دکتر مایکل بی هی از سال ۱۹۸۸ بر روی سیستم های پیچیده بیولوژیکی تحقیق کرده است. سیستم هایی که اصول انتخاب طبیعی را به چالش می کشد.
او می گوید:”برای مدت طولانی تصور می کردم که ادعای داروین دقیقا همان چیزی است که علم زیست شناسی نشان می دهد. راستش این طور به من گفته شده بود. در مدرسه، زیست شناسی تکامل را آموزش دادند. در دانشگاه هم کفه سیستم آموزشی به نفع نظریه تکامل بود. پس دلیلی وجود نداشت که با نگرش تکامل مخالفت کنم. تا این که حدود ده سال پیش کتابی به نام “تکامل، فرضیه ای در بحران” را خواندم. نویسنده اش یک متخصص ژنتیک از استرالیا به نام مایکل دنتون بود. او استدلال های زیادی علیه نظریه تکامل ارائه داده بود که من قبلا هرگز نشنیده بودم. این استدلال ها قانع کننده به نظر می رسید.
اولش عصبانی شدم و فکر کردم که دارد من را از مسیر درست منحرف می کند. ولی دیدم استدلال ها پشتوانه علمی دارد. من در بیوشیمی دکترا را گرفته بودم و تاکنون چنین چیزهایی نشنیده بودم. از همان زمان، به مشکل نظریه تکامل پی بردم و به این نتیجه رسیدم که ادعای داروین، توضیح کافی برای موضوع حیات را مطرح نمی کند.
شک و تردید “مایکل بی هی” بیشتر از آن ناشی می شد که زیست شناسی مدرن درباره سلول (بنیادی ترین واحد حیات) جزئیات شگفت انگیزی را کشف کرده بود. در قرن نوزدهم، وقتی داروین هنوز زنده بود، دانشمندان فکر می کردند که سلول یا واحد بنیادی حیات، یک ذره ساده از پروتوپلاسم است. مثل یک تکه کوچک از ژله که توضیح درباره آن سخت نبود. این دیدگاه تا اواخر ۱۹۵۰ چندان تغییر نکرد. اما در نیمه دوم قرن بیستم دانش دانشمندان از سلول به حد انفجار زیاد شده!
امروزه دستگاه های بسیار پیچیده، دنیای شگفت انگیز سلول را برای ما آشکار می کنند. این دنیا آنقدر کوچک است که یک انگشتانه حاوی مایع می تواند می تواند چهار میلیارد سلول را در خود جای دهد! هر کدام از سلول ها مانند ماشین های بسیار ریزی هستند که پیچیدگی آن ها حتی به ذهن چارلز داروین هم نمی رسید.
در بنیادی ترین اساس حیات، جایی که ملکول ها و سلول ها، بازیگران اصلی صحنه هستند، دانشمندان ماشین های ملکولی را کشف کردند که مانند یک وانت تدارکاتی هستند که سلول ها را از این سو به آن سو حمل می کنند. این ماشین ها، انرژی خورشید را دریافت می کنند و آن را به انرژی مفید تبدیل می کنند. در بدن انسان، تعداد ماشین های مولکولی به اندازه عملکردهایی است که بدن باید انجام دهد. اگر به شنوایی، بینایی، بویایی، چشایی، اعمال تنفسی، لخته خون… فکر کنید درمی یابید که هر کدام از این عملکردها دارای ماشین های زیادی هستند. وقتی به این ماشین ها نگاه کنیم، این سوال مطرح می شود که این ها از کجا آمده اند؟ پاسخ داروین اصلا قانع کننده نیست.
در دهه ۱۹۹۰ “مایکل بی هی” برای اولین بار شک و تردید خود را درباره توانایی فرایند “انتخاب طبیعی” مطرح کرد.
یک ماشین خاص توجه او را جلب کرد. یادمه که اولین بار داشتم کتاب زیست شناسی را ورق می زدم، تصویر یک باکتری به نام “فلاجلم” را دیدم. آن یک پروانه داشت، یک قلاب و محور متحرک، موتور و غیره. وقتی آن را دیدم، متوجه شدم که طراحی شده و یک ساختار سرهم بندی شده قطعات ناشی از شانس و تصادف نیست”.
واکنش “بی هی” غافلگیر کننده نبود، زیرا ملکولی که این باکتری را در مایع حرکت می داد، وابسته به سیستمی از قطعات مکانیکی بودند که به ظرافت در کنار هم مونتاژ شده بودند. این قطعات جالب توجه اند، به خصوص وقتی که از سلول ۵۰۰۰۰ هزار بار بزرگنمایی شود!
بیوشیمیست ها از میکروسکوپ های الکترونی استفاده کرده اند، تا قطعات و ساختمان سه بعدی موتور “فلاجلم” را مشاهده کنند. این میکروسکوپ ها، شاهکاری از مهندسی را در اندازه های بسیار ریز را به شما نشان می دهند. “هوارد برگ” از دانشگاه هاروارد آن را کارآمدترین ماشین در جهان نامید!
“این ماشین ها که در دقیقه، ده هزار بار می چرخند، به سیستم سنسور و ارسال پیام مجهز هستند و تحت تاثیر محیط، واکنش نشان می دهند. با این که با سرعت سرسام می چرخند، اما می توانند فورا متوقف شوند یا در جهت معکوس بچرخند! درست مثل موتورهای قایق، تعداد زیادی قطعه دارند که برای فعالیت موتور ضروری است”.
باکتری “فلاجلم” دارای دو دنده است: جلو و معکوس. با آب خنک می شود. نیروی محرک آن پروتون است. یک استاتور، روتور، مفصل یو شکل، محور محرک، یک پروانه و عملکرد آن مانند موتور قایق می شود. واقعا کارکرد قطعات شان همین است.
از زمان این کشف، دانشمندان سعی داشتند بفهمند چگونه یک موتور دوار می تواند از طریق انتخاب طبیعی به وجود آید؟ تاکنون هیچ دانشمند تکامل باوری نتوانسته توضیحات قانع کننده علمی درباره پیدایش باکتری “فلاجلم” از طریق انتخاب طبیعی ارائه دهد.
برای درک مطلب، بایستی یکی از خواص ماشین های مولکولی به نام “پیچیدگی های کاهش ناپذیر” بررسی کنیم.
“پیچیدگی های کاهش ناپذیر” اولین بار توسط “مایکل بی هی” مطرح گردید. مفهوم اساسی آن این است که هر سیستم درون سلول، دارای چندین قطعه است که وجود آن ها برای عملکرد سلول ضروری است. یعنی اگر یک قطعه را حذف کنیم، عملکرد آن از بین می رود.
ایده “پیچیدگی کاهش ناپذیر” را می توان با یک ماشین غیربیولوژیکی توضیح داد. مثلا با یک تله موش! تله موش از پنج بخش اصلی ساخته شده:
یک. گیره برای نگه داشتن طعمه
دو. فنر قوی
سه. میله نازک خمیده موسوم به چکش
چهار. مفتول نگه دارنده برای محکم نگه داشتن چکش در جای خود
پنج. یک سکو که تمام سیستم بر روی آن نصب شده است
اگر یکی از این قطعات مذکور نباشد، و یا معیوب باشند، این مکانیزم کار نخواهد کرد.
بنابراین، تمام اجزای این سیستم پیچیده و کاهش ناپذیر باید هم زمان در جای خود باشند، تا این ماشین بتواند عملکردش یعنی به دام انداختن موش را به خوبی انجام دهد.
پیچیدگی کاهش ناپذیر در ماشین های بیولوژیکی نیز کارایی مشابه دارند، از جمله در موتور باکتری “فلاجلم”. به طور کلی در حدود ۴۰ قطعه پروتئینی مختلف لازم است تا این ماشین بتواند کار کند. اگر هر کدام از این قطعات نباشند، در این صورت “فلاجلم” کار نمی کند، چون مثلا قلاب ندارد. یا با نبود محور محرک اصلا درون سلول ساخته نمی شود.
ولی مطابق نگرش تکامل، این سیستم باید تدریجی ساخته شود، آن هم با گذشت نسل ها و زمان بسیار طولانی! چگونه این سیستم به طور تدریجی و بدون طراحی ساخته می شود؟ آن هم در حالی که تمام این قطعات در جای مناسب خود قرار نگرفته اند! بنابراین باکتری “فلاجلم” اصلا کارایی ندارد.
“پیچیدگی کاهش ناپذیر” ماشین های ملکولی، چالشی بزرگ پیش روی تئوری “انتخاب طبیعی” می گذارد.
مطابق نظریه داروین، حتی ساختارهای بیولوژیکی پیچیده مانند چشم، گوش، قلب… به تدریج و مرحله به مرحله، در طول زمان ساخته شده اند! با این توصیف، همان طور که داروین به وضوح اشاره کرده، انتخاب طبیعی در صورتی می تواند موفقیت آمیز باشد که تغییرات ژنتیکی تصادفی، برای بقاء مفید و سودمند باشد. داروین در فصل چهارم کتابش تحت عنوان “انتخاب طبیعی” چنین اظهارنظر کرد:” ضرورتی ندارد که فرض کنیم این اصلاحات همگی هم زمان رخ داده اند. انتخاب طبیعی حتی کوچک ترین تغییرات را مورد موشکافی قرار می دهد. تغییرات بد را حذف کرده و تغییرات خوب را حفظ نموده و سرانجام موارد مثبت را به آن می افزاید.
آیا انتخاب طبیعی می تواند باکتری “فلاجلم” را تولید کند؟ چگونه ممکن است موتور باکتری “فلاجلم” با تمام اجزای آن بدون طراحی و هدایت ساخته شود؟ هر تغییر مطابق نظریه داروین باید با مزایا همراه باشد. مثلا تصور کنید در اوایل تاریخ زمین، یک باکتری در حال تکامل است. برای حرکت دم به قطعه ای نیاز دارد. وقتی قطعه موجود نیست، دم کاربردی ندارد. انتخاب طبیعی فقط به بقاء توجه دارد و نه دم باکتری! از سوی دیگر، تا قطعات مورد نیاز فراهم نشوند، باکتری نمی تواند به حیات ادامه دهد. این وضعیت نمی تواند سبب تغییر در نسل بعد شود.
ادامه بررسی نظریه تکامل را در مقالات بعدی بخوانید
نویسنده: استیون مایر
ترجمه و تلخیص: مهران پورپشنگ
