مقدمه
فرگشت یا تکامل (Evolution) یک نظریه علمی در مورد منشا گونه ها و تحولات عالم جانداران است. نظریه فرگشت در تعارض آشكار با باورهای دینی است. (ن.ک تعارض های فرگشت و دین) به همین دلیل مورد انتقاد، تحریف و كج فهمی بسیاری از مؤمنان قرار گرفته است و آنان سعی كرده اند با انتقادهای بی اساس این نظریه را باطل جلوه دهند. (ن.ک. هفت انتقاد بی اساس به نظریه فرگشت) در این نوشتار سعی شده این نظریه به ساده ترین شكل ممكن، توضیح داده شود.
شاید ریشه ی برخی از كج فهمی های فارسی زبان ها از این نظریه، ترجمه ی غلط انداز واژه evolution به «تكامل» یا «فرگشت» است. این لغت به معنی «بر آمدن» و اشاره به بوجود آمدن چیزی از چیز دیگر دارد، مثل بوجود آمدن بخار از آب. برخلاف تصور عموم، نظریه «برآمدن» به معنای اخلاقی و حاکی از «کمال یافتن» جانداران نیست. این واژه هیچ بار اخلاقی ندارد بلكه تنها تغییر جاندارن را برای انطباق بیشتر با محیط نشان میدهد. متاسفانه واژه ی تكامل به عنوان یک غلط رایج جا افتاده است. پس در این نوشتار هم به ناچار از این واژه ی اشتباه برانگیز اما رایج استفاده می شود. [در این متن موجود در سایت فرگشت، تمامی مواردی که از واژه تکامل استفاده شده بوده به فرگشت تغییر یافته است.]
چرا نظریه فرگشت انقلابی در علم پدید آورد؟
ارسطو (۳۸۴-۳۲۲ ق.م) طبیعت را معجونی از امیال و غایات می دانست، مثلاً تبخیر آب را به این علت می دانست كه آب برای رسیدن به كمال به سمت بالا حركت می كند یا می گفت سنگ به این علت به پایین می افتد که می خواهد به جایگاه طبیعی خود برسد که پایین است؛ یا تیر به این علت مدتی پس از پرتاب به زمین می افتد که میل طبیعی اجسام به سکون است. تبیین های ارسطویی نمونه ی نگاه غایت انگار به جهان است. غایت انگاری یک نگاه پیشاعلمی به جهان است. غایت انگار همه ی اجزای طبیعت را مانند انسان ها دارای امیال و مقاصد می داند. درست مانند کودکی که فکر می کند اسباب بازی هایش هم مانند خودش گرسنه و ناراحت می شوند. غایت انگاری دو هزار سال پس از ارسطو هم بر طرز تفكر جامعه بشری سایه افكند و فرهنگ ها و ادیان جهان را تحت تاثیر قرار داد. این جهان بینی انسان را مركز و محور جهان می دانست[۱]. نمونه های فراوانی از این نگرش را در كتابهای مقدس و ادبیات ملل میتوان یافت:
سوره بقره آیه ۱۸۹: درباره هلال های ماه می پرسند ، بگو : برای آن است که مردم وقت کارهای خویش و زمان حج را بشناسند.
سوره انعام آیه ۹۷: اوست خدایی که ستارگان را پدید آورد تا به آنها در تاریکی های خشکی، و دریا راه خویش را بیابید.
حق تعالی كاین سماوات آفرید - از برای رفع حاجات آفرید (مولوی)
ابر و باد و مه و خورشید و فلک در كار اند - تا تو نانی به كف آری و به غفلت نخوری (سعدی)
واین زمین مضطرب محتاج كوه [۲] - گر نبودی نافریدی پرشكوه (مولوی)
نیوتون با نشان دادن قانونمندی حركت های فیزیكی نشان داد كه همه ی كار جهان برای منفعت انسان نیست. قانون های نیوتون نشان می داد كه حركت های ابر و باد و مه و خورشید تنها و تنها به علت تاثیر نیروهای طبیعی بر آنهاست. این حركت علمی سرآغاز تحول فكری اروپا شد. اندیشه ی علمی و روش تجربی، بنیان معارف باستانی را برافکنند و پیشرفت های روز افزون مغرب زمین آغاز شد[۳].
نیوتون مکانیک ارسطویی را باطل کرد، اما ابطال کامل زیست شناسی ارسطویی کار شگرف داروین بود. ارسطو فکر می کرد که گونه های جانداران از ابتدای جهان به صورت کنونی از هم جدا بوده اند، چون هیچ کس ندیده که میمونی انسان بزاید. میمون همیشه میمون می زاید! در میانه ی قرن نوزدهم دنیای فیزیک و شیمی دنیای قانون ها بود اما قوانین حاکم بر جهان جانداران هنوز در پرده ای از ابهام بودند. داروین نشان داد كه چگونه موجودات زنده طی یک فرایند کاملاً طبیعی فرگشت یافته اند. به گفته خود او: «ایجاد گرامی ترین چیزهایی که می شناسیم، یعنی ایجاد جانداران عالی، مستقیماً محصول ستیزه ی طبیعت، قحطی و مرگ است.»[۴] امروزه دانش زیست شناسی با صراحت اعلام می كند كه حیات در عین پیچیدگی، جلوه ای از واكنش های شیمیایی و فیزیكی است.
آن مدعیان كه دُر معنی سُفتند – و از چرخ به گونه گون سخن ها گفتند
آگه چو نبودند ز اسرار نهان - با خود زَنَخی زدند و آخر خفتند (خیام)[۵]
فرگشت، زیست شناسی را از علمی مشاهده ای و توصیفی به علمی فعال و تجربی تبدیل كرد. زیست شناسِ پیش از داروین جانداران را تنها مشاهده یا حداكثر تشریح می كرد. او تنها نظاره گر بود؛ نه می توانست تحلیل کند، و نه به چراها و چگونه ها[۶] پاسخ گوید. داروین راهی را نشان داد كه در آن باید به هر جانور، اندام تا مولكول زیستی به شكل یک سوال نگریست. باید همه اطلاعات را تحلیل كرد و به جواب رسید. شیوه تفكر داروینی تاثیر عمیقی بر ادراک دانشمندان همه ی علوم تجربی و انسانی بر جای گذاشت.
داروین چه گفت؟
چارلز داروین (۱۸۰۹-۱۸۸۲) زیست شناس بریتانیایی، پس از سی سال مطالعه و بررسی شواهد سفر تحقیقاتی پنج ساله اش به دور دنیا، در سال ۱۸۵۹ نظریه ی فرگشت را در تاثیر گذارترین كتاب تمام دوران ها، یعنی «منشاء انواع بوسیله به انتخاب طبیعی»[۷] به جهان علم عرضه كرد[۸].
شکل ۱
نظریه فرگشت داروین را می توان به صورت زیر خلاصه كرد:
۱- تعداد زادگان (نوزادان) بیشتر از والدین است.
۲- تعداد افراد در جمعیت تقریباً عددی ثابت است.
۳- زادگان تفاوتهایی جزئی با والدین خود دارند.
۴- تنها زادگانی زنده می مانند كه سازش بیشتری با محیط داشته باشند.
در طبیعت، افرادی كه مزیتی هرچند اندک، بر دیگران داشته باشند شانس بیشتری برای زنده ماندن و تولید مثل دارند. در دراز مدت نسل این افراد، جمعیت غالب گونه را تشكیل خواهد داد. داروین این فرایند را انتخاب طبیعی نامید.
با پیشرفت فزاینده ی علوم مختلف، نظریه ی فرگشت نیز منسجم تر شد و حیطه های جدیدی مانند علم ژنتیک و زیست شناسی مولكولی را در بر گرفت. امروزه از نظریه ی پیشرفته تر فرگشت تحت عنوان «تلفیق نوین» یا «سنتز جدید» استفاده می شود.
مكانیسم فرگشت
ژن
یك CD صوتی حاوی اطلاعات لازم برای پخش موسیقی است اما سر و صدا نمی كند! برای شنیدن موسیقی باید اطلاعات CD را در دستگاهی اجرا كرد. ژن ها هم حاوی اطلاعات هستند و برای انجام كار باید این اطلاعات اجرا بشود. به بیان علمی باید ژن بیان بشود. بیان شدن ژن بدین صورت است كه از روی اطلاعات موجود بر روی ژن، پروتئین ساخته می شود و پروتئین ها هر کدام كاری را در بدن انجام می دهند.
ژن قسمتی از مولكولی خطی به نام DNA است كه اطلاعات لازم برای ساخت یک پروتئین را در خود دارد. این اطلاعات در DNA به وسیله توالی مشخصی از چهار كد مختلف حفظ می شود. DNA از چهار زیرواحد آدنین(A) ، تیمین (T) ، سیتوزین(C) و گوانین (G) تشكیل شده است.
شکل ۲
ژنوم
به مجموعه ی كل DNA های موجود در سلول ژنوم گفته می شود. ژنوم اطلاعات لازم برای تمام اعمال سلول را در خود دارد. ژنوم باكتری ها به صورت یک DNA خطی و حلقوی است، اما ژنوم دیگر جانداران بصورت چندین قطعه جداگانه است كه كروموزوم نامیده می شوند.
شکل ۳
جهش
گفتیم كه DNA دارای توالی مشخصی از چهار كد است. هر گونه تغییر در این كدها جهش نام دارد. عوامل گوناگونی می توانند جهش ها را بوجود آورند. برخی مواد شیمیایی (كه در درون سلول ها هم وجود دارد) جهش زا هستند. عوامل فیزیكی مانند حرارت و پرتوهای ماورا بنفش و پرتوهای رادیواكتیو نیز جهش زا هستند. جهش در فرایند تولید مثل نیز رخ می دهد. در تولید مثل، كد ژنتیكی باید دو برابر شود ولی در این فرایند اشتباه هایی هم رخ می دهد و موجب می شود كه كپی دقیقاً برابر با اصل نباشد.
جهش ها انواع گوناگونی دارند. تغییر در یک حرف از كد ژنتیكی جهش نقطه ای نامیده می شود. جهش های وسیعتر مجموعه ای از كدها را دستخوش تغییر می كنند. تغییر در كروموزوم ها به طور همزمان چند هزار ژن را تغییر می دهد. یكی از مهمترین انواع این جهش ها مضاعف شدن است. در مضاعف شدن دو نسخه از یک ژن بوجود می آید. هر یک از این ژن ها می توانند جداگانه دستخوش جهش های جدید شوند و بدین ترتیب با حفظ ژن قبلی، ژن جدیدی به ژنوم جاندار اضافه شود كه اندكی با ژن قبلی فرق دارد.
بیش از نود درصد از جهش ها مضر هستند. اما باقی جهش ها كم اثر، بی اثر یا مفیدند. جهش های مضر اغلب موجب مرگ جاندار می شود و به نسل بعد انتقال پیدا نمی كند، اما جهش های كم اثر، بی اثر و مفید به نسل بعد منتقل می شوند.
شکل ۴
شکل ۵
دو سیستم وراثت ژن
باكتری ها و برخی تک سلولی ها تولید مثل غیر جنسی دارند. در این شیوه ژنوم فرزندان و والدین كاملاً شبیه هم است؛ و فرگشت فقط به جهش ها بستگی دارد. اما در تولید مثل جنسی، فرزند نیمی از ژن هایش را از پدر و نیم دیگر را از مادر دریافت می كند. این سیتم دو مزیت فرگشتی دارد: الف) ایجاد تنوع در جاندار تنها وابسته به جهش نیست. ب) ژنها در میان جمعیت توزیع می شوند.
تصویر ۶
توزیع ژن
فرض كنید در شهری همه مردم ژن A را دارند. در اثر جهش در یک نفر از آنها ژن A به B تبدیل می شود. این فرد پس از ازدواج ژن B را به فرزندانش منتقل می كند. پس از گذشت چند قرن با ازدواج و زاد و ولد های مكرر ژن B در سطح شهر پراكنده شده است به طوری كه مثلاً ۹۰٪ درصد از مردم ژن A و ۱۰٪ باقیمانده ژن B را دارند. به همین ترتیب هر ژن جدیدی در میان جمعیت پراكنده می شود.
تصویر ۷
انتخاب طبیعی
به دلیل محدود بودن جمعیت هر جاندار همه ی نوزادان توانایی زنده ماندن را ندارند. در مثال بالا فرض كنید ژن A عامل لاغری بوده و ژن B چاقی را بوجود می آورد. با فرا رسیدن عصر یخبندان، چاق ها دارای مزیت ذخیره سازی غذا هستند و لاغرها بیشتر می میرند. بنابراین صاحبان ژن B بیشتر زنده می مانند. پس توزیع ژن در جمعیت دگرگون می شود، به شكلی كه ۹۰٪ ژن B را دارند. با پایان یخبندان، چاقی نه تنها مفید نیست بلكه دردسر ساز است. همین امر دوباره توزیع ژن A را به ۹۰٪ می رساند. به این ترتیب توزیع ژن ها با تغییر محیط دچار تغییر می شود. تغییر محیط گاه آنچنان وسیع است كه یكی از ژن ها را به طور كامل منقرض می كند. توجه داشته باشید كه هر جاندار دارای هزاران ژن است و توزیع همه این ژن ها مرتباً در حال تغییر است. بنابراین خصوصیات جمعیت های جانداران دائماً در حال تغییر است، به صورتی كه پس از گذشت چند صد هزار یا چند میلیون سال ممكن است به جاندار جدیدی تبدیل شده باشد.
جدایی تولید مثلی
گفتیم كه هر جمعیت در طول زمان دچار تغییر می شود و این تغییرات در تمام جمعیت توزیع می شود. پس چگونه است كه گونه های جدید بوجود می آیند؟ همانطور كه همه اندام های جاندار تغییر می كنند، تغییراتی هم در خصوصیات تولید مثلی بوجود می آید. به گونه ای كه ممكن است جمعیت به دو گروه تقسیم شود كه دیگر توانایی تولید مثل با یكدیگر را نداشته باشند. جدایی تولید مثلی علت های مختلفی دارد:
جغرافیایی: پیشروی بیابان میتواند یک جنگل را به دو قسمت تقسیم كند؛ و جانداران این دوقسمت دیگر ارتباطی با هم نخواهند داشت. همچنین مهاجرت عده ای از افراد به سرزمینی دور، آنها را از بقیه جمعیت جدا می كند.
فیزیولوژیک: تغییر در اندام تناسلی باعث می شود كه یک گروه از جمعیت توانایی تولید مثل با بقیه را نداشته باشند.
تغییر در زمان یا فصل تولید مثل: ممكن است فصل جفت گیری در برخی افراد با بقیه متفاوت شود. مثلاً همه مگس های میوه را می توان در آزمایشگاه مجبور به تولید مثل كرد ولی در طبیعت دو گروه از این مگس وجود دارد. گروهی صبح جفت گیری می كند و گروه دوم بعد از ظهر.
تغییر در عادات جفت گیری: این تغییر موجب می شود كه گروهی از افراد، جفت خود را تنها از میان دیگر اعضای گروه خودش انتخاب كنند.
تغییرات سلولی: جفت گیری بین دو گروه انجام می شود، ولی لقاح ناقص است یا نوزاد می میرد. حتی ممكن است نوزاد زنده بماند ولی عقیم باشد (مثل قاطر).
جدایی تولید مثلی به هر علتی كه روی دهد موجب می شود تا توزیع ژنی هر گروه از جمعیت به طور جداگانه تغییر كند، و جهش های بوجود آمده تنها در میان افراد همان گروه باقی بماند. به عبارت دیگر دو جمعیت وجود خواهد داشت كه هر كدام به راه خودش می رود. پس از گذشت هزاران سال، میزان تغییرات در هر گروه آنقدر زیاد می شود كه دیگر به دو گونه جاندار متمایز تبدیل می شوند. به این ترتیب دو گونه جدید از گونه اولیه بوجود می آید.
تصویر ۸
فرگشت كلان [۹]
تا این بخش از نوشتار در مورد فرگشت یک گونه در ارتباط با محیط آن (فرگشت خٌرد[۱۰]) توضیح مختصری داده شد. هر جاندار، برهمكنش های گسترده ای با دیگر جانداران دارد. پرنده ای حشره خوار، خودش توسط چندین صیاد شكار می شود؛ و دیگر حشره خوارها بر سر غذا با او رقابت می كنند. رقابت بر سر محل آشیانه هم در جریان است. به طور كلی تغییر یک گونه، دیگر گونه ها را متاثر می كند. چابكتر شدن شكار، شكارچی را نیز تغییر می دهد. به این ترتیب باید فرگشت گونه های جانداران را با هم (فرگشت كلان) بررسی كرد نه جدا از هم.
پیچیدگی و اجزا مرتبط
منتقدین نظریه فرگشت علاقه ی زیادی به «پیچیدگی» دارند. مثلاً می گویند اندام X پیچیده تر از آن است كه بوسیله فرگشت بوجود بیاید. یا اظهار نظر می کنند كه اجزای اندامی مانند چشم در ارتباط با هم هستند و وجود هر یک از اجزا برای كاركرد چشم ضروری است: یک چشم نصفه نیمه به هیچ دردی نمی خورد. پس اندام های پیچیده نمی توانند حاصل فرگشت تدریجی باشند. این انتقادها جدای از بهانه گیری، ناشی از عدم درک فرگشت هستند[۱۱].
پیشرفت اختراع های بشر تقریباً شبیه به فرگشت جانداران است. اتوموبیل های اولیه تنها گاری هایی بودند كه موتور داشتند. با گذشت زمان قطعات بیشتری به این وسیله اضافه شد تا به شكل امروزی آن درآمد. قطعه ای مانند انژكتور در ماشین اولیه وجود نداشت ولی در اتوموبیل امروزی اگر انژكتور از كار افتاد، كل ماشین دیگر قادر به حركت نیست.
فرگشت اندامهای پیچیده نیز از شكل ساده اولیه شروع شده و در طول زمان اجزا دیگری به اندام اضافه شده است؛ به شكلی كه آن جز، تبدیل به بخشی ضروری در كاركرد اندام شده است. در هر حال، داشتن یک چشم نصف و نیمه هم خیلی بهتر از چشم نداشتن است. چشم در بی مُهرگان اولیه تنها شامل چند سلول برای تشخیص تاریكی از روشنایی بوده است. بعد ها سلول های تشخیص دهنده رنگ و اجزائی مانند عدسی به این سیستم اضافه شده است. فرگشت چشم و دیگر اندام های پیچیده به طور كامل توضیح داده شده است.
با پیشرفت زیست شناسی، منتقدان توجه خود را به سیستم های پیچیده سلولی مانند سیستم ایمنی و ساختارهای پیچیده مولكولی مانند موتور تاژک باكتری ها معطوف كردند. با اینکه شیوه ی فرگشت پیچیده ترین سیستم های زیستی شناخته شده یا در دست تحقیق است، اما بهانه گیران دست بردار نیستند و با هر كشف تازه در زیست شناسی باید منتظر چنین خرده گیری هایی باشیم. (برای اطلاع بیشتر به بخش «پرستش شكاف ها» از كتاب پندار خدا نوشته ریچارد داوكینز مراجعه كنید)
مفهوم علمی «تصادف»
برخی دینداران منتقد نظریه ی فرگشت می گویند: امکان ندارد که نظم و پیچیدگی جهان جانداران «تصادفی» به وجود آمده باشد. و ادامه می دهند که حتی اگر نظریه ی فرگشت نیز درست باشد، حتماً باید خالقی در کار بوده باشد که با طرح و تدبیر خود سیر فرگشتی را هدایت کرده و به اینجا رسانده است. این ایراد می تواند نشانگر بدفهمی عمیق نظریه ی فرگشت باشد. فرگشت تصادفی نیست. آنچه می توان گفت «تصادفی» است، جهش های ژنتیکی هستند. و جهش های ژنتیکی فقط به این معنا «تصادفی» هستند که وقوع شان محصول طرح و تدبیر کسی نیست. جهش ژنتیکی همان قدر «تصادفی» است که باران، آتشفشان، گردش سیارات یا هر پدیده ی طبیعی دیگر «تصادفی» است. موتور پیش برنده ی فرگشت (که همان گزینش فزاینده از میان جهش های ژنتیکی باشد) نیازمند طراحی نیست. و همین نکته است که زیرآب یکی از قدیمی ترین و مهم ترین برهان های خداباوری، یعنی برهان نظم را می زند.
پس در مورد كلمه «تصادف» در علم باید به نكات زیر توجه كرد:
۱- بعید بودن تصادف به معنی غیر ممكن بودن آن نیست. از احتمالات نمی توان برای رد رویداد های پسگشتی (Backward) استفاده كرد. اگر فکر می کنید جز این است، این بازی را انجام دهید: تعداد کافی کارت تهیه کنید، آنها را از یک تا یک میلیارد شماره گذاری کنید (در صورتی که مایل باشید بیشتر) و بعد از بین این یک میلیارد کارت یکی را بیرون بکشید. تعجب نکردید؟! عددی بیرون آمد که احتمال بیرون آمدنش یک در میلیارد بود! چطور چنین چیزی ممكن است؟! چطور چنین اتفاق بعیدی رخ داد؟ بازی را تکرار کنید، و هر بار بدون استثنا چنین اتفاق عجیبی می افتد!
۲- نباید تنها به عامل تصادفی فرگشت (جهش) توجه كرد و عامل غیر تصادفی یعنی گزینش یا انتخاب طبیعی را از نظر دور داشت. ریاضیدان آماتوری كه به اخبار گوش می داد شنید: اجتماع صد نفره زنان بسیجی در تالار وحدت برگزار شد. او با خودش حساب كرد كه احتمال اینكه هر انسانی زن باشد یک دوم است. پس احتمال اینكه همه ی آن صد نفر زن باشند ۱/۲ به توان ۱۰۰ است. یعنی ۱ در ۱۲۶۷۶۵۰۶۰۰۲۲۸۲۲۹۴۰۱۴۹۶۷۰۳۲۰۵۳۷۶ است. ثانیاً احتمال بسیجی بودن یا نبودن یک زن یک دوم است، درنتیجه این عدد را باید در خودش ضرب كرد. پس جمع شدن تصادفی صد زن بسیجی در یكجا غیر ممكن است. ریاضیدان ما وجه گذینشی ماجرا یعنی «تنها زنان بسیجی دعوت می شوند» را فراموش كرده بود. منتقدان «تصادف»، اغلب «بقای اصلح در اثر انتخاب طبیعی» فراموش می کنند.
۳- نباید مفهوم «فزایندگی» را در مورد تصادف از نظر دور داشت. فزایندگی بدین ترتیب است كه پس از یک رویداد تصادفی، تصادف بعدی در میان اعضا انتخاب شده از تصادف اول انجام می شود. به عبارت دیگر در هر مرحله، محصولات تصادفی مرحله قبل که از صافی انتخاب طبیعی گذشته اند دچار تصادف جدیدی می شوند. نظم موجود در سیستم های طبیعی ناشی از این نوع تصادف است.[۱۲] اجزاء مختلف بر اثر این «تصادف»ها در کنار هم قرار می گیرند و حد واسط های ناپایدار از میان می روند و تنها اجزائی که به صورت پایداری با دیگر اجزاء در ارتباط هستند باقی می مانند. این فرآیند را گزینش فزاینده می نامند[۱۳]. (ن.ک برهان نظم و مسئله گزینش فزاینده) بازی شیر یا خط زیر را در نظر بگیرید: چند هزار میلیارد سكه را روی زمین بریزید. آنهایی كه شیر آمده اند را بردارید و بقیه را كنار بگذارید. سكه هایی را كه برداشته اید دوباره روی زمین بریزید و فقط شیر ها را بردارید. اگر این كار را چند میلیون بار تكرار كنید، سرانجام یک (یا چند تایی) سكه باقی خواهد ماند كه تصادفاً میلیون ها بار، پشت سر هم شیر آمده است.[۱۴] حال به جای «سکه ها»، جانداران را بگذارید، به جای «شیر آمدن» انطباق بهتر با محیط، و به جای «کنار گذاشتن بقیه»، انتخاب طبیعی را بگذارید. آیا «تصادف» فرگشت هنوز باور نکردنی می آید؟
چه شواهدی بر صحت نظریه فرگشت وجود دارد؟
هر نظریه ی علمی به وسیله شواهدی پشتیبانی می شود. فرگشت نیز بوسیله شواهد تجربی محکم و همبسته ای در زیست شناسی و دیگر علوم حمایت می شود. هر كدام از این شواهد نه تنها مانند قطعه ای از یک پازل بقیه شواهد را تكمیل می كند، بلکه نتایج مستقل هر شاهد با نتایج مستقل منبع دیگر یكسان است. مثلاً یك فسیل شناس درختچه فرگشتی انسان را رسم می كند و یك متخصص ژنتیک نیز این درختچه را بر اساس ژنتیک رسم می كند. مشاهده می شود كه درخت رسم شده در هر دو علم مشابه هم است. در اینجا تنها به شواهد معروف فرگشت اشاره ی مختصری می کنیم و از بحث های پیچیده زیستی، شیمیایی و فیزیكی صرف نظر می کنیم[۱۵].
ممكن است در اینجا عده ای اعتراض كنند که چرا شواهدی را كه در رد نظریه فرگشت وجود دارد را نمی گویید و یک طرفه به قاضی می روید؟ در پاسخ باید گفت: حتی یک شاهد علمی خلاف نظریه ی فرگشت وجود ندارد. به عبارت دیگر اگر مدركی بر خلاف فرگشت وجود داشت دانشمندان اول از همه این نظریه را کنار می گذاشتند، یا تصحیح می کردند. البته انتقادها و ایرادهایی به فرگشت می گیرند ولی این «انتقادات» بویی از علم نبرده اند و همگی از منبر و بازار بر می آیند تا از دانشگاه و آزمایشگاه. (ن.ک. هفت انتقاد بی اساس به نظریه فرگشت)
زمین شناسی
پژوهش های زمین شناسی بیانگر عمر طولانی سیاره زمین است. زمین در طول عمر خود دوران های متعددی را پشت سر گذاشته است. فرگشت جانداران نیز نیاز به زمان طولانی دارد[۱۶]. در نظریه فرگشت گفته شده كه جانداران با تغییر محیط تغییر می كنند. بنابر این با تغییرات زمین باید تغییر در جانداران نیز دیده شود. به بیان دیگر باید تحولات زمین و فسیل ها هم زمان، مرتبط و معنی دار باشند. چنین پیوستگی در تمامی فسیل ها مشاهده می شود. به عنوان مثال فسیل های جانوران پشمالو مربوط به دورانهایی است كه زمین شناسان آنها را عصر یخبندان می نامند. در مورد منشا حیات نیز بیومولكول ها و سلول ها تنها در شرایط خاص می توانند از ماده بیجان بوجود آیند و علم زمین شناسی با تعیین ویژگی های زمین اولیه این حقیقت را آشكار می كند كه شرایط برای ایجاد مولکول اسیدهای آمینه، (مولکول های سنگ بنای حیات) مهیا بوده است. در واقع دانشمندان با شبیه سازی شرایط اولیه ی زمین در آزمایشگاه، شاهد ایجاد برخی از این اسیدهای آمینه بوده اند.
جغرافیای زیستی
هر گونه از جانداران در ناحیه ی جغرافیایی خاصی قرار دارد. جانداران هر منطقه ی جغرافیایی شباهت بیشتری با هم خانواده های ناحیه ی خود دارند، تا با جانداران دوردست. معروفترین این شباهت ها را در پستانداران استرالیا میتوان یافت. بسیاری از پستانداران استرالیا مانند کانگور و کوآلا كیسه دار و مختص خود استرالیا و جزایر اقیانوسیه هستند. چنین شباهتهایی در مورد محل زندگی همه جانداران صادق است به طوری كه گستره ی جغرافیایی هر گونه با تاریخچه فرگشتی آن ارتباط دارد. یكی از مواردی كه داروین را به سمت نظریه فرگشت هدایت كرد این بود جانوران جزایر دور افتاده مانند خود آن جزایر از بقیه دنیا دور افتاده اند.
تصویر ۹
فسیل شناسی
در فسیل ها میتوان حوادث چند میلیون ساله فرگشتی را مشاهده كرد. فسیل ها در چینه های زمین شناسی ماندن کلمات در کتاب تاریخ طبیعی هستند. هر گاه فسیلی یافت می شود، ابتدا عمر آن بوسیله نیمه عمر عناصر رادیو اكتیو تعیین می شود. سپس متخصصان فسیل شناسی اجزاء آنرا جزء به جزء بررسی می كنند تا ببینند مربوط به چه جانوری است. بسیاری از فسیل ها حد واسط فرگشتی میان دو جاندار هستند. برخی فسیل ها، شاهدی بر فرگشت بین دو گروه از جانداران مانند دایناسورها و پرندگان هستند. هر چه تعداد فسیل های یافت شده میان دو جاندار بیشتر باشد، تصویر روشنتری از تاریخ طبیعی بدست می آید.
با توجه به سخت بودن شرایط تشكیل فسیل ها، كاملاً طبیعی است كه بین دو فسیل حد واسط شكاف هایی یافت شود كه «حلقه های مفقوده» نامیده می شوند. در زمان داروین تعداد حلقه های مفقوده بسیار زیاد بود، اما از آن تاریخ رده كاملی از فسیل ها بین دایناسورها و پرندگان، چهارپایان و پستانداران دریایی و میمون ها و انسان ها وجود دارد. باید توجه داشت كه ممكن است فسیل حلقه ای مفقوده در جایی قرار داشته باشد كه هیچگاه آنرا پیدا نكنیم و یا حتی هیچ فسیلی از جاندار مورد نظر تشكیل نشده باشد. با این وجود تاریخچه فرگشتی جانداران را میتوان با استفاده از روشهای كارامدی چون آناتومی مقایسه ای و شواهد مولكولی معین كرد. علاوه بر این، نباید از كارآگاهان جنایی انتظار داشت كه از لحظه به لحظه ی وقوع جنایت فیلم برداری كرده باشد. (اگر قاضی چنین مدركی از كاراگاه بخواهد شما در مورد عقل قاضی چه قضاوتی می كنید؟)
تصویر ۱۰
آناتومی مقایسه ای
شباهت و تفاوت های اندام ها و دستگاههای جاندارن كاملاً معنادار و در راستای سیر فرگشتی آنها است. تمام مهره داران چارچوب اسكلتی یكسانی دارند و تفاوت ها متناسب با فاصله ی فرگشتی دو گونه است. اندام های ظاهراً متفاوت مثل بال پرندگان و دست پستانداران اسكلت یكسانی دارند. وجود اندامهای همساخت[۱۷] تنها با نظریه فرگشت توجیه پذیر است[۱۸]. نكته ی دیگر اینكه تفاوت و شباهت همه ساختارهای دو گونه كاملاً همسان است. مثلاً ارتباط فرگشتی دستگاه گوارش انسان و گوزن با ارتباط دستگاه عصبی و همه دستگاه ها و اندام های این دو گونه یكسان است.
ساختارهای ناقص[۱۹]: از آنجا كه انتخاب طبیعی تنها بر جمعیت های موجود اثر می كند، مشاهده اینكه ساختاری به درستی با نیازهای جاندار سازگار نباشد، عجیب نیست. تعداد مهره های گردن مهره داران زیاد و مثلاً در غازها ۲۵ عدد است، ولی گردن پستانداران تنها ۷ مهره دارد. گردن دراز زرافه نیز تنها ۷ مهره دارد، درنتیجه گردنِ به این درازی هیچگونه انعطاف پذیری ندارد. نمونه دیگری از این طرح های ناقص[۲۰] چشم مهره داران مانند انسان است. شبكه عصبی موجود در چشم به گونه ای است كه یک نقطه كور در گستره بینایی بوجود می آورد (با اینكه ساختار چشم تصویر كاملی را بر روی شبكیه ایجاد می كند تنها بخشی از این تصویر به مغز می رسد) درحالی كه چشم بی مهرگان گستره بینایی كاملی دارد.
ساختارهای باقیمانده[۲۱]: اندام هایی هستند كه هیچ فایده ای برای جاندار ندارند و تنها باقی مانده اندام های اجداد آن جاندار هستند. این اندام ها كاربردی ندارند، ولی سلول های آنها بیهوده انرژی و مواد غذایی مصرف می كند. به وزن جاندار می افزایند كه سبب نیاز به انرژی حركتی بیشتر می شود. این اندام ها حجمی را در بدن جاندار اشغال می كنند و عملكرد دیگر اندام ها را كاهش می دهند و در نهایت ممكن است دچار جراحت یا عفونت شوند. چند نمونه: چشم های نابینا در ماهی های كور غار، باقیمانده استخوان پا در نهنگ و مار بوا در حالی كه پا ندارند، ناخن در باله گاو دریایی، انگشت در بال بعضی پرندگان، آپاندیس، مهره های دُم و بیش از صد عضو بی فایده دیگر در انسان.
تصویر ۱۱
جنین شناسی مقایسه ای
شباهت جنین جانداران آنچنان زیاد است كه تشخیص جنین پرنده از پستاندار در نگاه اول میسر نیست. جنین هر گروه از جانداران و مراحل رشد و نمو آن مشابه است. مثلاً شكل و مراحل نمو جنین تمامی پستاندارن مانند هم است و میزان تفاوت های جزئی با رابطه فرگشتی مطابقت دارد. مطالعه جنین ها از تخم ماهی ها تا پستاندارن، بخش مهمی از پژوهش های فرگشتی را شامل می شود.
زیست شناسی مولكولی
«هدف زیست شناسی نوین، درک و توجیه خصوصیات موجودات زنده بر حسب ساختار مولكول های تشكیل دهنده آن است.» (فرانسوا ژاكوب، ۱۹۷۲) در قرن بیستم علم زیست شناسی وارد دنیای مولكول ها شد و علوم مولكولی مانند بیوشیمی و ژنتیک تمام زمینه های این علم را تحت تاثیر قرار دادند. تكامل نه تنها در سطح مولكول ها قابل مشاهده است بلكه ویژگی های بیومولكول ها را تنها با فرگشت میتوان توجیه كرد.
مقایسه مولكول ها یكی از بهترین روش های مطالعه فرگشت است. با پایان یافتن پروژه ژنوم انسان و مقایسه آن با پروژه ژنوم شامپازه مشاهده شد كه این دو ژنوم تنها ۱.۶٪ اختلاف دارند. با پیشرفت روش های استخراج ژن دانشمندان توانستند در یک پروژه حیرت انگیز، ژنهای یک فسیل ۳۲ هزار ساله انسان نئاندرتال[۲۲] (گونه ای منقرض شده از جنس انسان) را استخراج كرده و رابطه مولكولی این فسیل را با انسانهای ساپینس[۲۳] (گونه خود ما و تنها گونه باقی مانده از جنس انسان) را مشخص نمایند[۲۴].
در سالهای پایانی قرن بیستم با همه گیر شدن استفاده از كامپیوتر و اینترنت، امكان تحلیل حجم بالایی از اطلاع مولكولی فراهم شد. امروزه هر دانشجوی زیست شناسی می تواند با مراجعه به بانک های اطلاعاتی آنلاین به صورت رایگان، مولكول مورد نظرش را با همه مولكول هایی كه تاكنون كشف شده مقایسه كند، سپس این اطلاعات را به كمک نرم افزارهای پیشرفته تحلیل كند. به همین دلیل زیست شناسی مولكولی به سریعترین، دقیقترین روش در پژوهش های فرگشتی تبدیل شده است.
وارسی مولكولی فرگشت تنها به مقایسه كدهای مولكول ها محدود نمی شود، بلكه در سطحی بالاتر به ساختار سه بعدی و بخش عمل كننده ی مولكول ها[۲۵] ، خواص بیوفیزیكی آنها و سیستم های شبیه سازی فرگشت مولكولی نیز توجه می شود. از سوی دیگر، مسائلی كه در بخش آناتومی مقایسه ای ذكر شد در بخش مولكولی هم وجود دارد: همسانی، همساختی، همسویی، ساختارهای ناقص و ساختارهای باقیمانده و بی فایده.
تصویر ۱۲
پیشبینی ها
نظریه های علمی دارای خصوصیات «توانایی پیشگویی» و «ابطال پذیری» هستند. (ن.ک علم و ماوراء الطبیعه بخش خصوصیات علم) نظریه ی فرگشت این پیشگویی قوی را دارد که حتی اگر یک فسیل در چینه ی زمین شناختی نادرست یافت شود، کل نظریه بر باد فنا می رود. به رغم افسانه های کذب از آب درآمده ی خلقت گرایان، که مثلاً گفته اند جمجمه ی انسان در غار مِژر، یا رد پای انسان در میان فسیل های دایناسورها کشف شده، تاکنون حقیقتاً هیچ فسیل نابهنگام اینچنینی یافت نشده است.
ویژگی های جد مشترک دو گونه ی خویشاوند را میتوان بدون وجود هر گونه شاهد فسیلی، تعیین كرد. تا پیش از دهه ۹۰ جانورشناسان می دانستند كه گرگ سانان و سگ سانان پسر عموهای فرگشتی هم هستند و خصوصیات جد مشترک آنها را ذكر كرده بودند، ولی فسیلی در این مورد یافت نشده بود. تا اینكه در سال ۱۹۹۶ فسیلی كه ویژگی های آن قبلاً ثبت شده بود در آلمان یافت شد. صدها مورد از این دست در ژورنال های تخصصی بیولوژی به ثبت رسیده است. امروزه با مشخص بودن تاریخچه فرگشتی جانداران، بیشتر فسیل هایی كه یافت می شوند گمشده های آشنا هستند تا غریبه های نا آشنا.
فرگشت در پیش رو
مكانیسم فرگشت را باید در طبیعت یا آزمایشگاه مطالعه كرد. اما سرعت تولید مثل جاندارانی مثل انسان آنقدر كند است كه برای مشاهده فرگشت آن باید چند صد هزار یا حتی میلیون ها سال صبر كرد. اما بسیاری از جانداران دارای تولید مثل سریع هستند به طوری كه در عرض چند سال میتوان چند صد نسل از آنها را مشاهده كرد. مگس میوه یكی از بهترین نمونه های آزمایشگاهی برای مطالعه فرگشت است زیرا هر روز تولید مثل می كند، و در هر سال میتوان ۳۶۵ نسل از آنرا بررسی كرد. سرعت تكثیر باكتری ها از این هم بیشتر است به طوری كه میتوان در هر شبانه روز تا ۴۰ نسل از آنها را مطالعه كرد.
یك نمونه كلاسیک از مشاهده فرگشت در طبیعت، تغییر رنگ صنعتی[۲۶] در پروانه های منچستر است. تا قرن نوزدهم، شب پره های منچستر عموماً سفید رنگ بودند و بر سطح درخت های سفید رنگ به خوبی استتار می شدند. در اثر انقلاب صنعتی، و ایجاد کارخانه های دودزای فراوان در آن منطقه، سطح درخت های منچستر دود زده و سیاه رنگ شد. در سطح درختان تیره و تار، پرندگان به راحتی می توانستند بال های سفید شب پره ها را تشخیص دهند و آنها را شکار کنند. در چنین شرایطی یک شب پره ی سیاه شانس بیشتری داشت تا از چشم شکارچیان گرسنه مخفی بماند و بتواند تولید مثل کند. در عمل همین امر رخ داد. در اثر جهش تصادفی ژنتیکی، شب پره های سیاه رنگی ایجاد شدند . این شب پره ها به خاطر مزیت استتار بیشتر توانستند، بهتر از اقوام سفید رنگ شان از دید پرندگان شکارچی مخفی بمانند و تولید مثل کنند. در نتیجه، ظرف چند سال شب پره های سیاه در منچستر فراوان تر از شب پره های سفید شدند. اما در قرن بیستم، با پیشرفت فناوری و کاهش آلودگی هوا، وضعیت هوای منچستر هم بهتر شد. چون هوا دیگر مانند قبل تیره و تار نبود، درخت ها هم كم كم رنگ طبیعی خود را بازیافتند و مزیت استتار شب پره های سیاه هم از بین رفت. و باز شب پره های سفید در جمعیت غلبه یافتند.
تصویر ۱۳
دانشمندان صدها مورد از فرگشت جاندارن را در طبیعت مشاهده كرده اند و هر روزه این فرآیند ها در آزمایشگاه مورد پژوهش قرار می گیرد.
نگاهی به آینده
هدف مطالعه نظریه فرگشت، اثبات آن به دینداران نیست، بلكه همانطور كه شیمیدان باید اتم را بشناسد تا مواد شیمیایی را در راه رفاه انسان (و متاسفانه گاهی بر علیه انسان ها) به كار گیرد، زیست شناس نیز باید فرگشت را درک كند و بكار بندد. نظریه فرگشت، تاریخ زیست شناسی را به دوران پیشرفت و زایندگی رساند. در قرن بیستم، كشف سازوكار پدیده های زیستی باعث شكوفایی پزشكی، كشاورزی، دامداری و صنعت شده است. شناخت پیشینه ی طبیعی انسان نگرش علوم انسانی همچون فلسفه، جامعه شناسی و روانشناسی را تحت تاثیر قرار داده است تا با آگاهی از نیازها، امكانات و محدودیت های حقیقی بشر دیدگاه و راهكارهای خود را اصلاح كنند.
اولین سالهای قرن بیست و یكم شاهد بزرگترین پژوهش های فرگشتی بوده است. با پایان پروژه ژنوم ماهی بادكندكی[۲۷] (در سال ۲۰۰۲) و نوعی موش[۲۸] (در سال ۲۰۰۲)، ومقایسه تطبیقی آن با ژنوم انسان(سال ۲۰۰۱) شاهراه فراخی برای شناخت و درمان بیماری های ژنتیكی انسان فراهم شده است. پروژه ژنوم شامپانزه (در حال انجام) و بررسی رابطه فرگشتی آن با ژنوم انسان راه را برای درك هر چه بیشتر سازوكارهای عصبی و ذهنی انسان هموار كرده است. با تكمیل این پژوهش ها خودمان را بهتر خواهیم شناخت. هم اكنون پروژه های فرگشتی گسترده ای در سرتاسر جهان در حال انجام هستند كه با ادامه این روند پزشكی، كشاورزی و دامداری و صنعت به ابزارهای فوق العاده كارآمدی مجهز خواهند شد. به همین سبب است كه قرن بیست و یكم را عصر بیوتكنولوژی یا فناوری زیستی نامیده اند.
مبلغان دینی به كلمه ی نمی دانیم علاقه خاصی دارند. آموزه ای در كلام آنهاست كه فضیلتی برای جهل قائل می شود. هر جا جهلی است، پایگاهی برای خود می یابند و هر گاه نوری بر جهلی تابید، تلاش می کنند دانش را به جهل مبدل كنند. «هنوز هیچ دانشمندی علتش را توضیح نداده، پس حق با ما است». یا «علتش آن نیست كه علم می گوید، پس حق با ماست.» به قول ریچار داوكینز: «[دین پیشگان می گویند] اگر نمی دانید که چیزی چگونه کار می کند، نگران نباشید: رهایش کنید و بگویید کار خداست. نمی دانید ضربان عصبی چگونه کار می کند؟ بسیار خوب! نمی دانید چگونه خاطرات در مغز ثبت می شوند؟ چه عالی! آیا پیچیدگی فرآیند فتوسنتز سرگیجه آور است؟ مرحبا! لطفاً دنبال حل این مسائل نروید. اصلاً ول شان کنید، و به درگاه خدا متوسل شوید. دانشمند عزیز، روی رازهایت کار نکن. رازهایت را برای ما بیاور، چون به دردمان می خورند. جهل ذی قیمت را با تحقیق خود هدر نده.»
اما این شوق دانستن است كه دانشمندان و خردمندان را پیش می برد تا حقیقت را بشناسند و دانش بشری را هرچه پربارتر سازند. جای تاسف است كه در این میان عده ای گوهر حقیقت را فرو می نهند و خیره سرانه زیر پوستین ژنده ی موهومات باستانی می خزند.
نسخه بازیافتی از سایت Fargasht.WordPress.Com
نویسنده: فرخ | منبع: سکولاریسم برای ایران
