نظریۀ فرگشت داروین چیست؟

13
10839

بیگ بنگ: امروز سالروز تولد چارلز داروین میباشد، ضمن شادباش به دوستارانش این مقاله را برای درک بیشتر این نظریه تقدیم می کنیم. نظریۀ فرگشت توسط انتخاب طبیعی، که اولین بار در کتاب “منشأ انواع” چارلز داروین در سال 1859 سازمان یافت، فرایندی است که طی آن موجودات زنده به‌ سبب تغییری که در شکل فیزیکی وراثتی یا صفات رفتاری خود به وجود می‌آورند، در طی زمان تغییر می‌کنند. تغییراتی که منجر به انطباق و سازش بیشتر موجود زنده با محیط زندگی‌اش شود، عملاً به بقا و زاد و ولدش کمک خواهد کرد.

آخرین جد ساکن ساحل از نهنگ‌های مدرن، چینی‌پنجه(بالا چپ)، یک حیوان مشابه به کفتار بود. در مدت بیش از 60 میلیون‌سال، چندین گونه توسط فرگشت متولد گردید: از بالا به پایین، رائویان، آمبولوستوس، رودونهنگ، باسیلوسور، دورودون و درنهایت نهنگ گوژپشت امروزی.

به گزارش بیگ بنگ، فرگشت توسط انتخاب طبیعی یکی از مستحکم‌ترین نظریه های تاریخ علم محسوب می‌شود که توسط شواهد زیادی از زمینه‌های علمی مختلف مثل دیرینه‌شناسی، زمین‌شناسی، ژنتیک و زیست‌شناسی رشد پشتیبانی شده‌ است. برایان ریچموند، موزه‌دار بخش خاستگاه بشری موزه تاریخ طبیعی آمریکا در نیویورک می‌گوید که این نظریه دو نقطه‌ی اصلی دارد. او می‌گوید: «تمام حیات روی زمین، به‌یکدیگر مرتبط و متصل است. تنوع حیات محصول تغییرات جمعیتی بدست انتخاب طبیعی می‌باشد، که در برخی مواقع صفات ترجیح داده‌ می‌شدند و در برخی موارد محیط بر صفات ارجح بود.»

بریانا پوبینر، انسان‌شناس و محقق انستیتو موزه‌ی ملی تاریخ طبیعی اسمیثونیان واقع در واشنگتن، که متخصص تحقیقات خاستگاه بشری نیز میباشد در این‌باره می‌گوید: «به زبان ساده میتوان این نظریه را در یک جمله بیان کرد: هبوط همراه با تغییر.» پوبینر می‌گوید که برخی مواقع از این نظریه تحت عنوان “بقای تندرستان” یاد می‌شود اما این تعریف گمراه کنندست. در اینجا، منظور از “تندرستی” به نیرومندی یا توانایی فیزیکی موجود اشاره ندارد، بلکه منظور بیشتر توانایی بقا و تکثیر است.

منشأ نهنگ‌ها

در ویرایش اول کتاب منشأ انواع در 1859، چارلز داروین در این مورد بحث کرده که انتخاب طبیعی چطور میتواند باعث شود یک پستاندار خشکی‌زی، به یک نهنگ تبدیل شود. داروین برای مثال از خرس سیاه شمالی آمریکایی استفاده می‌کند، که با شناکردن با دهان‌باز در آب‌ها، حشرات را شکار می‌کرد: او مینویسد: «من اصلاً این موضوع را ناممکن نمیدانم که انتخاب طبیعی روی گروهی از خرس‌ها تغییر ایجاد کند، آنها را تدریجاً صاحب ساختار‌ها و عادات آب‌زیانه کند، دها‌ن‌های بزرگ و بزرگتر به آن‌ها بدهد، تا اینکه موجودی ابرجثه مثل نهنگ ایجاد می شود.»

فرضیه‌ی مطرح شده خیلی باب میل افکار عمومی واقع نشد. داروین به قدری به‌خاطر این پاراگراف مورد تمسخر قرار گرفت که شدیداٌ خجالت‌زده شد و تصمیم به حذف پاراگراف خرس‌های شناگر از ویرایش‌های بعدی کتابش گرفت. امروزه‌ دانشمندان می‌دانند که داورین فرضیه‌ی درستی داشته اما برای حیوانی اشتباه. به جای در نظر گرفتن خرس، او باید گاو‌ و اسب آبی را در نظر میگرفت. داستان منشأ نهنگ‌ها، یکی از شگفت‌انگیزترین داستان‌های انتخاب طبیعی و در عین‌ حال یکی از بهترین مثال‌های در دست دانشمندان برای انتخاب طبیعی می‌باشد.

انتخاب طبیعی

برای پیدا کردن منشأ نهنگ‌ها، نیاز است که از طرز کار انتخاب طبیعی درکی پایه‌ای داشته باشیم. انتخاب طبیعی قادر است تا تغییراتی کوچک در گونه‌ها ایجاد کند، که به مرور زمان باعث تغییر رنگ یا اندازه‌ی تمام جمعیت آن گونه پس از گذشت چند نسل می‌شود. این امر را “فرگشت خُرد” مینامند. اما انتخاب طبیعی توانایی‌های بیشتری هم دارد. اگر به‌قدر کافی زمان و تغییرات انجام شده داشته باشد، انتخاب طبیعی حتی می‌تواند گونه‌ای کاملاٌ جدید ایجاد می کند، که آن‌ را “فرگشت کلان” مینامند. فرگشت کلان توانایی تبدیل دایناسور به پرنده، پستاندار آبی-خاکی به نهنگ و اجداد میمون‌ها به انسان را دارد.

روی مثال نهنگ‌ها تمرکز کنید- اگر مسیر فرگشت را دنبال کنیم و انتخاب طبیعی را در نظر بگیریم، زیست‌شناسان می‌دانند که گذار نهنگ‌ها از خشکی به آب‌ها طی مراحلی قابل پیش بینی صورت گرفته است. به عنوان مثال، فرگشت مجرای تنفسی ممکن است به صورت زیر شکل گرفته باشد: تغییرات تصادفی ژنتیکی منجر شد تا حداقل در یکی از نهنگ‌‌ها، مجرای تنفسی عقب‌تر، روی سر قرار بگیرد. حیواناتی که چنین انطباقی یافته بودند، برای سبک زندگی دریایی بسیار مناسب‌تر بودند چرا که برای تنفس نیاز نبود تا به‌طور کامل روی سطح آب بیایند. اینگونه حیوانات موفق‌تر بودند و فرزندهای بیشتر هم داشتند. در نسل‌های بعدی، تغییرات ژنتیکی بیشتری رخ داد و باعث شد مجرای تنفسی این موجودات عقب‌تر، کاملاً بالای سرشان قرار بگیرد.

اجزای دیگر بدن‌ نهنگ‌ها نیز تغییراتی داشته است. پاهای جلویی به باله تبدیل شد. پاهای عقبی ناپدید شد. بدن‌هایشان ساده‌تر شد و برای حرکت راحت‌تر داخل آب، زائده‌ی دم به بدنشان اضافه گردید. داروین همچنین نوعی از انتخاب طبیعی را شرح داد که به میزان موفقیت موجود در جذب جفت وابسته است، فرایندی که تحت عنوان انتخاب جنسی شناخته شده است. پرهای رنگارنگ طاووس و شاخ‌های گوزن نر هر دو نمونه‌هایی از صفاتی هستند که تحت این نوع از انتخاب تکامل یافته‌اند.

اما داروین اولین و تنها دانشمندی نبود که نظریه فرگشت را مطرح کرد. زیست‌شناس فرانسوی، ژان-باتیست لامارک این فرضیه را مطرح کرد که یک موجود قادر است صفات اکتسابی خود را به فرزندانش منتقل کند، اگرچه او در برخی از جزئیات در اشتباه بود. حدوداً در زمان‌ داروین، زیست‌شناس انگلیسی، آلفرد راسل والاس نیز مستقلاً نظریه‌ی فرگشت توسط انتخاب طبیعی را معرفی کرد.

درک امروزی

پوبینر می‌گوید که در زمان داروین کسی چیزی از ژنتیک نمیدانست. او میگوید: «داروین قادر به دیدن الگوها بود، اما از مکانیزم پشت پرده بی‌خبر بود.» پس از آشکار شدن طرز کار ژن‌ها و اینکه ژن‌ها چگونه خصوصیات رفتاری و زیستی را حمل می کنند، و آن ویژگی‌ها را از والد به فرزندان منتقل می‌کنند، الحاق نظریه‌ی داروین و ژنتیک تحت عنوان “سنتز فرگشتی مدرن” مطرح شد. تغییرات فیزیکی و رفتاری که وقوع انتخاب طبیعی را ممکن میسازد، در سطوح دی‌ان‌ای و ژن‌ها رخ میدهد. اینگونه تغییرات را “جهش” می نامند. پوبینر میگوید: «جهش‌ها ابزار در دست و لازمی هستند که فرگشت توسط ِ آنها دست به عمل میزند.»

جهش میتواند توسط خطاهای تصادفی در رونوشت یا بازسازی دی‌ان‌ای رخ دهد. ممکن است در صورت آسیب شیمیایی یا تابش ماده‌ی پرتوزا نیز جهش رخ دهد. در اکثر موارد، جهش‌ها یا مضرند یا طبیعی، اما در موارد نادر، جهش میتواند به سود موجود در بیاید. در اینصورت، پدیدار شدن این خصوصیات در نسل بعدی شایع‌تر است و میتواند در جمعیت پخش شود. بدین طریق، انتخاب طبیعی فرایند فرگشت را هدایت می‌کند، جهش‌های خوب و مفید را نگه‌ میدارد و جهش‌های بد و مضر را پس میزند. پوبینر میگوید: «جهش‌ها تصادفی‌اند، اما انتخاب آن‌ها تصادفی نیست.»

او میگوید که با‌ این‌ وجود، انتخاب طبیعی تنها مکانیزم برای تکامل موجودات نیست. به‌ عنوان مثال، ممکن است ژن‌ها با مهاجرت از جمعیتی به جمعیت دیگر منتقل گردد، پدیده‌ای که به “شارش ژن” معروف است. همچنین تعداد دفعاتی (بسامد دفعاتی) که یک ژن میتواند تغییرات تصادفی کند را تحت عنوان “رانش ژن” میشناسند.

جهالت بیش از دانایی احساس امنیت ایجاد می کند. چارلز داروین

شواهد غنی

اگرچه دانشمندان موفق به پیش بینی شکل ظاهری نهنگ‌های اولیه شدند، نتوانستند برای اثبات گفته‌های خود مدارک فسیلی بیابند. برخی نبود فسیل را گواهی بر عدم رخ دادن فرگشت دانستند. آنها دست به تمسخر فرضیاتی همچون وجود نهنگ‌ راه‌رو زدند. اما از اوایل دهه‌ی 90 میلادی، دانشمندان دقیقاً شواهدی بر وجود چنین موجودی یافته‌اند.

این قطعه‌ی مهم و گواه این ادعاها، در سال 1994 کشف شد. وقتی که دیرینه‌شناسان توانستند فسیل قسمت‌های باقی‌مانده‌ی آمبولوستوس را کشف کنند، حیوانی که اسمش عیناً به معنی “نهنگ راه‌رو-شناگر” میباشد. دست‌های جلوی بدنش انگشت و سم‌های کوچک داشت اما پاهای عقبی‌اش از نظر جثه عظیم بودند. پاهایش به طرز آشکاری برای شناکردن مناسب بودند اما او همچنین قادر به راه‌رفتن ناشیانه، مثل خوک دریایی، روی خشکی‌ها بود.

این موجود باستانی در هنگام شنا مثل یک سمور دریایی حرکت میکرد، بدین صورت که پاهای عقبش را به سمت عقب پرتاب میکرد و دم و ستون فقراتش را موج‌دار حرکت می‌داد. نهنگ‌های امروزی خود را با ضربات محکم افقی دمشان از میان آب‌ها حرکت می‌دهند، اما آمبولوستوس دمی شلاق مانند داشت و برای تأمین بیشتر نیروی رانشی در آب، از پاهایش استفاده میکرد. ریچموند میگوید: «در سال‌های اخیر، گونه‌های انتقالی و یا “لینک‌های گمشده” بیشتر و بیشتر در حال کشف شدن هستند و از تئوری داروین بیش از پیش حمایت میکنند و بر آن صحه میگذارند.»

جنجال

با وجود تمام مدارک فسیلی، ژنتیکی و زمینه‌های دیگر علوم، برخی مردم هنوز اعتبار این نظریه را زیر سؤال میبرند. برخی افراد این نظریه را محکوم می کنند. اما دانشمندان درگیر با ماجرا، جنجالی در کار نمی بینند. پوبینر میگوید: «بسیاری از مردم عقاید عمیقی دارند و در عین حال فرگشت را هم می پذیرند. واقعاً میتوان مصالحه کرد.» فرگشت، توسط نمونه‌های بسیاری از تغییرات صورت‌ گرفته در موجودات که منجر به گوناگونی در حیات شده، پشتیبانی میشود. ریچموند میگوید: «اگر کسی واقعاً قادر باشد که توضیح بهتری از فرگشت و انتخاب طبیعی پیدا کند، آن شخص داروین جدیدی خواهد بود.»

ترجمه: بهروز شجاعیان/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: livescience.com

 



ارسال یک پاسخ

لطفا دیدگاه خود را وارد کنید!
لطفا نام خود را در اینجا وارد کنید

این سایت از اکیسمت برای کاهش هرزنامه استفاده می کند. بیاموزید که چگونه اطلاعات دیدگاه های شما پردازش می‌شوند.

13 دیدگاه‌ها

  1. از طرفداران نظریه داروین تعجب می کنم که چگونه وقایع به قول خودشان تکاملی را اینقدر ساده و پیش پا افتاده در نظر می گیرید! بگذارید با یک مثال توضیح بدهم. ماهی گل خورک، در زیر گلهای ساحلی برای تخمهای خودش لانه ای حفر می کند، و تا زمانی که نوزادهای این ماهی بزرگ شود از آنها مراقبت می کند. مهمترین کاری که می کند آن است که هر چند دقیقه از گل بیرون می آید و هوای بیرون را در کیسه دهانی خود نگه می دارد و در لانه نوزادها آزاد می کند تا آنها بتوانند تنفس کنند و زنده بمانند. در این مثال من توسعه یک اندام را مطرح نکردم، بلکه فقط یک “رفتار” را مثال آوردم.
    فرض کنید شما یک ربات به شکل ماهی گل خورک دارید و می خواهید این رفتار را انجام بدهد. به چه چیزهایی احتیاج دارید؟ پاسخ آن است که شما به برنامه نویسی برای انجام هر یک از مراحل حفر لانه، تخم گذاری درون لانه، رفتن به سطح گل، حبس هوا درون دهان، برگشتن به لانه، و خارج کردن هوا نیازمند هستید. هر کدام از مراحلی که گفتم نیز دارای مراحل جزئی است. مثلا مرحله حبس هوا درون دهان شامل باز کردن دهان، مکش هوا به سمت داخل، و بستن دهان است. حتی هر کدام از مراحل جزئی نیز به مراحلی جزئی تر تفکیک می شود. مثلا در مرحله بستن دهان ممکن است ماهیچه های حرکت دهنده فک بالایی، فک پایینی، لب بالایی، لب پایینی و چندین عضو دیگر دخالت داشته باشند.
    در واقع در کل مراحل این رفتار ده ها عضو با زمان بندی مشخص و کمیت و کیفیت معین دخالت دارند. اگر احتمال یک جهش را مثلا یک در میلیون بدانیم، و فرض کنیم هر جهشِ درست یک مرحله را پیش ببرد، و ما برای این رفتار مثلا 50 مرحله داشته باشیم، در واقع احتمال وقوع این رفتار یک تقسیم بر یک میلیون به توان 50 خواهد بود. که عملا محال است.
    بگذارید پاسخ طرفداران داروین را حدس بزنم. آنها احتمالا سعی خواهند کرد این پدیده را به صورت مراحل جزئی در طی میلیونها سال بیان کنند، تا برای نظریه تکامل قابل هضم شود! می دانیم که این امر نیز محال است. نوزاد ماهی گل خورک نمی تواند برای هوا میلیونها سال صبر کند. او یا هوا دارد و زنده می ماند، یا هوا ندارد و می میرد!

    • سلام
      اقای سید جواد
      به نظر من شما مسئله رو خیلی سطحی مطالعه کردی
      اگر مطالعه دقیقتری انجام بدی متوجه میشی مثالهای بسیار متعددی در اثبات تکامل وجود داره
      اگر نتونیم امروز برای بعضی از حرکت ها پاسخ داشته باشیم دلیل بر رد اصل نظریه نیست همونطور که زمان زنده یاد داروین خیلی از حرفهای ایشون رو تمسخر میکردن ولی امروز اثبات عملی شده
      خواهش میکنم وقتی نظر قطعی در هر موضوعی بدید که حداقل ده ها جلد کتاب و مقاله و ِِِِِِ غیره در اون موضوع خونده باشید

    • یک سوال:

      چرا هیچکدام از حلقه های واسط بین فرگشت موجودات مثلا بین شامپانزه تا انسان الان وجود ندارند.
      آیا همه فرگشت یافته اند؟ یعنی شرایط طبیعی براید بقای حداقل یک گونه از میلیاردها گونه فراهم نبوده تادبهدهمان صورت باقی بماند؟

      آیا همه آنها از بین رفته اند؟ به چه دلیل؟

      ممنون میشم کسی که واقعا اطلاع دارهدجواب بده.

      • اصلا سوال شما از بیخ اشتباست دوست عزیز
        کی گفته انسان از شامپازه هست که بخواد بینشون حلقه بوجود بیاد
        این درسته که پسرعموهای انسان هستند و این دوتا گونه(انسان و میمون ها) یک جد مشترک دارند
        اما اینکه بخواید یک نوع شباهت پیدا کنید بین انسان و میمون
        باید به فسیل ها سر بزنید:
        شما فسیل انسان نئاندرتال و از اون قبل رو بررسی کنید متوجه میشید(فسیل لوسی)
        ستون مهره های این نوع انسان ها تقریبا قوز (برای بالا رفتن از درخت)اما نه به اندازه ی یک شامپازه(برای زندگی راحت روی دوپا و حرکت بهتر)
        دارای دست های پهن و کشیده(برای بالا رفتن از درخت)
        و بعد از اونها بدلیل تفکر بهتر غار نشینی رو به زندگی درختی ترجیخ دادند
        و در نهایت به انسان هوشمند تبدیل شدند
        و اینکه شما دوست ندارید قبل از حرف زدن تحقیق کنید دیگه مشکل از این سایت و ما نیست!

    • جهش در مورد “رفتار” ها ی جدید موضوعیت نداره بلکه کسب ابزارهای طبیعی جدیده که نتیجه ی جهشه. یعنی همون “توسعه ی اندام”.در توسعه ی رفتارها این فرض که “هر جهشِ درست یک مرحله را پیش ببرد” فرض درستی نیست.کافیه ما موجودی شبیه به این ماهی توی ساحل داشته باشیم که قبلا تخم گذاریش روی سطح زمین انجام میداده و بعد با درک پیدا کردن از تهدیداتی که جانداران دیگه برای تخم ها ایجاد میکردن به این نتیجه رسیده که باید تخم ها رو استتار کنه و بعد هم با آزمون و خطا به این نتیجه رسیده که بدون جریان هوا این کار امکان پذیر نیست.اینجا هوش ماهی برای پیدا کردن راه حل مسئله کفایت میکنه.و این چیزیه که رباط از اون برخوردار نیست.پس مقایسه ی ماهی با رباط از همون ابتدا اشتباهه.

  2. اقای یاشار بادفر ..چه ربطی داره هر موجودی به قلب کبد خون و…. نیاز داره تا زندگی کنه ؟منظورتون چیه تافته جدابافته؟ انسان از لحاظ درک..شعور..شهوت..و عقل مقام بیشتری داره نه اجزای بدن

  3. عشق منه داروین،،،،فداشم که–دوس داشتم مسافر زمان بودم سریع میرفتم پیش داروین??
    اگه اطلاعات جدید در مورد DNA و شارش ژن و جهش و آل ها رو به داروین برسونیم،،،،چه کارها که نمیتونه انجام بده””فقط با خصوصیات ظاهری حیوانات به این نتیجه رسید اونوقت الان میفهمن که انسان نود درصد DNA میمون رو داراست