چکیده‌ها و گزیده‌های کتاب‌ها
1.25K subscribers
13 photos
3 files
889 links
Download Telegram
آبستن معنا

پیشرفت در زیست‌شناسی، هم به مطرح‌کردن پرسش مناسب مربوط می‌شود و هم به یافتن سیستم تجربی مناسبی برای کاوش‌کردن آن. توماس هانت مورگان در مگس‌ها، سرنخ‌هایی از ژنتیک پیدا می‌کرد، باربارا مک‌کلینتاک نحوه‌ی عملکرد ژن‌ها در ذرت را فهمید. وینی لینچ در سلول‌های استرومایی دسیدوال (بستره‌ی آستر ریزان) به‌دنبال سرنخ‌هایی از انقلاب‌های بزرگ در تاریخ حیات می‌گردد.

وقتی لینچ درباره‌ی سلول‌های استرومایی دسیدوال صحبت می‌کند، چشم‌هایش برق می‌زند. اولین بار که در این مورد با او به گفت‌وگو نشستم، گفت که «این‌ها از زیباترین سلول‌های بدن» هستند. البته قبول دارم که کمی اغراق‌آمیز به‌نظر می‌رسد ولی وقتی که آن‌ها را زیر میکروسکوپ دیدم، با او هم‌نوا شدم. اکثر سلول‌ها در بزرگنمایی بالا شبیه نقطه‌های کوچک معمولی به‌نظر می‌رسند، ولی این‌ها نه. با بدنه‌ی قرمز بزرگ و بافت هم‌بندی غنی در وسط آن‌ها می‌توان گفت که این سلول‌ها بسیار شاداب هستند... بیشتر بخوانید

📓 دگرگونی‌های بزرگ: رمزگشایی چهار میلیارد سال حیات، از فسیل‌های باستانی
✍🏿 نیل شوبین
🔛 قاسم کیانی‌مقدم

@Chekide_ha
انباشت تغییرات کوچک

جانداران بسیار نامحتمل‌تر و خوش‌ساخت‌تر از آن هستند که اتفاقی به‌وجود آمده باشند. خوب، پس چگونه به‌وجود آمده‌اند؟ پاسخ به این سؤال، یعنی پاسخ داروین، این است که با تغییرات تدریجی و گام‌به‌گام از چیزهای ساده پدیدآمده‌اند، از ابتدایی‌ترین عناصر هستی، از چیزهایی آن‌قدر ساده که می‌توانند بر اثر تصادف پیدا شده باشند. هر تغییر متوالی در روند تدریجی تکامل نسبت به مرحلۀ قبلی خود، آن‌قدر ساده بوده که بشود آن را حاصل تصادف دانست. اما وقتی پیچیدگی محصول نهایی کار را نسبت به نقطه شروع می‌سنجیم، می‌بینیم کل توالی گام‌های انباشته شده چیزی جز فرایندی تصادفی نیست. انباشت تغییرات گام‌به‌گام توسط بقای غیرتصادفی هدایت می‌شود. در این قسمت سعی داریم قدرت انتخاب انباشتی را به‌عنوان فرایندی اساسی و غیرتصادفی نشان دهیم.

تفاوت عمده بین انتخاب تک‌مرحله‌ای و انتخاب انباشتی را می‌توان چنین بیان کرد. در انتخاب تک‌مرحله‌ای چیزی که انتخاب یا دسته‌بندی می‌شود، مثلاً سنگ‌ریزه یا هر چیز دیگر فقط یک‌بار دسته‌بندی می‌شود. برعکس در انتخاب انباشتی این کار بارها تکرار می‌شود یعنی آنچه از یک‌بار غربال‌کردن به‌دست می‌آید، دوباره از غربال دیگری می‌گذرد و این کار همین‌طور ادامه پیدا می‌کند. موجود موردنظر در واقع پشت‌سرهم و نسل به نسل غربال می‌شود یعنی در معرض انتخاب و دسته‌بندی قرار می‌گیرد. حاصل انتخاب هر نسل نقطۀ شروع انتخاب نسل بعد است و همین‌طور الی آخر. طبیعی است که در اینجا از واژه‌هایی مانند «تکثیر» و «نسل» که مربوط به موجودات زنده‌اند، استفاده کنیم، چون عمده‌ترین موردی که در آن انتخاب انباشتی صورت می‌گیرد جانداران‌اند و شاید عملاً نیز تنها چیزهایی باشند که بر اثر انتخاب انباشتی پدید آمده‌اند.

تفاوت بین انتخاب انباشتی (که در آن هر پیشرفت کوچک مبنایی برای گام بعدی است) و انتخاب تک‌مرحله‌ای که در آن هر بار یک آزمون جدید صورت می‌گیرد، بسیار زیاد است. اگر قرار بود پیشرفت تکاملی بر اساس انتخاب تک‌مرحله‌ای باشد، هرگز به جایی نمی‌رسید. اما اگر به‌ترتیبی شرایط برای انتخاب انباشتی توسط نیروهای بی‌هدف طبیعت فراهم می‌آمد، نتایج شگفت‌آوری به بار می‌آمد. درواقع همین اتفاق روی سیارۀ ما رخ داده است و ما خودمان اگر عجیب‌ترین و شگفت‌آورترین حاصل آن نباشیم از جدیدترین محصولاتش به‌شمار می‌آییم.

عجیب است که هنوز از محاسباتی مثل آنکه من در مورد هموگلوبین انجام دادم به‌عنوان استدلال‌هایی علیه نظر داروین استفاده می‌کنند. آن‌هایی که این کار را می‌کنند اغلب در رشتۀ خود، نجوم یا هرچه باشد، متخصص هستند و صادقانه بر این باورند که داروینیسم ساختار جانداران را فقط با استفاده از تصادف -یا روند انتخاب تک‌مرحله- توجیه می‌کند. این تصور یعنی اینکه در تکامل داروینی شانس دخالت دارد، فقط اشتباه نیست، بلکه درست خلاف واقعیت است. در نسخۀ داروین کمی شانس وجود دارد ولی عنصر اصلی، انتخاب انباشتی است که ذاتاً غیرتصادفی است... بیشتر بخوانید

📓 ساعت‌ساز نابینا
✍🏿 ریچارد داوکینز
🔛 محمود بهزاد، شهلا باقری

@Chekide_ha
خاطرات زامبی‌وار

شپرد در سال آخر کالج دنبال موضوعی برای مقاله در درس زیست‌شناسی عصبی می‌گشت، که به مقاله‌ای درباره‌ی ژنی به نام Arc برخورد که ظاهراً در ایجاد خاطرات دخالت داشت. در موش‌ها Arc زمانی که حیوان یاد می‌گیرد فعال می‌شود. به‌علاوه، در مغز در فضاهای بین سلول‌های عصبی مختلف فعال است. به‌نظر می‌رسید Arc ژن مهمی در ارتباط با حافظه باشد.

چند سال بعد از تکلیف شپرد در دوره‌ی کالج، فناوری تا حدی پیشرفت کرده بود که پژوهشگران می‌توانستند موش‌هایی بسازند که فاقد ژن Arc هستند. این موش‌ها زنده می‌ماندند ولی چند نقص داشتند. وقتی که درون یک ماز قرار می‌گرفتند که در وسط آن یک پنیر بود، می‌توانستند ماز را حل کنند، ولی روز بعد نمی‌توانستند ساختار آن را به‌یاد آورند. این کاری است که موش‌های دارای حافظه‌ی طبیعی غالباً می‌توانند انجام دهند. در آزمایش‌های متعدد، مشخص شد که موش‌ها نقصی اختصاصی در ایجاد حافظه دارند. در انسان‌ها مشخص شده است که جهش‌های Arc با انواع مختلفی از اختلالات تحلیل برنده‌ی عصبی، از آلزایمر تا شیزوفرنی، همراه هستند.

تمام جانوران خشکی‌زی دارای ژن Arc هستند؛ ماهی‌ها این ژن را ندارند. معنای این مطلب آن است که حدود ۳۷۵ میلیون سال قبل، ویروسی وارد ژنوم نیای مشترک تمام جانوران ساکن خشکی شده است. من حدس می‌زنم که نخستین حیوانی که این عفونت را گرفته از خویشاوندان نزدیک تیکتالیک بوده است. زمانی که ویروس به میزبان ملحق شد، توانایی ساختن یک پروتئین ویژه از نوع Arc را نیز به آن داد. این پروتئین در حالت عادی به ویروس امکان می‌دهد که از سلولی به سلول دیگر برود و گسترش پیدا کند ولی در این مورد به دلیل مکان خاصی که در ژنوم ماهی وارد شده بود، سبب شده که آن پروتئین در مغز و تقویت حافظه فعال شود. افرادی که واجد این ویروس بودند، نوعی موهبت زیست‌شناختی دریافت کرده بودند. یعنی این ویروس هک و خنثی شده بود و برای کارکرد جدیدی در مغز اهلی شده بود. توانایی ما برای خواندن نوشتن و به‌یادآوردن لحظات زندگی، نتیجه‌ی یک عفونت ویروسی باستانی است که در زمانی که ماهی‌ها نخستین قدم‌ها را بر روی خشکی برداشتند اتفاق افتاده است... بیشتر بخوانید

📓 دگرگونی‌های بزرگ: رمزگشایی چهار میلیارد سال حیات، از فسیل‌های باستانی
✍🏿 نیل شوبین
🔛 قاسم کیانی‌مقدم

@Chekide_ha
دنیا از نگاه سمندر

همان‌طور که از زمان دومریل دانسته‌ایم، سمندرها عموماً در یک محیط متولد می‌شوند، سپس بزرگ‌تر که می‌شوند به محیط جدیدی منتقل می‌شوند. بسیاری از گونه‌ها در آب از تخم بیرون می‌آیند، سپس دگردیسی می‌کنند و روی خشکی به زندگی خود ادامه می‌دهند. گذار به خشکی شامل تغییراتی کلی در نحوه‌ی زندگی‌کردن این جانوران خصوصاً چگونگی تغذیه‌ی آن‌ها است.

به‌طور کلی، صیادها دو گونه‌اند. اکثر آن‌ها دهان‌شان را به طرف طعمه می‌برند: شیر، یوزپلنگ، و تمساح در حالی‌که طعمه را تعقیب می‌کنند، دهان‌شان را می‌بندند یا گاز می‌زنند و یا هم اینکه بی‌صدا منتظر می‌مانند تا طعمه از کنار آن‌ها عبور کند. گروه دوم صیادان به روش معکوس غذا را به‌دست می‌آورند، یعنی طعمه را به طرف دهان‌شان می‌آورند. سمندرهای بالغ به این دسته تعلق دارند.

زمانی‌که سمندرها درون آب هستند، حشرات و بندپایان ریز را از طریق مکش به درون دهان‌شان می‌کشند. استخوان‌های ریزی در قاعده‌ی گلو و چند استخوان دیگر در بالای جمجمه حفره‌ی دهان را متسع می‌کنند و خلائی ایجاد می‌کنند که آب و صید را به درون می‌کشد. گرچه این راهبرد برای دوزیستان در داخل آب خوب عمل می‌کند ولی به درد خشکی نمی‌خورد. جانوران خشکی باید خلائی در حد قدرت موتور جت و بزرگ‌تر از تمام بدن خود داشته باشند تا بتوانند مکشی ایجاد کنند که صید سنگین را از هوا به درون دهان آن‌ها بکشد.

سمندرها برای این‌که طعمه را در خشکی به درون دهان خود بیاورند، از ترفندهای زیادی استفاده می‌کنند. برخی از گونه‌ها زبان‌شان را به خارج از بدن پرتاب می‌کنند، حشرات را می‌گیرند و آن‌ها را به درون می‌کشند. آن‌ها زبان‌شان را تقریباً به‌اندازه‌ی نصف بدن‌شان دراز می‌کنند. حشرات به بالشتک چسبناک می‌چسبند، و بعد حشرات را به درون دهان می‌آورند. دو نوع ویژگی به سمندرها امکان می‌دهد که این کار مهم را انجام دهند: سازوکارهایی که زبان را پرتاب می‌کنند و سازوکارهایی که آن را برمی‌گردانند. این زبان ویژه از خارق‌العاده‌ترین اختراعات طبیعت است و گرچه شاید خیلی غیرعادی به‌نظر برسد، ولی حقایق غافلگیرکننده‌ای را درباره‌ی حیات بر روی زمین آشکار می‌کند. از آنجا که زیبایی و اهمیت این سیستم تنها با شناخت جزئیات آناتومیک آن هویدا می‌شود، لازم است که کمی در کالبدشناسی سمندرها تعمق کنیم... بیشتر بخوانید

📓 دگرگونی‌های بزرگ: رمزگشایی چهار میلیارد سال حیات، از فسیل‌های باستانی
✍🏿 نیل شوبین
🔛 قاسم کیانی‌مقدم

@Chekide_ha
تصور کنید که یکی از مباحثِ تاریخیِ متأخر را درس می‌دهید و گروهی از انکارکنندگانِ هولوکاست، که از سازماندهی و پشتیبانیِ مالیِ قوی و قدرتِ سیاسی بالایی برخوردارند، دروسِ قرنِ بیستمِ اروپایِ شما را تحریم می‌کنند، به سخره می‌گیرند، یا هر طور شده چوب لایِ چرخِ آن می‌گذارند. درست است که انکارکنندگانِ روم، که در مثالِ خود آوردم، صرفاً فرضی بودند، اما انکارکنندگانِ هولوکاست (Holocaust) واقعاً وجود دارند. این افراد از ابرازِ عقیده‌ی خود هیچ ابایی ندارند، در ظاهر بسیار هم معقول تشریف دارند، و در اینکه خود را افرادی کتابخوان و فاضل هم جا بزنند یدِ طولایی دارند. دستِ‌کم رئیس‌جمهورِ یکی از کشورهایِ قدرتمندِ کنونی و یکی از اسقف‌های کلیسایِ کاتولیکِ رُم (the Roman Catholic Church) حامیِ این دیدگاه هستند. تصور کنید هنگامِ تدریسِ تاریخِ اروپا، عده‌ای مدام شما را به بادِ انتقاد بگیرند و با طلبکاری ازتان بخواهند که «جدل‌هایِ طرفِ مخالف را هم درس دهید» و «زمانِ برابری» را به «نظریه‌ی جایگزین»ی اختصاص دهید که می‌گوید هولوکاست هرگز رخ نداده است و یک مشت صهیونیست آن را از خودشان درآورده‌اند. روشن‌فکرانِ نسبی‌گرا هم، که این روزها تویِ بورس هستند، نخودِ آش می‌شوند و اصرار می‌کنند که هیچ حقیقتِ مطلقی وجود ندارد: پذیرش یا عدمِ پذیرشِ هولوکاست تصمیمی فردی است؛ همۀ دیدگاه‌ها به یک اندازه معتبرند و باید به یک اندازه «محترم شمرده شوند».

بسیاری از معلمان و اساتیدِ علوم نیز این روزها حال و روزِ بهتری ندارند. هر گاه که به شرحِ اصلِ محوری و راهنمایِ زیست‌شناسی همت می‌ورزند؛ هر گاه که صادقانه حیات را در بافتِ تاریخی‌اش (یعنی فرگشت) قرار می‌دهند؛ هر گاه که جوهرۀ حیات را وا می‌کاوند یا شرح می‌دهند؛ عده‌ای به آن‌ها می‌تازند، چوب لایِ چرخشان می‌گذارند، آزارشان می‌دهند، به‌شان زور می‌گویند، و حتی تهدیدشان می‌کنند که از کار بیکارشان می‌کنند. کمترین ضررش این است که وقت این اساتید رویِ این آدم‌ها تلف می‌شود. ممکن است والدینِ دانش‌آموزان نامه‌هایِ تهدیدکننده به آن‌ها بنویسند و مجبور باشند پوزخندها و سرسختی‌هایِ بچه‌هایی را تحمل کنند که شست‌وشویِ مغزی شده‌اند. از سویِ دولت، کتاب‌هایِ درسی‌ای به آن‌ها داده می‌شود که یا به طورِ نظام‌مند واژۀ «فرگشت» از آن‌ها حذف شده است و یا به جایِ آن عبارتِ «تغییرِ تدریجی» به کار رفته است. در گذشته شاید ساده از کنارِ چنین موضوعی می‌گذشتیم و آن را پدیده‌ای تلقی می‌کردیم که فقط در آمریکا ممکن است رخ دهد. اما امروزه معلمانِ بریتانیایی و اروپایی هم با چنین مشکلاتی دست و پنجه نرم می‌کنند. این امر تا اندازه‌ای پیامدِ تأثیرِ آمریکاست، اما عاملِ مهم‌تر افزایشِ تعدادِ دانش‌آموزانِ مسلمان در کلاس‌هایِ درس است (تعهدِ رسمی برایِ «چند-فرهنگی (multiculturalism)»کردنِ جامعه و ترس از نژادپرست خوانده شدن هم بدین معضل دامن زده است).

📓 باشکوه‌ترین نمایش روی زمین: شواهد فرگشت
✍🏿 ریچارد داوکینز

@Chekide_ha
اگر فرض کنیم که انکارکنندگانِ تاریخ، که امرِ واقعیِ فرگشت را رد می‌کنند، غافل از زیست‌شناسی هستند، آن‌گاه کسانی که خیال می‌کنند که جهان کمتر از ده هزار سالِ پیش به وجود آمده است از غافل هم بدترند؛ آن‌ها به حدِ ناامیدکننده‌ای متوهم‌اند. آن‌ها نه فقط حقایقِ زیست‌شناسی، بلکه حقایقِ فیزیک، زمین‌شناسی، کیهان‌شناسی، باستان‌شناسی، تاریخ، و شیمی را هم انکار می‌کنند.

📓 باشکوه‌ترین نمایش روی زمین: شواهد فرگشت
✍🏿 ریچارد داوکینز

@Chekide_ha
👍1
به‌هم‌ریختگی، خود پیام است

دانشمندان هم مثل اکثر آدم‌ها از شلوغی بدشان می‌آید. ما دانشمندان عاشق نمودارهایی هستیم که نقطه‌های آن‌ها درست روی یک خط یا منحنی واقع شوند. آزمایش‌هایی را دوست داریم که نتیجه‌ی قطعی داشته باشند. مشاهداتی از نظر ما ایده‌آل هستند که تمیز و مرتب باشند و به‌طور یکنواخت از یک پیش‌بینی پیروی کنند، ما عاشق سیگنال هستیم و از نویز متنفریم.

مطالعات مربوط به درخت حیات نیز تفاوتی ندارد. ساختن شجره‌نامه‌ی حیات تا حدودی شبیه تعبیه‌کردن کلیدی برای شناسایی گونه‌ها در طبیعت است. ما به‌دنبال ویژگی‌های یکتایی می‌گردیم که جانوران در آن اشتراک دارند. هرچه یک گونه ویژگی‌های یکتای بیشتری داشته باشد، تشخیص‌دادن آن گونه‌های دیگر آسان‌تر است، مثلاً هر کسی می‌تواند فرق بین مرغ دریایی و جغد را تشخیص دهد. هر کدام ویژگی‌هایی دارد که می‌تواند مشخصه‌ی آن باشد، مثلاً صورت گرد جغد یا منقار و رنگ پرهای مرغ دریایی. آنچه باعث هماهنگی می‌شود ویژگی‌های مختلفی از کالبدشناسی تا DNA است که بین گروه‌های مختلف موجودات مشترک است. مثلاً آدم‌ها خصوصیات مشترکی دارند که در نخستیان دیگر دیده نمی‌شود، نخستیان ویژگی‌هایی دارند که در پستانداران دیگر دیده نمی‌شود. پستانداران ویژگی‌هایی دارند که در اکثر خزندگان دیده نمی‌شود و الی آخر.

ری لنکستر مسئله‌ای از نوع مرغ و تخم‌مرغ را آشکار کرد: چگونه می‌توانیم شباهت‌هایی که به‌طور مستقل تکامل یافته‌اند، یعنی چندگانه‌ها، را از شباهت‌هایی که منعکس‌کننده‌ی تبارشناسی حقیقی هستند، تشخیص دهیم؟ اگر زبان سمندرها، با آن‌همه جزئیات ظریفی که دارد، می‌تواند چند بار به‌طور مستقل ایجاد شود، اصلاً چگونه می‌توانیم مطمئن باشیم که داشتن یک صفت مدرکی بر وجود رابطه است؟ واقعیت آن است که در سمندرها زبان تنها بخشی از داستان است، چندگانه‌ها در اعضای بسیار زیادی مشاهده می‌شوند... بیشتر بخوانید

📓 دگرگونی‌های بزرگ: رمزگشایی چهار میلیارد سال حیات، از فسیل‌های باستانی
✍🏿 نیل شوبین
🔛 قاسم کیانی‌مقدم

@Chekide_ha
داروین و همچنین والاس، که هم‌زمان انتخابِ طبیعی را کشف کرد، به ارکیدۀ خاصی در ماداگاسکار، آنگراکوم سِسکوپیدال (Angraecum sesquipedale)، اشاره می‌کنند (تصویرِ زیر) و هر دو نفر پیش‌بینیِ یکسان و خارق‌العاده‌ای می‌کنند. این پیش‌بینی بعداً به اثبات می‌رسد. این گلِ ارکیده نکتاریزِ (nectary) لوله‌ای‌شکل دارد که، مطابقِ خط‌کشِ داروین، تا بیش از ۱۱ اینچ پایین می‌روند (که چیزی معادلِ ۳۰ سانتی‌متر است). یکی از گونه‌هایِ مرتبط، آنگراکوم لوگیکالکار (Angraecum longicalcar)، نوش‌جای‌هایی (مهمیزهایی) حاویِ شهد دارد که حتی از آن هم بلندترند و به ۴۰ سانتی‌متر هم می‌رسند (بیش از ۱۵ اینچ). داروین، تنها بر اساسِ وجودِ آنگراکوم سِسکوپیدال در ماداگاسکار، در کتابش دربارۀ ارکیده‌ها در سالِ ۱۸۶۲، پیش‌بینی می‌کند که باید «شاپرک‌هایی وجود داشته باشند که خرطوم‌شان بینِ ۲۵ تا ۲۸ سانتی‌متر باشد». پنج سال بعد، والاس از چند گونه شاپرک سخن به میان می‌آورد که خرطوم‌هایش تقریباً به اندازه‌ای بلند بوده‌اند که با پیش‌بینیِ داروین جور در بیایند (مشخص نیست که والاس کتابِ داروین را خوانده بوده است یا نه).

"من خرطومِ گونه‌ای را، به نامِ ماکروسیلا کِلوئِنتیوس (Macrosila morganii)، متعلق به آمریکایِ جنوبی در موزۀ بریتانیا، به دقت اندازه گرفتم و طولِ آن ۲۳.۴۹ سانتی‌متر بود! طولِ خرطومِ یکی از گونه‌هایِ مناطقِ گرمسیریِ آفریقا (ماکروسیلا مورگانی) ۱۹ سانتی‌متر بود. گونه‌ای شاپرک، که خرطومش ۵ تا ۷ سانتی‌متر بزرگتر باشد، می‌تواند شهدِ آنگراکوم سِسکوپِدالِه‌ای را که نوش‌جایِ آن از ۲۵ تا ۳۵ سانتی‌متر طول داشته باشد بمکد. با اطمینان می‌توان وجودِ چنین شاپرکی را در ماداگاسکار پیش‌بینی کرد. طبیعت‌شناسانی که در آن جزیره مطالعه می‌کنند باید، با همان اطمینانی که اخترشناسان در هنگامِ جست‌وجو به دنبالِ سیارۀ نپتون داشتند، به دنبالِ چنین گونه‌ای بگردند و به همان میزان هم موفق خواهند بود!"

در سالِ ۱۹۰۳، پس از مرگِ داروین اما در زمانِ حیاتِ طولانیِ والاس، شاپرکی ناشناخته کشف شد و مشخص شد که مطابقِ پیش‌بینیِ داروین-والاس است. بر این زیرگونه، به حق، نامِ پِرائدیکتا (praedicta) نهاده شد. اما حتی زانتوپان مورگانی پِرائدیکتا، «شاپرکِ شاهینیِ داروین» هم تواناییِ گرده‌افشانیِ آنگراکوم لوگیکالکار را ندارد. ولی وجودِ این گل باعث می‌شود کشفِ شاپرک‌هایی دارایِ پوزه‌هایی درازتر را پیش‌بینی کنیم و می‌توانیم، به قولِ والاس، به همان اندازه که دربارۀ درستیِ پیش‌بینیِ کشفِ سیارۀ نپتون مطمئن بودیم، به درستیِ پیش‌بینی‌مان اطمینان داشته باشیم. در ضمن، این مثالِ کوچک دروغین بودنِ این مدعا را که فرگشت، به دلیلِ سر و کار داشتن با گذشته، تواناییِ پیش‌بینی ندارد، هویدا می‌کند. پیش‌بینیِ داروین-والاس پیش‌بینیِ کاملاً معتبری بود، با این که، بی‌شک، زیرگونۀ پِرائدیکتا پیش از بیانِ این پیش‌بینی وجود داشته است. آن‌ها پیش‌بینی کردند که در آینده یک نفر شاپرکی را کشف می‌کند که دهانش آن‌قدر بزرگ است که به شهدِ موجود در آنگراکوم سِسکوپِدالِه برسد.

📓 باشکوه‌ترین نمایش روی زمین: شواهد فرگشت
✍🏿 ریچارد داوکینز

@Chekide_ha
آزمایش‌های طبیعت

طبیعت برای ما آزمایش می‌کند. درواقع در بعضی از آن‌ها، نوار زندگی دوباره برای ما پخش می‌شود، همان‌گونه که روی پل بدفورد فالز برای جورج بیلی پخش شد.

مارمولک‌ها تقریباً در تمام جزایر کارائیب از سن مارتن تا جاماییکا، زندگی می‌کنند. این جزایر با جنگل‌های انبوه، دشت‌های وسیع، و سواحلی که دارند، محیط‌های بارور زیادی برای رشد و نمو مارمولک‌ها فراهم می‌کنند. درواقع، این‌ها برای چندین نسل از دانشمندان، مانند آزمایشگاهی طبیعی برای مطالعه‌ی تکامل بوده‌اند. درست مانند جزیره‌ی گالاپاگوس برای داروین، هر کدام از جزایر کارائیب نشان‌دهنده‌ی روش متفاوتی برای انطباق‌یافتن مارمولک‌ها با محیط خود هستند. ارنست ویلیامز (۹۸-۱۹۱۴) یکی از خزنده‌شناسان بزرگ نسل خود بود. او با بهره‌گیری از کارهای دیگران متوجه شد که جزایر مختلف دریای کارائیب، همگی مارمولک‌های مشابهی دارند. مارمولک‌ها در جنگل برای زندگی در بخش‌های مختلف درختان تخصص یافته‌اند: گروهی در شاخ‌وبرگ درخت زندگی می‌کنند، گروهی روی تنه‌ی درخت، برخی دیگر نزدیک زمین، و بعضی‌ها در قاعده‌ی تنه. مارمولک‌هایی که در میان شاخ‌وبرگ درختان زندگی می‌کنند، صرف‌نظر از اینکه در چه جزیره‌ای باشند، بزرگ هستند، سر بزرگ و ستیغی اره‌مانند روی پشت خود دارند و به رنگ سبز تیره هستند. مارمولک‌های روی تنه‌ی درخت، عموماً جثه‌ای متوسط، اندام‌های حرکتی کوتاه، دم کوتاه، و سری مثلثی دارند. مارمولک‌هایی که بین تنه‌ی درخت و زمین زندگی می‌کنند سر بزرگ‌تر و پاهای درازی دارند و اکثراً قهوه‌ای هستند.

همکار من، جاناتان لوسوس که زیر نظر ویلیامز آموزش دیده است، مطالعه‌ی مارمولک‌ها را کانون فعالیت حرفه‌ای خود کرده است. لوسوس با استفاده از تکنیک‌های DNA، رابطه‌ی بین مارمولک‌های جزایر مختلف را مطالعه کرد. با نگاه‌کردن به کالبدشناسی آن‌ها، شاید انتظار داشته باشید که مارمولک‌های دارای سر درشت که در شاخسار درختان زندگی می‌کنند، رابطه‌ی نزدیک‌تری با مارمولک‌های سردرشت در جزایر دیگر داشته باشند و در مورد مارمولک‌های پاکوتاه روی تنه‌ی درختان و مارمولک‌های پابلند روی زمین نیز مطلب به‌همین صورت باشد. ولی این چیزی نیست که لوسوس مشاهده کرد، بلکه مارمولک‌های هر جزیره نزدیک‌ترین نسبت را با مارمولک‌های همان جزیره دارند. جمعیت مارمولک‌های هر جزیره از نظر ژنتیکی متمایز است و به‌صورت مستقلی تکثیر پیدا کرده است. زمانی در گذشته تعدادی مارمولک در هر جزیره فرود آمده‌اند و نوادگان آن‌ها در هر جزیره به‌صورت مستقل با شرایط محیطی خود سازگار شده‌اند. هر جزیره را می‌توان به‌عنوان یک آزمایش تکاملی جداگانه در نظر گرفت که در آن مارمولک‌ها با زندگی بر روی زمین، روی تنه‌ی درخت، روی شاخه‌ها و در میان شاخ‌وبرگ درختان، انطباق حاصل می‌کنند. اگر هر جزیره یک آزمایش جداگانه است، لذا می‌توان گفت که تکامل مکرراً نتایج یکسانی را ایجاد کرده است. اگر نوار تاریخ در جزایر مختلف دوباره پخش شود تکامل در هر کدام از آن‌ها دوباره به‌همان طريق صورت خواهد گرفت.

همین وضعیت در مقیاس بزرگ‌تر برای پستانداران مصداق دارد: کیسه‌داران به‌مدت بیش از ۱۰۰ میلیون سال در استرالیا جدا از بقیه‌ی دنیا تکامل پیدا کرده‌اند و گونه‌های مختلفی را با جثه‌های متفاوت پدید آورده‌اند. طبیعتاً این یک نتیجه‌ی تصادفی نیست. مثلاً سنجاب پرنده‌ی کیسه‌دار داریم، موش‌کور کیسه‌دار داریم، گربه‌ی زمینی کیسه‌دار داریم و حتی موش‌خرمای کوهی کیسه‌دار نیز داریم و تازه این‌ها فقط مواردی هستند که امروز وجود دارند. موش‌ها، گرگ‌ها و حتی گربه‌های دندان‌خنجری کیسه‌دار حالا منقرض شده‌اند. تکامل کیسه‌داران در این قاره‌ی جداافتاده مسیرهایی را شبیه تکامل پستانداران در سایر نقاط جهان طی کرده است.

این آزمایش‌های طبیعی آشکار می‌کنند که تاریخ حیات صرفاً آشفته‌بازاری از رویدادهای شانسی نیست. نحوه‌ی ساخته‌شدن بدن به‌وسیله‌ی ژن‌ها و تکوین، محدودیت‌های فیزیکی محیط، و تاریخ سبب می‌شوند که تاس‌ها قلابی باشند. در هر نسل، ارگانیسم‌ها دستورالعمل‌هایی موروثی برای ساخت اعضا و بدن دارند که در ژن‌ها، سلول‌ها و رویان‌های آن‌ها نوشته شده است. این توارث آینده را هدایت می‌کند، زیرا سبب می‌شود که برخی از مسیرهای تغییر محتمل تر از مسیرهای دیگر باشند. گذشته، حال و آینده در بدن و ژن‌های تمام موجودات زنده با هم ادغام می‌شوند.

📓 دگرگونی‌های بزرگ: رمزگشایی چهار میلیارد سال حیات، از فسیل‌های باستانی
✍🏿 نیل شوبین
🔛 قاسم کیانی‌مقدم

@Chekide_ha
برایِ گل، گرده‌افشانی با حشره، نسبت به گرده‌افشانیِ اسراف‌کارانه و نادقیق با باد، پیشرفتی بزرگ در اقتصاد است. حتی اگر یک زنبورِ عسل به صورتِ تصادفی به گل‌هایِ مختلف سر بزند، و بی‌بند-و-بارانه با آلاله، گلِ گندم، شقایق، و مامیران هم‌آغوش شود، یک دانه گرده‌ای که به شکمِ پرزدارش نشسته است شانسِ بیشتری برایِ برخورد با هدفِ درست (گلِ دیگریِ از گونه‌ای یکسان) دارد تا زمانی که باد آن را پراکنده باشد. کمی بهتر از آن زنبورِ عسلی است که به رنگی خاص، مثلاً آبی، علاقۀ بیشتری دارد. یا زنبوری که به رنگِ بخصوصی علاقه ندارد لیکن تمایل به ایجادِ عاداتِ رنگی دارد، به گونه‌ای که هر بار یک رنگ را انتخاب می‌کند. از این بهتر حشره‌ای است که فقط به گل‌هایِ یک گونه سر می‌زند. و گل‌هایی هستند، مثلِ ارکیدۀ ماداگاسکار که الهام‌بخشِ پیش‌بینیِ داروین-والاس بودند، گل‌هایی که شهدشان تنها برایِ حشراتی در دسترس است که به طورِ تخصصی رویِ آن گیاه کار می‌کنند و آن گل در انحصارِ مطلقِ آن‌هاست. آن شاپرک‌هایِ ماداگاسکار گلولۀ جادوییِ از نوعِ اعلایش هستند.

از دیدِ شاپرک‌ها، گل‌هایی که تولیدِ شهدشان ردخور ندار د مانندِ گاوهایِ شیریِ پربار و مطیع هستند. از دیدِ گل‌ها، شاپرک‌هایی که بی‌برو-برگرد گرده‌شان را به دیگر گل‌هایِ هم‌گونۀ خود منتقل می‌کنند مانندِ سرویسِ فِدِرال اِکسپرسِ گران‌قیمت یا کبوترهایِ جَلد هستند. می‌توان گفت که هر کدام از دو طرفِ ماجرا یکدیگر را اهلی کرده و به صورتِ انتخابی پرورش داده‌اند تا کارشان را بهتر از گذشته انجام دهند. می‌توان گفت انسان‌هایی هم که گل‌هایِ رُزِ ارزشمند را پرورش می‌دهند همان کاری را با گل‌ها کرده‌اند که حشرات کرده‌اند، حال با پیازداغِ بیشتر. حشرات گل‌ها را به گونه‌ای پرورش داده‌اند که بَرّاق باشند و به چشم بیایند. باغبانان آن‌ها را از آن‌چه که بودند هم بَرّاق‌تر و چشمگیرتر کردند. حشرات عطری خوش به گل‌هایِ رُز دادند. ما هم واردِ عرصه شدیم و آن‌ها را بیش از پیش خوشبو کردیم. این که عطری که زنبورانِ عسل و پروانه‌ها دوست دارند به مشامِ ما هم خوش می‌آید رخدادی اتفاقی و نیکوست. گل‌هایی چون تریلیومِ قرمز (بنیامینِ بوگندو)، تریلیوم اِرِکتوم، یا گلِ جسد، آمورفوفالوس تیتانوم، که از مگسِ گوشت یا سوسک‌هایِ مردارخوار برایِ گرده‌افشانی استفاده می‌کنند، معمولاً حالمان را به هم می‌زنند؛ چرا که بویِ گوشتِ فاسد را تقلید می‌کنند. به نظرم، چنین گل‌هایی برای بهبودِ بویِ خود از انسان‌هایِ اهلی‌ساز بهره نگرفته‌اند.

البته رابطۀ میانِ حشرات و گیاهان رابطه‌ای دوطرفه است و نباید از در نظر گرفتنِ هر دو سویِ رابطه غافل بمانیم. حشرات شاید گلها را به نحوی «اصلاحِ نژاد» کنند که زیباتر شوند، اما به این خاطر نیست که عاشقِ جمال هستند. بلکه به این خاطر است که گل‌ها از این که حشرات آن‌ها را جذاب دریابند سود می‌برند. حشرات، با انتخابِ زیباترین گل برایِ ملاقات، ناخواسته، گل‌ها را به منظورِ زیباتر کردنشان «اصلاحِ نژاد» می‌کنند. در عینِ حال، گل‌ها هم حشرات را برایِ گرده‌افشانی اصلاحِ نژاد می‌کنند. در اینجا هم به صورتِ ضمنی اشاره کردم که حشرات گل‌ها را برایِ رسیدن به شهدِ بیشتر اصلاحِ نژاد می‌کنند، همان‌طور که دام‌داران گاوهایِ فریسی را اصلاحِ نژاد کرده‌اند که پستان‌هایِ بزرگی دارند. اما این به نفعِ گل است که شهدش را جیره‌بندی کند. اگر حشره‌ای را سیر کنند، دیگر آن حشره برایِ ادامۀ راه و سر زدن به گیاهِ دوم انگیزه‌ای نخواهد داشت. این اتفاقِ نامیمونی برایِ گلِ اول است؛ چرا که اساساً به سببِ بازدیدِ دوم، یا بازدیدِ گرده‌افشانی، است که این همه خود را به آب و آتش زده است. از دیدِ گل، باید تعادلِ ظریفی میانِ ارائۀ شهدِ بیش-از-حد (عدمِ دیدار حشره با گلِ دوم) و شهدِ کمتر-از-حدِ-نصاب (عدمِ انگیزۀ حشره برایِ دیدار از گلِ اول) رعایت شود.

حشرات گل‌ها را برایِ شهدشان دوشیده‌اند و آن‌ها را برایِ بهره‌برداریِ بیشتر پرورش داده‌اند (و احتمالاً، همان‌گونه که الآن اشاره کردیم، با مقاومتی از جانبِ گل‌ها روبرو شده‌اند). آیا زنبورداران (یا باغبانانی که منافعِ زنبورداران را مدِ نظر دارند)، مانندِ کشاورزانی که گاوهایِ فریسی و جِرسی را اصلاحِ نژاد کرده‌اند، گل‌ها را به گونه‌ای اصلاحِ نژاد کرده‌اند که شهدِ بیشتریِ تولید کنند؟ کنجکاوم که پاسخِ این معمّا را بیابم. ولی شکی نیست که شباهتِ بسیار زیادی بینِ باغبانان، به عنوانِ پرورش‌دهندگانِ گل‌هایِ معطر و زیبا، و زنبورانِ عسل، پروانه‌ها، مرغانِ مگس، و شهدخوارانی، که همان کار را انجام می‌دهند، وجود دارد.

📓 باشکوه‌ترین نمایش روی زمین: شواهد فرگشت
✍🏿 ریچارد داوکینز

@Chekide_ha
ادغام و ترکیب

مارگولیس مشاهده کرد که این اندامک‌ها شبیه مینی‌سلول‌هایی در درون سلول هستند. هرکدام از آن‌ها غشایی دارد که آن را از بقیه‌ی سلول جدا می‌کند. این اندامک در درون سلول از طریق دوتاشدن یا جوانه‌زدن، تولیدمثل می‌کند: اول دراز می‌شود و قسمت وسط آن مثل دمبل فرورفته می‌شود؛ بعد دو طرف از هم جدا می‌شوند و دو اندامک جدید را تشکیل می‌دهند. حتی این اندامک ژنوم مستقلی دارد، که جدا از ژنوم هسته‌ی سلول است. اما ژنوم اندامک با ژنوم هسته خیلی تفاوت دارد. رشته‌ی DNA در هسته، روی خودش پیچ خورده است ولی در میتوکندری و کلروپلاست، دوسر رشته‌ی DNA به‌هم می‌پیوندد و یک حلقه‌ی ساده را پدید می‌آورد.

ساختار خاص این اندامک‌ها با غشا، تولیدمثل و DNA جداگانه، فکری را به ذهن مارگولیس انداخت. او این ویژگی‌ها را قبلاً دیده بود -در باکتری‌های تک‌سلولی و جلبک‌های سبزآبی. باکتری‌ها و جلبک‌های سبزآبی به‌روش جوانه‌زنی تکثیر می‌شوند، دارای غشای مشابهی هستند و ژنوم آن‌ها هم تا حد زیادی شبیه ژنوم کلروپلاست و میتوکندری است. اندامک‌هایی که انرژی سلول‌های گیاهی و جانوری را تأمین می‌کنند، از هر نظر به باکتری‌ها و جلبک‌های سبزآبی بیشتر شباهت داشتند تا به هسته‌ی سلولی که در آن قرار داشتند.

با استفاده از این مشاهدات مارگولیس نظریه‌ی اساساً جدیدی را برای تاریخ تکاملی پیشنهاد کرد. کلروپلاست‌ها در اصل جلبک‌های سبزآبی مستقلی بودند که وارد سلول دیگری شده‌اند و در آنجا به‌عنوان کارگر متابولیکی برای تأمین انرژی سلول به‌کار گماشته شده‌اند. به‌همین ترتیب میتوکندری‌ها نیز در اصل باکتری‌های آزادی بوده‌اند که با سلول دیگری ادغام گشته‌اند و برای تأمین انرژی آن به‌کار گرفته شده‌اند. ایده‌ی رادیکال او این بود که در هر کدام از این دو مورد، افراد متفاوتی با هم ترکیب شده‌اند و فردِ جدید پیچیده‌تری را ساخته‌اند.

همان‌گونه که پانزده مجله، مقاله‌ی مارگولیس را رد کردند، فکر او نیز با استهزای وسیع و یا بی‌تفاوتی کامل روبه‌رو شد. گرچه مارگولیس اطلاع نداشت، ولی شصت سال قبل از او، زیست‌شناسان روسی و فرانسوی، به‌طور مستقل مفهوم مشابهی را پیشنهاد کرده بودند که مورد ریشخند واقع شده و در مجلات علمی بی‌نام‌ونشان از نظرها پنهان مانده بود. ولی سبک بی‌باکانه، پشتکار و خلاقیت مارگولیس این ایده را زنده نگه داشت، و او چندین دهه را صرف گردآوری شواهد بیشتر و دفاع علنی سماجت‌آمیز از این دیدگاه کرد. متأسفانه تلاش‌های او راه به جایی نبرد. نظریه‌ی او چندان مورد احترام قرار نگرفت، زیرا شباهت‌هایی که آشکار کرده بود برای سایر دانشمندان در این رشته قانع‌کننده نبود.

از اقبال بلند مارگولیس و به‌طور کلی علم، فناوری به داد ایده‌ی او رسید. زمانی‌که در دهه‌ی ۱۹۸۰، روش‌های توالی‌یابی سریع‌تر DNA، در دسترس قرار گرفت، توانستند تاریخچه‌ی ژن‌های درون اندامک‌ها را با ژن‌های درون هسته‌ی سلول مقایسه کنند. با این کار شجره‌نامه‌ای به‌دست آمد که هم زیبا بود و هم حیرت‌انگیز. میتوکندری و کلروپلاست هیچ‌کدام رابطه‌ی ژنتیکی با DNA هسته سلول خودشان نداشتند. کلروپلاست با گونه‌های مختلف جلبک‌های سبزآبی رابطه‌ی نزدیک‌تری داشت تا با چیزهای دیگر درون سلول گیاهی. به‌همین ترتیب میتوکندری‌ها هم نوادگان گونه‌ای از باکتری‌های مصرف‌کننده‌ی اکسیژن بودند و ارتباطی با هسته‌ی سلول خود نداشتند. هر سلول پیچیده‌ای دو خانواده‌ی حیات در درون خود دارد، یکی مربوط به هسته‌ی آن و دیگری مربوط به نیاکان آن، که زمانی جلبک‌های سبزآبی یا باکتری‌های زنده و آزاد بوده‌اند... بیشتر بخوانید

📓 دگرگونی‌های بزرگ: رمزگشایی چهار میلیارد سال حیات، از فسیل‌های باستانی
✍🏿 نیل شوبین
🔛 قاسم کیانی‌مقدم

@Chekide_ha
👍1
این شایعۀ دروغ و معروف که هیتلر از داروین الهام گرفته بود تا اندازه‌ای از این حقیقت نشأت گرفته است که داروین و هیتلر، هر دو، مجذوبِ چیزی بودند که قرن‌ها بود همه از آن باخبر بوده‌اند: این که می‌توان، برایِ دستیابی به ویژگی‌هایِ مطلوب، حیوانات را اصلاحِ نژاد کرد. هیتلر بر آن بود که چیزی را که همه از آن مطلع بودند رویِ انسان‌ها پیاده کند. داروین چنین نبود.

ایده‌ای که داشت او را در جهتِ جالب‌تر و بکرتری سوق داده بود. بینشِ بزرگی که داروین به آن دست یافته بود این بود که نیاز به هیچ‌گونه عاملِ پرورش‌دهنده‌ای نیست: طبیعت، صرفِ بقا یا تفاوت در توفیق به تولیدِ مثل، می‌تواند نقشِ پرورش‌دهنده را ایفا کند. دربارۀ «داروینیسمِ اجتماعیِ (social Darwinism)» هیتلر باید گفت که باورِ وی به نزاعِ بینِ نژادهایِ مختلف، در واقع، ایده‌ای بسیار ضدِداروینی است. از نگاهِ داروین، تنازع برایِ بقاء تنازعی میانِ افرادِ یک گونه بود، نه بینِ گونه‌ها، نژادها، یا دیگر گروه‌ها. نگذارید که زیرعنوانِ بد-انتخاب-شده و بد-انجامِ کتابِ بزرگِ داروین، حفظِ نژادهایِ برگزیده در نزاع برایِ بقاء (The Preservation of favoured races in the struggle for life)، شما را گمراه کند. از متنِ کتاب به روشنی پیداست که «نژاد (race)» از منظرِ داروین «گروهی از انسان‌ها، حیوانات، یا گیاهانی که خاستگاهِ مشترکی دارند» (فرهنگِ واژگانِ آکسفورد، تعریفِ 6.I) انبوده است. بلکه منظورشِ بیشتر تعریفِ 6.II فرهنگِ واژگانِ آکسفورد بوده است: «گروه یا دسته‌ای از انسان‌ها، حیوانات، یا چیزهایی که با هم ویژگی یا ویژگی‌هایِ مشترکی دارند» مثالی برایِ معنیِ 6.II چنین خواهد بود: «تمامِ کسانی که، فارغ از نژادِ جغرافیایی‌شان، چشمانِ آبی دارند» در قالبِ واژگانِ تخصصی علمِ ژنتیکِ نوین، که داروین به آن دسترسی نداشته است، معنیِ «نژاد» در زیرعنوانِ کتابش را چنین می‌توان تعبیر کرد: «تمامِ افرادی که دگره (آللِ) (allele) خاصی دارند». متأسفانه، بدفهمیِ تنازع برایِ بقاءِ داروین به صورتِ تنازعی میانِ گروهی از افراد (که به مغالطۀ انتخابِ گروهی (group selection fallacy) معروف است) منحصر به نژادپرستیِ هیتلری نیست. این تفسیرِ نادرست از داروینیسم مدام در میانِ مبتدیان مطرح می‌شود. حتی زیست‌شناسانِ خبره هم، که انتظارِ بیشتری ازشان می‌رود، مرتکبِ چنین خطایی می‌شوند.

📓 باشکوه‌ترین نمایش روی زمین: شواهد فرگشت
✍🏿 ریچارد داوکینز

@Chekide_ha
سرهم‌شدن بیشتر

هرچه به ژرفای بیشتری از گذشته بنگریم، تصویر حیات تارتر می‌شود. شاید بتوان گفت که کسی که بهتر از همه از این امر آگاه است، جی. ویلیام شوپف است، که تمام عمر در پی آن بوده که شواهدی از قدیمی‌ترین جانداران روی زمین بیابد. این کنکاش او را به تپه‌های لم‌یزرع غرب استرالیا کشانده است. اینجا جای مخصوصی است، زیرا قدمت سنگ‌های آن به سه میلیارد سال قبل می رسد -از قدیمی‌ترین سنگ‌های جهان. از این‌رو دانشمندان از همه‌جا به اینجا می‌آیند تا وضعیت زمین در دوران قدیم را بشناسند. این سنگ‌ها عموماً هر چیزی را تجربه کرده‌اند -در طول سال‌های متمادی از زمان رسوب‌شان، حرارت دیده‌اند، فشرده شده‌اند و بالا رفته‌اند. هر چیزی که در ابتدا درون آن‌ها قرار گرفته معمولاً پخته و خرد شده است.

شوپف در اوایل دهه‌ی ۱۹۸۰ زمانی که مشغول کاوش در سنگ‌های منطقه‌ای به نام اپکس چِرت بود متوجه سنگ‌هایی شد که به‌نظر می‌رسید به‌نسبت سن‌شان کمتر مورد تغییر شکل قرار گرفته بودند. سنگ‌هایی که در معرض دماهای بالا یا فشار بالا قرار گرفته‌اند، دارای کانی‌های مشخصی هستند که در نتیجه‌ی این تغییر شکل ایجاد شده‌اند. میزان این کانی‌ها در اپکس چِرت نسبتاً کم بود. شوپف که می‌دانست این‌ها احتمالاً سنگ‌های کمیابی هستند، آن‌ها را به آزمایشگاه آورد تا آنچه را درون آن‌ها بود، مورد کاوش قرار دهد. چِرت نوعی سنگ رسوبی از کف دریاها است که غالباً حاوی بقایای جاندارانی است که پس از مرگ به کف اقیانوس رسوب کرده‌اند.

کارکردن با چِرت گاه خیلی پرزحمت است. سنگ را با تیغ‌اره‌ی الماس برش می‌دهند و برش‌ها را روی لام می‌گذارند و زیر میکروسکوپ مطالعه می‌کنند. شوپف دو دانشجوی دکترا را به این کار گماشت، ولی پس از یکی‌دو سال کار پرزحمت با میکروسکوپ چیزی پیدا نکردند. دانشجوی سوم، کار آن‌ها را ادامه داد و پس از چند ماه رشته‌هایی میکروسکوپی را درون سنگ‌ها مشاهده کرد. او که فکر نمی‌کرد این یافته اهمیتی داشته باشد، آن‌ها را برای تجزیه‌وتحلیل بیشتر درون گنجه‌ی نمونه‌ها قرار داد. نهایتاً این دانشجو در صنعت به‌کار مشغول شد و آن نمونه‌ها دو سال دیگر نیز در کمد ماند.

یک روز شوپف که نمی‌دانست چه دارد، چِرت‌ها را برای مطالعه از کمد بیرون آورد. برخی از رشته‌های میکروسکوپی، مانند برش‌ها، نوارها، و روبان‌های کوچکی بودند. اکثر آن‌ها مانند یک رشته‌ی تسبیح بودند، سازه‌های مدور کوچکی که به یکدیگر اتصال داشتند. شوپف این الگو را قبلاً در جلبک‌های سبزآبی که کلنی‌های کوچکی تشکیل می‌دهند، دیده بود. ولی این ساختارهای سلول‌مانند، از سنگ‌هایی بود که سه‌ونیم میلیارد سال قدمت داشت. شوپف جسورانه اعلام کرد که قدیمی‌ترین فسیل‌های روی زمین را یافته است، که مربوط به سنگ‌هایی بود که یک میلیارد سال بعد از پیدایش زمین و منظومه‌ی شمسی تشکیل شده بود.

شوپف و همکارانش با استفاده از یک طیف‌سنج جرمی، دستگاهی که تقریباً به‌اندازه‌ی یک ماشین ظرفشویی خانگی است، محتوای کربنی دانه‌های سنگ و رشته‌ها را بررسی کردند. رشته‌ها دارای امضای کربنی حیات بودند. به‌علاوه، لااقل مربوط به پنج نوع متفاوت موجود زنده بودند. اثر انگشت کربنی برخی از آن‌ها مانند جاندارانی بود که دارای شکلی بدوی از فتوسنتز هستند. برخی دیگر شبیه میکروب‌هایی بودند که متان را به‌عنوان سوخت متابولیزه می‌کنند. اگر اپکس چِرت را پنجره‌ی کوچکی به‌دوران باستانی زمین بدانیم، چیزی که از درون آن دیده می‌شد، این بود که همان سه‌ونیم میلیارد سال قبل نیز حیات روی سیاره‌ی زمین تنوع پیدا کرده بود... بیشتر بخوانید

📓 دگرگونی‌های بزرگ: رمزگشایی چهار میلیارد سال حیات، از فسیل‌های باستانی
✍🏿 نیل شوبین
🔛 قاسم کیانی‌مقدم

@Chekide_ha
تجمع دوباره

سلول‌ها برای ساختن بدن، پروتئین‌های خاصی می‌سازند، بنابراین با مطالعه‌ی سرچشمه‌ی این مولکول، می‌توان سرنخ‌هایی درباره‌ی بدن جانداران به‌دست آورد. اکنون پاسخ در ژنوم جانداران نهفته است، چراکه توالی ژنوم قیفی‌ها، باکتری‌ها و میکروب‌های مختلف، برای کاوش در دسترس ما قرار دارد. دانشمندان با استفاده از پایگاه‌های داده‌ای کامپیوتری، می‌توانند ژنوم یک موجود را بررسی کنند و دقیقاً مشخص کنند که چه پروتئین‌هایی می‌تواند بسازد.

زمانی که ژنوم قیفی‌ها توالی‌یابی شد، حقیقتی باورنکردنی را آشکار کرد. بسیاری از پروتئین‌هایی که در ساخت بدن جانداران به‌کار می‌رود، در این جاندار تک‌سلولی نیز وجود دارد. این‌ها با استفاده از این پروتئین‌ها رُزِت‌ها را می‌سازند تا طعمه را پیدا کنند و مصرف نمایند. این مشاهده، کینگ و دیگران را بر آن داشت که جست‌وجوی بزرگ‌تری انجام دهند و ژنوم میکروب‌های مختلف را بررسی کنند.

کینگ و همکارانش کشف کردند که نمونه‌هایی از پروتئین‌هایی که در ساخت بدن جانداران از آن‌ها استفاده می‌شود، از قبیل کلاژن‌ها کادهرین‌ها و خیلی‌های دیگر، در انواع مختلفی از جانداران تک‌سلولی یافت می‌شود، از باکتری‌ها گرفته تا انواع پیچیده‌تری که اندامک نیز دارند. آن‌ها که بدن نمی‌سازند، با این پروتئین‌ها چکار می‌کنند؟ از آن‌ها برای متصل‌شدن به طعمه یا به بخش‌هایی از محیط استفاده می‌کنند. از آن‌ها برای فرار از دست شکارچی‌ها بهره می‌گیرند. هم‌چنین، جانداران تک‌سلولی می‌توانند با استفاده از علامت‌های شیمیایی، با یکدیگر ارتباط برقرار کنند. میکروب‌ها در سازگاری با محیط خود پیش‌سازهایی شیمیایی را پدید آوردند که جانوران از آن‌ها برای ساختن بدن خود استفاده می‌کنند. تنها دلیل اینکه حیاتِ چندسلولی امکان‌پذیر شده است، این است که ترکیبات جدیدی از مولکول‌ها، از کارکرد اولیه‌ای که در حیات تک‌سلولی داشتند، تغییر کاربری داده‌اند. اختراعات بزرگی که امکان ساختن بدن جانداران را فراهم کرده‌اند، از نظر قدمت به قبل از پیدایش خود اندام‌ها برمی‌گردند... بیشتر بخوانید

📓 دگرگونی‌های بزرگ: رمزگشایی چهار میلیارد سال حیات، از فسیل‌های باستانی
✍🏿 نیل شوبین
🔛 قاسم کیانی‌مقدم

@Chekide_ha
حلقه‌هایِ درختی

ساعتِ مبتنی-بر-حلقۀ-درختی می‌تواند عمرِ تکه‌ای چوب را، مثلاً ستونی را که در یک خانۀ عهد تودور به کار رفته است، با دقتی باورنکردنی -تا حدِ سال- تخمین بزند. شیوۀ کارش این‌گونه است: نخست، همان‌گونه که بیشترِ افراد می‌دانند، سنِ درختی را که تازه قطع شده است می‌توان از رویِ حلقه‌هایِ کنده‌اش تخمین زد (با فرضِ اینکه بیرونی‌ترین حلقه نشان‌دهندۀ زمانِ حال است).

حلقه‌هایِ درخت نشان‌دهندۀ رشدِ متفاوت در فصل‌هایِ مختلفِ سال (زمستان یا تابستان، فصلِ خشک یا فصلِ تر) هستند. در ارتفاعاتِ بالا، که اختلافِ فصول شدیدتر است، این خطوط نیز مشخص‌تراند. خوش‌بختانه، لازم نیست که برایِ تعیینِ سنِ درخت آن را قطع کنید. می‌توانید بدونِ «کشتنِ» آن، نیم نگاهی به حلقه‌هایِ آن بیاندازید. برایِ این کار می‌توان وسطِ درخت حفره‌ای ایجاد کرد و نمونه‌ای را از مرکزِ آن استخراج کرد. اما صرفِ شمردنِ حلقه‌ها مشخص نمی‌کند که ستونِ خانه یا دکلِ کشتیِ جنگیِ وایکینگ‌هایی که در اختیار دارید در چه قرنی زنده بوده است. اگر بخواهید سنِ دقیقِ چوبی قدیمی را، که مدت‌ها مرده است، محاسبه کنید، باید ظریف‌تر عمل کنید. شمردنِ حلقه‌ها کافی نیست. بلکه باید به الگوهایِ ضخیم و باریکِ حلقه‌ها هم توجه کرد.

همان‌گونه که وجودِ حلقه‌ها نشان‌دهندۀ دوره‌هایِ فصلیِ رشدِ کم و زیاد است، بعضی سال‌ها هم بهتر از سایرِ سال‌ها هستند؛ چرا که آب و هوا فصل-به-فصل تغییر می‌کند. گاه خشکسالی است که رشد را کند می‌کند و گاه پرآبی است که رشد را تسریع می‌کند. بعضی سال‌ها سرد و بعضی دیگر گرم هستند. حتی سال‌هایی هستند که در آن‌ها فجایعِ اِل نینیو یا کراکاتوآ رخ می‌دهد. سال‌هایی که برایِ درخت مساعداند حلقه‌هایِ عریض‌تری را، نسبت به سال‌هایِ نامساعد، ایجاد می‌کنند. الگوهایِ ضخیم و باریکِ هر منطقه، که حاصلِ توالیِ خاصی از سال‌هایِ خوب و بد هستند، به اندازۀ کافی ویژه و مشابه هستند. در واقع، همچون اثرِ انگشتی هستند که سالِ دقیقِ تشکیلِ یک حلقه را، که برایِ هر درخت متفاوت است، مشخص می‌کنند... بیشتر بخوانید

📓 باشکوه‌ترین نمایش روی زمین: شواهد فرگشت
✍🏿 ریچارد داوکینز

@Chekide_ha
مجموع قطعات

سازمان‌دهی بدن، درست مانند عروسک‌های روسی است: بدن دارای اعضایی است که متشکل از بافت‌هایی هستند که از سلول‌هایی تشکیل شده‌اند که اندامک دارند، و همه‌ی این‌ها در درون خود دارای ژن‌هایی هستند. در طول میلیاردها سال تکامل قطعات مختلف، اساساً فردیت خود را کنار گذاشتند تا جزئی از کل بزرگ‌تر شوند. میکروب‌های مستقل ترکیب شدند تا نوع جدیدی از سلول را بسازند. این سلول جدید، خواص ویژه‌ای داشت که بازترکیب جدیدی، یعنی بدن چندسلولی را امکان‌پذیر ساخت. انواع مرتباً پیچیده‌تر فرد، به‌طور پیاپی از قطعات هرچه ظریف‌تری پدید آمده‌اند.

بدن‌ها و سلول‌ها تا حد زیادی متکی بر رفتار کنترلشده‌ی اجزای تشکیل‌دهنده‌ی خود هستند ولی در زیر این نظم، هیاهویی در جریان است. برای هماهنگ‌سازی اجزای بدن، باید علایق متضاد سلول‌های مختلف و اجزای ژنوم تحت کنترل قرار گیرد. ژن‌ها، اندامک‌ها و سلول‌های مختلف درون بدن مرتب تکثیر می‌شوند. اگر کنترلی در کار نباشد، ممکن است یکی از اجزا همه‌جا را تصرف کند. نزاع بین اجزایی که خودخواهانه رفتار می‌کنند و سعی می‌کنند بدون کنترل تکثیر شوند، و نیازهای بدن، داستانی است که به سلامتی بیماری و تکامل مربوط می‌شود. پیامد آن ممکن است سرچشمه‌ی اختراع یا مسیری به‌سوی فاجعه باشد.

سلولی را در نظر بگیرید که مستقل رفتار می‌کند و بدون توجه به دیگران صرفاً تقسیم و تکثیر می‌شود و یا برعکس، در زمان یا مکان لازم نمی‌میرد. چنین سلول‌هایی، بدن را در اختیار می‌گیرند و آن را از بین می‌برند. درواقع، این دقیقاً کاری است که سرطان انجام می‌دهد: سلول‌های سرطانی قوانین را زیر پا می‌گذارند و خودخواهانه رفتار می‌کنند. به‌طوری‌که نه تولیدمثل و نه مرگ خود را با نیازهای فردی که در آن سکونت دارند، هماهنگ نمی‌کنند.

سرطان تنشی اساسی را بین اجزا و کل -یعنی در این مورد، بین اجزای تشکیل‌دهنده‌ی بدن و خود بدن- آشکار می‌کند. اگر اجزا فقط اساس منافع کوتاه‌مدت خود عمل کنند و بدون مهار تقسیم شوند، می‌توانند منجر به نابودی بدن شوند. سرطان نوعی بیماری ناشی از جهش‌های ژنتیکی است که بر روی هم انباشته می‌شوند و سبب می‌شوند که سلول‌ها با سرعت تکثیر شوند یا در زمان لازم نمیرند. در پاسخ به آن بدن پاسخ‌های ایمنی ایجاد کرده است که سلول‌های خلافکار را به دام می‌اندازد. وقتی که این کنترل‌ها و دفاع‌ها نهایتاً با شکست مواجه شود و رفتار سلول‌ها غيرقابل کنترل شود، سرطان کشنده می‌شود.

در درون ژنوم نیز نزاع مشابهی رخ می‌دهد. ژن‌های پرش‌کننده‌ی باربارا مک‌کلینتاک نیز، درست مانند یک سلول سرطانی از خودشان کپی تهیه می‌کنند. این نبرد درونی بین عناصر خودخواه خودسری که می‌خواهند آزادانه تکثیر شوند و ارگانیسم فرد در جریان است. با توجه به ژن‌هایی که تلاش می‌کنند عناصر خودخواه را کنترل کنند، ویروس‌ها که مدام هجوم می‌آورند، و تریلیون‌ها سلول که باهم همکاری می‌کنند تا کارکرد بدن را حفظ کنند، می‌توان گفت که بدن جانداران چندسلولی ائتلافی از اجزا است که در زمان‌ها و گاه در مکان‌های متفاوت ایجاد شده‌اند. این اجزا که بعضاً در نزاع و همواره در تغییرند، هیزمی برای آتش تکامل هستند. بدن جانداران به‌علت تنوع اجزا و نحوه‌ی تعامل آن‌ها، تکامل پیدا می‌کنند و به روش‌های جدید تغییر می‌نمایند.

📓 دگرگونی‌های بزرگ: رمزگشایی چهار میلیارد سال حیات، از فسیل‌های باستانی
✍🏿 نیل شوبین
🔛 قاسم کیانی‌مقدم

@Chekide_ha
آمیزه‌شناسی

چرخ شش هزار سال است که در دنیا وجود دارد. چمدان هم چند قرن است که در دسترس ما است. اما چمدان چرخ‌دار همین چند دهه‌ی پیش اختراع شد و زندگی بسیاری از افرادی را که سفر می‌کنند دگرگون کرد. هر بار که من به فرودگاه می‌روم، احساس شگفتی می‌کنم که این اختراع انقلابی با پیداکردن یک ترکیب جدید محقق شده است.

اندامک‌های مارگولیس، قدرت ترکیب را به‌عنوان منبعی برای اختراع در جهان طبیعی نشان داد. حال آیا ممکن است که یک رده خودش چیزی را اختراع نکند، بلکه یک ویژگی را که در گونه‌ی دیگری بروز کرده است، بگیرد؟ میتوکندری‌ها که انرژی سلول را تأمین می‌کنند، در اثر تغییرات ژنوم خود ما، در زمانی که نیاکان ما جانداران تک‌سلولی بودند، اختراع نشدند. بلکه در جای دیگری اختراع شدند، و سپس با ادغام آن باکتری باستانی و رده‌ی ما، وارد سلول ما شده و مورد استفاده‌ی مجدد قرار گرفتند. به‌همین ترتیب، ویروس‌ها طی میلیون‌ها سال آلوده‌کردن ژنوم‌ها، قابلیت ساخت پروتئین‌های جدید را به آن‌ها دادند. با تغییر کاربری این ویروس‌ها، مولکول‌های جدیدی برای کمک به بارداری و حافظه به‌وجود آمدند.

گاه صفتی در یک گونه ظاهر می‌شود، بعد گونه‌ی دیگری آن را وام می‌گیرد، می‌دزدد و برای کاربردهای جدیدی تغییر می‌دهد. گاه میزبان‌ها اختراعی را به ارث می‌برند، به‌جای اینکه مجبور باشند آن را خودشان بسازند. ترکیب قطعات و انواع جدید افراد که از آن‌ها پدید می‌آیند، می‌توانند فرصت‌های تکاملی جدیدی را ایجاد کنند.

میلیاردها سال حیات به‌صورت تک‌سلولی بود و نوآفرینی‌هایی در نحوه‌ی متابولیسم انرژی و مواد شیمیایی در جانداران صورت می‌گرفت. با ظهور افراد هرچه پیچیده‌تر، روش‌های جدیدی برای ساختن پروتئین‌ها، حرکت‌کردن و تأمين غذا ایجاد شد. جانداران دارای بدن -جانوران، گیاهان و قارچ‌ها- در روی زمین نسبتاً تازه‌واردند، و همگی از سلول‌هایی ساخته شده‌اند که از ادغام افراد متفاوت حاصل شده‌اند. پیدایش بدن، زمینه را برای روش جدیدی از تکامل مهیا کرد. جاندارانی که از سلول‌های متعدد ساخته شده بودند، که هر کدام انرژی خود را از اندامک‌ها تأمین می‌کردند، توانستند بزرگ‌تر شوند، و بافت‌ها و اعضای جدیدی ایجاد کنند. نتیجه‌ی آن تنوع بافت‌ها و اعضا است که به جانوران کمک می‌کند تا ارتفاعات بالا پرواز کنند، به قعر اقیانوس‌ها شنا کنند، و ماهواره‌هایی بسازند تا بتوانند دورترین نقاط منظومه‌ی شمسی را کاوش نمایند.

📓 دگرگونی‌های بزرگ: رمزگشایی چهار میلیارد سال حیات، از فسیل‌های باستانی
✍🏿 نیل شوبین
🔛 قاسم کیانی‌مقدم

@Chekide_ha
قبلاً، به طورِ مفصل، به انفجارِ کامبِریَن پرداخته‌ام، مخصوصاً در کتابِ دیگرم شکافتنِ رنگین‌کمان (Unweaving the Rainbow). در این جا، با آوردنِ مثال از پهن‌کِرم‌تباران (flatworms; Platyhelminthes)، به ذکرِ نکته‌ای جدید اکتفا می‌کنم. این شاخۀ بزرگ از کرم‌ها کَپَلَک‌هایِ انگلی (parasitic flukes) و کرم‌هایِ نواری (tapeworms) را در بر می‌گیرد که، در پزشکی، اهمیتِ ویژه‌ای دارند. اما کرم‌هایِ آزادزیِ (free-living) توربلاریا (turbellarian)، که بیش از چهار هزار گونه را شامل می‌شود (این تعداد تقریباً با تعدادِ همۀ گونه‌هایِ پستاندار برابری می‌کند)، کرم‌هایِ موردِ علاقۀ من‌اند. همان گونه که دو تصویری که در کنارِ هم، در شکل زیر، آمده‌اند نشان می‌دهند، کرم‌هایِ توربلاریا زیباییِ خارق‌العاده‌ای دارند. آن‌ها، هم در آب و هم رویِ خشکی، به طورِ معمول، یافت می‌شوند و گمان می‌رود که خیلی وقت است که در این محیط‌ها رایج هستند. پس، حتماً انتظار دارید که سابقۀ فسیلیِ غنی‌ای را به جا گذاشته باشند. متأسفانه، تقریباً هیچ فسیلی از آن‌ها نمانده است. جز مشتی فسیلِ ردِپاییِ مبهم، حتی یک فسیل هم از کِرم‌هایِ پهن یافت نشده است. از دیدِ کرم‌ها، پهن‌کِرم‌تباران «در همان اولین ظهورشان، فرگشتِ پیچیده‌ای را پشتِ سر گذاشته‌اند. چنان که گویی این فسیل‌ها، بدونِ هیچ سابقۀ فرگشتی، همین جور در آن صخره‌ها قرار داده شده‌اند». اما، در این مورد «همان اولین ظهورشان» دورۀ کامبِریَن نیست، بلکه دورۀ معاصر است. متوجه هستید که معنیِ این اتفاق چیست یا، دستِ‌کم، از دیدِ آفرینش‌باوران باید چه معنایی داشته باشد؟ آفرینش‌باوران باور دارند که کِرم‌هایِ پهن (flatworms) همراه با سایرِ موجودات در یک هفتۀ واحد آفریده شده‌اند. پس، زمانی که برایِ فسیل‌شدن داشته‌اند دقیقاً با زمانِ سایرِ حیوانات برابر بوده است. همۀ آن سده‌هایی که حیواناتِ صدف‌دار و استخوان‌دار داشته‌اند هزارتا هزارتا فسیل پس می‌انداختند، این کرم‌هایِ پهن هم داشته‌اند به خوبی و خوشی در کنارشان زندگی می‌کرده‌اند، اما بدونِ این که ردِپایِ قابلِ‌توجهی از خودشان، در سنگ‌ها، به جای بگذارند. پس، حال، با توجه به این که گذشتۀ کرم‌هایِ پهن یک «خلاءِ بزرگ» محسوب می‌شود و با این که، بنا به گفتۀ خودِ آفرینش‌باوران، کرم‌هایِ پهن هم به مدت‌زمانی یکسان با سایر جانداران زندگی می‌کرده‌اند، چه نکتۀ خاصی در موردِ سابقۀ حیواناتی که از خو د فسیل به جا می‌گذارند وجود دارد؟ اگر قرار است بگوییم که خلاءِ پیش از انفجارِ کامبِریَن شاهدی است بر به وجود آمدنِ ناگهانیِ عمدۀ حیوانات در آن دوره، با همین «منطق» باید بتوان ثابت کرد که کرم‌هایِ پهن همین دیروز به وجود آمده‌اند. اما چنین چیزی با این باورِ آفرینش‌باوران، اینکه کرم‌هایِ پهن در هفته‌ای یکسان با دیگر مخلوقات به وجود آمده‌اند، در تناقض است. نمی‌شود هم خدا را خواست و هم خرما را. این استدلال، در چشم‌به‌هم‌زدنی، ادعایِ آفرینش‌باوران را که -خلاءِ پیش‌کامبِریَن در فسیل‌هایِ به‌جامانده شواهدِ مبنی بر درستیِ فرگشت را تضعیف می‌کند از- اعتبار ساقط می‌کند.

📓 باشکوه‌ترین نمایش روی زمین: شواهد فرگشت
✍🏿 ریچارد داوکینز

@Chekide_ha
در اختیارگرفتن آینده

ترکیب‌کردن، وام‌گرفتن و تغییر کاربری دادن فناوری‌ها و نوآفرینی‌های گونه‌های دیگر، تاریخ چندمیلیون ساله‌ی ما بوده است. اما بخشی از آینده‌ی ما نیز هست.

در سال ۱۹۹۳، میکروب‌شناس اسپانیایی، فرانسیسكو موخيكا، مشغول مطالعه‌ی شوره‌زارهای باتلاقی در کوستا بلانکا در جنوب اسپانیا بود. هدفش فهمیدن این بود که چگونه باکتری‌ها برای زندگی در یک زیستگاه بسیار شور تکامل یافته‌اند. در ژنوم آن‌ها چیزی بود که باعث مقاومت آن‌ها نسبت به محیطی می‌شد که برای اکثر گونه‌ها کشنده است. او در طول یک دهه تحقیق و اکتشاف، ژنوم آن‌ها را توالی‌یابی کرد و ویژگی حیرت‌انگیزی را برملا کرد. اکثر DNA آن‌ها از توالی باکتریایی استاندارد با حروف متفاوت تشکیل شده بود. ولی در جاهای معدودی توالی کوتاهی وجود داشت که یک واروخوانه تشکیل می داد که از هر دو طرف یک چیز خوانده می‌شد، مانند کلمه ی Hannah، ولی البته با حروف A، T، G، و C. به‌علاوه قطعه‌های کوتاه واروخوانه با فاصله‌ی یکنواخت از یکدیگر قرار گرفته بودند، به‌طوری‌که یک الگوی تکراری تشکیل می‌دادند: واروخوانه، فاصله‌ی دارای توالی‌های دیگر، واروخوانه و باز فاصله‌ی دارای توالی‌های دیگر. درواقع حدوداً یک دهه قبل از آن نیز آزمایشگاهی ژاپنی این توالی‌های واروخوانه‌ای را کشف کرده بود که خود نمونه‌ای از چندگانه‌ها در علم است.

موخیکا که فکر نمی‌کرد این پیشامدی تصادفی باشد، باکتری‌های دیگر را نیز از نظر این الگوی عجیب جست‌وجو کرد. و واقعاً هم مشاهده کرد که این الگو در آن‌ها بسیار شایع است و در بیش از بیست گونه یافت می‌شود. چنین الگوی ژنومی شایع و مشخصی باید کارکردی داشته باشد، ولی چه کارکردی می‌توانست باشد؟... بیشتر بخوانید

📓 دگرگونی‌های بزرگ: رمزگشایی چهار میلیارد سال حیات، از فسیل‌های باستانی
✍🏿 نیل شوبین
🔛 قاسم کیانی‌مقدم

🔚

@Chekide_ha
1