بیگ بنگ: یک الگوی عجیب از تکامل و انقراض به این سادگی‌ها قابل توضیح نیست. برخی دانشمندان معتقدند که رویدادهای انقراض گسترده هر 26 تا 30 میلیون سال در سیاره ما به وقوع می‌پیوندد و تنوع زیستی نیز هر 62 میلیون سال تغییر می‌کند. اما بقایای فسیل‌های دریایی خلاف این را نشان می‌دهد. خبری از توزیع بصورت انحنای زنگوله شکل وجود ندارد و بقایای فسیلی از دوره کامبرین نشان‌دهندۀ توزیعی است که دُم پهن را نشان می‌دهد؛ یعنی بروز رویدادهای شدید امری محمتل است.

به گزارش بیگ بنگ، این الگوی غیرعادی برای سالیان متمادی موجب ِ شگفتی دانشمندان بوده و آنها به دنبال راهی برای توضیح آن بوده‌اند. حالا دانشمندان مدعی‌اند که توانسته‌اند سرانجام این معما را حل کنند. توضیح آنان بر پایۀ یک ابزار ریاضی ساده قرار دارد که برگرفته از “فیزیک ترمودینامیک” است. دانشمندی به نام «میگوئل فوئنتس» از این ابزار به همراه سیستم‌های دیگری برای توضیح چیزی از یک رشته کاملا متفاوت استفاده کرده است؛ اتفاقات غیرقابل پیش‌بینی در بازار بورس.

«اندی رومینگر» دانشمند زیست محیطی از موسسه سانتافه گفت: «در علم زیست‌شناسی نیز ما این چنین برخوردها و انفجارها را می‌بینیم؛ البته در قالب ِ تنوع زیستی. ما مشتاق بودیم ببینیم آیا رویکرد جدید، می‌تواند دینامیک فرگشتی موجود در بقایای فسیلی را توضیح دهد یا خیر.»

این رویکرد به عنوان ابرآمار شناخته می‌شود و دانشمندان از آن بعنوان ابزار قدرتمندی برای بررسی این مسئله یاد کرده‌اند که نوسان‌های موجود در سیستم‌های محلی چگونه می‌توانند بر چشم اندازهای بزرگتر تاثیر بگذارند. در این مورد، گروهی از ارگانیسم‌ها مد نظر بود که از جد مشترکی فرگشت یافته‌اند و ویژگی‌های سازگارپذیری مشترکی با یکدیگر دارند که برای سالیان سال وجود داشته است.

“رومینگر” این چنین توضیح داد: «در دودمانی که ارگانیسم‌ها ارتباط نزدیکی با یکدیگر دارند، باید ویژگی‌های دینامیک فرگشتی ثابتی وجود داشته باشد. در میان دودمان‌های مختلف، این ویژگی‌های دینامیکی می‌تواند تغییر کند. بررسی‌ها نشان می‌دهد که این ایدۀ ساده به همراه ابزارهای ریاضی ساده می‌تواند الگوهای موجود در بقایای فسیلی را به خوبی توضیح دهد.»

نویسندگان دریافتند در حالی که اجداد و رده‌ها از یک منحنی زنگوله‌ای عادی پیروی می‌کردند، وقتی به سطح گسترده‌تری مثل طبقات و شاخه‌ها نگاه کردند، این تعادل دینامیکی مختل می‌شد. به عبارت دیگر، وقتی ارگانیسم‌های متمایز و متفاوتی به ترکیب اضافه شده و طبقه‌بندی هم پیچیده‌تر و بیشتر می‌شود، این احتمال پایین می‌آید که یک آمار بتواند کل برهم‌کنش‌های دینامیکی را توضیح دهد.

در واقع وقتی معادله‌های مختلف از خانواده‌ها و ترتیب‌های مختلف با یکدیگر برخورد می‌کنند (و هر یک از اینها به شکل مختلفی از محیط بهره‌برداری می‌کنند و از مجموعه متفاوتی از آمارها پیروی می‌کنند)، به توزیعی دست می‌یابید که دُم پهنی دارند. ما در بقایای فسیلی به چنین توزیعی رسیده‌ایم.

محققان اینطور نتیجه گرفتند: «ابَرآمار ابزار قدرتمندی برای پیش‌بینی بزرگ مقیاس در سیستم‌های محلی ناپایدار است که فرگشت ِ این سیستم‌ها تحت تاثیر سازوکارهای زیستی جالب قرار دارد و مدل‌سازی آن هم کار سخت و پیچیده‌ای است. از این رو، می‌توان از این ابزار در طیف وسیعی از الگوها در سیستم‌های فرگشتی و اکولوژیکی، استفاده نمود.»

اگر این توضیح جدید مورد توجه جامعه علمی قرار بگیرد و بیشتر بررسی شود، شاید سرانجام روش قدرتمندی داشته باشیم که به ما کمک کند فرایندهای دخیل در تنوع زیستی را به شکل بهتری درک نماییم. جزئیات بیشتر این پژوهش در مجله Science Advances منتشر شده است.

ترجمه: منصور نقی‌لو/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: sciencealert.com