theme wordpress
علمی

تکامل زیستی

اگر در تاریخ علم دنبال جنجال‌های معروف بگردید، چندتایی حتما در صدر خاطرات دانشمندان هستند: ماجرای کپرنیک و خورشید و گالیله، انیشتین و بمب اتمی و البته داروین و تکامل!

به قول مرحوم کرایتون-در کتاب «دنیای گمشده»-کسی با عدد آووگادرو مساله ندارد اما مسائلی مانند انقراض و تکامل حسابی دردسرساز بوده‌اند. اما اگر بخواهید پای صحبت یک استاد زیست‌شناسی بنشینید شاید نخواهد سراغ قسمت جنجالی ماجرا برود. تکامل یعنی پرتقال تامسون؛ به همین سادگی، به همین خوشمزگی؛ پرتقالی که بر اساس نظریه «انتخاب طبیعی» (البته به‌طور مصنوعی) تکامل یافت.

تکامل

تکامل در مقابل چشمانتان است

مثال نه چندان دوست‌داشتنی دیگر ویروس‌ها و میکروب‌های بیماری‌زای جدیدی هستند که هر ساله به جان ملت می‌افتند و دردسرساز می‌شوند؛ تکامل در پیش چشم ما رخ‌ می‌دهد. اما این همه جنجال نیست؛ اکنون ۴۰ سال از نخستین روزهایی می‌گذرد که چند زیست‌شناس آشوب‌طلب خواستار زیر و رو کردن اساس طبقه‌بندی‌ها به‌نفع نگاه تکاملی شدند. آنها اعتقاد داشتند که اگر می‌گوییم پرندگان از نسل خزندگان هستند، باید تعارف را کنار بگذاریم و پرندگان را در دل خزندگان طبقه‌بندی کنیم. ما اینجا کاری به طبقه‌بندی آنها نداریم (اگرچه با کمال تعجب، امروز همه کتاب‌های درسی و علمی از نظر آنها پیروی می‌کنند) اما می‌کوشیم توضیح دهیم نگاه تکاملی مثلا چطور کروکودیل‌ها و پرندگان را در کنار هم قرارمی‌دهد.

تکامل پیش از داروین

اندیشه تکامل از یونان باستان بوده اما نمی‌دانستند که تغییر تدریجی گونه‌ها چه ساز و کاری دارد. آیا نیرویی هوشمند درون گونه‌ها قرار دارد که هر از چندی باعث تغییر در شکل آنها می‌شود یا ساز و کاری منطقی وجود دارد که نتیجه نهایی‌اش تغییر گونه‌ها در جهت هماهنگی با محیط است؟ داروین برخلاف یونانیان باستان که در خانه‌های خود به تفکر درباره جهان می‌نشستند، به سفری طولانی و پرخطر رفت و نظریه‌ای قابل‌قبول درباره ساز و کار تکامل ارائه ‌داد. با این‌حال او نخستین کسی نبود که توانست به چنین نظریه‌ای نزدیک‌شود.

تقریبا هزارسال پیش دانشمندانی در ایران به‌لطف مشاهده مستقیم طبیعت و جانداران آن ،چنین نظریه‌ای باور داشتند!

تکامل - شباهت و نظریه تکامل داروین

آیا غربی‌ها فکر تکامل را از ما کش رفتند؟

جاحظ – ادیب معتزلی سیه‌چرده عرب (۱۶۰-۲۵۰قمری) – از نخستین مدافعان اندیشه تکامل جانداران در جهان اسلام بود. او در «کتاب‌الحیوان» در مورد تاثیر زیست‌بوم بر جانداران، انتخاب طبیعی و تنازع بقا صحبت‌می‌کند:

«جانوران برای بقای خود می‌جنگند؛ برای به‌دست ‌آوردن منابع، برای اینکه خورده‌ نشوند‌ و برای اینکه تولید مثل کنند. عوامل محیطی باعث‌می‌شوند جانوران ویژگی‌هایی جدید کسب‌کنند تا بقایشان تضمین‌شود؛ به‌این ‌ترتیب گونه‌هایی جدید پیدا می‌شوند؛ جانورانی که موفق ‌می‌شوند تولیدمثل ‌کنند، می‌توانند ویژگی‌های جدید خود را به نسل بعدی منتقل‌ کنند.»

پس از او، ابن مسکویه رازی (۴۲۰-۳۱۲ شمسی) – دانشمند ایرانی و نو مسلمان هم‌عصر ابن‌سینا و ابوریحان – در کتاب «الفوز الاصغر» حرف‌هایی درباره تکامل جانداران زد. اخوان الصّفا، نیز نام جمعیتی سری از دانشمندان ایرانی در بصره و بغداد قرن چهارم هجری ‌است که ۵۴ رساله به زبان عربی تالیف کردند و به خلقت جهان آغازین و تکامل جانداران در جهان پرداختند.

نظریه تکامل داروین

مولانا عبدالقادر بیدل دهلوی (سده ۱۱هجری/۱۷-۱۸میلادی)، در غزلی این‌گونه سروده:

«هیچ شکلی بی‌هیولی قابل صورت نشد/ آدمی هم پیش از آن کآدم‌شود بوزینه‌بود»

اما بیدل‌شناسان در مورد اینکه منظور مولانا بیدل واقعا تکامل انسان از بوزینه بوده، با قطعیت نظر منفی دارند. آنها این بیت را این‌گونه تفسیر می‌کنند که انسان بدون صفات انسانی، چیزی بیش از میمون نیست.

نظریه تکامل

در غرب نیز بسیاری دانشمندان دیدگاه تکاملی داشتند. یکی از آنها، اراسموس داروین – پدربزرگ چارلز داروین بود. اما مهم‌ترین کسی که پیش از داروین در جهان غرب کوشیده‌بود تکامل جانداران را به صورت علمی توضیح دهد لامارک بود. لامارک هم عقیده‌ داشت موجودات زنده تکامل‌می‌یابند و تغییرمی‌کنند اما ساز و کاری که برای این تغییرات ارائه‌ داد درست ‌نبود.

او عقیده ‌داشت جانداران با استفاده بیشتر از برخی صفات باعث رشد و بروز بیشتر آنها می‌شوند یا برعکس، بر اثر استفاده کمتر موجب تحلیل‌ رفتن آنها می‌شوند. سپس این صفات تغییریافته به نسل‌های بعدی منتقل ‌می‌شوند. مثلا دایناسوری که به‌تدریج برای تغذیه از برگ‌های بالای درختان گردن خود را برافراشته‌تر می‌کند، بچه‌هایی گردن‌دراز خواهدیافت و بچه‌هایش نیز باز گردن‌های خود را می‌کشند و گردن خودشان و بچه‌های بعدیشان باز هم درازتر می‌شود.

شباهت

اشکال این نظریه اینجاست که؛ هیچ موجودی نمی‌تواند صفات اکتسابی‌ای را که در زندگی به‌دست آورده به نسل بعدی منتقل‌کند.

در آزمایش جالبی، ۵۰ نسل متوالی دم موش‌ها را قطع کردند اما نسل ۵۱ همچنان دمی به درازی نسل‌های پیشین داشت.

داروین پس از سال‌ها سفر روی کشتی و بعد سال‌های بیشتری تفکر و جمع‌بندی اطلاعات جمع‌آوری‌شده، متوجه ساز و کار نهفته در تکامل جانداران شد. داروین می‌دانست که شرایط زمین تغییر می‌کند و درگذشته نیز تغییر کرده ‌است. به‌علاوه او می‌دانست که با رشد جمعیت، محدودیت منابع باعث افزایش مرگ و میر و نهایتا ثابت ماندن جمعیت می‌شود. همچنین داروین متوجه ‌شد که جمعیت‌های جانداران هرگز یکدست نیستند بلکه، میان افراد مختلف تنوع وجود دارد؛ تنوعی که تنها به‌دلیل تفاوت‌های اکتسابی نیست، بلکه افراد مختلف به‌صورت ذاتی متفاوت از هم هستند و این تفاوت‌ها به نسل‌های بعدی آنها نیز به ارث می‌رسد.

نظریه‎ی داروین-والاس

محیط محدود و منابع اندک، شرایط را برای بقای افراد ضعیف، پرخور و تنبل دشوار می‌کند. بنابراین بخت بقا برای قوی‌ترها بیشتر می‌شود و آنها بیشتر و بیشتر صفات برتر خود را به نسل بعدی منتقل می‌کنند. نام این نظریه «انتخاب طبیعی» است اما در حقیقت داروین در ابراز این نظریه تنها نبود؛ همزمان با او دانشمند دیگری به نام والاس دقیقا به همین نتیجه‌ رسید بنابراین ما امروزه این نظریه را نظریه «داروین-والاس» می‌نامیم.

خویشاوندی: مبنایی بر رده‌بندی

همه جانداران در طی تکامل، از نیایی باستانی مشتق شده‌اند. به‌این‌ترتیب همه آنها خویشاوند همدیگرند. درست است که همه جانداران خویشاوند هم هستند اما برخی از آنها خویشاوندی نزدیک‌تری با هم دارند؛ یعنی از زمانی که از نیای مشترک‌شان جدا شده‌اند زمان کمتری می‌گذرد. اما ما چطور به‌این موضوع پی‌می‌بریم؟ پاسخ در شباهت‌های میان موجودات زنده نهفته است: هرچقدر شباهت میان دو موجود بیشتر باشد آن دو موجود، خویشاوندی نزدیک‌تری با هم دارند. البته درک این موضوع نکات و پیچیدگی‌های خاصی دارد که به برخی از آنها اشاره‌می‌کنیم.

تکامل

شباهت‌های میان جانداران: بحث فلسفی اما کاربردی!

گفتیم که برای تخمین خویشاوندی جانداران به شباهت‌های آنها نگاه می‌کنیم. اما آیا «هر» شباهتی دلیل بر خویشاوندی نزدیک دو موجود زنده است؟

«پا» اندامی است که در مهره‌داران خشکی‌زی و نیز حشرات برای حرکت به کار می‌رود. بر این اساس، مهره‌داران خشکی‌زی که پا دارند، باید بیشتر به حشرات شبیه باشند نه ماهی‌ها! اما در حقیقت این‌طور نیست! مسلم است که همه مهره‌داران خویشاوندی نزدیک‌تری با یکدیگر دارند تا با بندپایان. پس تکلیف وجود «پا» در مهره‌داران خشکی‌زی و حشرات چه می‌شود؟

با اندکی دقت خواهیم دید که «پا»ی حشرات و مهره‌داران، ساختارهایی بسیار متفاوت دارند: منشأ جنینی این دو اندام؛ ژن‌هایی که مسؤول شکل‌دهی به آنها هستند و آناتومی آنها به‌هیچ‌وجه شبیه نیست.

مثلا پای حشرات دارای اسکلت خارجی و ماهیچه‌های داخلی است، در حالی که پای مهره‌داران دارای اسکلت داخلی و ماهیچه‌هایی است که روی استخوان سوار شده‌اند. بنابراین دانشمندان می‌گویند این دو اندام «منشأ تکاملی یکسان» ندارند: یعنی نیای مشترک مهره‌داران و حشرات، «پا» نداشته است و هر کدام از این دو گروه در مسیر تکامل خود جداگانه دارای پا شده‌اند. پس نخستین شرط برای اینکه شباهت میان موجودات، مبنای خویشاوندی و رده‌بندی آنها قرار گیرد، این است که؛

آن شباهت از نیای مشترک آنها به ارث رسیده باشد. اما این تنها شرط ما برای تشخیص درست شباهت‌های میان جانداران نیست.

نظریه تکامل داروین

چه خویشاوندی میان قورباغه، ماهی حوض و مارمولک وجود دارد؟

فرض‌کنیم قصد ‌داریم خویشاوندی میان قورباغه، ماهی حوض و مارمولک را مقایسه کنیم: خویشاوندی قورباغه ماهی و مارمولک برای ما روشن است و این یعنی زمانی پیش‌تر، موجودی زندگی می‌کرده که نیای هر سه تای آنها بوده است؛ زیرا ویژگی‌هایی میان هر سه تای آنها مشترک است: داشتن اسکلت و دستگاه‌های بسیار مشابه، نشان‌دهنده این خویشاوندی‌ است. در عین‌حال قورباغه شباهت‌هایی ویژه به ماهی حوض و نیز شباهت‌هایی ویژه به مارمولک دارد: قورباغه و ماهی حوض در آب تخم‌ریزی و تولیدمثل می‌کنند، به‌علاوه نوزاد قورباغه مثل ماهی‌ها درون آب زندگی می‌کند و ساختار بدنش هم مثل ماهی‌هاست.

تکامل

اما قورباغه پس از بلوغ به خشکی می‌آید و مثل مارمولک در خشکی زندگی ‌می‌کند و نفس ‌می‌کشد. تکلیف چیست؟ آیا قورباغه خویشاوند نزدیک ماهی‌هاست؟

اگر قورباغه و مارمولک به‌هم نزدیک‌تر باشند، ویژگی‌های مشترک آنها «جدیدتر» هستند و برعکس، اگر قورباغه و ماهی به هم نزدیک‌تر باشند – یعنی نیای مشترک جدیدتری داشته‌باشند- ویژگی‌های مشترک آنها که لابد از این نیای مشترک جدیدتر به ‌ارث رسیده هم باید جدیدتر باشد. کدام ویژگی‌های مشترک جدیدترند؟ تنفس در آب، یا تنفس در خشکی؟

مسلما تنفس در خشکی جدیدتر است. بنابراین قورباغه و مارمولک یک نیای مشترک جدیدتر داشته‌اند و خویشاوندی نزیک‌تری با هم دارند.

شباهت‌های میان قورباغه و ماهی (تنفس در آب‌ها…) بازمانده از گذشته‌ای دورتر است و نیاکان دور مارمولک‌ها نیز دارای این ویژگی‌ها بوده‌اند؛ در حقیقت جنین مارمولک و بقیه مهره‌داران خشکی‌زی تمام ویژگی‌های یک ماهی را موقتا نشان‌می‌دهد، مثلا شکاف آبششی پیدا می‌کند، منتها این شکاف آبششی به حنجره تبدیل‌ می‌شود. اما شباهت‌های میان قورباغه و مارمولک جدید هستند و در نیای مشترک قورباغه و مارمولک ظاهر شده‌اند.

دانشمندان در رده‌بندی تنها به شباهت‌هایی از همین نوع اخیر توجه نشان می‌دهند: تنها ویژگی‌هایی که در جدیدترین نیای مشترک دو موجود ظاهر شده‌اند،‌ به عنوان «شباهت» آنها شمرده می‌شوند.

نظریه تکامل داروین

اکنون شما را با یک پرسش بزرگ تنها می‌گذاریم: تمساح، مارمولک و کبوتر هر سه مهره‌دارانی خشکی‌زی هستند. مارمولک و تمساح خونسردند، پر ندارند و چهارپا هستند. از طرف دیگر تمساح و کبوتر، دارای قلب چهارحفره‌ای هستند و پاهایشان زیر بدنشان قرار می‌گیرد نه کنار بدنشان.

به‌نظر شما تمساح به مارمولک شبیه‌تر و نزدیک‌تر است یا به کبوتر؟
با ما در الفبایت همراه باشید!!
برچسب ها
نمایش بیشتر

نوشته های مشابه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

بستن
بستن