داروین و داروینیسم

از نظر بیشتر مردم در طول تاریخ همواره روشن به نظر مى رسید كه تنوع سرشار حیات، كمال مرموزى كه موجودات زنده براى بقا و تكثیر با آن تجهیز شده اند و پیچیدگى حیرت انگیز نظام زنده، تنها مى تواند از طریق خلقت الاهى پدید آمده باشد. با این حال بارها از خاطر اندیشمندان منزوى گذشته است كه شاید غیر از خلقت فراطبیعى گزینه دیگرى هم وجود داشته باشد. مفهوم تغییر گونه ها به گونه هاى دیگر، مانند بسیارى از ایده هاى خوب دیگر، در یونان باستان در هوا معلق بود. اما این ایده تا قرن هیجدهم به فراموشى سپرده شد تا آنكه سرانجام در ذهن اندیشمندان پیشتازى نظیر پیر دو موپرتوئى (Pierre Louis Maupertuis)، اراسموس داروین (Erasmus Darwin) و مردى كه خویش را شوالیه دولامارک (Jean-Baptiste Lamarck) مى نامید، از نو ظاهر شود. این ایده در نیمه نخست قرن نوزدهم در حلقه هاى فكرى، به ویژه در محافل زمین شناختى، ایده نامتعارفى نبود، اما همواره به شكلى بسیار گنگ و مبهم و بدون هیچ تصویر روشنى از مكانیسم پدید آورنده تغییرات به آن اشاره مى شد. این چارلز داروین (Charles Darwin) -نوه اراسموس داروین-  بود كه به تحریک كشف مستقل اصل انتخاب طبیعى توسط آلفرد راسل والاس (Alfred Russel Wallace) سرانجام با انتشار كتاب مشهورى كه عنوانش معمولاً به صورت «اصل انواع» [خاستگاه گونه ها] (The Origin of Species) خلاصه مى شود، در سال ۱۸۵۹ نظریه تکامل [فرگشت] (Evolution) را پایه ریزى كرد.

charles-darwin-cover-magazine

تصویر چارلز داروین جوان چند سال پس از سفر دریایی مشهور بیگل؛ بر روی جلد مجله ساینس در ژانویه ۲۰۰۹؛ به مناسبت ۲۰۰ امین سالگرد تولد این دانشمند بزرگ و ۱۵۰ امین سالگرد انتشار کتاب انقلابی وی «خاستگاه گونه ها». سال ۲۰۰۹ به افتخار این دانشمند «سال داروین» نام گرفته است. (این تصویر در مقاله اصلی نیست)

باید میان دو بخش متمایز مشارکت داروین تفاوت قائل شد. او در تایید این واقعیت كه فرگشت رخ داده است، مقدار زیادى شواهد قاطع گرد آورد و همراه با والاس -به طور مستقل- به تنها نظریه امكان پذیر شناخته شده «انتخاب طبیعى» دست یافت كه تبیین مى كند چرا فرگشت به بهبود سازشى مى انجامد.

داروین از برخى شواهد سنگواره اى آگاه بود اما بیشتر از شواهد دیگرى استفاده كرد كه گرچه ارتباط چندان مستقیمى با واقعیت رویداد فرگشت نداشتند اما از بسیارى جهات متقاعد كننده تر بودند. اصلاح سریع جانوران و گیاهان در اثر اهلى سازى هم براى این واقعیت كه تغییر فرگشتی امكان پذیر است و هم براى نشان دادن كارایى معادل مصنوعىِ انتخاب طبیعى شاهدى قانع كننده بود. داروین خود به ویژه در نتیجه شواهد مربوط به انتشار جغرافیایى جانوران متقاعد شده بود. براى مثال، حضور نژاد هاى جزیره اى موضعى، با نظریه فرگشت به آسانى توجیه پذیر است: نظریه خلقت [آفرینش]، وجود آنها را تنها از طریق فرض نامقرون به صرفه نقاط پراکنده خلقت در سطح زمین مى تواند تبیین كند.

رده بندى سلسله مراتبى كه جانوران و گیاهان به طور طبیعى در آن جاى مى گیرند، قویاً دلالت بر وجود یک درخت خانوادگى دارند: نظریه خلقت ناگزیر باید درباره اشتغال ذهن خالق به موضوعات و تغییرات، به تعابیر چاره جویانه و پیچیده متوسل شود.

از این گذشته داروین این واقعیت كه بعضى اندام هایى كه در فرد بالغ و جنین دیده مى شوند ظاهراً بقایایى هستند را نیز به عنوان شاهدى براى نظریه اش به كار برد. براساس نظریه فرگشت، اندام هایى نظیر استخوان هاى كوچک و فرورفته ضمائم حركتى عقبى در وال ها آثار پاهاى متحرک نیاكان خشكیزى آنهاست. در كل شواهد تأیید كننده این واقعیت كه فرگشت روى داده است از تعداد بسیار زیادى مشاهدات دقیق تشكیل مى شود كه اگر نظریه فرگشت را بپذیریم همگى معنا مى یابند، اما با نظریه خلقت تنها در صورتى مى توان آنها را توجیه كرد كه فرض كنیم خالق ماهرانه در نظر داشته ما را گمراه كند. شواهد مولكولى مدرن، واقعیت [فکت] وجودى فرگشت را فراتر از افسارگسیخته ترین رویا هاى داروین تقویت كرده و واقعیت فرگشت اكنون مانند هر واقعیت دیگرى در علم با اطمینان تایید شده است.

از واقعیت فرگشت كه بگذریم به نظریه مكانیسم آن یعنى انتخاب طبیعى مى رسیم كه از قطعیت كمترى برخوردار است. مكانیسمى كه داروین و والاس پیشنهاد كردند و معناى آن بقاى غیر تصادفى صفات وراثتى است كه به طور تصادفى تغییر مى كنند. انگلیسى هاى دیگر عصر ویكتوریا از جمله پاتریك ماتیو (Patrick Matthew) و ادوارد بلاى (Edward Blyth) چیزى شبیه به این را پیشنهاد كرده بودند، اما از قرار معلوم آن را تنها یک نیروى منفى مى دیدند. ظاهراً داروین و والاس نخستین كسانى بوده اند كه توان كامل آن را به عنوان نیرویى مثبت كه فرگشت كل حیات را در جهات سازشى هدایت مى كند، درک كردند. بیشتر فرگشت گرایان قبلى، از جمله اراسموس پدربزرگ داروین، به نظریه دیگرى درباره مكانیسم فرگشت گرایش داشتند، كه اكنون معمولاً تداعى كننده نام لامارک است.

براساس این نظریه، بهبود هایى كه در طول عمر یک جاندار كسب مى شوند، مانند رشد اندام ها در اثر كاربرد و تحلیل رفتن شان در اثر عدم كاربرد، به ارث مى رسند. این نظریه وراثت صفات اكتسابى جاذبه عاطفى دارد (مثلاً براى جورج برناردشاو در مقدمه بازگشت به متوشالح) اما شواهد تاییدش نمى كنند. گذشته از این به لحاظ نظرى نیز قابل قبول نیست. در روزگار داروین تردید در این رابطه بیشتر بود و داروین هنگامى كه نظریه انتخاب طبیعى اش به مشكل برخورد، خودش هم به سبک و سنگین كردن نسخه اى شخصى از لاماركیسم پرداخت.

آن مشكل از دیدگاه هاى رایج درباره ماهیت وراثت ناشى شد. در قرن نوزدهم تقریباً همگان مى پنداشتند كه وراثت فرآیندى آمیزنده است طبق این نظریه وراثت آمیخته، نه تنها فرزندان در صفات ظاهرى و خلقى حد واسط میان دو والد خویش هستند، بلكه آن عوامل وراثتى كه به بچه هایشان انتقال مى دهند نیز خود به شكلى تفكیک ناپذیر در هم ادغام مى شوند. مى توان نشان داد كه اگر وراثت از این نوع آمیخته باشد، تقریباً غیرممكن است كه انتخاب طبیعى داروینى عملى باشد، زیرا تغییرات موجود، در هر نسل نصف مى شود. داروین از این مسئله آگاه بود و همین او را چنان نگران ساخت كه در جهت لاماركیسم رانده شد. شاید این مسئله حتى روى این واقعیت عجیب بى تاثیر نبوده است كه داروینیسم در ابتداى قرن بیستم دچار یک دوره موقت از مدافتادگى شد. راه حل این مسئله كه آنچنان داروین را نگران ساخته بود، در نظریه وراثت ذره اى گرگور مندل (Gregor Mendel) نهفته بود كه در سال ۱۸۶۵ به چاپ رسید، اما متاسفانه نه داروین و نه عملاً هیچكس دیگر تا پس از درگذشت داروین آن را نخواند.

پژوهش مندل كه در آغاز قرن بیستم مجدداً كشف شد نشان داد همانطور كه داروین خود زمانى به طور مبهم دریافته بود، وراثت ذره اى است نه آمیخته. فرزندان چه از نظر جسمانى حدواسط میان دو والد خود باشند یا نباشند، ذرات وراثتى ناپیوسته اى را به ارث مى برند و انتقال مى دهند كه امروزه آنها را ژن مى نامیم. یک فرد یک ژن خاص را از یک والد خاص یا قطعاً به ارث مى برد یا قطعاً به ارث نمى برد. از آنجا كه همین را در مورد والدینش نیز مى توان گفت، نتیجه مى شود كه یک فرد یک ژن خاص را از یک پدر/ مادر بزرگ خاص به ارث مى برد یا به ارث نمى برد، هر یك از ژن هاى شما از یک فرد خاص از پدر/ مادربزرگ هایتان و پیش از آن از یک فرد خاص از اجداد تان به شما رسیده است. همین استدلال را مى توان بارها براى تعداد نامحدودى از نسل ها به كار برد. ژن هاى منفرد ناپیوسته در امتداد نسل ها مانند ورق هاى یک دست به طور مستقل از هم بُر مى خورند، نه آنكه مانند اجزاى سازنده پودینگ با هم مخلوط شوند. این در پذیرفتگى ریاضى نظریه انتخاب طبیعى تفاوت اساسى ایجاد مى كند. اگر وراثت ذره اى باشد، انتخاب طبیعى واقعاً مى تواند عمل كند. همانطور كه نخستین بار ریاضیدان انگلیسى هاردى (G. H. Hardy) و دانشمند آلمانى واینبرگ (Wilhelm Weinberg) دریافتند، هیچ گرایش ذاتى در ژن ها براى ناپدید شدن از خزانه ژنى وجود ندارد. در نتیجه چنانچه ژنى ناپدید شود، یا به دلیل بدشانسى بوده است یا در اثر انتخاب طبیعى؛ زیرا آن ژن به طریقى روى احتمال بقا و تولید مثل افراد دارنده خود موثر بوده است. نسخه مدرن داروینیسم، كه اغلب نوداروینیسم خوانده مى شود، بر این بینش مبتنى است. این درک توسط ژنتیک دانان جمعیت رونالد فیشر (Ronald Fisher) جان هالدین (J. B. S. Haldane) و سوال رایت (Sewall Wright) در دهه هاى ۱۹۲۰ و ۱۹۳۰ حاصل شد و بعد ها در تلفیق دهه ۱۹۴۰ كه به نوداروینیسم معروف است، ادغام شد. انقلاب اخیر در زیست شناسى مولكولى كه در دهه ۱۹۵۰ آغاز شده، بیش از آنكه نظریه تلفیقى دهه هاى ۱۹۳۰ و ۱۹۴۰ را تغییر دهد، آن را تقویت و تایید كرده است.

نظریه ژنتیكى مدرن انتخاب طبیعى را مى توان به شرح زیر جمع بندى كرد. ژن هاى یک جمعیت از گیاهان یا جانورانى كه با یكدیگر زادآورى جنسى دارند، یک خزانه ژنى را تشكیل مى دهند. ژن ها در خزانه ژنى با یكدیگر رقابت مى كنند، همانطور كه مولكول هاى همانند ساز اولیه در سوپ نخستین با هم رقابت مى كردند. ژن ها در خزانه ژنى عملاً وقتشان را یا صرف نشستن در بدن فردى مى كنند كه در ساختنش كمک كرده اند یا در فرآیند تولید مثل جنسى از طریق اسپرم یا تخمک، از بدنى به بدن دیگر مسافرت مى كنند. تولید مثل جنسى، مدام ژن ها را بُر مى زند و بدین معنا است كه زیستگاه بلندمدت یک ژن، خزانه ژنى است. هر ژن مفروض در خزانه ژنى در نتیجه یک جهش پدید مى آید كه خطایى تصادفى در فرآیند نسخه بردارى ژن است. هرگاه كه جهش جدیدى رخ دهد، مى تواند به وسیله آمیزش جنسى در خزانه ژنى انتشار یابد. جهش منشاء نهایى تغییرات ژنتیكى است. تولیدمثل جنسى و نوتركیبى ژنتیكى ناشى از كراسینگ آور [مبادله مواد ژنتیكى میان كروموزوم هاى همانند در طول میوز – م] تضمین مى كند كه تغییرات ژنتیكى به سرعت در خزانه ژنى توزیع و نوتركیب شود.

هر ژن خاص در یک خزانه ژنى احتمالاً به شكل چندین نسخه رونوشت وجود دارد كه یا همگى از همان جهش اولیه حاصل شده اند یا محصول جهش هاى موازى مستقل هستند. از این رو مى توان گفت كه هر ژن داراى یک فراوانى در خزانه ژنى است. بعضى از ژن ها، مثل ژن آلبینو در خزانه ژنى نادرند و بعضى دیگر فراوان. در سطح ژنتیكى، فرگشت را مى توان فرآیندى تعریف كرد كه در اثر آن فراوانى ژن در خزانه ژنى تغییر مى كند.

تغییر فراوانى ژن دلایل گوناگونى دارد: مهاجرت به داخل، مهاجرت به خارج، رانش تصادفى و انتخاب طبیعى. سه عامل نخست، گرچه ممكن است در عمل بسیار مهم باشند، اما از نقطه نظر سازشى چندان مورد توجه نیستند.

انتخاب طبیعى است كه پاسخگوى كمال سازش، سازمان كاركردى پیچیده حیات و چنان ویژگى هاى پیشرونده اى است كه تكامل مى تواند به نمایش بگذارد. ژن ها در بدن روى تكوین آن بدن تاثیر مى گذارند. بعضى بدن ها در بقا و تولید مثل از بدن هاى دیگر بهترند. بدن هاى خوب، یعنى بدن هایى كه در بقا و تولیدمثل موفق ترند، نسبت به بدن هایى كه در بقا و تولید مثل بد عمل مى كنند، معمولاً در ژن هاى خزانه ژنى آینده سهم بیشترى دارند. به عبارت دیگر، ژن هایى كه بدن خوب مى سازند در خزانه ژنى غالب خواهند شد. انتخاب طبیعى، بقاى افتراقى و موفقیت تولیدمثلى افتراقى بدن ها است: اهمیت آن در پیامد هایى است كه بر بقاى افتراقى ژن ها در خزانه ژنى دارد.

تمام مرگ و میرهاى انتخابى به تغییر فرگشتی نمى انجامند. بلكه برعكس، بیشتر انتخاب طبیعى انتخاب به اصطلاح پایدارگر است، یعنى ژن هایى را از خزانه ژنى حذف مى كند كه تمایل به ایجاد انحراف از یک شكل تاكنون بهینه داشته باشند. اما هنگامى كه شرایط محیطى تغییر مى كند، چه از طریق فاجعه هاى طبیعى و چه از طریق بهبود فرگشتی جانداران دیگر (شكارچیان، طعمه ها، انگل ها و نظایر آن)، انتخاب مى تواند به تغییر فرگشت منجر شود. فرگشت تحت تاثیر انتخاب طبیعى به بهبود سازشى مى انجامد. فرگشت، چه تحت تاثیر انتخاب طبیعى باشد یا خیر، به واگرایى و تنوع مى انجامد. از یک نیاى نخستین، در طول زمان، صد ها میلیون گونه جداگانه فرگشت یافته اند. فرآیندى كه طى آن یک گونه به دو گونه منشعب مى شود، گونه زایى نام دارد. واگرایى پس از گونه زایى به جدایى هرچه بیشتر واحد هاى رده بندی – جنس، خانواده، راسته، رده و غیره- مى انجامد. حتى جاندارانى بسیار متفاوت از هم، مثل حلزون و میمون، از نیاكانى مشتق شده اند كه در ابتدا از یک گونه واحد در یک رویداد گونه زایى واگراییده شده اند.

از دهه ۱۹۴۰ مورد پذیرش همگانى قرار گرفته است كه نخستین گام در پیدایش گونه ها عموماً جدایى جغرافیایى است. یک گونه به شكلى تصادفى به دو جمعیت جدا از نظر جغرافیایى تقسیم مى شود. زیر جمعیت ها اغلب به شكل جزیره از هم جدا مى شوند، در حالى كه این كلمه در مفهوم كلى آن به كار برده مى شود تا جزایر آب در خشكى (دریاچه ها)، جزایر پوشش گیاهى در بیابان (واحه ها) و غیره را در برگیرد.

حتى درختان یک علفزار ممكن است براى برخى ساكنان كوچک خود عملاً در حكم جزیره باشند. جدایى جغرافیایى یعنى توقف در جریان ژن، به عبارت دیگر عدم آلایش جنسى هر یک از خزانه هاى ژنى به دیگرى. تحت این شرایط، چه در نتیجه فشارهاى انتخابى متفاوت و چه در اثر تغییرات آمارى تصادفى در این دو ناحیه، میانگین فراوانى ژن ها در دو خزانه ژنى مى تواند تغییر كند. این دو زیر جمعیت پس از آنكه در دوره جدایى جغرافیایى دچار واگرایى ژنتیكى كافى شدند، حتى اگر بعدها در اثر تغییر شرایط دوباره به هم بپیوندند، دیگر قادر به زادآورى با هم نیستند. هنگامى كه دیگر نتوانند با هم زادآورى كنند، گفته مى شود كه گونه زایى رخ داده و یک گونه جدید (یا دو گونه) به وجود آمده است. این نكته محل اختلاف نظر است كه آیا جدایى جغرافیایى همواره الزاماً در گونه زایى دخالت دارد.

داروین میان انتخاب طبیعى كه اندام ها و ترفندهای در جهت بقا را برمى گزیند و انتخاب جنسى كه موفقیت رقابتى در به دست آوردن جفت است، چه به صورت نبرد مستقیم با اعضاى همان جنس و چه به صورت جذاب بودن براى جنس مخالف برمى گزیند (این دو را گاهى به ترتیب انتخاب درون جنسى و انتخاب بین جنسى مى نامند، اما این نحوه كاربرد گمراه كننده است)، تمایز قائل شد. داروین مجذوب این واقعیت بود كه ویژگى هاى جذابیت جنسى اغلب عكس ویژگى هایى هستند كه به بقاى فرد مى انجامند. دم پرزرق و برق و دست و پاگیر پرنده هاى بهشتى مثالى معروف از این ویژگى ها است. چنین دمى در هنگام پرواز حتماً براى صاحب خود زحمت آفرین است و قطعاً او را براى شكار چیان قابل رویت مى سازد، اما داروین دریافت كه این دم چنانچه در عین حال براى ماده ها نیز جذاب باشد، باز به «زحمتش مى ارزد». اگر نرى بتواند كارى كند كه ماده اى قانع شود به جاى رقیب با او جفت شود، احتمالاً ژن هایش را به خزانه ژنى آینده خواهد رساند. ژن هاى سازنده دمى كه از نظر جنسى جذاب باشد، خواهى نخواهى امتیازى دارند كه نقطه ضعف هاى به جان خریده آنها را جبران مى كند.

دانیال دنت (Daniel Dennett) فیلسوف نوشته است: «بگذارید دستم را رو كنم. اگر قرار بود من به بهترین ایده اى كه تاكنون كسى داشته است پاداشى بدهم، پیش از نیوتن، اینشتین و هر كس دیگرى آن را به داروین مى دادم.» انجام قضاوت هاى مقایسه اى نظیر این دشوار است، اما براساس یک معیار، بدون تردید نقش داروین از همه پررنگ تر است. قدرت محض این ایده، كه مى توان آن را با تقسیم حجم كار تبیین كنندگى آن بر سادگى فوق العاده خود ایده فرگشت اندازه گرفت، آدمى را غرق در حیرت مى كند كه چرا بشریت مى بایست تا نیمه قرن نوزدهم انتظار مى كشید، تا آنكه سرانجام یكى از ما به پاسخ مسئله دست یابد.

About ashkan.gh

{UPDATED} I'm a MA graduate student from University of Westminster from Iran. here i will post all that goes through my mind, my thoughts, interesting articles and videos and other fun stuff. All the posts here are what i liked personally or find in other sources. Do not let yourself be deceived: great intellects are skeptical. Friedrich Nietzche
This entry was posted in Articles, Farsi and tagged , . Bookmark the permalink.