برداشت های نادرست از تکامل

تکامل نظریه ای علمی و مجموعه ای از واقعیت هایی است که این نظریه در پی توضیح و تشریح آن هاست جانداران پیوسته در حال تغییر و تحول اند و تکامل در پی درک چگونگی و اساس این تغییر و تحول است

تکامل نظریه‌ای علمی و مجموعه‌ای از واقعیت‌‌هایی است که این نظریه در پی توضیح و تشریح آن‌هاست. جانداران پیوسته در حال تغییر و تحول‌اند و تکامل در پی درک چگونگی و اساس این تغییر و تحول است. نظریه‌ی تکامل از راه انتخاب طبیعی،که داروین حدود ۱۵۰ سال پیش آن را تشریح کرد، توضیحی برای این تغییر و تحول همیشگی است. البته، این نظریه طی سال‌های اخیر پخته‌تر شده و اکنون یکی از استوارترین و موثرترین اندیشه‌های علمی محسوب می‌شود که تاکنون علم برای بشر به ارمغان آورده است . به بیان ریچارد داوکینز ( Richard Dawkins )، جانورشناس آمریکایی، " اگر جاندارانی از سیاره‌های دیگر می‌خواستند سطح توسعه هوشی ما را بسنجند، نخستین چیزی که می‌خواستند بدانند این بود که آیا ما تا به حال تکامل را کشف کرده ایم."

شواهد زیادی از تکامل پشتیبانی می‌کنند . امروزه برعکس زمان داروین، این شواهد به بقایای فسیلی محدود نمی‌شوند. زیست‌شناسی مولکولی شواهد محکمی بر تایید آن فراهم کرده است . با وجود این، برخی برداشت‌های نادرست باعث شده‌اند که برخی از افراد آن را نپذیرند و برخی سخنان غیر علمی را به عنوان شواهدی علمی علیه تکامل عرضه کنند . اغلب این افراد تلاش می‌کنند از " جنبه منفی معلومات بشر " برای اثبات ادعاهای خود بهره گیرند. به عبارت دیگر ، آنان توان اثبات ادعای خود را ندارند، بلکه همواره تلاش می‌کنند نقص‌های احتمالی یک نظریه را دلیل ادعای خود مطرح کنند. اما با افزایش آگاهی ما از فرایندهایی که حیات را پیش می‌برند، بسیاری از این نقص‌ها که در واقع مجهول‌های ما و نه نقص‌های تکامل بوده‌اند، رفع شده اند.

تکامل یک حقیقت یا قانون علمی نیست بلکه فقط یک نظریه است.

نظریه تکامل به ما می‌گوید که حیات در زمین چگونه تغییر پیدا کرده است. در بیان دانشمندان ، " نظریه" ( Theory ) آن گونه که در زبان محاوره به کار می‌بریم، به مفهوم حدس و گمان نیست ، نظریه‌های علمی، توضیحی برای پدیده‌های طبیعی هستند که به صورت منطقی از مشاه‌ها و فرضیه‌های قابل آزمایش به دست می‌آیند . تکامل زیستی بهترین توضیح علمی برای مشاهده‌های بی‌شماری است که ما هر روزه در جهان زنده با آن‌ها روبه رو می شویم.

دانشمندان در اغلب موارد برای توصیف یک مشاهده ، از واژه " حقیقت "( Fact ) استفاده می کنند . اما حقیقت در واقع به یک پدیده طبیعی می‌گویند که مشاهده‌ها همواره آن را تایید می‌کنند. برای مثال ، ۲۲۵ روز طول می‌کشد تا زهره یک دور به گرد خورشید بچرخد. بنابراین ، تکامل را که در واقع تغییر پیوسته سیمای حیات است ، می‌توان یک حقیقت علمی نیز در نظر گرفت. بقایای فسیلی و شواهد فراوان دیگری که برخی از آن ها قابل آزمایش نیز هستند، ثابت می‌کنند تکامل طی زمان رخ داده است. هر چند کسی این تغییرها را با چشم خود مشاهده نکرده است، اما شواهد غیر مستقیم، روشن ، صریح و در خور توجه هستند.

همه‌ی رشته‌های علمی در اغلب موارد برشواهد غیر مستقیم متکی هستند. فیزیک‌دانان هنوز نتوانسته‌اند ذره‌های درون اتم‌ها رابه طور مستقیم مشاهده کنند، اما کسی در وجود آن‌ها شکی ندارد و دانشمندان درباره‌ی ویژگی‌های آن‌ها پژوهش می‌کنند.

" قانون" ( Law ) علمی، توصیفی است برای این که یک پدیده‌ی طبیعی در شرایط معین چگونه رخ خواهد داد. اما نظریه، آن پدیده‌ی طبیعی را توضیح می دهد. برای مثال، قانون‌های ترمودینامیک آن چه را توصیف می‌کنند که در شرایط معین رخ می‌دهد، اما نظریه‌های ترمودینامیک توضیح می‌دهد که این واقعیت‌ها چرا رخ می‌دهند.

قانون‌ها مانند حقیقت‌ها و نظریه‌ها، با به دست آمدن داده‌ها ی بهتر می‌توانند تغییر کنند. بنابراین، تصور نکنید یک قانون علمی تغییر ناپذیر است و فقط نظریه‌ها هستند که قطعیت علمی ندارند. به علاوه، نظریه‌ها با به دست آمدن شواهد بیش‌تر به قانون تبدیل نمی‌شوند، بلکه روز به روز کامل‌تر و روشن تر می شوند. نظریه‌ها هدف نهایی علم هستند‌.

تعداد زیادی از دانشمندان نظریه‌ی تکامل را نپذیرفته‌اند.

این طور نیست. اجماع علمی درباره تکامل شگفت‌انگیز است آن دسته از دانشمندانی که سخنان آنان به عنوان مخالفان نظریه‌ی تکامل مطرح می‌شود، در خود تکامل شک ندارند، بلکه جنبه‌هایی از چگونگی تکامل را نمی‌پذیرند. برای مثال، برخی از زیست‌شناسان در این مورد با هم اختلاف نظر دارند که سرعت تغییر گونه‌ها همواره ثابت و تدریجی است یا این که پس از گذشت دوره ای طولانی از تغییرهای کوچک، تغییرهای ژرف‌تری روی می‌دهند. چنین اختلاف نظریه‌هایی درسایر شاخه‌های علم نیز دیده می‌شود.

● بقایای فسیلی از " حلقه های گمشده " پر است.

منظور از حلقه‌های گمشده، فسیل‌های جاندارانی است که بینابین جانداران شناخته شده قرار می‌گیرند. هر چند در قرن نوزدهم حلقه‌های گمشده مهمی در شواهد فسیلی وجود داشت، اما بسیاری از آن‌ها به تدریج پیدا شدند. از جمله آن‌ها می‌توان به Archaeopetryx اشاره کرد که جانوری بینابین خزندگان و پرندگان بوده است. نیاکان وال‌ها، چهار پا داشتند و روی زمین راه می‌رفتند و جانداران بینابین آن‌ها Ambulocetus و Rodhocetus امکان گذار از زندگی خشکی به زندگی آبی را برای آن‌ها فراهم کردند. فسیل‌هایی که به تازگی کشف شده‌اند، این نظریه را تایید می‌کنند.

با وجود این، برخی از تغییرهایی که در جمعیت ها رخ داده‌اند، ممکن است آن اندازه سریع روی داده باشند که فسیلی از آن‌ها بر جای نمانده باشد. به علاوه از بسیاری از جانداران، به علت عادت‌های خاصی که داشتند، به دلیل شرایط محیطی و یا به این دلیل که هیچ بخشی از پیکر آن‌ها قابلیت فسیل شدن نداشتند، فسیلی بر جای نمانده است . البته ،‌ فسیل های جانداران بین ماهی های ابتدایی و دوزیستان ، دوزیستان و خزندگان، خزندگان و پستانداران و پرندگان و خزندگان به روشنی از نظریه‌ی تکامل حمایت می کنند . صرف نظر از مدارک فسیلی،‌ یافته های زیست‌شناسی مولکولی نظریه تکامل را بیش از پیش تقویت کرده‌اند.

جانداران، چه در سطح کالبد شناسی ، سلولی و چه در سطح مولکولی، پیچیدگی بسیار زیادی دارند که به وجود آمدن آن از راه تکامل غیر ممکن به نظر می‌رسد .

برخی از مخالفان تکامل عنوان می‌کنند ، بعضی نظام‌ها آن انداره پیچیده‌اند که شکل‌گیری آن‌ها با تغییرها و اصلاح‌های متوالی مشکل به نظر می‌آید . آنان به عنوان مثال به تله موش اشاره می‌کنند که تشکیل شده از:

۱) قطعه‌ای چوب به عنوان پایه؛

۲) یک قطعه سیم فلزی که موش را له می کند؛

۳) فنری که نیروی لازم را فراهم می‌سازد؛

۴) گیره‌ای که فنر را آزاد می‌‌کند؛

۵) میله‌ای که به گیره متصل است و قطعه سیم فلزی را عقب نگه می‌دارد.

آنان می‌گویند با هیچ کدام از قطعه‌های یک تله‌موش به تنهایی نمی‌توان موشی را به دام انداخت. پیش از این کار، همه این قطعه‌ها باید در موقعیت مناسب کنار یکدیگر قرار بگیرند. بنابراین، بسیار دور به نظر می رسد، تغییرهای اندک و متوالی بتوانند نظام‌های پیچیده‌ای به وجود آورند. زیرا اگر هر یک از پیش‌سازه‌ها‌ی یک نظام پیچیده، یک بخش ضروری را نداشته باشند، نمی‌توانند عملی را انجام دهند.

این گروه ادعا می‌کنند انتخاب طبیعی فقط نظام‌هایی را بر می‌گزیند که از پیش وجود داشته باشند. بدون شک یک نظام ناکارآمد و ناقص انتخاب نخواهد شد. چنین نظام‌هایی را در همه جای جهان زنده مشاهده می‌کنیم. تاژک باکتری‌ها نمونه خوبی است. تاژک‌ها رشته‌های شلاق مانند درازی هستند که یک موتور مولکولی آن را می‌چرخاند. تاژک با یک مفصل پروتئینی به موتور متصل می‌شود. پروتئین‌هایی که به عنوان تثبیت کننده عمل می‌کنند، موتور را در مکان خود نگه می‌دارند. قطعه‌های دیگر نیز به عنوان " بوش " عمل می کنند و " شافت " متحرک را در غشای باکتری نگه می‌دارند. بنابراین برای این که یک تاژک کار کند، بیش از ۱۲ نوع پروتئین متفاوت لازم است در غیاب هر یک از این پروتئین ها، تاژک کار نمیکند یا حتی سلول نمی‌تواند آن را بسازد .

برای پاسخ دادن به این ابهام، از همین مثال تله‌موش بهره می‌گیریم. دو قطعه از آن (گیره و میله فلزی) را در نظر بگیرید. با این دو قطعه شما تله موش ندارید، اما می‌توانید از آن‌ها به عنوان گیره‌ی کاغذ استفاده کنید. از گیره‌ی برخی از تله‌موش‌ها نیز می‌توان به عنوان قلاب ماهی‌گیری استفاده کرد. از قطعه چوب تله‌موش نیز می‌توان در کارهای گوناگونی بهره گرفت. بنابراین، قطعه‌های یک ماشین پیچیده به تنهایی می‌توانند کاربردهای متفاوت، اما مفیدی داشته باشند.

تکامل ‌از راه کپی کردن، اصلاح کردن و ترکیب‌کردن پروتئین‌های از پیش موجود، ماشین‌های بیوشیمیایی پیچیده‌ای را به وجود آورده که پیش از این برای کارهای دیگری از آن استفاده می‌شده است. برای مثال، بار دیگر به تاژک باکتری‌ها دقت کنید. تعداد اندکی از پروتئین‌ها ی این ماشین، می‌توانند در غیاب بقیه‌ی پروتئین‌های آن نیز کار مفیدی را انجام دهند. این پروتئین‌ها در بسیاری از باکتری‌ها به عنوان ابزاری برای تراوش سم به بیرون از باکتری به کار می‌روند. اگر چه این پروتئین‌ها به تنهایی کارهای متفاوتی را انجام می دهند، اما انتخاب طبیعی آن‌ها راحفظ می‌کند.

پروتئین‌های کلیدی انعقاد خون نیز چنین وضعیتی دارند.در واقع ، آن‌ها نمونه‌های اصلاح شده‌ی پروتئین‌هایی هستند که در دستگاه گوارش نقش می‌آفرینند. پروتئین‌های سازنده‌ی عدسی چشم، آنزیم‌هایی مانند " لاکتات دهیدروژناز " و " انولاز" هستند که پیش از تکامل چشم وجود داشته اند، اما تکامل با کنار هم قرار دادن آن ها به شیوه‌ای جدید، نقش جدیدی به آن‌ها بخشیده است.

عدسی‌های چشم از سلول‌های بافت پوششی به وجود می‌آیند و دارای پروتئین‌های محلول (از جمله دو آنزیمی که نام برده شد) در غلظت بسیار بالا هستند. غلظت نسبی این پروتئین‌ها از حاشیه عدسی به سمت مرکز آن تغییر می‌کند. همین تغییر است که کارآیی عدسی را در متمرکز کردن نور، به همراه دارد. این پروتئین‌ها از بقیه‌ی پروتئین‌ها شفاف‌تر نیستند، بلکه چگونگی توزیع غلظت آن‌ها در چشم و سازمان‌یابی ویژه‌ی آن‌ها در کنار یکدیگر، این توان ویژه را به آن‌ها بخشیده است.

بنابراین ، تکامل با تغییر میزان تولید، چگونگی توزیع و سازمان‌یابی مولکول‌های از پیش‌موجود ، دست به نوآوری می‌زند و لازم نیست همه چیز از صفر شروع شود .

بیش‌تر جهش‌های DNA مضرند. بنابراین انتخاب طبیعی آن‌ها را حذف می‌کند. جهش‌هایی که باعث مقاومت باکتری‌ها به آنتی‌بیوتیک‌ها می‌شوند، فقط بر فرایندهای شیمیایی تاثیر می‌گذارند. حال آن که تغییر‌های تکاملی بزرگ، ‌به جهش‌هایی نیاز دارند که تغییرهای کالبدشناختی مفیدی ایجاد کنند. یک یا دو جهش (حتی در صورتی که مفید باشند) نیز نمی‌توانند چنین تغییرهایی را ایجاد کنند.

کشف ژن های HOM و HOX در جانوران گوناگون (از جمله اسفنج‌ها ، مگس سرکه و پستاندران) نشان داد که گاهی حتی یک جهش، می تواند باعث تغییرهای کالبد‌شناختی ژرفی شود. این ژن‌ها طرح پیکری یک جاندار (یعنی تفاوت اساسی که بین یک حلزون و یک پشه یا یک اسفنج و یک عنکبوت وجود دارد) را در فرمان خود دارند و فعال یا غیر فعال بودن آن‌ها در قطعه‌قطعه ‌شدن بدن و تولید پیوست‌هایی مانند شاخک، پا و بال دخالت دارند. جهش در این ژن‌ها با پدیده‌هایی نظیر حذف پا در مارها، تغییر باله‌‌های لب‌دار به دست و ایجاد آرواره در مهره‌داران ارتباط دارد.

البته، ‌امروزه دانشمندان برای تشریح ویژگی‌های جانداران تنها بر جهش‌های نقطه‌ای و انتخاب طبیعی تکیه ندارند و از فرایندها و ساز و کارهای گوناگونی بهره می‌گیرند که داروین از آن ها اطلاع نداشت. از جمله جا‌به‌جایی ژن، هم‌زیستی اندامک‌هایی نظیر میتوکندری و کلروپلاست، دوتایی شدن ژن، نقش ژن‌های تنظیمی، بازآرایی کروموزومی، پردازش گزینشی mRNA (قطعه ژن‌های کارآمد می‌توانند به شیوه‌های جدیدی به یکدیگر متصل شوند). ساختار ماجولی پروتئین‌ها نیز راه را برای آفرینش پروتئین‌هایی با کارهای جدید هموار کرده است.

بر اساس قانون دوم ترمودینامیک، سیستم‌ها با گذشت زمان بی نظم تر می شوند. بنابراین، سلول‌های زنده نمی‌توانند از مواد بی‌جان به وجود آمده و جانداران پر سلولی نمی‌توانند از جانداران تک‌سلولی تکامل یافته باشند.

این استدلال از برداشت نادرستی از قانون دوم ترمودینامیک ناشی می‌شود. اگر این استدلال درست باشد، کانی‌ها و دانه‌های برف هرگز نباید تشکیل شوند، زیرا آن‌ها نیز ساختار پیچیده ای هستند که خود به خود از اجزای بی‌نظم به وجود می آیند.

قانون دوم ترمودینامیک در واقع می گوید، انتروپی کل یک سیستم بسته ( سیستمی که هیچ گونه مبادله‌ی انرژی یا ماده ندارد)، نمی‌تواند کاهش نیابد. آنتروپی یک مفهوم فیزیکی است که اغلب به طور اتفاقی به بی نظمی معنا می شود، اما مفهوم این واژه با آنچه که در محاوره به کار می رود، بسیار متفاوت است.

به علاوه، قانون دوم اجازه کاهش آنتروپی را در بخش‌هایی از سیستم می‌دهد، در حالی که بخش‌های دیگر دچار افزایش آنتروپی می‌شوند. بنابراین، کل سیاره‌ی ما می‌تواند متحمل افزایش پیچیدگی شود، زیرا نور و گرمای خورشید وارد آن می‌شود. جانداران نیز می‌توانند با دریافت انرژی از مواد زنده و غیر زنده، بر پیچیدگی خود بیفزایند.

با محاسبه ریاضی می‌توان دریافت که تشکیل حتی یک مولکول زیستی (یک آنزیم) به طور تصادفی غیر ممکن است.

مخالفان نظریه‌ی تکامل عنوان می‌کنند، یک آنزیم دست کم از ۱۰۰ اسید آمینه تشکیل شده است. از آن جا که ۲۰ اسید آمینه متفاوت وجود دارد، ۱۰۰ ۲۰ ترکیب متنوع از اسید آمینه وجود خواهد داشت و احتمال ایجاد توالی خاص ، حدود ۱ در ۱۰ با ۱۳۰ صفر جلوی ان است.

این محاسبه بسیار دقیق و جالب است، اما یک محاسبه وقتی ارزشمند است که فرض‌های مرتبط با آن، فرض‌های درستی باشند. اشتباه این استدلال این است که برای تشکیل یک‌باره یکآنزیم جدید، به یک توالی خاص نیاز دارد. اما در نظر نمی‌گیرد که بهبود تدریجی آنزیم‌های مفیدی که از پیش وجود داشته‌اند، می‌تواند به ایجاد تدریجی آنزیم‌هایی با ویژگی‌های جدید بینجامد. تغییرهای کوچک در توالی اسیدآمینه‌های یک آنزیم می‌تواند به تشکیل آنزیم‌های بینابینی منجر شود که کار زیستی خود را نیز انجام دهند.

در سال‌های اخیر، باکتری‌ها دارای آنزیم‌های جدیدی شده‌اند که به آن‌ها امکان اثرگذاری بر ترکیب‌های صنعتی سمی را بخشیده‌اند. هیدروکربن‌های کلردار و فلوردار، که پیش از این در طبیعت وجود نداشتند، از جمله این ترکیب‌ها هستند. یکی از آنزیم‌ها که نایلون هیدرولاز نام گرفته، حاصل " جهش تغییر چارچوب "( Fram shift mutation ) است . این نوع جهش، کل ساختمان یک پروتئین را تغییر می‌دهد. بنابراین، آنزیم جدید شاهکار تازه تکامل است که حتی در نتیجه‌ی یک تحول (نه تدریجی) به وجود آمده است. البته همان گونه که انتظار می‌رود، کارایی این آنزیم در مقایسه با سایر آنزیم ها بسیار پایین است. اما آن چه که اهمیت بیش‌تری دارد، این است که این گونه آنزیم‌ها کار می‌کنند. در گام‌های بعدی، کارایی این آنزیم‌ها می‌تواند بهبود پیدا کند.

مترجم: آقای حسن سالاری

منبع

۱. Jhon Rennie, ۱۵ Answer to creationist nonsense , scientific American , July ۲۰۰۲

۲. ConstanceJ . Jeffery , Moonligting proteins , TIBS , January ۱۹۹۹

۳. Richard E. Lenski , Evolution: Fact and Theory