csupán a biológia „nyelvén”. Ezen belül maga az evolúció érdekes, hosszú távon kibontakozó, 3,5 milliárd évre visszatekintő folyamat: nagyon sok mindent nem lehet megérteni, sőt sokszor még a kérdést sem lehet világosan megfogalmazni, hogy meg ne próbálnánk valahogy a matematikai modellezés alapjaira helyezni.
Az elméleti biológia modellezésében az alapszituációt tekintve általában sem a modellezett biológiai jelenség, sem a szükséges matematika nem túl bonyolult, ám a kettő termékeny összekapcsolására nincs recept, az már művészet.
A professzor számára óriási lehetőséget jelentett, amikor alig három évvel a diploma megszerzése után, 1987 októberében Soros-ösztöndíjjal hat hónapra a prominens brit evolúcióbiológushoz, John Maynard Smith-hez mehetett tanulni Brightonba, a Sussexi Egyetemre. „Fél év nem sok, de ennek a fél évnek rendkívüli következményei voltak”.
Az evolúció nagy lépései
Jelesül ez alapozta meg, hogy Szathmáry és Smith 1995-ben kiadta közös munkáját Az evolúció nagy lépései címmel, ami minden túlzás nélkül az evolúciótudomány egyik alapműve lett, és ma is az.
Nem titkolom, hogy máig ez életem fő műve, tényleg büszke vagyok rá.
A könyv az evolúciótudomány két nagy szemléletét, nagyon leegyszerűsítve a populációgenetika matematizált állításait, és a leíró evolúciótudományt kapcsolja össze. Azt vizsgálja, milyen feltételek mellett bontakozott ki az a dinamika, ami az első replikációképes molekulától az emberi társadalomig vezetett – az élővilág történetében tíznél kevesebb nagy átmenetről beszélhetünk.
Nézzünk két példát, amely nemcsak némi betekintést nyújt a színfalak mögé, de a laikus számára is érdekes.
Önzés helyett összefogás
Az evolúciós egységeknek tudniuk kell azt a „kunsztot”, hogy szaporodnak, megvan bennük az öröklődés, az örökletes változatosság. A természetes szelekció pedig rátermettség függvényében van, amit kidob belőlük, másokat megtart. Az élet legkisebb egysége, a „legegyszerűbb” élőlény pedig a sejt, amin a természet nagyon sokáig nem tudott túllépni: a Földön csaknem kétmilliárd évig kizárólag egysejtű organizmusok éltek.
És akkor gondoljunk bele, mi olyan élőlények vagyunk, amelyek sejtekből, azaz szintén élő egységekből épülnek fel. A többsejtű szervezetek megjelenése egyáltalán nem triviális, hiszen a kooperáció áldozatokat követel, az önzést fel kell adni az együttműködésért. Mint amikor az ember adót fizet, betartja a törvényeket azért, hogy részesüljön az állam védelméből, szociális juttatásokból: fel kell fognia, hogy összességében többet nyer, mint amit a korlátlan szabadság feladásával veszít.
Ráadásul ezeknek az új szervezeteknek, a „csapatnak” együttesen is megvan az önálló szaporodóképessége, öröklődése, stb – hatalmas lépés volt, nagyon sok konfliktust kellett hozzá feloldani.
A másik aspektus, hogy miközben ez a folyamat zajlott, időnként új típusú öröklődési rendszerek jelentek meg. Az úgynevezett epigenetikai öröklődés azt jelenti, nemcsak maga a DNS tud öröklődni, hanem az is, hogy adott gének be vannak-e kapcsolva vagy sem. Ha például egy májsejt osztódik, abból egy másik májsejt lesz, de miért? Hiszen a genetikai állománya ugyanaz, mint egy idegsejté. Erre ad választ az epigenetikai öröklődés – nem merülünk mélyebbre Az evolúció nagy lépéseiben megfogalmazott tételekben, mindez ismeretterjesztő formában több kiadásban is megjelent A földi élet regénye címmel.
A hazai tudomány állócsillaga
Az 1995-ös év mérföldkő volt Szathmáry Eörs életében abból a szempontból is, hogy ekkor csatlakozott állandó munkatársként a Collegium Budapesthez, ahol megszervezte, és az intézmény 2011-es megszűnéséig vezette az Elméleti Biológiai Csoportot. A Collegium Budapest úgynevezett Institute for Advanced Study volt, a kifejezést felsőbb-fokú tanulmányok intézeteként szokás fordítani, ám ez nem adja vissza a lényegét.
Valójában a tudományoknak szentelt alkotóházról van szó, ahol a kutatók mindenfajta kötöttségtől mentesen, szabadon dolgozhatnak.
A saját szakterületük ápolására hivatott állandó munkatársak mellett hosszabb-rövidebb időre külföldi ösztöndíjasok érkeztek, akik felé az volt az elvárás, hogy egyénileg, vagy kutatócsoportjukkal valami eredményt letegyenek az asztalra. Ez lehetett egy könyv, nagyobb cikk, konferenciakötet, stb. A Collegium Budapest működésének 19 évében a professzor szerint több szempontból is a hazai tudomány állócsillagának számított.
30 év múlva egész mással leszünk elfoglalva
Legfőbb előnye – főleg annak tükrében, hogy a magyar tudományban még ma is kevés külföldi dolgozik – a nemzetköziség volt: házhoz jöttek a világnagyságok a magyar kutatókhoz. A másik a szabad gondolkodás, mindent meg lehetett kérdőjelezni, mindenki azt mondta, amit gondolt, és mindent meg lehetett vitatni. A tudomány fejlődésének alapfeltétele, lételeme az intellektuális szabadság.
A harmadik pedig a multidiszciplinaritás, az intézményben társadalom- és természettudományok is helyet kaptak, aminek következtében a kutatók olyan aspektusokkal szembesülhettek, amelyek egyébként akár meg sem fordultak volna a fejükben. A nemzetköziség és a tudományágak összefogása a tudományokban Szathmáry Eörs szerint akár a jövő záloga is lehet:
Olyan kihívások előtt áll az emberiség, ahol a tudományok integrált alkalmazásának elengedhetetlen szerepe van. Nem akarok vészmadárkodni, de tényleg benne van a pakliban, hogy 30 év múlva egyikünk sem lesz ebben az épületben még akkor sem, ha élünk. Mert egész mással leszünk elfoglalva.
Ami mindebből a professzor a magyar tudomány felemelése érdekében végzett munkáját illeti: elméleti biológia területén a Collegium Budapest fénykorában a világ tíz legjobb nemzetközi műhelye közt foglalt helyet, azt a 17 évet pedig, amit ott eltöltött, élete szakmai szempontból legboldogabb időszakának nevezi.
Megírja, de azt titkosítani kell
Miért lett vége 2011-ben? Az okok közt pénz, politika és emberi gyarlóság is szerepet játszik, valahogy a magyar közösség és döntéshozók – kevés kivétellel pártállástól függetlenül – nem nagyon értették meg, hogy mire való ez az intézmény. Szathmáry professzor tervezi, egyszer megírja a történetet részleteiben – és évtizedekre titkosítja…
A magas szintű, nemzetközi műhelymunka folytatására a közelmúltban nyílt lehetőség egy Európai Uniós pályázat biztosította forrásból. Szathmáry Eörs ötéves müncheni kutatómunkáját szakította meg, hogy hazajöjjön, és „újra összerántsam, fejlődési pályára állítsam az evolúcióbiológus, elméleti biológiai csoportot”.
Az Ökológiai Kutatóközponton belül – ahol 2019 elejétől főigazgató – tavaly nyáron megalapította az Evolúciótudományi Intézetet, ilyen eddig nem működött Magyarországon. A jövőben ebbe, és természetesen a kutatóközpont vezetésébe tervezi helyezni a legtöbb energiát, miközben azért a kutatói munkát sem szünetelteti.
Máig érvényes hipotézisek
Tudományos munkásságát nehéz lenne egy újságcikkben bemutatni, pláne röviden. Ezért őt magát kértük rá, ismertesse azokat az eredményeket és kutatásokat, amelyeket a legjelentősebbnek tart. Az alap természetesen Az evolúció nagy lépései, mint összefoglaló, szintetizáló mű, számos altémájának szinte mindegyikében aktívan kutatott.
Például annak matematikai modellezése, hogyan lesz alacsonyabb szintű evolúciós egységekből egy kooperatív, magas szintű egység. E területen van olyan alapmodell, amely évtizedek múltán, mára valódi klasszikusnak számít. Vagy a genetikai kód kialakulása: miként jutottunk el odáig, hogy munkamegosztás van a nukleinsavak és fehérjék között, a nukleinsavakban tárolt információ fehérjébe fordításának elegáns, de rendkívül bonyolult folyamata.
Itt is az egyik, most is érvényesnek tekintett hipotézis az enyém, majd eldönti a világ, hogy kinek van inkább igaza
– emeli ki.
Törvényszerű az öregedés?
A professzor számos kutatási témája még a legkevésbé sem múlt idő, a munka folyik tovább, és részben ezek határozzák meg a jövőt illető terveit is. Ilyen például az emberi nyelv evolúciós eredetének kérdése, jelenleg nyelvészekkel együttműködve evolúciós robotikai eszköztáron keresztül próbálják szimulálni, hogyan és mikor jelenhettek meg az úgynevezett előnyelvi kompetenciák. Valószínűleg a Homo erectus populációjában, közel kétmillió évvel ezelőtt.
De említhetjük itt akár az evolúció és a tanulás között kérdését is, mennyi tanulásjellegű dolgot lehet az evolúcióban felfedezni, és fordítva: a tanulás milyen evolúciódinamikai alapokra épít (akár valós időben) az agyban. Laikusként rendkívül érdekes, illetve a tudomány is alapvető kérdésként tekint arra a kérdésre, miként lesz az evolúció nyíltvégű, magyarán miért nincs „végcélja”? Mert ugye mehetne úgy is, hogy működik, felmutat bizonyos mennyiségű eredményt, aztán egyszer csak megáll, befagy, nem megy tovább.
„Eddigi tapasztalataim szerint a földi biológiai evolúció nem ilyen. Viszont ha számítógépen akarjuk szimulálni, a szimulációk – a trivialitásukon túlmenően – soha nem lesznek nyíltvégűek, valahol mindig megállnak, van egy végpontjuk. Az a kérdés, hogy miért?” – fogalmaz a professzor és hozzáteszi: „azt hiszem, sikerült itt is előrelépést tennünk, de ezt még meglátjuk”.
Egy másik jelentős, jövőbe mutató téma – a világon jelenleg több mint hétmilliárd embert említhetnénk, akit ez izgat – az öregedés. Szeretünk rá úgy gondolni, mint az evolúció egy elkerülhetetlen „melléktermékére”, aminek a folyamat menetére egyébként nincs hatása. Ez volt mindeddig a domináns elképzelés, ám a professzor és munkatársainak eredményei egyre inkább kezdik mindezt megcáfolni.
Az úgy tűnik, az öregedés egy úgynevezett evolvabilitási komponens, vagyis az evolúciós képesség fokozásának egyik eszköze. Az evolúció spontán módon „gyorsabban tud menni azáltal”, hogy a túlkoros egyedek meghalnak..Első látásra ez csökkenti az öregedők rátermettégét – a trükk abban rejlik, hogy megmutassuk: miért terjesztheti el mégis a természetes szelekció ezt a tulajdonságot.
Agyonver valakit az élelemért?
Végezetül a kérdés, miszerint hogyan látja az emberiség és a Föld jövőjét, Szathmáry Eörs professzornak duplán aktuális: évtizedek óta vállalt hivatásán túl az akadémia Fenntartható Fejlődés bizottság elnökségi okán is.
A probléma, mint az ember környezetátalakító tevékenységének következményei régről eredeztethetőek, ám ennek nagy társadalmi felismerése tényleg csak az utóbbi években történt meg. A politikusok viszont még mindig csak eme érzékenység után kullognak, a következő választás megnyerésén stratégiáznak.
Azzal úgy látszik nem törődnek, hogy 20 év múlva a saját gyereküknek sem lesz választása mondjuk aközött, hogy agyonver-e valakit az aktuális élelemért, vagy nem
– mondja a professzor, hozzátéve: azért mondom ezt ilyen nyíltan, mert így is gondolom.
Nem tudjuk újrakezdeni
Miért? A Fermi-paradoxon kimondja, hogy ha az evolúció természetes folyamat, akkor az intelligencia megjelenése is az, tehát csak a mi galaxisunk milliárdnyi csillagát tekintve is rengeteg helyen ki kellett alakulnia. Ha így van, akkor hol van a földönkívüli intelligencia, mi ez a kísérteties csönd?
Az egyik lehetséges válasz, hogy a technológiai civilizáció átlagos élettartama nagyon rövid: sok intelligens élet lehet a galaxisban, de azok soha nem fognak egymással kommunikálni, mert még azelőtt kinyírják magukat, és visszazuhannak egy olyan állapotba, amiből nem biztos, hogy van visszatérés. „Erre vesztegessünk egy kis szót, mert a Földön is így van.”
A mai civilizáció fenntarthatósága a finom technológián múlik, ám nagy kataklizma esetén a finom technológia összeomlik. Mondhatnánk erre, és akkor mi van, majd primitív eszközökkel újraindulunk, csakhogy ez nem biztos, hogy tömegméretekben működni fog, mert a könnyen hozzáférhető ásványkincsek már nincsenek ott. Azokat már kiszedtük, elhasználtuk.
Magyarán létezik egy olyan apokaliptikus, de nem irreális forgatókönyv, hogy ha bekövetkezik a globális összeomlás – ezt sokan a 2050. év környékére teszik –, akkor nem az emberiség fog kipusztulni, hanem a civilizációnk szűnik meg abban a formájában, ahogy most ismerjük.
Reális az esély az összeomlásra
Borzasztóan nehéz ügy. Az élet biológiai alapon fejlődött ki, az evolúció nem ahhoz szokott hozzá, hogy hosszú távú hatásokon aggódjon. Ebben a megközelítésben olyan, mint a politikusok, rövidtávú maximalizálásra játszik, nekünk is ilyen örökségeink vannak: bennünk van az öröklött kapzsiság, a rövidtávú maximalizálás igénye. Ne csodálkozzunk ezen, ha évmilliárdokig ez volt a nyerő stratégia. A professzor nem a hurráoptimizmust ülteti el bennünk:
Úgy gondolom, a technológiai civilizáció összeomlásának reális az esélye. Nem tudok hozzá valószínűséget rendelni, de feltétlenül a lehetséges, és nem túlságosan valószínűtlen kategóriában van.
Mit tehetünk? Az egyik lehetőség, hogy nem törődünk semmivel, haláltánc üzemmódban megyünk, addig élvezzük az életet, amíg lehet. „Én másokkal együtt megpróbálok azért küzdeni, hogy ne így legyen.” Egyrészt a politikai döntéshozóknak sokkal komolyabban bele kell állniuk a világ megmentésébe, olyan államférfiakra lenne szükség, mint a múlt század közepén Charles de Gaulle, Winston Churchill vagy Konrad Adenauer.
Fenntartható fejlődéssel foglalkozó elnöki bizottság elnökeként a professzor úgy véli, az egyetlen, amit tenni tudunk, hogy előre gondoljuk át a veszélyeket, ezek alapján pedig javaslatokat kell tenni csillapító mechanizmusokra. Úgy, mint a magyar közreműködéssel kifejlesztett DAMA-protokoll az új betegségek hatásának mérséklésében – angol betűszó: dokumentálni, mérlegelni, monitorozni (nyomon követni), cselekedni.
Parazitaeső
Hasonló tervekre globális szinten van szükség, a kerítések nem állítják meg a kórokozókat. A magyar kutatók annyit tudnak elérni, hogy próbálják meggyőzni a magyar kormányt: saját kompetenciáján belül rakja le ennek az alapjait. Meg kell próbálni a probléma elébe menni, állandó követő üzemmódban maradni a biztos vereséget jelenti. A COVID-járvány meg fog szűnni, de jön majd a többi, valószínűleg egyre több, ez a klímaváltozás és a globalizáció együttes hatásának eredménye.
Az utóbbi két évtized nagy tanulsága szerint a kórokozók könnyebben ugranak át egyik gazdaszervezetről a másikra, mint azt korábban képzeltük, mindenki ki lesz téve ennek a részben antropogén eredetű (emberi hatásra létrejövő) parazitaesőnek.
