درس آموخته ها

درس آموخته ها

درس آموخته ها

درس آموخته ها

تکامل

جمعه, ۴ دی ۱۳۹۴، ۰۴:۳۷ ب.ظ

آیا فرایند تکامل و انتخاب طبیعی در حیات جاری است؟ (بخش اول)

آیا فرایند تکامل و انتخاب طبیعی در حیات جاری است؟ (بخش اول)

تکامل و انتخاب طبیعی، پایه‌ای‌ترین نظریه‌ی علم زیست‌شناسی و البته از مناقشه‌ برانگیز‌ترین نظریه‌های علم است. تکامل یعنی اینکه موجودات زنده‌ی مختلف زمین، در ویژگی‌های گوناگون خود دچار تغییر و تحول می‌شوند. تغییر و تحولی که از بدو شروع حیات وجود داشته و همچنان ادامه دارد. انتخاب طبیعی یعنی موجودات زنده‌ای که ویژگی‌های آن‌ها باعث می‌شود با زیست‌بوم خود سازگارتر باشند، باقی می‌مانند و بقیه نابود می‌شوند. این نظریه به زیست‌شناسان می‌گوید که چگونه زندگی ساده‌ی اولیه، به گوناگونی زیستی امروزی تبدیل شد. اینکه چگونه اکنون زندگی روی زمین را می‌توانیم به شکل‌های مختلف، از یک باکتری گرفته، تا انواع درختان و یک دلفین یا نهنگ ببینیم. برای زیست‌شناسان، تکامل یک واقعیت است. زیست‌شناسان آکادمیک همان‌قدر به تکامل باور دارند که کروی بودن زمین را پذیرفته‌اند. با این حال بسیاری از مردم، نمی‌توانند بپذیرند که فرایند تکامل و انتخاب طبیعی در موجودات زنده جریان دارد. چرا زیست‌شناسان آکادمیک این‌قدر درباره‌ی آن مطمئن هستند؟ شواهد و مدارک آن‌ها برای این باور چیست؟ ممکن است زیست‌شناسان در اشتباه باشند؟

انسان‌ برای هزاران سال فکر می‌کرد که خورشید، ماه و سیاره‌ها، همگی به دور زمین گردش می‌کنند. این نظریه کاملا قدرتمند بود و می‌توانست پیش‌بینی‌های زیادی را به دقت انجام دهد. جامعه‌ی علمی آن زمان به طور کامل این نظریه را پذیرفته‌ بود و نظریه‌ی زمین‌مرکزی، پایه‌ی مستحکم کیهان‌شناسی شده بود. هرچند که آن نظریه خیلی خوب جواب می‌داد، ولی نقص‌هایی هم داشت. بعضی از پیش‌بینی‌های آن درست از آب در نمی‌آمد و دانشمندان دائما در حال برطرف کردن نقص‌هایش بودند. نظریه یا باید تکمیل، یا به طور کلی ابطال می‌شد. چیزی که در تاریخ رخ داد، مورد دوم، یعنی ابطال آن بود. با تلاش‌های «کپرنیک» و «گالیله»، همه چیز کاملا بر عکس شد و فهمیدیم برخلاف تصوراتمان، این زمین و دیگر سیارات هستند که در مدار خورشید می‌چرخند.

اساسا این خاصیت علم است که نظریه‌ای داده می‌شود و تا زمانی که ابطال نشده، مدافعان نظریه سعی می‌کنند با روش‌های مختلف از آن دفاع کنند. اگر نظریه‌ی دیگری به میان آمد که استدلال و شواهد بهتری ارائه می‌کرد،‌ آن هنگام در یک جامعه‌ی آزاد علمی، خود به خود جایگزین نظریه‌ی قبلی می‌شود. حال، آیا ممکن است نظریه‌ی تکامل و انتخاب طبیعی هم به چنین وضعیتی دچار شود و به یکباره پارادایم غالب زیست‌شناسان آکادمیک را بشکند؟ شواهد و مدارک زیست‌شناسان برای اثبات نظریه‌شان چیست؟

تغییرات جزئی و مداوم

شاید بهتر باشد ببینیم که نظریه‌ی تکامل و انتخاب طبیعی داروین دقیقا چه می‌گوید. این نظریه می‌گوید هر موجود زنده‌ای که به دنیا می‌آید، اندکی با والد یا والدینش متفاوت است. این تفاوت‌ها گاه در زندگی به موفقیت او کمک می‌کند و گاه جلوی موفقیت او را می‌گیرد. موفقیت یعنی اینکه خودش زنده بماند و بتواند تولید مثل کند؛ عدم موفقیت هم یعنی نتواند این کارها را انجام دهد. وقتی موجودات زنده برای غذا و جفت با یکدیگر رقابت می‌کنند، آن‌هایی که دارای بعضی مزیت‌های رقابتی نسبت به دیگران هستند، شانس بیشتری برای تولید مثل دارند. ولی آن‌هایی که مزیت رقابتی زیادی نسبت به دیگران ندارند، شانس تولید مثل‌شان کم می‌شوند. بنابراین در یک جمعیت خاص از موجودات زنده، کم‌کم ویژگی‌های مفید برای تضمین بقای نسل باقی می‌ماند و ویژگی‌های غیر‌مفید از بین می‌روند.

هر موجود زنده‌ای که به دنیا می‌آید، اندکی با والد یا والدینش متفاوت است. این تفاوت‌ها گاه در زندگی به موفقیت او کمک می‌کند و گاه جلوی موفقیت او را می‌گیرد

هر موجود زنده‌ای که به دنیا می‌آید، اندکی با والد یا والدینش متفاوت است. این تفاوت‌ها گاه در زندگی به موفقیت او کمک می‌کند و گاه جلوی موفقیت او را می‌گیرد

در مدت زمان طولانی، تغییراتی که آهسته‌آهسته‌ ایجاد شده‌اند، منجر به دگرگونی کامل یک جمعیت می‌شوند. دگرگونی می‌تواند آن‌قدر زیاد باشد که جمعیتی با ویژگی‌های کاملا جدید نسبت به چند نسل قبل ببینیم. یعنی اگر جمعیتی از موجودات زنده را اکنون زیر نظر قرار دهید، می‌بینید که در هر نسل آن‌ها، تغییرات کوچکی رخ می‌دهد. اگر مثلا برای صد هزار سال با آن‌ها خداحافظی کنید و سپس دوباره به دیدن آن‌ها بیایید، ممکن است با موجوداتی کاملا متفاوت از آن‌چه صد هزار سال پیش دیده بودید مواجه شوید. بدین معنی که در طی میلیاردها سال، کم‌کم کرم‌ تبدیل به ماهی، ماهی تبدیل به جانوران خشکی‌زی، جانوران خشکی‌زی تبدیل به پستانداران کوچک و پستانداران کوچک تبدیل به میمون‌ها شده‌اند. تکامل بر خلاف نام فارسی آن (کامل شدن)،‌ لزوما به معنی کامل شدن نیست. تکامل صرفا فرایندی مبنی بر تغییر صفات نسل به نسل موجودات زنده است، که در طول زمان به دگرگونی‌های بزرگ تبدیل می‌شود. احتمالا نام فارسی بهتر به جای تکامل، «فرگشت» است.

بگذارید آن‌طور که داروین می‌گوید، از باغچه‌ی خانه‌ی خود شروع کنیم. کتاب «منشاء انواع» چارلز داروین، نخستین بار در سال ۱۸۵۹ چاپ شد. او در این کتاب از خوانندگان خواسته که ذهن خود را بر روی باغچه‌ی خانه‌ی خود متمرکز کنند و لازم نیست به دل جنگل‌ها و بیشه‌های حاره‌ای بروند. در باغچه‌ی خانه به خوبی می‌توان دید که چگونه موجودات زنده‌ای مثل مرغ و خروس، صفات خود را به فرزندانشان منتقل می‌کنند. در ضمن همیشه فرزندان، نوه‌ها، نتیجه‌ها و الی آخر، تا حدی متفاوت از پدر و مادر و اجداد خود هستند. داروین ذهن مخاطب را به فرایند کشاورزی و دامداری متمرکز می‌کند و اینکه در طی نسل‌های زیاد، کشاورزان و دامداران کاری کرده‌اند که بتوانند محصولاتی پربارتر و دام‌هایی فربه‌تر و قوی‌تر داشته باشند.

تغییرات کوچک صفات در نسل‌های متوالی، پس از مدت زمان بسیار زیاد تبدیل به دگرگونی در خصوصیات جمعیت می‌شود

تغییرات کوچک در نسل‌های متوالی، پس از مدت زمان بسیار زیاد تبدیل به دگرگونی در خصوصیات جمعیت می‌شود

هرچند که دامداران با نظریه‌ی داروین آشنا نبودند، ولی در عمل کاری می‌کردند که تکامل در دام و کشت آن‌ها رخ می‌داد. برای مثال اگر آن‌ها ۱۰۰ مرغ می‌خواستند که بتوانند تخم زیادی بگذارند، باید نخست در جمعیت کنونی مرغ‌های خود، به دنبال تک و توک مرغ‌هایی که زیاد تخم می‌گذاشتند، می‌گشتند. سپس آن‌ها را جدا می‌کردند و سعی می‌کردند جوجه‌های آن‌ها را از بقیه جدا کنند تا آن‌ها با یکدیگر تولید مثل کنند. وقتی جوجه‌ها به دنیا می‌آمدند و بزرگ می‌شدند، دوباره باید بهترین آن‌ها در تعداد تخم را جدا می‌کردند تا تولید مثل کنند. بعد از مدتی و با گذشت چند نسل، جمعیتی از مرغ‌ها بوجود ‌آمد که زیاد تخم می‌گذاشتند. انسان، هزاران سال پیش مرغ را اهلی کرد. جالب این‌جاست که مرغ وحشی جنگلی، در طی یک سال فقط می‌تواند ۳۰ عدد تخم بگذارد و این در حالیست که مرغ‌های خانگی امروزی سالیانه حدود ۳۰۰ تخم می‌گذارند. بدین معنی که چون تخم مرغ غذای انسان بوده، در همزیستی با انسان، آن مرغ‌های اهلی باقی مانده‌اند که تخم‌های بیشتری می‌گذاشتند.

یک جوجه، از جنبه‌های زیادی شبیه والدین خود است. او به طور کامل یک جوجه است و مثلا یک مورچه‌خوار نیست! در حقیقت این جوجه، نسبت به جوجه‌های دیگر کاملا به والدینش شبیه‌تر است. با این حال نکته این‌جاست که او به والدینش «شبیه» است و یک «کپی» از آن‌ها نیست. «استیو جونز» (Steve Jones) از کالج دانشگاهی لندن می‌گوید: «تکامل دقیقا همین است. یک‌ سری اشتباهات متوالی که روی هم انباشته می‌شوند.» ممکن است فکر کنید که تغییرات ممکن است زمانی متوقف شود، ولی داروین در کتابش نوشته: «هنوز هیچ مدرکی وجود ندارد که در آن دیده باشیم تغییرات موجودات زنده،‌ در طی نسل‌های مختلف متوقف شود. حتی قدیمی‌ترین گیاهانی که برای کشاورزی کاشته‌ایم، مثل گندم، هنوز گوناگونی‌های متفاوتی تولید می‌کنند. هنوز قدیمی‌ترین حیواناتی که اهلی کرده‌ایم، گاهی اوقات دچار تغییرات بارز می‌شوند.» تنها مسئله‌ای که وجود دارد این است که فرایند تکامل بسیار آهسته رخ می‌دهد و برای اینکه اثر آن را به درستی حس کنید، باید مدت زمان خیلی زیادی صبر کنید. مدت زمانی که بیشتر از عمر یک انسان طول می‌کشد و در ابعاد بزرگ، بیشتر از عمر گونه‌ی انسان هوشمند رخ داده است. برای دیدن شواهد و مدارک، تنها راه ما رجوع به فسیل‌های هزاران و میلیون‌ها ساله است.

مرغ وحشی جنگلی جد مرغ‌های خانگی ما است و در سال فقط ۳۰ تخم می‌گذارد. فقط آن مرغ‌هایی توانستند با انسان زندگی کنند که تخم‌های بیشتری می‌گذاشتند. به همین دلیل نیز اکنون مرغ‌های خانگی سالی تا ۳۰۰ تخم می‌گذارند

مرغ وحشی جنگلی جد مرغ‌های خانگی ما است و در سال فقط ۳۰ تخم می‌گذارد. فقط آن مرغ‌هایی توانستند با انسان زندگی کنند که تخم‌های بیشتری می‌گذاشتند. به همین دلیل نیز اکنون مرغ‌های خانگی سالی تا ۳۰۰ تخم می‌گذارند

کتاب تاریخ

فسیل‌ها، در حقیقت نقشی از بدن موجودات زنده در سنگ‌ها هستند. بدین ترتیب که وقتی موجود زنده می‌میرد، سخت‌ترین قسمت‌های بدن او مثل استخوان‌ها باقی می‌ماند، این قسمت‌های سخت، روی سنگ یا زمین باقی می‌مانند و روی آن‌ها با لایه‌ی دیگری از خاک پوشیده می‌شود. لایه‌های بالایی روی قسمت‌های سخت فشار می‌آورند و آن‌ها همان‌جا مدفون می‌شود. هرچند که پس از مدتی بالاخره این قسمت‌های سخت بدن هم از بین می‌روند، ولی نقش آن‌ها مثل قالب بر سنگ بالایی و پایینی ثبت می‌شود. در مناطقی که سنگ‌های رسوبی دارند و زمانی کف دریاها و اقیانوس‌ها را شکل می‌داده‌اند، لایه‌های سنگ یکی یکی طی هزاران و میلیون‌ها سال روی هم شکل گرفته‌اند. بدین ترتیب لایه‌های سنگ پایین‌تر، قدیمی‌تر هستند و در بین آن‌ها می‌توان فسیل‌های باستانی‌تری پیدا کرد. وقتی فسیل‌ها در لایه‌های مختلف را بررسی می‌کنیم، می‌بینیم که اشکال زندگی در دوره‌های مختلف متفاوت بوده است.

قدیمی‌ترین فسیل‌هایی که می‌توانیم پیدا کنیم، از موجودات زنده‌ی تک سلولی مثل باکتری‌ها هستند. موجودات زنده‌ی پیچیده‌تر مثل حیوانات و گیاهان، خیلی بعدتر و در لایه‌های بالاتر بوجود آمدند. در بین حیوانات، فسیل‌ ماهی‌ها، قدیمی‌تر از دوزیستان، پرندگان و پستانداران است. فسیل نخستی‌ها (شامل میمون‌ها)، فقط در صخره‌های جوان‌تر پیدا می‌شود. جونز می‌گوید: «بهترین مدارک و شواهد در تایید تکامل، فسیل‌ها هستند. تقریبا در یک-ششم کتاب منشاء انواع نیز از فسیل‌ها نام برده شده است.»

فسیل‌ها آزمایشگاه نظریه‌ی تکامل و انتخاب طبیعی هستند

فسیل‌ها آزمایشگاه نظریه‌ی تکامل هستند. دانشمندان می‌توانند از این راه روند تغییر و تحول موجودات زنده‌ای که اکنون منقرض شده‌اند را ببینند

با مطالعه‌ی دقیق فسیل‌ها، دانشمندان توانسته‌اند بسیاری از گونه‌هایی که اکنون وجود دارند را به گونه‌های منقرض شده ربط دهند. بدین ترتیب دریافته‌اند که کدام‌یک، از نوادگان کدام گونه‌ی منقرض شده‌اند. برای مثال در سال ۲۰۱۴، پژوهشگران، گونه‌ی گوشتخوار ۵۵ میلیون ساله‌ای به نام «دورمالوسیون» (Dormaalocyon) را جد مشترک شیر، ببر و خرس دانستند. آن‌ها این موضوع را از روی دندان‌های آن‌ها متوجه شدند. دندان شیر، ببر، خرس و آن گونه‌ی منقرض شده‌ی ۵۵ میلیون ساله خیلی شبیه به هم است. ممکن است هنوز قانع نشده باشید و بگویید که آن‌ها صرفا دندان‌هایی مشابه دارند و این دلیل نمی‌شود که از یک جد مشترک باشند. ما چطور می‌توانیم بفهمیم که یک گونه به گونه‌ای دیگر تبدیل شده است؟

جونز می‌گوید: «اگر به بیشتر یافته‌های فسیلی نگاه کنید، متوجه می‌شوید که یک شکل از فسیل به تعداد زیاد پیدا می‌شود که این نشانگر وجود یک گونه‌ی غالب در محیط است. سپس با یک مجموعه فسیل جدید مواجه می‌شوید که کاملا با فسیل قبلی که به مدت زمان زیاد وجود داشته تفاوت می‌کند. ولی وقتی که ما باقی‌مانده‌های فسیلی بیشتری را بررسی کردیم، متوجه فسیل‌های زیادی شدیم که «فسیل‌های دوران گذار» بودند.» این حلقه‌های گم شده،‌ در حقیقت خانه‌های نیم‌ساخته‌ی بین گونه‌های شناخته شده هستند. برای مثال، پرندگان از نوادگان دایناسورها هستند و دانشمندان برای سال‌ها سعی می‌کردند به دنبال فسیل گونه‌های میانی بگردند. در سال ۲۰۰۰، گروهی چینی از آکادمی علوم این کشور، دایناسور کوچکی به نام «میکرورپتور» (Microraptor) پیدا کرد که مثل پرندگان امروزی پر داشت ولی نمی‌توانست پرواز کند، این دایناسور یک گونه‌ی میانی بود.

البته می‌توان فرایند تکامل گونه‌ای جدید را به صورت زنده نیز تماشا کرد. «ریچارد لنسکی» (Richard Lenski) از دانشگاه میشیگان، در حال انجام طولانی‌ترین آزمایش تکامل است. از سال ۱۹۸۸، لنسکی در حال بررسی ۱۲ جمعیت از باکتری «اشریشیا کولی» (Escherichia Coli) در آزمایشگاه خود است. باکتری‌ها در دستگاه‌های مخصوصی قرار دارند و دائما تغذیه می‌شوند. گروه آقای لنسکی، هر چند وقت یک‌بار از آن‌ها نمونه‌برداری و نمونه‌ها را فریز می‌کند. باکتری‌های اشریشیا کولی امروزی این آزمایشگاه، با اشریشیا کولی‌های سال ۱۹۸۸ تفاوت‌های اساسی دارند. لنسکی می‌گوید: «در همه‌ی ۱۲ جمعیت، باکتری‌ها خیلی سریع‌تر از اجداد ۲۷ سال پیش خود رشد می‌کنند.» در حقیقت باکتری‌ها کاملا با مواد مغذی و شیمیایی که در آزمایشگاه به آن‌ها داده می‌شود سازگار شده‌اند. لنسکی ادامه می‌دهد: «این مدرکی بسیار موثق در تایید نظریه‌ی داروین است. اکنون بعد از گذشت ۲۷ سال، باکتری‌های ما در حدود ۸۰ درصد سریع‌تر از اجدادشان رشد می‌کنند.»

از سال ۱۹۸۸ جمعیت‌هایی از باکتری اشرشیا کولی طی یک آزمایش بلندمدت تکامل کشت داده می‌شوند. جمعیت‌های امروزی، تفات‌هایی اساسی با جمعیت‌های ۲۷ سال پیش دارند.

از سال ۱۹۸۸ جمعیت‌هایی از باکتری اشرشیا کولی طی یک آزمایش بلندمدت تکامل کشت داده می‌شوند. جمعیت‌های امروزی، تفاوت‌هایی اساسی با جمعیت‌های ۲۷ سال پیش دارند.

در سال ۲۰۰۸ گروه لنسکی اعلام کردند که باکتری‌ها جهشی بزرگ کرده‌اند. محیط‌کشتی که باکتری‌ها در آن زندگی می‌کنند، دارای ماده‌ای شیمیایی به نام «سیترات» است. اشریشیا کولی نمی‌تواند سیترات را هضم کند. ولی بعد از ۳۱ هزار و ۵۰۰ نسل که در آزمایشگاه زندگی کرده‌اند، یکی از ۱۲ جمعیت توانست سیترات را هضم کند.  لنسکی می‌گوید: «سیترات همیشه در ماده‌ی مغذی آن‌ها وجود داشت. همه‌ی جمعیت‌ها فرصت این که سیترات را هضم کنند، داشتند. ولی فقط یکی از جمعیت‌ها موفق به این کار شد.» این دقیقا جایی بود که نمونه‌های فریز شده به کار می‌آمدند. گروه لنسکی می‌توانست به نمونه‌های فریز شده مراجعه کند و روند تکاملی باکتری‌ها برای هضم سیترات را بررسی کند. لنسکی در بررسی‌هایش بر روی نمونه‌های فریز‌ شده‌ی باکتری‌ها، از ابزاری استفاده کرد که در زمان داروین وجود نداشت. این ابزار چیزی نیست جز ژنتیک!

آیا فرایند تکامل و انتخاب طبیعی در حیات جاری است؟ (بخش دوم)

آیا فرایند تکامل و انتخاب طبیعی در حیات جاری است؟ (بخش دوم)

همه‌ی موجودات زنده، ژن‌ها را به صورت مولکول‌های DNA حمل می‌کنند. ژن‌ها شکل رشد و نمو موجودات زنده را کنترل می‌کنند و از والدین به فرزندان منتقل می‌شوند. وقتی که یک مرغ تخم می‌گذارد، از طریق ژن‌هایش صفات خود را به فرزندان منتقل می‌کند. در یک قرن گذشته، دانشمندان ژن‌های گونه‌های مختلف را به صورت کاتالوگ در آورده‌اند. همه‌ی موجودات زنده، اطلاعات را به یک روش در DNA خود ذخیره می‌کنند. آن‌ها این کار را با «کدگذاری ژنتیکی» انجام می‌دهند. موجودات زنده، اشتراکات ژنتیکی زیادی با یکدیگر دارند. هزاران نمونه از ژن‌هایی که در DNA انسان وجود دارد، در دیگر موجودات زنده، حتی گیاهان و باکتری‌ها هم یافت می‌شود.

جهش ژنتیکی

این دو واقعیت بدین معنی هستند که همه‌ی موجودات زنده‌ی روی زمین، از یک جد مشترک ریشه گرفته‌اند. «آخرین جد مشترک» که میلیاردها سال پیش زندگی می‌کرد. با مقایسه‌ی ژن‌های مشترک موجودات زنده‌ی مختلف، می‌توانیم رابطه‌ی آن‌ها را با یکدیگر متوجه شویم. برای مثال، انسان با نخستی‌ها ژن‌های مشترک بیشتری نسبت به دیگر موجودات زنده دارد؛ این اشتراک چیزی در حدود ۹۶ درصد است. «کریس استرینگر» (Chris Stringer) از موزه‌ی تاریخ طبیعی لندن می‌گوید: «به سختی‌ می‌توان این اشتراک ژن‌ها را از روش دیگری، به جز اینکه موجودات زنده همه از یک جد مشترک هستند و در طول زمان تغییرات پیاپی داشته‌اند، توضیح داد.»

ما می‌توانیم با رهگیری ژن‌ها، جزئیات تغییرات تکاملی را بررسی کنیم. «نانسی موران» (Nancy Moran) از دانشگاه تگزاس در آستین می‌گوید: «شما می‌توانید انواع مختلف باکتری را مقایسه و ژن‌های مشترک آن‌ها را پیدا کنید. وقتی این ژن‌ها را شناختید، می‌توانید به چگونگی تکامل آن‌ها در انواع مختلف جمعیت‌ها پی ببرید.» وقتی که لنسکی به نمونه‌های فریز شده‌ی باکتری‌ها مراجعه کرد، متوجه شد باکتری‌هایی که توانایی هضم سیترات را پیدا کرده بودند، تغییرات زیادی در DNA شان ایجاد شده بود. تغییراتی که در دیگر باکتری‌ها نبود، به این تغییرات، «جهش ژنتیکی» می‌گویند.

به تغییرات اتفاقی در DNA موجودات زنده، چهش ژنتیکی می‌گویند

به تغییرات اتفاقی در DNA موجودات زنده، چهش ژنتیکی می‌گویند

البته یک جهش ژنتیکی خاص منجر به امکان هضم سیترات نشد، بلکه یک سلسله جهش‌های ژنتیکی باعث بروز این ویژگی شد. این زنجیره‌ی پیچیده‌ی جهش‌های ژنتیکی،‌ توضیح می‌دهد که چرا فقط یکی از دوازده جمعیت آزمایشگاهی توانستند قابلیت هضم سیترات را بدست آورند. این در ضمن نکته‌ای بسیار مهم درباره‌ی تکامل را بیان می‌کند. احتمال برداشتن یک گام تکاملی خاص، خیلی کم است، ولی اگر موجودات زنده‌ی زیادی در یک گونه داشته باشیم، ممکن است یکی از آن‌ها موفق به برداشتن آن گام بشود. باکتری‌های گروه آقای لنسکی نشان دادند که تکامل می‌تواند به موجودات زنده، قابلیت‌های کاملا جدیدی بدهد. با این حال تکامل همیشه منجر به اتفاقات بهتر نمی‌شود.

موران می‌گوید: «جهش‌هایی که منجر به تغییرات مثبت و بهبود زندگی موجودات زنده می‌شوند، معمولا خیلی نادر هستند. در حقیقت، بیشتر جهش‌ها یا هیچ تاثیری در روند زندگی ندارند، یا اینکه کاملا برای زندگی او مضر هستند.» وقتی باکتری‌ها در محیط منزوی آزمایشگاه زندگی می‌کنند، گاهی اوقات دچار جهش‌های ژنتیکی خیلی بدی می‌شوند. در طول زمان این جهش‌های منفی ممکن است باعث نابودی جمعیت شود. موران می‌گوید: «این دقیقا فرایند تکامل را نشان می‌دهد. تکامل همیشه به معنی سازگاری با محیط و بهتر شدن زندگی نیست، بلکه اوضاع را می‌تواند کاملا خراب کند.» جالب این‌جاست که تکامل گاهی اوقات باعث می‌شود که موجودات زنده بعضی از قابلیت‌های خود را از دست بدهند. مثلا، بعضی از جانورانی که طی نسل‌های متعدد در غارها زندگی کرده‌اند، چشمان خود را از دست داده‌اند و نابینا شده‌اند. ممکن است عجیب به نظر برسد، احتمالا تصور قبلی ما این بود که تکامل به معنی بهتر و پیچیده‌تر شدن موجودات زنده است، ولی این چیزی نیست که در واقعیت رخ می‌دهد.

آن ماهی که در محیط تاریک غار می‌زیسته نیازی به چشم نداشته و بنابراین آن را از دست داده

آن ماهی که در محیط تاریک غار می‌زیسته نیازی به چشم نداشته و بنابراین آن را از دست داده

تصور بهتر شدن موجودات زنده در طی تکامل را باید به زمان دانشمندی به نام «ژان باپتیست لامارک» (Jean Baptiste Lamarck) مربوط دانست. او کسی است که پیش از داروین ایده‌ی تکامل موجودات زنده را مطرح کرده بود. اتفاقا ایده‌ی او بر ذهنیت داروین تاثیر خیلی زیادی گذاشت. با این حال او برخلاف داروین اعتقاد داشت که موجودات زنده همواره در تکامل و ارتباط با محیط‌زیست خود بهتر می‌شوند و در کل به صورت ذاتی به دنبال بهبود هستند. آن‌طور که لامارک می‌گوید، چون اجداد زرافه‌ها برای خوردن برگ‌های درختان بلند، سرهای خود را می‌کشیدند، گردن زرافه‌های امروزی دراز شده است. داروین نامه‌ای به لامارک نوشت و به او گفت که نظریه‌اش بی‌معنی است. جونز می‌گوید: «نظریه‌ی لامارک قابل آزمایش نیست. منظور لامارک از اینکه موجودات زنده می‌خواهند بهبود پیدا کنند چه بود؟ چگونه می‌شد این را آزمایش کرد؟» داروین یک نظریه‌ی جایگزین داشت؛ نظریه‌ی «انتخاب طبیعی»، توضیحی کاملا متفاوت درباره‌ی گردن دراز زرافه‌ها می‌داد.

یکی از اجداد زرافه‌های مدرن که احتمالا حیواناتی بیشتر شبیه به گوزن یا بز کوهی بودند را تصور کنید. اگر جایی که این جانور زندگی می‌کرده، پر از درختان بلند بوده، آن‌هایی که گردن‌های بلندتری داشتند می‌توانستند غذای بیشتری بدست آورند و در نتیجه شانس بیشتری برای تولید نسل داشته باشند. بنابراین بعد از گذشت چند نسل، همه‌ی حیوانات این مکان، اندکی گردن‌های بلند‌تری نسبت به نسل قبل داشتند. چرا که حیوانات با گردن کوتاه‌تر، شانس بقای کمتری داشتند و بنابراین نمی‌توانستند تولید مثل کنند و ژن‌های خود را به نسل بعدی منتقل کنند. ولی آن‌هایی که گردن بلند داشتند، می‌توانستند این ژن خود را که باعث می‌شد با محیط سازگارتر باشند به نسل بعد منتقل کنند.

تنها زرافه‌هایی باقی ماندند که گردن بلندتر داشتند و می‌توانستند برگ درختان را بخورند

تنها زرافه‌هایی باقی ماندند که گردن بلندتر داشتند و می‌توانستند برگ درختان را بخورند

در مدت زمان زیاد، همچنان آن‌هایی که گردن‌های بلندتری داشتند، بهتر تغذیه و در نتیجه تولید مثل کرده‌اند و بنابراین اکنون شاهد زرافه‌های گردن دراز هستیم. جهش‌های ژنتیکی رخ داده، می‌تواند همان‌قدر که برای گردن‌های بلند رخ داده برای کوتاه شدن گردن‌ها هم رخ داده باشد، با این حال مسئله این است که فقط‌ آن‌هایی که گردن بلند داشتند می‌توانستند در محیط دوام بیاورند و گردن‌ کوتاه‌ها از بین می‌رفتند.

حیواناتی مثال زرافه‌ها خیلی جالب هستند، چرا که به نظر می‌رسد کاملا با محیط سازگار شده‌اند. آن‌ها در مکان‌هایی زندگی می‌کنند که درختان بلند هستند و برگ‌ها در ارتفاع خیلی زیاد قرار دارند. بنابراین گردن بلند ابزاری مناسب برای رسیدن به این درختان است. موران می‌گوید: «این تصویری است که معمولا مردم را گمراه می‌کند. چرا که خیلی بی‌نقص و از پیش طراحی شده به نظر می‌رسد. با این حال اگر از نزدیک‌ نگاه کنید، این سازگاری بزرگ، نتیجه‌ی یک سری تغییرات کوچک و زنجیروار است. بدین ترتیب می‌فهمید که خیلی هم برنامه‌ریزی شده نبوده است. بلکه عجیب هم بوده و می‌تواند به چیزهای عجیب‌تر هم ختم شود.»

ما اکنون همه‌ی مدارک را داریم و وقتی آن‌ها را در کنار یکدیگر قرار می‌دهیم، متوجه می‌شویم که فرایند تکامل در حیات روی زمین جاری است. جهش‌های ژنتیکی اتفاقی باعث تغییرات در صفات می‌شوند. این تغییرات کم‌کم منجر به بوجود آمدن گونه‌های جدید می‌شوند. بیشتر این تغییرات تحت تاثیر انتخاب طبیعی، منجر به از بین رفتن موجوداتی که برای زندگی در یک زیست‌بوم مناسب نیستند، می‌شوند.

باور دانشمندان این است که انسان هوشمند در آفریقا بوجود آمد و سپس به سراسر کره‌ی زمین مهاجرت کرد. اولین انسانی که آفریقا را ترک کرد، با دیگر گونه‌های انسان‌، مثل نئاندرتال‌ها تولید مثل کرد. به همین دلیل نیز مردمی که در اروپا و آسیا زندگی می‌کنند، ژن‌های انسان‌های نئاندرتال را به همراه خود دارند؛ ولی آفریقایی‌ها ژن نئاندرتال‌ها را ندارند. همه‌ی این‌ها هزاران سال پیش رخ داد، با این حال داستان تمام نشده و تکامل همچنان در جریان است.

همه‌ی موجودات زنده از یک جد مشترک ریشه گرفته‌اند

همه‌ی موجودات زنده از یک جد مشترک ریشه گرفته‌اند

برای مثال در دهه‌ی ۵۰ میلادی، پزشکی بریتانیایی به نام «آنتونی آلیسون» (Anthony Allison)، یک اختلال ژنتیکی به نام «کم‌خونی داسی شکل» را بررسی می‌کرد. این اختلال در بین مردم آفریقا رایج است. افرادی که از این بیماری رنج می‌برند، گلوبول‌های قرمز خونشان شکل عادی ندارد و بنابراین نمی‌توانند اکسیژن حمل کنند. آلیسون فهمید که در شرق آفریقا، دو گروه از مردم وجود دارند که یک گروه در مناطق مرتفع‌تر و گروهی دیگر در مناطق پست‌تر زندگی می‌کنند. افرادی که در مناطق پست زندگی می‌کردند، بیشتر به این بیماری مبتلا بودند.

مشخص شد مردمی که دارای اختلال کم‌خونی داسی شکل بودند، در حقیقت یک مزیت نسبت به بقیه داشتند. این اختلال آن‌ها را از ابتلا به بیماری مالاریا مصون می‌کرد. مالاریا نوعی بیماریست که از یک نوع پشه به انسان منتقل می‌شود و امکان ابتلا به آن برای مردمی که در مناطق پست و دشت‌ها زندگی‌ می‌کنند بیشتر است. برای این مردم، کم‌خون بودن بر ابتلا به مالاریا می‌ارزیده و به نوعی، طبیعت ترجیح داده که به جای ابتلا به بیماری مالاریا، دچار کم‌خونی باشند. در عوض، مردمی که در مناطق مرتفع زندگی می‌کردند در خطر ابتلا به مالاریا نبودند. بدین معنی که اختلال کم‌خونی داسی شکل هیچ مزیتی برای آن‌ها نداشته است.

البته پرسش‌های زیادی درباره‌ی تکامل وجود دارد که هنوز پاسخی برای آن‌ها یافت نشده است. ولی با فسیل‌های بهتر و دانش بیشتر در حوزه‌ی ژنتیک، شاید روزی پاسخ آن‌ها را دریابیم. چیزی که اکنون زیست‌شناسان آکادمیک می‌دانند این است که تکامل یک واقعیت در طبیعت و زندگی روی زمین است. بنابراین این‌بار وقتی در خیابان راه می‌روید و به گل‌ها، سبزه‌ها، درختان و حیوانات نگاه می‌کنید، می‌توانید به فکر فرو روید که همه‌ی این‌ها چگونه بوجود آمده‌اند. هریک از موجودات زنده‌ای که می‌بینید، هرچند که حشره‌ای کوچک یا گربه‌ای بزرگ باشد،‌ جدیدترین نسل از یک خانواده‌ی باستانی است. اجداد آن‌ها به حدود ۳ میلیارد سال قبل باز می‌گردد؛ به سپیده‌دم حیات.

  • موافقین ۳ مخالفین ۱
  • ۹۴/۱۰/۰۴
  • ۲۹۲ نمایش
  • Pooria Masoumi

نظرات (۱)

  • علی باقری ولوجردی
  • خیلی جالب بود مرسی
    یا علی

    پاسخ:
    ممنون 
    یا علی
    ارسال نظر آزاد است، اما اگر قبلا در بیان ثبت نام کرده اید می توانید ابتدا وارد شوید.
    شما میتوانید از این تگهای html استفاده کنید:
    <b> یا <strong>، <em> یا <i>، <u>، <strike> یا <s>، <sup>، <sub>، <blockquote>، <code>، <pre>، <hr>، <br>، <p>، <a href="" title="">، <span style="">، <div align="">
    تجدید کد امنیتی