|
تكامل چیست؟ |
|
منابع آنلاین برای مطالعه بیشتر
مقدمه تكامل یا فرگشت (evolution) یک نظریه ی علمی در مورد منشاء گونه ها و تحولات عالم جانداران است. نظریه ی تكامل در تعارض آشكار با باورهای دینی است.(ن.ك تعارض های تكامل و دین) به همین دلیل مورد انتقاد، تحریف و كج فهمی بسیاری از مؤمنان قرار گرفته است و آنان سعی كرده اند با انتقادهای بی اساس این نظریه را باطل جلوه دهند.(ن.ک. هفت انتقاد بی اساس به نظریه تكامل) در این نوشتار سعی شده این نظریه به ساده ترین شكل ممكن، توضیح داده شود. شاید ریشه ی برخی از كج فهمی های فارسی زبان ها از این نظریه، ترجمه ی غلط انداز واژه evolution به "تكامل" یا "فرگشت" است. این لغت به معنی "بر آمدن" و اشاره به بوجود آمدن چیزی از چیز دیگر دارد، مثل بوجود آمدن بخار از آب. برخلاف تصور عموم، نظریه ی "برآمدن" به معنای اخلاقی و حاکی از "کمال یافتن" جانداران نیست. این واژه هیچ بار اخلاقی ندارد بلكه تنها تغییر جاندارن را برای انطباق بیشتر با محیط نشان میدهد. متاسفانه واژه ی تكامل به عنوان یك غلط رایج جا افتاده است. پس در این نوشتار هم به ناچار از این واژه ی اشتباه برانگیز اما رایج استفاده میشود.
چرا نظریه تكامل انقلابی در علم پدید آورد؟ ارسطو (384- 322 ق.م) طبیعت را معجونی از امیال و غایات میدانست، مثلاً تبخیر آب را به این علت میدانست كه آب برای رسیدن به كمال به سمت بالا حركت میكند یا می گفت سنگ به این علت به پایین می افتد که می خواهد به جایگاه طبیعی برسد خود که پایین است ؛ یا تیر به این علت مدتی پس از پرتاب به زمین می افتد که میل طبیعی اجسام به سکون است. تبیین های ارسطویی نمونه ی نگاه غایت انگار به جهان است. غایت انگاری یک نگاه پیشاعلمی به جهان است. غایت انگار همه ی اجزای طبیعت را مانند انسان ها دارای امیال و مقاصد می داند. درست مانند کودکی که فکر می کند اسباب بازی هایش هم مانند خودش گرسنه و ناراحت می شوند. غایت انگاری دو هزار سال پس از ارسطو هم بر طرز تفكر جامعه بشری سایه افكند و فرهنگ ها و ادیان جهان را تحت تاثیر قرار داد. این جهان بینی انسان را مركز و محور جهان میدانست[1]. نمونه های فراوانی از این نگرش را در كتابهای مقدس و ادبیات ملل میتوان یافت: سوره بقره آیه 189: درباره هلالهای ماه می پرسند ، بگو : برای آن است که مردم وقت کارهای خویش و زمان حج را بشناسند. سوره انعام آیه 97: اوست خدایی که ستارگان را پدید آورد تا به آنها در تاریکیهای خشکی و، ودریا ، راه خویش را بیابید. حق تعالی كاین سماوات آفرید از برای رفع حاجات آفرید (مولوی) ابر و باد و مه و خورشید و فلك در كار اند تا تو نانی به كف آری و به غفلت نخوری (سعدی)
واین زمین مضطرب محتاج كوه[2] گر نبودی نافریدی پر شكوه (مولوی) نیوتون با نشان دادن قانون مندی حركتهای فیزیكی نشان داد كه همه ی كار جهان برای منفعت انسان نیست. قانون های نیوتون نشان میداد كه حركت های ابر و باد و مه و خورشید تنها و تنها به علت تاثیر نیروهای طبیعی بر آنهاست. این حركت علمی سرآغاز تحول فكری اروپا شد. اندیشه ی علمی و روش تجربی، بنیان معارف باستانی را برافکنند و پیشرفت های روز افزون مغرب زمین آغاز شد[3]. نیوتون مکانیک ارسطویی را باطل کرد، اما ابطال کامل زیست شناسی ارسطویی کار شگرف داروین بود. ارسطو فکر می کرد که گونه های جانداران از ابتدای جهان به صورت کنونی از هم جدا بوده اند، چون هیچ کس ندیده که میمونی انسان بزاید. میمون همیشه میمون می زاید! در میانه ی قرن نوزدهم دنیای فیزیك و شیمی دنیای قانونها بود اما قوانین حاکم بر جهان جانداران هنوز در پرده ای از ابهام بودند. داروین نشان داد كه چگونه موجودات زنده طی یک فرایند کاملاً طبیعی تکامل یافته اند. به گفته ی خود او: " ایجاد گرامی ترین چیزهایی که می شناسیم، یعنی ایجاد جانداران عالی، مستقیماً محصول ستیزه ی طبیعت، قحطی و مرگ است."[4] امروزه دانش زیست شناسی با صراحت اعلام میكند كه حیات در عین پیچیدگی، جلوه ای از واكنشهای شیمیایی و فیزیكی است. آن مدعیان كه دُر معنی سُفتند و از چرخ به گونه گون سخنها گفتند آگه چو نبودند ز اسرار نهان با خود زَنَخی زدند و آخر خفتند خیام[5] تكامل زیست شناسی را از علمی مشاهده ای و توصیفی به علمی فعال و تجربی تبدیل كرد. زیست شناسِ پیش از داروین جانداران را تنها مشاهده یا حداكثر تشریح میكرد. او تنها نظاره گر بود؛ نه می توانست تحلیل کند، و نه به چراها و چگونه ها[6] پاسخ گوید. داروین راهی را نشان داد كه در آن باید به هر جانور، اندام تا مولكول زیستی به شكل یك سوال نگریست. باید همه اطلاعات را تحلیل كرد و به جواب رسید. شیوه تفكر داروینی تاثیر عمیقی بر ادراك دانشمندان همه ی علوم تجربی و انسانی بر جای گذاشت. چارلز داروین (1809-1882) زیست شناس بریتانیایی، پس از سی سال مطالعه و بررسی شواهد سفر تحقیقاتی پنج ساله اش به دور دنیا، در سال 1859 نظریه ی تكامل را در تاثیر گذارترین كتاب تمام دورانها، یعنی "منشاء انواع بوسیله به انتخاب طبیعی"[7] به جهان علم عرضه كرد[8].
شکل 1 نظریه تكامل داروین را میتوان به صورت زیر خلاصه كرد: 1- تعداد زادگان (نوزادان) بیشتر از والدین است. 2- تعداد افراد در جمعیت تقریباً عددی ثابت است. 3- زادگان تفاوتهایی جزئی با والدین خود دارند. 4- تنها زادگانی زنده می مانند كه سازش بیشتری با محیط داشته باشند. در طبیعت، افرادی كه مزیتی هرچند اندك، بر دیگران داشته باشند شانس بیشتری برای زنده ماندن و تولید مثل دارند. در دراز مدت نسل این افراد، جمعیت غالب گونه را تشكیل خواهد داد. داروین این فرایند را انتخاب طبیعی نامید. با پیشرفت فزاینده ی علوم مختلف، نظریه ی تكامل نیز منسجم تر شد و حیطه های جدیدی مانند علم ژنتیك و زیست شناسی مولكولی را در بر گرفت. امروزه از نظریه ی پیشرفته تر تكامل تحت عنوان "تلفیق نوین" یا "سنتز جدید" استفاده میشود.
یك CD صوتی حاوی اطلاعات لازم برای پخش موسیقی است اما سر و صدا نمیكند! برای شنیدن موسیقی باید اطلاعات CD را در دستگاهی اجرا كرد. ژن ها هم حاوی اطلاعات هستند و برای انجام كار باید این اطلاعات اجرا بشود. به بیان علمی باید ژن بیان بشود. بیان شدن ژن بدین صورت است كه از روی اطلاعات موجود بر روی ژن، پروتئین ساخته میشود و پروتئین ها هر کدام كاری را در بدن انجام میدهند. ژن قسمتی از مولكولی خطی به نام DNA است كه اطلاعات لازم برای ساخت یك پروتئین را در خود دارد. این اطلاعات در DNA به وسیله توالی مشخصی از چهار كد مختلف حفظ میشود. DNA از چهار زیر واحد آدنین(A) ، تیمین (T) ، سیتوزین(C) و گوانین (G) تشكیل شده است.
شکل 2
به مجموعه ی كل DNA های موجود در سلول ژنوم گفته میشود. ژنوم اطلاعات لازم برای تمام اعمال سلول را در خود دارد. ژنوم باكتری ها به صورت یك DNA خطی و حلقوی است اما ژنوم دیگر جانداران بصورت چندین قطعه جداگانه است كه كروموزوم نامیده میشوند.
شکل 3 گفتیم كه DNA دارای توالی مشخصی از چهار كد است. هر گونه تغییر در این كدها جهش نام دارد. عوامل گوناگونی میتوانند جهش ها را بوجود آورند. برخی مواد شیمیایی (كه در درون سلول ها هم وجود دارد) جهش زا هستند. عوامل فیزیكی مانند حرارت و پرتوهای ماوراءبنفش و پرتوهای رادیواكتیو نیز جهش زا هستند. جهش در فرایند تولید مثل نیز رخ میدهد. در تولید مثل، كد ژنتیكی باید دو برابر شود ولی در این فرایند اشتباه هایی هم رخ میدهد و موجب میشود كه كپی دقیقاً برابر با اصل نباشد. جهش ها انواع گوناگونی دارند. تغییر در یك حرف از كد ژنتیكی جهش نقطه ای نامیده میشود. جهش های وسیعتر مجموعه ای از كدها را دستخوش تغییر میكنند. تغییر در كروموزوم ها به طور همزمان چند هزار ژن را تغییر میدهد. یكی از مهمترین انواع این جهش ها مضاعف شدن است. در مضاعف شدن دو نسخه از یك ژن بوجود می آید. هر یك از این ژنها میتوانند جداگانه دستخوش جهش های جدید شوند و بدین ترتیب با حفظ ژن قبلی، ژن جدیدی به ژنوم جاندار اضافه شود كه اندكی با ژن قبلی فرق دارد. بیش از نود درصد از جهشها مضر هستند. اما باقی جهش ها كم اثر، بی اثر یا مفیدند. جهش های مضر اغلب موجب مرگ جاندار میشود و به نسل بعد انتقال پیدا نمیكند اما جهش های كم اثر، بی اثر و مفید به نسل بعد منتقل میشوند.
شکل 4
شکل 5 باكتریها و برخی تك سلولی ها تولید مثل غیر جنسی دارند. در این شیوه ژنوم فرزندان با والدین كاملاً شبیه هم است و تكامل فقط به جهش ها بستگی دارد. اما در تولید مثل جنسی، فرزند نیمی از ژنهایش را از پدر و نیم دیگر را از مادر دریافت میكند. این سیتم دو مزیت تكاملی دارد: الف) ایجاد تنوع در جاندار تنها وابسته به جهش نیست. ب)ژنها در میان جمعیت توزیع میشوند.
تصویر 6 فرض كنید در شهری همه مردم ژن A را دارند. در اثر جهش در یك نفر از آنها ژن A به B تبدیل میشود. این فرد پس از ازدواج ژن B را به فرزندانش منتقل میكند. پس از گذشت چند قرن با ازدواج و زاد و ولد های مكرر ژن B در سطح شهر پراكنده شده است به طوری كه مثلاً 90% درصد از مردم ژن A و 10% باقیمانده ژن B را دارند. به همین ترتیب هر ژن جدیدی در میان جمعیت پراكنده می شود.
تصویر 7 به دلیل محدود بودن جمعیت هر جاندار همه ی نوزادان توانایی زنده ماندن را ندارند. در مثال بالا فرض كنید ژن A عامل لاغری بوده و ژن B چاقی را بوجود می آورد. با فرا رسیدن عصر یخبندان، چاق ها دارای مزیت ذخیره سازی غذا هستند و لاغرها بیشتر میمیرند. بنابراین صاحبان ژن B بیشتر زنده میمانند. پس توزیع ژن در جمعیت دگرگون میشود به شكلی كه 90% ژن B را دارند. با پایان یخبندان، چاقی نه تنها مفید نیست بلكه دردسر ساز است. همین امر دوباره توزیع ژن A را به 90% میرساند. به این ترتیب توزیع ژن ها با تغییر محیط دچار تغییر می شود. تغییر محیط گاه آنچنان وسیع است كه یكی از ژن ها را به طور كامل منقرض میكند. توجه داشته باشید كه هر جاندار دارای هزاران ژن است و توزیع همه این ژن ها مرتباً در حال تغییر است. بنابراین خصوصیات جمعیت های جانداران دائماً در حال تغییر است، به صورتی كه پس از گذشت چند صد هزار یا چند میلیون سال ممكن است به جاندار جدیدی تبدیل شده باشد. گفتیم كه هر جمعیت در طول زمان دچار تغییر میشود و این تغییرات در تمام جمعیت توزیع میشود. پس چگونه است كه گونه های جدید بوجود می آیند؟ همانطور كه همه اندامهای جاندار تغییر میكنند تغییراتی هم در خصوصیات تولید مثلی بوجود می آید. به گونه ای كه ممكن است جمعیت به دو گروه تقسیم شود كه دیگر توانایی تولید مثل با یكدیگر را نداشته باشند. جدایی تولید مثلی علتهای مختلفی دارد: جغرافیایی: پیشروی بیابان میتواند یك جنگل را به دو قسمت تقسیم كند و جانداران این دوقسمت دیگر ارتباطی با هم نخواهند داشت. همچنین مهاجرت عده ای از افراد به سرزمینی دور آنها را بقیه جمعیت جدا میكند. فیزیولوژیك: تغییر در اندام تناسلی باعث میشود كه یك گروه از جمعیت توانایی تولید مثل با بقیه را نداشته باشند. تغییر در زمان یا فصل تولید مثل: ممكن است فصل جفت گیری در برخی افراد با بقیه متفاوت شود. مثلاً همه مگس های میوه را میتوان در آزمایشگاه مجبور به تولید مثل كرد ولی در طبیعت دو گروه از این مگس وجود دارد. گروهی صبح جفت گیری میكند و گروه دوم بعد از ظهر. تغییر در عادات جفت گیری: این تغییر موجب میشود كه گروهی از افراد، جفت خود را تنها از میان دیگر اعضاء گروه خودش انتخاب كنند. تغییرات سلولی: جفت گیری بین دو گروه انجام میشود ولی لقاح ناقص است یا نوزاد میمیرد. حتی ممكن است نوزاد زنده بماند ولی عقیم باشد (مثل قاطر). جدایی تولید مثلی به هر علتی كه روی دهد موجب میشود تا توزیع ژنی هر گروه از جمعیت به طور جداگانه تغییر كند و جهش های بوجود آمده تنها در میان افراد همان گروه باقی بماند. به عبارت دیگر دو جمعیت وجود خواهد داشت كه هر كدام به راه خودش میرود. پس از گذشت هزاران سال میزان تغییرات در هر گروه آنقدر زیاد می شود كه دیگر تبدیل به دو گونه جاندار متمایز تبدیل می شوند. به این ترتیب دو گونه جدید از گونه اولیه بوجود می آید.
تصویر 8 تا این بخش از نوشتار در مورد تكامل یك گونه در ارتباط با محیط آن (تكامل خٌرد[10]) توضیح مختصری داده شد. هر جانداری برهمكنش های گسترده ای با دیگر جانداران دارد. پرنده ای حشره خوار، خودش توسط چندین صیاد شكار میشود؛ و دیگر حشره خوارها بر سر غذا با او رقابت می كنند. رقابت بر سر محل آشیانه هم در جریان است. به طور كلی تغییر یك گونه دیگر گونه ها را متاثر می كند. چابكتر شدن شكار، شكارچی را نیز تغییر می دهد. به این ترتیب باید تكامل گونه های جانداران را با هم (تكامل كلان) بررسی كرد نه جدا از هم.
منتقدین نظریه تكامل علاقه ی زیادی به "پیچیدگی" دارند. مثلاً می گویند اندام X پیچیده تر از آن است كه بوسیله تكامل بوجود بیاید. یا اظهار نظر می کنند كه اجزای اندامی مانند چشم در ارتباط با هم هستند و وجود هر یك از اجزا برای كاركرد چشم ضروری است: یک چشم نصفه نیمه به هیچ دردی نمی خورد. پس اندام های پیچیده نمیتوانند حاصل تكامل تدریجی باشند. این انتقادها جدای از بهانه گیری، ناشی از عدم درك تكامل هستند[11]. پیشرفت اختراع های بشر تقریباً شبیه به تكامل جانداران است. اتوموبیل های اولیه تنها گاری هایی بودند كه موتور داشتند. با گذشت زمان قطعات بیشتری به این وسیله اضافه شد تا به شكل امروزی آن درآمد. قطعه ای مانند انژكتور در ماشین اولیه وجود نداشت ولی در اتوموبیل امروزی اگر انژكتور از كار افتاد، كل ماشین دیگر قادر به حركت نیست. تكامل اندامهای پیچیده نیز از یك شكل ساده اولیه شروع شده و در طول زمان اجزاء دیگری به اندام اضافه شده است به شكلی كه آن جزء، تبدیل به بخشی ضروری در كاركرد اندام شده است. در هر حال، داشتن یک چشم نصف و نیمه هم خیلی بهتر از چشم نداشتن است. چشم در بی مُهرگان اولیه تنها شامل چند سلول برای تشخیص تاریكی از روشنایی بوده است. بعد ها سلول های تشخیص دهنده رنگ و اجزائی مانند عدسی به این سیستم اضافه شده است. تكامل چشم و دیگر اندامهای پیچیده به طور كامل توضیح داده شده است. با پیشرفت زیست شناسی، منتقدان توجه خود را به سیستم های پیچیده سلولی مانند سیستم ایمنی و ساختارهای پیچیده مولكولی مانند موتور تاژك باكتری ها معطوف كردند. با اینکه شیوه ی تكامل پیچیده ترین سیستم های زیستی شناخته شده یا در دست تحقیق است، اما بهانه گیران دست بردار نیستند و با هر كشف تازه در زیست شناسی باید منتظر چنین خرده گیری هایی باشیم. (برای اطلاع بیشتر به بخش پرستش شكافها از كتاب پندار خدا نوشته ریچارد داوكینز مراجعه كنید) برخی دینداران منتقد نظریه ی تکامل می گویند: امکان ندارد که نظم و پیچیدگی جهان جانداران "تصادفی" به وجود آمده باشد. و ادامه می دهند که حتی اگر نظریه ی تکامل نیز درست باشد، حتماً باید خالقی در کار بوده باشد که با طرح و تدبیر خود سیر تکاملی را هدایت کرده و به اینجا رسانده است. این ایراد می تواند نشانگر بدفهمی عمیق نظریه ی تکامل باشد. تکامل تصادفی نیست. آنچه می توان گفت "تصادفی" است، جهش های ژنتیکی هستند. و جهش های ژنتیکی فقط به این معنا "تصادفی" هستند که وقوع شان محصول طرح و تدبیر کسی نیست. جهش ژنتیکی همان قدر"تصادفی" است که باران، آتش فشان، گردش سیارات یا هر پدیده ی طبیعی دیگر"تصادفی" است. موتور پیش برنده ی تکامل (که همان گزینش فزاینده از میان جهش های ژنتیکی باشد) نیازمند طراحی نیست. و همین نکته است که زیرآب یکی از قدیمی ترین و مهم ترین برهان های خداباوری، یعنی برهان نظم را می زند. پس در مورد كلمه ی "تصادف" در علم باید به نكات زیر توجه كرد: 1- بعید بودن تصادف به معنی غیر ممكن بودن آن نیست. از احتمالات نمیتوان برای رد رویداد های پسگشتی (Backward) استفاده كرد. اگر فکر می کنید جز این است، این بازی را انجام دهید: تعداد کافی کارت تهیه کنید، آنها را از یک تا یک میلیارد شماره گذاری کنید (در صورتی که مایل باشید بیشتر) و بعد از بین این یک میلیارد کارت یکی را بیرون بکشید. تعجب نکردید؟! عددی بیرون آمد که احتمال بیرون آمدنش یک در میلیارد بود! چطور چنین چیزی ممكن است؟! چطور چنین اتفاق بعیدی رخ داد؟ بازی را تکرار کنید، و هر بار بدون استثنا چنین اتفاق عجیبی می افتد! 2- نباید تنها به عامل تصادفی تكامل (جهش) توجه كرد و عامل غیر تصادفی یعنی گزینش یا انتخاب طبیعی را از نظر دور داشت. ریاضی دان آماتوری كه به اخبار گوش میداد شنید: اجتماع صد نفره زنان بسیجی در تالار وحدت برگزار شد. او با خودش حساب كرد كه احتمال اینكه هر انسانی زن باشد یك دوم است. پس احتمال اینكه همه ی آن صد نفر زن باشند 2/1 به توان 100 است. یعنی 1 در 1267650600228229401496703205376 است. ثانیاً احتمال بسیجی بودن یا نبودن یك زن یك دوم است درنتیجه این عدد را باید در خودش ضرب كرد. پس جمع شدن تصادفی صد زن بسیجی در یكجا غیر ممكن است. ریاضی دان ما وجه گذینشی ماجرا یعنی "تنها زنان بسیجی دعوت می شوند" را فراموش كرده بود. منتقدان "تصادف"، اغلب "بقای اصلح در اثر انتخاب طبیعی" فراموش می کنند. 3- نباید مفهوم "فزایندگی" را در مورد تصادف از نظر دور داشت. فزایندگی بدین ترتیب است كه پس از یك رویداد تصادفی، تصادف بعدی در میان اعضاء انتخاب شده از تصادف اول انجام میشود. به عبارت دیگر در هر مرحله، محصولات تصادفی مرحله قبل که از صافی انتخاب طبیعی گذشته اند دچار تصادف جدیدی می شوند. نظم موجود در سیستم های طبیعی ناشی از این نوع تصادف است.[12] اجزاء مختلف بر اثر این "تصادف" ها در کنار هم قرار میگیرند و حد واسطهای ناپایدار از میان میروند و تنها اجزائی که به صورت پایداری با دیگر اجزاء در ارتباط هستند باقی میمانند. این فرآیند را گزینش فزاینده مینامند[13].(ن.ك برهان نظم و مسئله گزینش فزاینده) بازی شیر یا خط زیر را در نظر بگیرید: چند هزار میلیارد سكه را روی زمین بریزید. آنهایی كه شیر آمده اند را بردارید و بقیه را كنار بگذارید. سكه هایی را كه برداشته اید دوباره روی زمین بریزید و فقط شیر ها را بردارید. اگر این كار را چند میلیون بار تكرار كنید، سرانجام یك (یا چند تایی) سكه باقی خواهد ماند كه تصادفاً ملیونها بار، پشت سر هم شیر آمده است.[14] حال به جای "سکه ها"، جانداران را بگذارید، به جای "شیر آمدن" انطباق بهتر با محیط، و به جای "کنار گذاشتن بقیه"، انتخاب طبیعی را بگذارید. آیا "تصادف" تکامل هنوز باور نکردنی می آید؟ |
