شنبه, ۲۶ خرداد, ۱۴۰۳ / 15 June, 2024
مجله ویستا

داروین و داروینیسم


داروین و داروینیسم

باید دو بخش کاملاً جدا از سهم داروین را از یکدیگر تمییز داد او در تایید این واقعیت که تکامل رخ داده است, مقدار زیادی شواهد قاطع گرد آورد و همراه با والاس به طور مستقل به تنها نظریه امکان پذیر شناخته شده انتخاب طبیعی دست یافت که تبیین می کند چرا تکامل به بهبود سازشی می انجامد

از نظر بیشتر مردم در طول تاریخ همواره روشن به نظر می رسید که تنوع سرشار حیات، کمال مرموزی که موجودات زنده برای بقا و تکثیر 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 که 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 آنکه سرانجام در ذهن اندیشمندان پیشتازی نظیر پیر دو موپرتوئی (P. de Maupertuis)، اراسموس داروین (E. Darwin) و مردی که خویش را شوالیه دولامارک (C. de Lamarck) می نامید، از نو ظاهر شود. این ایده در نیمه نخست قرن نوزدهم در حلقه های فکری، به ویژه در محافل زمین شناختی، ایده نامتعارفی نبود، اما همواره به شکلی بسیار گنگ و مبهم و بدون هیچ تصویر روشنی از مکانیسم پدید آورنده تغییرات به آن اشاره می شد. این چارلز داروین (نوه اراسموس) بود که به تحریک کشف مستقل اصل انتخاب طبیعی توسط آلفرد راسل والاس (A. R. Wallace) سرانجام با انتشار کتاب مشهوری که عنوانش معمولاً به صورت «اصل انواع» خلاصه می شود، در سال ۱۸۵۹ نظریه تکامل را پایه ریزی کرد.

باید دو بخش کاملاً جدا از سهم داروین را از یکدیگر تمییز داد. او در تایید این واقعیت که تکامل رخ داده است، مقدار زیادی شواهد قاطع گرد آورد و همراه با والاس (به طور مستقل) به تنها نظریه امکان پذیر شناخته شده _ انتخاب طبیعی _ دست یافت که تبیین می کند چرا تکامل به بهبود سازشی می انجامد.

داروین از برخی شواهد سنگواره ای آگاه بود اما بیشتر از شواهد دیگری استفاده کرد که گرچه ارتباط چندان مستقیمی با واقعیت رویداد تکامل نداشتند اما از بسیاری جهات متقاعد کننده تر بودند. اصلاح سریع جانوران و گیاهان در اثر اهلی سازی هم برای این واقعیت که تغییر تکاملی امکان پذیر است و هم برای نشان دادن کارایی معادل مصنوعی انتخاب طبیعی شاهدی قانع کننده 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 تکامل به آ سانی توجیه پذیر است: نظریه خلقت، وجود آنها را تنها از طریق فرض دست و دلبازانه «کانون» های پرشمار خلقت، پراکنده در سطح زمین، می تواند تبیین کند.

رده بندی سلسله مراتبی که جانوران و گیاهان به طور طبیعی در آن جای می گیرند، قویاً دلالت بر وجود یک 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 که بعضی اندام هایی که در فرد بالغ و جنین دیده می شوند ظاهراً بقایایی هستند را نیز به عنوان شاهدی برای نظریه اش به کار برد. براساس نظریه تکامل، اندام هایی نظیر استخوان های کوچک و فرورفته ضمائم حرکتی عقبی در وال ها آثار پا های متحرک نیاکان خشکی زی آنهاست. در کل شواهد تأیید کننده این واقعیت که تکامل روی داده است از تعداد بسیار زیادی مشاهدات دقیق تشکیل می شود که اگر نظریه تکامل را بپذیریم همگی معنا می یابند، اما با نظریه خلقت تنها در صورتی می توان آنها را توجیه کرد که فرض کنیم خالق ماهرانه در نظر داشته ما را گمراه کند. شواهد مولکولی مدرن، واقعیت وجودی تکامل را فراتر از افسارگسیخته ترین رویا های داروین تقویت کرده و واقعیت تکامل اکنون مانند هر واقعیت دیگری در علم با اطمینان تایید شده است.

از واقعیت تکامل که بگذریم به نظریه مکانیسم آن یعنی انتخاب طبیعی می رسیم که از قطعیت کمتری برخوردار است. مکانیسمی که داروین و والاس پیشنهاد کردند و معنای آن بقای غیر تصادفی صفات وراثتی است که به طور تصادفی تغییر می کنند. انگلیسی های دیگر عصر ویکتوریا از جمله پاتریک ماتیو (P. Matthew) و ادوارد بلای (E. Blyth) چیزی شبیه به این را پیشنهاد کرده بودند، اما از قرار معلوم آن را تنها یک نیروی منفی می دیدند. ظاهراً داروین و والاس نخستین کسانی بوده اند که توان کامل آن را به عنوان نیرویی مثبت که تکامل کل حیات را در جهات سازشی هدایت می کند، درک کردند. بیشتر تکامل دانان قبلی، از جمله اراسموس پدربزرگ داروین، به نظریه دیگری درباره مکانیسم تکامل گرایش داشتند، که اکنون معمولاً تداعی کننده نام لامارک است.

براساس این نظریه، بهبود هایی که در طول عمر یک جاندار کسب می شوند، مانند رشد اندام ها در اثر کاربرد و تحلیل رفتن شان در اثر عدم کاربرد، به ارث می رسند. این نظریه وراثت صفات اکتسابی جاذبه عاطفی دارد (مثلاً برای جورج برناردشاو در مقدمه بازگشت به متوشالح) اما شواهد تاییدش نمی کنند. گذشته از این به لحاظ نظری نیز قابل قبول نیست. در روزگار داروین تردید در این رابطه بیشتر بود و داروین هنگامی که نظریه انتخاب طبیعی اش به مشکل برخورد، خودش هم به سبک و سنگین کردن نسخه ای شخصی از لامارکیسم پرداخت.

آن مشکل از دیدگاه های رایج درباره ماهیت وراثت ناشی شد. در قرن نوزدهم تقریباً همگان می پنداشتند که وراثت فرآیندی آمیزنده است طبق این نظریه وراثت آمیخته، نه تنها فرزندان در صفات ظاهری و خلقی حد واسط میان دو والد خویش هستند، بلکه آن عوامل وراثتی که به بچه هایشان انتقال می دهند نیز خود به شکلی تفکیک ناپذیر در هم ادغام می شوند. می توان نشان داد که اگر وراثت از این نوع آمیخته باشد، تقریباً غیرممکن است که 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 که در جهت لامارکیسم رانده شد. شاید این مسئله حتی روی این واقعیت عجیب بی تاثیر نبوده است که داروینیسم در ابتدای قرن بیستم دچار یک دوره موقت از مدافتادگی شد. راه حل این مسئله که آنچنان داروین را نگران ساخته بود در نظریه وراثت ذره ای گرگور مندل (G. Mendel) نهفته بود که در سال ۱۸۶۵ به چاپ رسید، اما متاسفانه نه داروین و نه عملاً هیچ کس دیگر تا پس از درگذشت داروین آن را نخواند.

پژوهش مندل که در آغاز قرن بیستم مجدداً کشف شد نشان داد همانطور که 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 که امروزه آنها را ژن می نامیم. یک فرد یک ژن خاص را از یک والد خاص یا قطعاً به ارث می برد یا قطعاً به ارث نمی برد. از آنجا که همین را در مورد والدینش نیز می توان گفت، نتیجه می شود که یک فرد یک ژن خاص را از یک پدر/ مادر بزرگ خاص به ارث می برد یا به ارث نمی برد، هر یک از ژن های 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 می توان بارها برای تعداد نامحدودی از نسل ها به کار برد. ژن های منفرد ناپیوسته در امتداد نسل ها مانند ورق های یک دست به طور مستقل از هم بُر می خورند، نه آنکه مانند اجزای سازنده پودینگ با هم مخلوط شوند. این در پذیرفتگی ریاضی نظریه انتخاب طبیعی تفاوت اساسی ایجاد می کند. اگر وراثت ذره ای باشد، انتخاب طبیعی واقعاً می تواند عمل کند. همانطور که 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، که اغلب نوداروینیسم خوانده می شود، بر این بینش مبتنی است. این درک توسط ژنتیک 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 که به نوداروینیسم معروف است، ادغام شد. انقلاب اخیر در زیست شناسی مولکولی که در دهه ۱۹۵۰ آغاز شده، بیش از آنکه نظریه تلفیقی دهه های ۱۹۳۰ و ۱۹۴۰ را تغییر دهد، آن را تقویت و تایید کرده است.

نظریه ژنتیکی مدرن انتخاب طبیعی را می توان به شرح زیر جمع بندی کرد. ژن های یک جمعیت از گیاهان یا جانورانی که با یکدیگر زادآوری جنسی دارند، یک خزانه ژنی را تشکیل می دهند. ژن ها در خزانه ژنی با یکدیگر رقابت می کنند، همانطور که مولکول های همانند ساز اولیه در سوپ نخستین با هم رقابت می کردند. ژن ها در خزانه ژنی عملاً وقتشان را یا صرف نشستن در بدن فردی می کنند که در ساختنش کمک کرده اند یا در فرآیند تولید مثل جنسی از طریق اسپرم یا تخمک، از بدنی به بدن دیگر مسافرت می کنند. تولید مثل جنسی، مدام ژن ها را بُر می زند و بدین معنا است که زیستگاه بلندمدت یک ژن، خزانه ژنی است. هر ژن مفروض در خزانه ژنی در نتیجه یک جهش پدید می آید که خطایی تصادفی در فرآیند نسخه برداری ژن است. هرگاه که جهش جدیدی رخ دهد، می تواند به وسیله آمیزش جنسی در خزانه ژنی انتشار یابد. جهش منشاء نهایی تغییرات ژنتیکی است. تولیدمثل جنسی و نوترکیبی ژنتیکی ناشی از کراسینگ آور (مبادله مواد ژنتیکی میان کروموزوم های همانند در طول میوز _ م) تضمین می کند که تغییرات ژنتیکی به سرعت در خزانه ژنی توزیع و نوترکیب شود.

هر ژن خاص در یک خزانه ژنی احتمالاً به شکل چندین نسخه رونوشت وجود دارد که یا همگی از همان جهش اولیه حاصل شده اند یا محصول جهش های موازی مستقل هستند. از این رو می توان گفت که هر ژن دارای یک فراوانی در خزانه ژنی است. بعضی از ژن ها، مثل ژن آلبینو در خزانه ژنی نادرند و بعضی دیگر فراوان. در سطح ژنتیکی، تکامل را می توان فرآیندی تعریف کرد که در اثر آن فراوانی ژن در خزانه ژنی تغییر می کند.

تغییر فراوانی ژن دلایل گوناگونی دارد: مهاجرت به داخل، مهاجرت به خارج، رانش تصادفی و انتخاب طبیعی. سه عامل نخست، گرچه ممکن است در عمل بسیار مهم باشند، اما از نقطه نظر سازشی چندان مورد توجه نیستند.

انتخاب طبیعی است که پاسخگوی کمال سازش، سازمان کارکردی پیچیده حیات و چنان ویژگی های پیشرونده ای است که تکامل می تواند به نمایش بگذارد. ژن ها در بدن روی تکوین آن بدن تاثیر می گذارند. بعضی بدن ها در بقا و تولید مثل از بدن های دیگر بهترند. بدن های خوب، یعنی بدن هایی که در بقا و تولیدمثل موفق ترند، نسبت به بدن هایی که در بقا و تولید مثل بد عمل می کنند، معمولاً در ژن های خزانه ژنی آینده سهم بیشتری دارند. به عبارت دیگر، ژن هایی که 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 که بر بقای افتراقی ژن ها در خزانه ژنی دارد.

تمام مرگ و میر های انتخابی به تغییر تکاملی نمی انجامند. بلکه برعکس، بیشتر انتخاب طبیعی انتخاب به اصطلاح پایدار گر است، یعنی ژن هایی را از خزانه ژنی حذف می کند که تمایل به ایجاد انحراف از یک شکل تاکنون بهینه داشته باشند. اما هنگامی که شرایط محیطی تغییر می کند، چه از طریق فاجعه های طبیعی و چه از طریق بهبود تکاملی جانداران دیگر (شکارچیان، طعمه ها، انگل ها و نظایر آن)، انتخاب می تواند به تغییر تکاملی منجر شود. تکامل تحت تاثیر انتخاب طبیعی به بهبود سازشی می انجامد. تکامل، تحت تاثیر انتخاب طبیعی باشد یا خیر، به واگرایی و تنوع می انجامد. از یک نیای نخستین، در طول زمان، صد ها میلیون گونه جداگانه تکامل یافته اند. فرآیندی که طی آن یک گونه به دو گونه منشعب می شود، گونه زایی نام دارد. واگرایی پس از گونه زایی به جدایی هرچه بیشتر واحد های تاکسونومیک _ جنس، خانواده، راسته، رده و غیره- می انجامد. حتی جاندارانی بسیار متفاوت از هم، مثل حلزون و میمون، از نیاکانی مشتق شده اند که در ابتدا از یک گونه واحد در یک رویداد گونه زایی واگراییده بودند.

از دهه ۱۹۴۰ مورد پذیرش همگانی قرار گرفته است که نخستین گام در پیدایش گونه ها عموماً جدایی جغرافیایی است. یک گونه به شکلی تصادفی به دو جمعیت جدا از نظر جغرافیایی تقسیم می شود. زیر جمعیت ها اغلب به شکل جزیره از هم جدا می شوند، در حالی که این کلمه در مفهوم کلی آن به کار برده می شود تا جزایر آب در خشکی (دریاچه ها)، جزایر پوشش گیاهی در بیابان (واحه ها) و غیره را در برگیرد.

حتی درختان یک علفزار ممکن است برای برخی ساکنان کوچک خود عملاً در حکم جزیره باشند. جدایی جغرافیایی یعنی توقف در جریان ژن، به عبارت دیگر عدم آلایش جنسی هر یک 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 کند. این دو زیر جمعیت پس از آنکه در دوره جدایی جغرافیایی دچار واگرایی ژنتیکی کافی شدند، حتی اگر بعد ها در اثر تغییر شرایط دوباره به هم بپیوندند، دیگر قادر به زادآوری با هم نیستند. هنگامی که دیگر نتوانند با هم زاد آوری کنند، گفته می شود که گونه زایی رخ داده و یک گونه جدید (یا دو گونه) به وجود آمده است. این نکته محل اختلاف نظر است که آیا جدایی جغرافیایی همواره الزاماً در گونه زایی دخالت دارد.

داروین میان انتخاب طبیعی که اندام ها و ترفند های در جهت بقا را برمی گزیند و انتخاب جنسی که 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 کاربرد گمراه کننده است)، تمایز قائل شد. داروین مجذوب این واقعیت بود که ویژگی های جذابیت جنسی اغلب عکس ویژگی هایی هستند که 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 شکار چیان قابل رویت می سازد، اما داروین دریافت که این دم چنانچه در عین حال برای ماده ها نیز جذاب باشد، باز به «زحمتش می ارزد». اگر نری بتواند کاری کند که 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 که از نظر جنسی جذاب باشد، خواهی نخواهی امتیازی دارند که نقطه ضعف های به جان خریده آنها را جبران می کند.

دانیل دنت (D. Dennett) فیلسوف نوشته است: «بگذارید دستم را رو کنم. اگر قرار بود من به بهترین ایده ای که تاکنون کسی داشته است پاداشی بدهم، پیش از نیوتن، اینشتین و هر کس دیگری آن را به داروین می دادم. » انجام قضاوت های مقایسه ای نظیر این دشوار است، اما براساس یک معیار، بدون تردید نقش داروین از همه پررنگ تر است. قدرت محض این ایده، که می توان آن را با تقسیم حجم کار تبیین کنندگی آن بر سادگی فوق العاده خود ایده تکامل اندازه گرفت، آدمی را غرق در حیرت می کند که چرا بشریت می بایست تا نیمه قرن نوزدهم انتظار می کشید، تا آنکه سرانجام یکی از ما به پاسخ مسئله دست یابد.

نویسنده: ریچارد - داوکینز

مترجم: کاوه - فیض اللهی