داروین و داروینیسم

از نظر بیشتر مردم در طول تاریخ همواره روشن به نظر می رسید كه تنوع سرشار حیات، كمال مرموزی كه موجودات زنده برای بقا و تكثیر با آن تجهیز شده اند و پیچیدگی حیرت انگیز نظام زنده، تنها می تواند از طریق خلقت الاهی پدید آمده باشد. با این حال بار ها از خاطر اندیشمندان منزوی گذشته است كه شاید غیر از خلقت فراطبیعی گزینه دیگری هم وجود داشته باشد. مفهوم تغییر گونه ها به گونه های دیگر، مانند بسیاری از ایده های خوب دیگر، در یونان باستان در هوا معلق بود. اما این ایده تا قرن هیجدهم به فراموشی سپرده شد تا آنكه سرانجام در ذهن اندیشمندان پیشتازی نظیر پیر دو موپرتوئی (P.de Maupertuis)، اراسموس داروین (E.Darwin) و مردی كه خویش را شوالیه دولامارك (C.de Lamarck) می نامید، از نو ظاهر شود. این ایده در نیمه نخست قرن نوزدهم در حلقه های فكری، به ویژه در محافل زمین شناختی، ایده نامتعارفی نبود، اما همواره به شكلی بسیار گنگ و مبهم و بدون هیچ تصویر روشنی از مكانیسم پدید آورنده تغییرات به آن اشاره می شد. این چارلز داروین (نوه اراسموس) بود كه به تحریك كشف مستقل اصل انتخاب طبیعی توسط آلفرد راسل والاس (A.R.Wallace) سرانجام با انتشار كتاب مشهوری كه عنوانش معمولاً به صورت «اصل انواع» خلاصه می شود، در سال ۱۸۵۹ نظریه تكامل را پایه ریزی كرد.
باید دو بخش كاملاً جدا از سهم داروین را از یكدیگر تمییز داد. او در تایید این واقعیت كه تكامل رخ داده است، مقدار زیادی شواهد قاطع گرد آورد و همراه با والاس (به طور مستقل) به تنها نظریه امكان پذیر شناخته شده _ انتخاب طبیعی _ دست یافت كه تبیین می كند چرا تكامل به بهبود سازشی می انجامد.
داروین از برخی شواهد سنگواره ای آگاه بود اما بیشتر از شواهد دیگری استفاده كرد كه گرچه ارتباط چندان مستقیمی با واقعیت رویداد تكامل نداشتند اما از بسیاری جهات متقاعد كننده تر بودند. اصلاح سریع جانوران و گیاهان در اثر اهلی سازی هم برای این واقعیت كه تغییر تكاملی امكان پذیر است و هم برای نشان دادن كارایی معادل مصنوعی انتخاب طبیعی شاهدی قانع كننده بود. داروین خود به ویژه در نتیجه شواهد مربوط به انتشار جغرافیایی جانوران متقاعد شده بود. برای مثال، حضور نژاد های جزیره ای موضعی، با نظریه تكامل به آ سانی توجیه پذیر است: نظریه خلقت، وجود آنها را تنها از طریق فرض دست و دلبازانه «كانون» های پرشمار خلقت، پراكنده در سطح زمین، می تواند تبیین كند.
رده بندی سلسله مراتبی كه جانوران و گیاهان به طور طبیعی در آن جای می گیرند، قویاً دلالت بر وجود یك درخت خانوادگی دارند: نظریه خلقت ناگزیر باید درباره اشتغال ذهن خالق به موضوعات و تغییرات، به پیش فرض هایی چاره جویانه و پیچیده متوسل شود.
از این گذشته داروین این واقعیت كه بعضی اندام هایی كه در فرد بالغ و جنین دیده می شوند ظاهراً بقایایی هستند را نیز به عنوان شاهدی برای نظریه اش به كار برد. براساس نظریه تكامل، اندام هایی نظیر استخوان های كوچك و فرورفته ضمائم حركتی عقبی در وال ها آثار پا های متحرك نیاكان خشكی زی آنهاست. در كل شواهد تأیید كننده این واقعیت كه تكامل روی داده است از تعداد بسیار زیادی مشاهدات دقیق تشكیل می شود كه اگر نظریه تكامل را بپذیریم همگی معنا می یابند، اما با نظریه خلقت تنها در صورتی می توان آنها را توجیه كرد كه فرض كنیم خالق ماهرانه در نظر داشته ما را گمراه كند. شواهد مولكولی مدرن، واقعیت وجودی تكامل را فراتر از افسارگسیخته ترین رویا های داروین تقویت كرده و واقعیت تكامل اكنون مانند هر واقعیت دیگری در علم با اطمینان تایید شده است.
از واقعیت تكامل كه بگذریم به نظریه مكانیسم آن یعنی انتخاب طبیعی می رسیم كه از قطعیت كمتری برخوردار است. مكانیسمی كه داروین و والاس پیشنهاد كردند و معنای آن بقای غیر تصادفی صفات وراثتی است كه به طور تصادفی تغییر می كنند. انگلیسی های دیگر عصر ویكتوریا از جمله پاتریك ماتیو (P.Matthew) و ادوارد بلای (E.Blyth) چیزی شبیه به این را پیشنهاد كرده بودند، اما از قرار معلوم آن را تنها یك نیروی منفی می دیدند. ظاهراً داروین و والاس نخستین كسانی بوده اند كه توان كامل آن را به عنوان نیرویی مثبت كه تكامل كل حیات را در جهات سازشی هدایت می كند، درك كردند. بیشتر تكامل دانان قبلی، از جمله اراسموس پدربزرگ داروین، به نظریه دیگری درباره مكانیسم تكامل گرایش داشتند، كه اكنون معمولاً تداعی كننده نام لامارك است.
براساس این نظریه، بهبود هایی كه در طول عمر یك جاندار كسب می شوند، مانند رشد اندام ها در اثر كاربرد و تحلیل رفتن شان در اثر عدم كاربرد، به ارث می رسند. این نظریه وراثت صفات اكتسابی جاذبه عاطفی دارد (مثلاً برای جورج برناردشاو در مقدمه بازگشت به متوشالح) اما شواهد تاییدش نمی كنند. گذشته از این به لحاظ نظری نیز قابل قبول نیست. در روزگار داروین تردید در این رابطه بیشتر بود و داروین هنگامی كه نظریه انتخاب طبیعی اش به مشكل برخورد، خودش هم به سبك و سنگین كردن نسخه ای شخصی از لاماركیسم پرداخت.
آن مشكل از دیدگاه های رایج درباره ماهیت وراثت ناشی شد. در قرن نوزدهم تقریباً همگان می پنداشتند كه وراثت فرآیندی آمیزنده است طبق این نظریه وراثت آمیخته، نه تنها فرزندان در صفات ظاهری و خلقی حد واسط میان دو والد خویش هستند، بلكه آن عوامل وراثتی كه به بچه هایشان انتقال می دهند نیز خود به شكلی تفكیك ناپذیر در هم ادغام می شوند. می توان نشان داد كه اگر وراثت از این نوع آمیخته باشد، تقریباً غیرممكن است كه انتخاب طبیعی داروینی عملی باشد، زیرا تغییرات موجود، در هر نسل نصف می شود. داروین از این مسئله آگاه بود و همین او را چنان نگران ساخت كه در جهت لاماركیسم رانده شد. شاید این مسئله حتی روی این واقعیت عجیب بی تاثیر نبوده است كه داروینیسم در ابتدای قرن بیستم دچار یك دوره موقت از مدافتادگی شد. راه حل این مسئله كه آنچنان داروین را نگران ساخته بود در نظریه وراثت ذره ای گرگور مندل (G.Mendel) نهفته بود كه در سال ۱۸۶۵ به چاپ رسید، اما متاسفانه نه داروین و نه عملاً هیچ كس 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 زمانی به طور مبهم دریافته بود، وراثت ذره ای است نه آمیخته. فرزندان چه از نظر جسمانی حدواسط میان دو والد خود باشند یا نباشند، ذرات وراثتی ناپیوسته ای را به ارث می برند و انتقال می دهند كه امروزه آنها را ژن می نامیم. یك فرد یك ژن خاص را از یك والد خاص یا قطعاً به ارث می برد یا قطعاً به ارث نمی برد. از آنجا كه همین را در مورد والدینش نیز می توان گفت، نتیجه می شود كه یك فرد یك ژن خاص را از یك پدر/ مادر بزرگ خاص به ارث می برد یا به ارث نمی برد، هر یك از ژن های شما از یك فرد خاص از پدر/ مادربزرگ هایتان و پیش از آن از یك فرد خاص از اجداد تان به شما رسیده است. همین استدلال را می توان بارها برای تعداد نامحدودی از نسل ها به كار برد. ژن های منفرد ناپیوسته در امتداد نسل ها مانند ورق های یك دست به طور مستقل از هم بُر می خورند، نه آنكه مانند اجزای سازنده پودینگ با هم مخلوط شوند. این در پذیرفتگی ریاضی نظریه انتخاب طبیعی تفاوت اساسی ایجاد می كند. اگر وراثت ذره ای باشد، انتخاب طبیعی واقعاً می تواند عمل كند. همانطور كه نخستین بار ریاضیدان انگلیسی هاردی (G.H.Hardy) و دانشمند آلمانی واینبرگ (W.Weinberg) دریافتند، هیچ گرایش ذاتی در ژن ها برای ناپدید شدن از خزانه ژنی وجود ندارد. در نتیجه چنانچه ژنی ناپدید شود، یا به دلیل بدشانسی بوده است یا در اثر انتخاب طبیعی _ زیرا آن ژن به طریقی روی احتمال بقا و تولید مثل افراد دارنده خود موثر بود. نسخه مدرن داروینیسم، كه اغلب نوداروینیسم خوانده می شود، بر این بینش مبتنی است. این درك توسط ژنتیك دانان جمعیت رونالد فیشر (R.Fisher) جان هالدین (J.Haldane) و سوال رایت (S.Wright) در دهه های ۱۹۲۰ و ۱۹۳۰ حاصل شد و بعد ها در تلفیق دهه ۱۹۴۰ كه به نوداروینیسم معروف است، ادغام شد. انقلاب اخیر در زیست شناسی مولكولی كه در دهه ۱۹۵۰ آغاز شده، بیش از آنكه نظریه تلفیقی دهه های ۱۹۳۰ و ۱۹۴۰ را تغییر دهد، آن را تقویت و تایید كرده است.نظریه ژنتیكی مدرن انتخاب طبیعی را می توان به شرح زیر جمع بندی كرد. ژن های یك جمعیت از گیاهان یا جانورانی كه با یكدیگر زادآوری جنسی دارند، یك خزانه ژنی را تشكیل می دهند. ژن ها در خزانه ژنی با یكدیگر رقابت می كنند، همانطور كه مولكول های همانند ساز اولیه در سوپ نخستین با هم رقابت می كردند. ژن ها در خزانه ژنی عملاً وقتشان را یا صرف نشستن در بدن فردی می كنند كه در ساختنش كمك كرده اند یا در فرآیند تولید مثل جنسی از طریق اسپرم یا تخمك، از بدنی به بدن دیگر مسافرت می كنند. تولید مثل جنسی، مدام ژن ها را بُر می زند و بدین معنا است كه زیستگاه بلندمدت یك ژن، خزانه ژنی است. هر ژن مفروض در خزانه ژنی در نتیجه یك جهش پدید می آید كه خطایی تصادفی در فرآیند نسخه برداری ژن است. هرگاه كه جهش جدیدی رخ دهد، می تواند به وسیله آمیزش جنسی در خزانه ژنی انتشار یابد. جهش منشاء نهایی تغییرات ژنتیكی است. تولیدمثل جنسی و نوتركیبی ژنتیكی ناشی از كراسینگ آور (مبادله مواد ژنتیكی میان كروموزوم های همانند در طول میوز _ م) تضمین می كند كه تغییرات ژنتیكی به سرعت در خزانه ژنی توزیع و نوتركیب شود.
هر ژن خاص در یك خزانه ژنی احتمالاً به شكل چندین نسخه رونوشت وجود دارد كه یا همگی از همان جهش اولیه حاصل شده اند یا محصول جهش های موازی مستقل هستند. از این رو می توان گفت كه هر ژن دارای یك فراوانی در خزانه ژنی است. بعضی از ژن ها، مثل ژن آلبینو در خزانه ژنی نادرند و بعضی دیگر فراوان. در سطح ژنتیكی، تكامل را می توان فرآیندی تعریف كرد كه در اثر آن فراوانی ژن در خزانه ژنی تغییر می كند.
تغییر فراوانی ژن دلایل گوناگونی دارد: مهاجرت به داخل، مهاجرت به خارج، رانش تصادفی و انتخاب طبیعی. سه عامل نخست، گرچه ممكن است در عمل بسیار مهم باشند، اما از نقطه نظر سازشی چندان مورد توجه نیستند.
انتخاب طبیعی است كه پاسخگوی كمال سازش، سازمان كاركردی پیچیده حیات و چنان ویژگی های پیشرونده ای است كه تكامل می تواند به نمایش بگذارد. ژن ها در بدن روی تكوین آن بدن تاثیر می گذارند. بعضی بدن ها در بقا و تولید مثل از بدن های دیگر بهترند. بدن های خوب، یعنی بدن هایی كه در بقا و تولیدمثل موفق ترند، نسبت به بدن هایی كه در بقا و تولید مثل بد عمل می كنند، معمولاً در ژن های خزانه ژنی آینده سهم بیشتری دارند. به عبارت دیگر، ژن هایی كه بدن خوب می سازند در خزانه ژنی غالب خواهند شد. انتخاب طبیعی، بقای افتراقی و موفقیت تولیدمثلی افتراقی بدن ها است: اهمیت آن در پیامد هایی است كه بر بقای افتراقی ژن ها در خزانه ژنی دارد.
تمام مرگ و میر های انتخابی به تغییر تكاملی نمی انجامند. بلكه برعكس، بیشتر انتخاب طبیعی انتخاب به اصطلاح پایدار گر است، یعنی ژن هایی را از خزانه ژنی حذف می كند كه تمایل به ایجاد انحراف از یك شكل تاكنون بهینه داشته باشند. اما هنگامی كه شرایط محیطی تغییر می كند، چه از طریق فاجعه های طبیعی و چه از طریق بهبود تكاملی جانداران دیگر (شكارچیان، طعمه ها، انگل ها و نظایر آن)، انتخاب می تواند به تغییر تكاملی منجر شود. تكامل تحت تاثیر انتخاب طبیعی به بهبود سازشی می انجامد. تكامل، تحت تاثیر انتخاب طبیعی باشد یا خیر، به واگرایی و تنوع می انجامد. از یك نیای نخستین، در طول زمان، صد ها میلیون گونه جداگانه تكامل یافته اند. فرآیندی كه طی آن یك گونه به دو گونه منشعب می شود، گونه زایی نام دارد. واگرایی پس از گونه زایی به جدایی هرچه بیشتر واحد های تاكسونومیك _ جنس، خانواده، راسته، رده و غیره- می انجامد. حتی جاندارانی بسیار متفاوت از هم، مثل حلزون و میمون، از نیاكانی مشتق شده اند كه در ابتدا از یك گونه واحد در یك رویداد گونه زایی واگراییده بودند.
از دهه ۱۹۴۰ مورد پذیرش همگانی قرار گرفته است كه نخستین گام در پیدایش گونه ها عموماً جدایی جغرافیایی است. یك گونه به شكلی تصادفی به دو جمعیت جدا از نظر جغرافیایی تقسیم می شود. زیر جمعیت ها اغلب به شكل جزیره از هم جدا می شوند، در حالی كه این كلمه در مفهوم كلی آن به كار برده می شود تا جزایر آب در خشكی (دریاچه ها)، جزایر پوشش گیاهی در بیابان (واحه ها) و غیره را در برگیرد.
حتی درختان یك علفزار ممكن است برای برخی ساكنان كوچك خود عملاً در حكم جزیره باشند. جدایی جغرافیایی یعنی توقف در جریان ژن، به عبارت دیگر عدم آلایش جنسی هر یك از خزانه های ژنی به دیگری. تحت این شرایط، چه در نتیجه فشار های انتخابی متفاوت و چه در اثر تغییرات آماری تصادفی در این دو ناحیه، میانگین فراوانی ژن ها در دو خزانه ژنی می تواند تغییر كند. این دو زیر جمعیت پس از آنكه در دوره جدایی جغرافیایی دچار واگرایی ژنتیكی كافی شدند، حتی اگر بعد ها در اثر تغییر شرایط دوباره به هم بپیوندند، دیگر قادر به زادآوری با هم نیستند. هنگامی كه دیگر نتوانند با هم زاد آوری كنند، گفته می شود كه گونه زایی رخ داده و یك گونه جدید (یا دو گونه) به وجود آمده است. این نكته محل اختلاف نظر است كه آیا جدایی جغرافیایی همواره الزاماً در گونه زایی دخالت دارد.
داروین میان انتخاب طبیعی كه اندام ها و ترفند های در جهت بقا را برمی گزیند و انتخاب جنسی كه موفقیت رقابتی در به دست آوردن جفت را، چه به صورت نبرد مستقیم با اعضای همان جنس و چه به صورت جذاب بودن برای جنس مخالف، برمی گزیند (این دو را گاهی به ترتیب انتخاب درون جنسی و انتخاب بین جنسی می نامند، اما این نحوه كاربرد گمراه كننده است)، تمایز قائل شد. داروین مجذوب این واقعیت بود كه ویژگی های جذابیت جنسی اغلب عكس ویژگی هایی هستند كه به بقای فرد می انجامند. دم پرزرق و برق و دست و پاگیر پرنده های بهشتی مثالی معروف از این ویژگی ها است. چنین دمی در هنگام پرواز حتماً برای صاحب خود زحمت آفرین است و قطعاً او را برای شكار چیان قابل رویت می سازد، اما داروین دریافت كه این دم چنانچه در عین حال برای ماده ها نیز جذاب باشد، باز به «زحمتش می ارزد». اگر نری بتواند كاری كند كه ماده ای قانع شود به جای رقیب با او جفت شود، احتمالاً ژن هایش را به خزانه ژنی آینده خواهد رساند. ژن های سازنده دمی كه از نظر جنسی جذاب باشد، خواهی نخواهی امتیازی دارند كه نقطه ضعف های به جان خریده آنها را جبران می كند.
دانیل دنت (D.Dennett) فیلسوف نوشته است: «بگذارید دستم را رو كنم. اگر قرار بود من به بهترین ایده ای كه تاكنون كسی داشته است پاداشی بدهم، پیش از نیوتن، اینشتین و هر كس دیگری آن را به داروین می دادم.» انجام قضاوت های مقایسه ای نظیر این دشوار است، اما براساس یك معیار، بدون تردید نقش داروین از همه پررنگ تر است. قدرت محض این ایده، كه می توان آن را با تقسیم حجم كار تبیین كنندگی آن بر سادگی فوق العاده خود ایده تكامل اندازه گرفت، آدمی را غرق در حیرت می كند كه چرا بشریت می بایست تا نیمه قرن نوزدهم انتظار می كشید، تا آنكه سرانجام یكی از ما به پاسخ مسئله دست یابد.


نوشته: ریچارد داوكینز

ترجمه: كاوه فیض اللهی

منبع : شبکه فیزیکی هوپا