آیا تکامل قابل پیش‌بینی است؟

پاورپوینت جلسه را از اینجا دانلود کنید.

مقدمه

به نظر من مهم‌ترین مسئلۀ زیست‌شناسی، مسئلۀ «پیش‌بینی‌پذیربودن» یا «پیش‌بینی‌ناپذیربودن» تکامل است. اگر این سخنرانی در چهارچوب آکادمیک فنی بود که معمولاً سخنرانی‌های پنج‌شنبۀ آی‌پی‌ام این‌گونه هستند، شاید جرئت می‌کردم چنین عنوان غیرجدی‌ای انتخاب کنم: «نگاهی به زیست‌شناسی: نه خیلی دور، نه خیلی نزدیک!» این نگاه من به‌عنوان کسی است که مدت‌ها از فاصله دور به زیست‌شناسی نگاه می‌کرده و کم‌کم نزدیک شده؛ ولی نه خیلی نزدیک! (من هنوز زیست‌شناس حساب نمی‌شوم.) نگاه به زیست‌شناسی از زاویه‌ای که شاید کسانی که داخل خود زیست‌شناسی هم هستند این‌گونه نگاه نکنند، برای اینکه از داخل شاید خیلی مشخص نباشد که در یک فضا چه خبر است. به هر حال من می‌خواهم جرئت کنم و به عنوان یک ریاضیدان، کامپیوترساینتیستی (computer scientist) که کم‌کم وارد فضای زیست‌شناسی شده گزارشی بدهم. می‌خواهم این سؤال را مطرح کنم که چرا زیست‌شناسی به این صورت است که هست؟! برای آدمی که از ریاضیات، فیزیک یا هر شاخۀ علمی دیگری می‌آید، خیلی زود احساس می‌کند که رشتۀ زیست‌شناسی تفاوت‌هایی دارد، نه از نظر موضوع، بلکه از نظر شیوۀ کارکردن و برخورد محیط آکادمی. من می‌خواهم در مورد اینکه چرا به این صورت است کمی توضیح دهم و بعد سعی کنم یک نظریه‌پردازی ساد‌ه‌ای انجام بدهم که علت آن را بفهمیم و بعد وارد قسمت اصلی بحث شویم.

۱- تفاوت زیست‌شناسی و سایر علوم (احساس نیاز دائمی به انقلاب در زیست‌شناسی)

حداقل نزدیک صد سال است که همواره در زیست‌شناسی اعلام بحران می‌شود، یعنی به طور مداوم هر چند سال یک بار عده‌ای از زیست‌شناس‌ها درخواست تجدیدنظر در مبانی زیست‌شناسی دارند. مبنای اصلی زیست‌شناسی نظریۀ تکامل داروینیسم است، نئوداروینیسم (Neo-Darwinism) یا تلفیق مدرن(Modern synthesis)؛ و سال‌هاست که این اتفاق به طور مداوم تکرار می‌شود که عده‌ای از زیست‌شناسان، مبانی یک دانش و جریان اصلی (mainstream)  را زیر سؤال می‌برند، حالا گاهی اوقات ممکن است خارج از فضای زیست‌شناسی مثلاً یک عده فیلسوف یا فیزیکدان هم وارد بحث شوند. ولی من تمرکزم روی آن اعتراض‌ها و تجدیدنظرخواهی‌هایی است که از داخل خود زیست‌شناسی می‌شود. واقعاً هیچ علمی شاید این شرایط زیست‌شناسی را نداشته باشد مگر چند علمی که وابسته و خیلی نزدیک به خود زیست‌شناسی هستند.

۱-۱ دو مدرک بر این ادعا: یک مقاله و یک کتاب

برای اینکه مدرکی نشان دهم که نظر من، یک نگاه آماتوری از بیرون نیست و واقعاً یک مسئله‌ای در داخل زیست‌شناسان وجود دارد؛ مقاله‌ای است که آقای ولچ (John J. Welch) که یک ژنتیک‌دان معتبر و استاد دانشگاه کمبریج است، حدود سه چهار سال پیش نوشته است؛تحت عنوانِ what’s wrong with evolutionary biology?. درواقع ایشان می‌خواهد دفاع کند که مشکلی در زیست‌شناسی وجود ندارد، ولی این مقاله (که نزدیک صد مرجع دارد) کار من را به نوعی ساده می‌کند که لازم نباشد خیلی استدلال کنم که زیست‌شناسی با بقیۀ شاخه‌های علم یک تفاوت جدی‌ دارد. اولین جملۀ «خلاصه مقاله» abstract)  ) این است که می‌گوید: به طور متناوب در زیست‌شناسی تکاملی (evolutionary biolog) اعلام می‌شود که ما احتیاج به اصلاحات (reform) اضطراری داریم؛ یعنی گویی به ته خط رسیدیم، نظریه باید عوض شود و به گونۀ دیگری باید به مسئلۀ تکامل نگاه کنیم. البته این اصلاح‌طلبی‌ها انواع و اقسامی دارد؛ که در این مقاله به درصد کمی از آن‌هایی که خیلی جدی هستند اشاره شده و اگر مقاله را ببینیم و در جریان تجدیدنظرطلبی‌ها نباشید، شاید متوجه نشوید (مانند دانشجویی که سال‌ها در زیست‌شناسی کار می‌کند ولی با این بحث‌های کلیدی‌ و مبانی زیست‌شناسی خیلی درگیر نمی‌شود) در حالی که به نظر من به خیلی چیزها اشاره نکرده است و در عین حال در مورد حجم بزرگی از این ادعاها که هر چند سال یک بار ظاهر شده‌اند بحث می‌کند.

الان مهم‌ترین ادعا را گروهی دارند که تحت عنوان Evo – Devo شناخته می‌شوند و مدعی‌اند که باید عنوان تلفیق مدرن (modern synthesis) را به «extended modern synthesis» تبدیل کنیم، یعنی یک  extendedاضافه کنیم، برای اینکه فهمیده‌ایم آن چیزهایی که درباره چگونگی تکامل فرض کرده بودیم، آن‌گونه نیستند و شامل بسط ((development و محدودیت‌هایی می‌شود که ناچاریم وارد مبانی تکامل کنیم، درنتیجه در حال رسیدن به چیز دیگری هستیم. درواقع آن‌قدر نگاهمان تفاوت کرده که دیگر نمی‌توانیم بگوییم با همان چارچوب (framework) کار می‌کنیم.

جدای از بحث من، مقاله فوق، مقالۀ کوتاه و بسیار جالبی است و آن را به همۀ کسانی که به زیست‌شناسی علاقه‌مند هستند، توصیه می‌کنم. این مقاله حدود شش سال پیش در مجله نیچر (Nature journal) چاپ شده است که نشان می‌دهد چقدر قضیه جدی است. مقاله بحث را در دو جهت پیگیری می‌کند:

یک گروه مدافعین تلفیق مدرن (modern synthesis) که معتقدند همچنان تلفیق مدرن کار می‌کند و نیازی به تغییر اسم و تغییر مبنا نداریم در مقابل گروهی که مدعی هستند که کار به جایی رسیده که باید آن را توسعه بدهیم و حتی اسمش را عوض کنیم، مثلاً به آن داروینسم نگوییم و الخ… مقاله از اول تا آخر دو ستون دارد : ستون اول آن‌هایی هستند که می‌گویند به طور اضطراری باید دوباره به مبانی نظریۀ تکامل فکر کنیم و آن را اصلاح کنیم. ستون دوم آن‌هایی هستند که می‌گویند همه چیز آرام است و اوضاع خوب است. در واقع به نوعی با همدیگر دو ستون را پیش بردند. چیزهایی که آن‌ها می‌گویند، این‌ها جواب می‌دهند. به نظر می‌رسد در طول نوشتن مقاله از نظرات دو طرف کم و بیش خبر داشتند، یک رفت و برگشتی شده تا اینکه این مقاله شکل گرفته است. این آخرین دعوای خیلی مهمی است که همچنان باقی است.

دومین مدرک هم کتابی است‌ در زیست‌شناسی به نام «مباحث معاصر در فلسفه بیولوژی» (contemporary debates in philosophy of biology) که ویرایشگر آن فرانسیسکو آیالا (Francisco J. Ayala)، زیست‌شناس تکاملی معروف است،به  همراه یک نفر دیگر، درباره مباحث داغی که به‌طور مداوم حداقل در طول پنجاه شصت سال اخیر بوده که البته ممکنه بعضی از آنها خارج از محدودۀ زیست‌شناسی باشد. کتاب ساختار جالبی دارد: هر فصل آن یک گزاره است و یک نفر به آن گزاره یا سؤال،‌ جوابِ «بله» می‌دهد و یک نفر پاسخِ «خیر» می‌دهد، که هر کدام مقالۀ خودشان را نوشتند. مثلاً اولین فصل مربوط به این است که آیا بیولوژی را می‌شود به شیمی و فیزیک تقلیل داد(reduce) ، یک نفر جواب می‌دهد «بله»، دلایلش را می‌آورد؛ در مقابل یکی جواب می‌دهد «نه» و الخ…  بعضی از فصل‌ها کمی فلسفی است، ولی بیشتر بحث‌ها از داخل زیست‌شناسی است که مثلاً آیا تکامل در سطح ژن صورت می‌گیرد یا نه؟! یا مثلاً دعوای بین ماکرواولوشنیست‌ها (macroevolutionist) با میکرواولوشنیست‌ها (microevolutionist)، که مثلاً آیا «درشت فرگشت» (Macroevolution) و «ریزفرگشت» (microevolution) با همدیگر روند مشابه دارند یا باید بین آن‌ها تفاوت بگذاریم؟! همچنین بحث‌های مربوط به Evo – Devo که همگی نشان می‌دهد که ما با یک شاخه‌ خاصی از علم سروکار داریم.

من در این جلسه می‌خواهم دربارۀ‌ مباحث گولد (Stephen Jay Gould) و موریس هم کمی صحبت کنم که در کتاب فوق نیامده و به آن مقاله‌ اول هم خیلی ربط ندارد.

۲- زیست‌شناسی، علم همیشه در بحران

منظور اینکه زیست‌شناسی یک شاخه‌ای از علم است که یک «جریان اصلی» دارد به نام تلفیق مدرن (modern synthesis). چرا به طور مداوم این «جریان اصلی»  مورد تهاجم است و یک عده‌ای می‌خواهند آن را پایین بکشند. واقعاً فضای زیست‌شناسی همیشه انقلابی است. یک عده آدم اقلیت انقلابی وجود دارند که انگار می‌خواهند اکثریت را از حکومت به پایین بیاورند و خودشان جانشین شوند. (الان دهۀ فجر تازه تمام شده). ریاضی، فیزیک و شیمی به این صورت نیستند، یعنی یک «جریان اصلی» دارند و اتفاقاً اکثر فیزیکدان‌ها و شیمیدان‌ها در ستایش آن حرف می‌زنند و شما کمتر می‌بینید که مثلاً‌ در شیمی آدم‌های انقلابی بخواهند انقلاب راه بیندازند. یا مثلاً ریاضیات یک مین‌استریم دارد که 99 درصد کار خودشان انجام می‌دهند. اما یک شاخۀ بسیار بسیار کوچکی که از اختلافات داخل سِت‌تئوری نشئت می‌گیرد در ریاضیات وجود دارد، آن‌هایی که از فلسفۀ شهودگرایی پیروی می‌کنند ولی خیلی جریان کوچکی هستند و می‌خواهند یک ریاضیات جدیدی را برای خودشان بنیان بگذارند و نمی‌خواهند حکومت را از دست کسی دربیاورند؛ ریاضیدان‌های بزرگ هم اصلاً نمی‌دانند آن‌ها چه می‌گویند و چکار می‌کنند و اصلاً به آن‌ها ربطی هم ندارد. درواقع در ریاضیات دعوایی به آن صورت وجود ندارد.

[۱۵:۰۰]

در فیزیک یک مین‌استریم نیوتنی داشتیم که از حکومت ساقط شد و در قرن بیستم نسبیت و نظریۀ کوانتوم جانشین آن شد. که درست است که باهم سازگار نیست و فیزیکدان‌ها حالا دو تئوری دارند ولی این دو تئوری در کنار هم هستند، اختلاف‌نظرهایی وجود دارد ولی درمجموع یک جریان غالب وجود دارد. حتی من می‌خواهم بگویم در علوم انسانی هم خیلی این حالت انقلابی و تجدیدنظرطلبی وجود ندارد.

• دلایل

من ابتدا خیلی سریع (و شاید یک کم با لحن شوخی) تئوری‌هایی (درست یا غلط) را مطرح می‌کنم و بعد اصل ماجرا که به نظرم می‌آید:

تئوری اول: «تئوری توطئه» است که یک عده خداباور (Theism) و به اصطلاح آدم‌های متحجری که نمی‌خواهند درستی نظریۀ تکامل (و اینکه انسان‌ از نسل میمون است و موجود خاصی نیست و…) را  قبول کنند و درواقع همان مقاومت‌های فرهنگی‌ای که از اول وجود داشته، همین الان هم به این شکل بروز می‌یابد. گاهی صراحتاً با فلسفه جلو می‌آیند، مثلاً با تئوری‌  طراحی هوشمند (intelligent design) و می‌خواهند بگویند که تئوری‌های تکامل اصلاً غلط هستند. گاهی اوقات هم ممکن است زیست‌شناسان فریب‌خورده‌ای باشند، مثلاً اینکه در زیست‌شناسی از همان اول یک فضایی به وجود آمده که یک عده نمی‌خواهند این نظریۀ تکامل را قبول کنند، نه فقط تلفیق مدرن (modern synthesis)‌ بلکه شاید خیلی ادعایشان بیشتر از این هم باشد… این تئوری، واقعاً هم «تئوری توطئه» است، زیرا با شواهد نمی‌خواند؛ یعنی کسانی که بحث می‌کنند زیست‌شناس هستند و اکثرشان تکامل و نظریۀ داروین را اصولاً قبول دارند و طرفداران Evo – Devo نمی‌خواهند بگویند که طراحی هوشمند (intelligent design) وجود دارد، بنابراین نوعی بدبینی در این تئوری وجود دارد که خیلی با واقعیت تطبیق نمی‌کند.

تئوری دوم: «تئوری توطئه» برعکس اولی است. (معمولاً این‌ها وقتی در مورد همدیگر حرف می‌زنند ممکن است از الفاظ بد هم استفاده کنند.) تئوری توطئۀ دوم این است که یک عده خداناباور (Athéisme) به نظریه تکامل چسبیده‌اند و آن را رها نمی‌کنند؛ درحالیکه از روز اول شواهد کافی برای آن وجود نداشته است، هنوز که هنوز است تلفیق مدرن (modern synthesis)‌ شواهد کافی ندارد، بلکه کلی شواهد بر علیه آن است و الخ… درواقع مثل اینکه یک حکومت بدی بر رأس امور است، یک عده می‌خواهند آن را پایین بیاورند و این هم پایین نمی‌آید. در قیاس با فضای فیزیک می‌توان گفت که نظریه نیوتنی هزاران شواهد داشت،‌ چیزی هم برعلیه آن نبود، دویست سال حکومت کرد و بعد نظریه موجهی جانشین آن شدند و خوب حکومت می‌کنند. حکومت زیست‌شناسی خوب و‌ کارآمد نیست و شواهد را توجیه نمی‌کند ولی این‌ها دست‌بردار نیستند. در واقع مسئله مانند آن ماجرای مارکسیسم ارتدوکس است که یک نظریۀ مارکسیستی که خیلی هم با مارکسیسم سازگار نبود، سرکار آمده بود و قدرت سیاسی داشت، همۀ تجدیدنظرطلب‌ها (revisionist) را هم سرکوب می‌کرد؛ فضای زیست‌شناسی هم آلوده به چنین جریانی است. شاهد آن هم این است که به آن داروینیسم می‌گویند مانند مارکسیسم‌؛ یعنی نظریۀ یک آدم است. در علم نیوتنیسم و انیشیتینیسم و بوهریسم وجود ندارد. نظریه‌ها اسم دارند، وابسته به آدم نیستند. این نشان می‌دهد که اینجا ما با یک نظریۀ ایدئولوژیکی روبه‌رو هستیم که سرکوب‌گر هم هست، خوب هم حکومت نمی‌کند. این تئوری توطئه دوم هم درست نیست، زیرا شواهد بر علیه این است. این جریان اصلی (mainstream) فارغ از ایدئولوژی به معنای واقعی کلمه، بهترین است. فکر می‌کنم اکثر قاطع زیست‌شناسان احساسشان این است که خیلی عادلانه و منصفانه به ماجرا نگاه می‌کنند و به نظرشان «تلفیق مدرن» ((modern synthesis بهترین تئوری است و می‌بینید که یک مجلۀ معتبری مانند نیچر اگر کسی اعتراضی داشته باشد، آزادانه به او فضای صحبت می‌دهد و کسی هم سرکوب نمی‌کند.

همۀ‌ این‌ها، یعنی تئوری اول و دوم و تئوری سوم (که در پی می‌آید) ممکن است بتوانند حقایقی را توجیه کنند،‌ من نمی‌گویم اصلاً مسائل ایدئولوژیک مطرح نیست. حرف این نیست که این تئوری‌ها خوب نیست، یا کاملاً غلط هستند. مثلاً همین تئوری سوم تا یک حدی درست است.

تئوری سوم می‌گوید که  داروین یک جایگاه رشک‌برانگیزی در زیست‌شناسی پیدا کرده است. این زیست‌شناسانی که اتفاقاً آدم‌های بزرگی هستند دوست دارند که در این جایگاه پادشاهی صد و پنجاه ساله‌ای که داروین پیدا کرده شراکتی پیدا کنند. حالا اگر شاه نمی‌شوند، شاهزاده شوند. مثلاً گولد (Stephen Jay Gould)  بعد از این همه تبلیغاتی که برای داروینیسم کرد، کم‌کم به طور ناموجهی می‌گفت به نظریۀ من دیگر نمی‌شود داروینیسم گفت، شاید دوست داشت به آن بگویند مثلاً نظریۀ «گولد_داروینیسم»! البته بعضی‌ها ممکن است چنین انگیزه‌های شخصی‌ هم داشته باشند و دوست داشته باشند تئوری‌شان در جریان اصلی (mainstream) به عنوان یک بخش قابل ملاحظه مطرح شود. اما نقص این تئوری هم این است که چرا فیزیک و شیمی این‌گونه نیستند. آنجا دانشمندان نمی‌خواهند جایگزین نیوتن یا انیشتین شوند؟! همه جا این انگیزه‌ها ممکن است وجود داشته باشد. تئوری‌های توطئۀ اول و دوم شاید بشود گفت که به شیمی خیلی ربط ندارد ولی تئوری سوم ایرادش این است که همه جا این انگیزه‌ها هست ولی چنین جوی به وجود نمی‌آید.

۱-۲ پاسخ درست

به نظر من پاسخ درست این است که زیست‌شناسی به اندازۀ کافی پیش‌بینی‌های دقیق انجام نمی‌دهد. یعنی شما در نظریۀ تکامل، مثلاً همین تلفیق مدرن (modern synthesis) مانند نظریۀ فیزیک نیوتنی نیست که به شما بگوید اگر این آزمایش را انجام بدهی، فلان نتیجه مشخص اتفاق می‌افتد؛ و بعد ما آزمایش کنیم و بفهمیم که این‌گونه است و برای آن تائید بگیریم.برای نظریه نیوتن هزاران تائید به وجود آمده بود و همه به او اعتقاد داشتند.

فقط دقت کنید من گفتم «به اندازۀ کافی» پیش‌بینی انجام نمی‌دهد، به علت اینکه پیش‌بینی انجام می‌دهد. اگر شما دانش‌ها را یک طیفی در نظر بگیرید از ریاضی، فیزیک،‌ شیمی، زیست‌شناسی تا  به علوم انسانی و فلسفه می‌رسد، در واقع زیست‌شناسی در وسط این طیف قرار گرفته؛ سمت پایین طیف که ریاضی، فیزیک و شیمی هستند، جریان‌های اصلی (mainstream) تشکیل شده و پیش‌بینی‌های دقیق انجام می‌دهند، از آن طرف علوم انسانی هم پیش‌بینی‌های دقیق انجام نمی‌دهد، در آنها اصلاً جریان اصلی (mainstream)  شکل نمی‌گیرد. علوم انسانی یک سری مکاتب هستند که در کنار همدیگر هستند و کاملاً هم با همدیگر مخالف هستند و هیچ‌کدام از آن‌ها در جامعه‌شناسی یا اقتصاد، دیگری را از لحاظ علمی قبول ندارد؛ مثلاً اقتصاددان‌های چپ قبول ندارند نئولیبرالیسم  جریان‌اصلی (mainstream) اقتصاد است و مدعی‌اند اگر هم در دانشگاه‌ها هستند، با پول چیره شدند. دقیقاً وسط این طیف زیست‌شناسی به وجود آمده که تا حدودی پیش‌بینی‌ می‌کند بنابراین یک جریان‌اصلی (mainstream) دارد، ولی چون خیلی پیش‌بینی‌های دقیقی ندارد، این حالت انقلاب‌های درونی در آن به وجود آمده که نه مکاتب از همدیگر جدا می‌شوند تا مستقل کار ‌کنند و نه اینکه یک مکتب غلبه پیدا می‌کند.

برای تائید تئوری چهارم می‌توان آن را با وضعیت «ذرات بنیادی» در فیزیک مقایسه کرد. در آنجا هم هر چه می‌گذرد به این نتیجه می‌رسیم که نمی‌شود آزمایش انجام داد، درنتیجه یک جریان‌اصلی (mainstream) است به نام  نظریه ریسمان (String theory)  که همواره بر علیه آن انقلاب می‌کنند. درواقع اصل ماجرا، مسئلۀ آزمایش‌پذیری و امکان پیش‌بینی‌ است. حتی پوپر (Karl Popper) بحث‌هایی کرده بود که اساساً نظریۀ تکامل را _به علت اینکه پیش‌بینی نمی‌کند_ نظریۀ علمی نمی‌دانست. مثال پوپر این است: مثلاً نظریۀ تکامل از قبل به شما نمی‌گوید که آیا در مریخ حیات یا باکتری وجود دارد و یا چه نوع باکتری وجود دارد؟! ولی اگر شما به مریخ بروید و ببینید آنجا سه نوع باکتری زندگی می‌کنند و سؤال کنید که چرا این سه نوع باکتری اینجا وجود دارند، نظریه تکامل به شما می‌گوید این‌ها سازگاری (fitness)شان با محیط خوب است. در واقع حرف پوپر این بود که اینجا یک چرخه وجود دارد که می‌گوید انتخاب طبیعی (natural selection) باعث می‌شود که این‌ موجودات بمانند: چه موجوداتی بمانند؟ آن‌هایی که سازگاری (fitness) دارند. چه موجوداتی سازگاری (fitness) دارند؟ همان‌هایی که ماندند! از روی اینکه ماندند می‌فهمیم که سازگارند، از روی سازگاری می‌فهمیم که باید بمانند. البته این اعتراض قدیمی پوپر است که بعداً نظرش را تعدیل کرد.

یک مثال خوب، آزمایش معروف لنسکی (Richard Lenski) است که به مدت چندین سال دوازده جمعیت اولیه باکتری را در لولۀ آزمایشگاهی کشت دادند ، تا الان که شصت و پنج هزار نسل شده و تحول تکاملی آن‌ها را بررسی کردند؛ اتفاقی که افتاده این است که «با رشد آیروبیک در سیترات» (Aerobic growth on citrate) در یکی از این لوله‌های آزمایش یک جهشی اتفاق افتاده و چنین پدیده‌ای مشاهده شده است. آیا لنسکی انتظار داشت چنین اتفاقی بیفتد؟ یک به دوازده؟! به هیچ‌وجه این‌گونه نیست. همان‌طور که گفتم آزمایش در تکامل و علم زیست‌شناسی، مانند فیزیک نیست که مثلاً انیشتین پیش‌بینی کند که به فلان جزیره بروید و کسوف را مشاهده کنید، یا فلان قدر انحراف نور می‌بینید، و بعد با مشاهده ثابت شود. آزمایش‌های زیست‌شناسی، (مثل آزمایش لنسکی) این‌گونه است که انجام می‌دهد تا ببیند که چه می‌شود. حتی خود زیست شناسان به شوخی می‌گویند که ممکن است از داخل لوله‌های آزمایش پروانه‌ای دربیاید!

همچنین دلایل دیگری مطرح است که چرا نمی‌شود در زیست‌شناسی پیش‌بینی کرد، مثلاً روند تکامل کُند است، یا پدیدۀ تاریخی است که یک بار اتفاق افتاده، یا حیات اصولاً پدیدۀ پیچیده‌ای است، خیلی چیزها می‌شود گفت.

[۳۰:۰۰]

۳- امکانات جدید در آزمایش‌ها زیست‌شناسی و آینده

ولی من می‌خواهم بگویم که در سال‌های اخیر امکانات جدید به وجود آمده است و در آینده چقدر اوضاع  متفاوت خواهد شد. به نظرم تا یکی دو دهه بعد، زیست‌شناسی به جایی می‌رسد که در نظریۀ تکامل می‌توانیم پیش‌بینی‌ و آزمایش‌های خوبی انجام دهیم. (البته بازهم شاید بیش از یکی دو دهه طول بکشد تا در حد فیزیک برسد) ولی در حد اشاره فقط می‌گویم که در امکانات جدید، ما سرعت و توان پردازش بسیار بالایی پیدا کردیم، احتمالاً شنیده‌اید که در دو ماه اخیر جهش‌هایی در پیشرفت محاسبات کوانتومی و ساخت سخت‌افزار کوانتوم کامپیوترها (Quantum computing) به وجود آمده است؛ چند دهۀ دیگر برای ما کار با کوانتوم کامپیوترها یک موضوع روزمره می‌شود و سرعت و توان پردازشمان هزاران برابر خواهد شد. همچنین علم داده (data science)، یادگیری ماشین (machin learning) به جاهای فوق‌العاده‌ای رسیده و همین‌طور پیشرفت می‌کند. درواقع پیشرفت‌های سخت‌افزاری و نرم‌افزاری به موازات هم قدرت محاسباتی ما را چنان بالا می‌برد  که می‌توان بسیاری از  پیچیدگی‌های زیستی را به نوعی مدیریت کرد. همچنین امکانات جمع‌آوری و ذخیره‌سازی اطلاعات بی‌نظیری که با استفاده از نانوتکنولوژی و خیلی چیزهای دیگر به دست آوردیم، به ما اجازه می‌دهد آزمایش‌های جدید غیرقابل‌تصور در دو دهۀ پیش را انجام دهیم.

چند سال پیش، یک خانمی شیلیایی‌الاصل یک مقاله‌ای در نیچر (یا ساینس) چاپ کرد و برای اولین بار adaptive landscape تولید کرد؛ نه به طور فرضی، بلکه به طور واقعی؛ یعنی یک ژنومی را برداشته و جهش‌های مختلف احتمالی را ایجاد کرده‌اند، البته نه همۀ آن، ولی طوری که کاملاً قانع‌کننده است و لندسکیپی (landscape) تولید می‌کنند که کاملاً واقعی است. مقدار بسیار زیادی جهش، به طور دستی ایجاد کردند و همۀ آن‌ها را از نظر سازگاری (fitness) بررسی کردند و برای اولین بار یک لندسکیپ (landscape) تجربی به دست آوردند. من از این نظر این مثال را آوردم که حدود هشتاد سال پیش یکی از بزرگان تلفیق مدرن، صراحتاً در مقاله‌اش مانند یک آرزو نوشته که: ای‌کاش می‌توانستیم چنین کاری انجام بدهیم. و الان بعد از هفتاد_هشتاد سال، ما واقعاً آرزوی محال ایشان را انجام دادیم.

همچنین حدود سه چهار سال پیش، مقاله دیگری در مجله ساینس چاپ شده با عنوان (Contingency and determinism in evolution: Replaying life’s tape) که لنسکی (Richard Lenski) _ که آزمایش‌های معروف آزمایشگاهیِ تکامل را انجام داده_ همراه با لوسوس (Jonathan Losos) و بلانت (Zachary Blount) نوشته‌اند که به نوعی دربارۀ مسئلۀ پیش‌بینی‌پذیربودن تکامل بحث می‌کنند. مقاله خوبی است که انواع و اقسام آزمایش‌هایی که انجام می‌شود را بررسی می‌کند که یا میدانی هستند، (یعنی به جزایر و جاهای مختلف می‌روند و آزمایش انجام می‌دهند) و یا در محیط آزمایشگاهی مانند لنسکی کار می‌کنند. به نظر من هیجان‌انگیزترین و مهم‌ترین کارهایی که در زیست‌شناسی انجام می‌شود همین آزمایش‌هاست، برای اینکه زیست‌شناسی را از حالت علم غیردقیق که مرتب مستعد انقلاب است به آرامش می‌رساند. مخصوصاً از آنجا که در دهۀ انقلاب هستیم، شما ارزش این موضوع را با تمام وجود حس می‌کنید.

۱-۳ مباحثه گولد و موریس: فرایند تکامل تصادفی یا قطعی؟

این عنوانی که در این مقاله گذاشتند (Replaying Life’s Tape) به ماجرای یک آزمایش ذهنی معروفی برمی‌گردد که گولد در کتاب معروف خود با عنوان  «Wonderful Life» برای اولین بار مطرح کرد که فرض کنید اگر یک بار دیگر حیات (با همین رشتۀ DNA) در کرۀ زمین شروع شود، اتفاق‌های دیگری می‌افتد؛ مثل اینکه یک نوار را عقب بزنید و دوباره گوش دهید (Replay کنیم) یک موسیقی دیگری خواهید شنید. حیات غیرقابل‌پیش‌بینی و کاملاً تصادفی(random) است؛ ادعای گولد که حدود پنجاه سال پیش در یکی از کتاب‌های خودش مطرح کرد، کلی بحث به وجود آورد. در مقاله فوق سعی شده نشان دهند که آن مباحث نظری که بیشتر جنبۀ تئوریک داشت چقدر به امکان اثبات نزدیک شده است. در واقع گولد می‌گفت که یک سری «اتفاقات پیش‌بینی‌ناپذیر بزرگ» ممکن است به وجود بیاید؛ مثلاً سوانحی (catastrophe) مثل خوردن یک شهاب‌سنگ به کرۀ زمین یا… و  بعد ترتیب جهش‌های تصادفی می‌تواند تغییر کند، درنتیجه جهت حیات کاملاً ممکن است عوض شود و به سمت دیگری برود. این ایده‌ای بود که گولد داشت و هنوز هم ممکن است عده‌ای چنین دیدگاهی داشته باشند.

طرف مقابل این بود که حیات همگرا (convergent) است که شاید برای اولین بار موریس با تأکید فراوان این مسئله را مطرح می‌کرد، یعنی اتفاق‌هایی که در کرۀ زمین افتاده حالت همگرایی دارند؛ مثلاً این‌گونه نیست که یک بار بر اثر تصادف بینایی به وجود آمده باشد و اگر آن تصادف اتفاق نمی‌افتاد بینایی به وجود نمی‌آمد؛ چرا؟ برای اینکه می‌بینیم بارها اثبات‌شده که بینایی به طور مستقل در شاخه‌های مختلف درخت حیات به وجود آمده است، بنابراین حیات همگراست، درواقع درست است که ممکن است تصادفی وجود داشته باشد، مثلاً سوانحی (catastrophe) به وجود آمدند ولی درنهایت همگراست. حتی موریس می‌گفت قطعی (deterministic) است و شاید بیش از اندازه روی قطعی‌بودن تأکید داشت.

این مباحثه معروفی است که یک طرف می‌گوید جریان تاریخی تکامل قابل پیش‌بینی نبوده و دومی معتقد است که کاملاً (یا تا حدود زیادی) قابل پیش‌بینی بوده. سؤال این است که چقدر قابل پیش‌بینی است؟ مطمئناً صفر و یک نیست؛ ولی من تصورم این است که تحقیقات جدید نشان می‌دهد که بیشتر متمایل به سمت یک است تا اینکه سمت صفر باشد. (یعنی سمت موریس) در مورد حیات در کرۀ زمین صحبت می‌کنیم نه آزمایش در لولۀ آزمایشگاهی!

در همین مقاله نوشته که اگر الان گولد بود، به‌عین می‌دید که آن آزمایش ذهنی‌ای که طراحی کرده بود تبدیل به یک برنامه تحقیقی و تجربی (research program Emprical) شده است. عملاً‌ سعی می‌کنند آن آزمایش ذهنی را به دو شکل انجام بدهند: یکی اینکه یک سری موجوداتی با ژنوم ثابت را در شرایط مختلف می‌گذارند (مانند همان کاری که لنسکی کرده و چندین سال است که تکامل را روی دوازده نمونه از یک موجود زنده بررسی می‌کند که ببیند در هر یک از این نسل‌ها چه اتفاقی می‌افتد، به صورت موازی replay می‌کنند تا ببینند آیا مشابه هست یا نه؟!) دوم اینکه دو لولۀ آزمایشگاهی که موجودات داخل آن تا الان تفاوت‌هایی پیدا کردند، حالا محیطشان (environment) را یکسان می‌کنند که ببینند آیا همگرا می‌شوند یا نه؛ یعنی برعکس آزمایش اول. غیر از لنسکی بارها و بارها این آزمایش‌ها انجام شده و نتایج چاپ‌شدۀ جالبی داشته است. یک بخشی که شاید هیجان‌انگیزتر است کارهایی است که در فضای باز انجام می‌شود. لوسوس یکی از آدم‌هایی است که به جزایری می‌روند و ممکن است یک مقدار دخالتی کنند تا اینکه ببینند در فضای واقعی چه اتفاقات تکاملی‌ای می‌افتد و از آن نتایجی دربارۀ تکرارپذیربودن، قابل پیش‌بینی‌بودن یا نبودن تکامل به دست بیاورند.

آقای لوسوس (Jonathan Losos) کتاب جدیدی با عنوان «Improbable Destinies» نوشته است، ایشان فارغ‌التحصیل هاروارد و برکلی و در حال حاضر در دانشگاه واشنگتن است و شهرتش هم برای همین کارها و این کتاب است، و اینکه یکی از مؤلف‌های آن مقاله‌ی مجله ساینس هم هست که خود نشان می‌دهد جزو لیدرهای این ماجرا در دنیا محسوب می‌شود.

۴- مثال‌هایی از همگرایی

در این کتاب شما مثال‌های زیادی از همگرایی می‌بینید. از آنجا که این بحث علمی است و ایدئولوژیک نیست، انتظار نداشته باشید که مثلاً لوسوس نتیجه بگیرد که گولد اشتباه می‌کرد و موریس درست می‌گفت. بحث بر اساس نتایج انواع و اقسام آزمایش‌ها پیش می‌رود. لوسوس تأکید می‌کند که این همگرایی بسیار قوی‌تر از آن چیزی است که زیست‌شناسان فکر می‌کردند. حتی به تازگی فهمیدند که تکامل _آن‌قدرها هم که فکر می‌کردند_  کُند اتفاق نمی‌افتد و موجودات زنده در مقابل تغییر شرایطشان، تغییرات خیلی سریعی می‌کنند. مثل تغییر رنگ بیدها (به رنگ فلفلی) که در لندن به دلیل آلودگی هوا پیدا کردند، برای اینکه بتوانند استتارشان را خوب انجام دهند. یا مثلاً ماجرای مشابه در مورد قورباغه‌ها و سموم شیمیایی که در برکه‌هایی که سم‌های شیمیایی ریخته شده، زیست‌شناسان متوجه شدند که قورباغه‌ها بچه‌های بزرگ‌تر به دنیا می‌آورند. یعنی سایز بچه‌قورباغه‌ها در این برکه‌ها بزرگ شده برای اینکه اگر کوچک باشند به دلیل سم فوری از بین می‌روند، و در بدو تولد باید مقاوم‌تر باشند. یا یک مورد جالب دیگر که من به شوخی نوشتم مارهای همگرا:

[۴۵:۰۰]

اخیراً یک نوع مار پیدا کرده‌اند که درواقع دو نوع مار است. یعنی یک ماری مثلاً در اقیانوس هند زندگی می‌کند، و یک ماری که نزدیک استرالیا زندگی می‌کند که این دو مانند هم هستند و تا حالا کسی بینشان هیچ تفاوتی نمی‌گذاشت و یک اسم داشتند. درحالیکه اخیراً ژنوم آن‌ها را پیگیری (sequence) کردند و فهمیدند که کاملاً‌ از دو شاخۀ مختلف تکامل خزندگان هستند. بنابراین اصلاً با همدیگر هم‌خانواده نیستند و از جاهای مختلفی آمده‌اند. همگرایی یعنی همین. وقتی موجودات زنده را در محیط‌های مشابه بگذاری، روند تکامل، آن‌ها را به فنوتیپ‌های (phenotype) همسان می‌رساند. در حالی که ژنوم این دو مار کاملاً با همدیگر متفاوت است ولی فنوتیپ‌هایشان با همدیگر در حدی مشابه است که فکر می‌کردند این‌ها یک گونه هستند.

استرالیا یک آزمایشگاه طبیعی تاریخی است، چون میلیون‌ها سال قبل این قاره جدا شده و شما این همگرایی را تا حدودی در استرالیا می‌بینید. تصویری از کتاب لوسوس نشان می‌دهد که سمت راست موجوداتی هستند که در قاره‌های دیگر زندگی می‌کنند، سمت چپ در استرالیا هستند. شما در قاره‌های دیگر سگ و گرگ دارید، در استرالیا هم مستقلاً یک موجودی به وجود آمده، ببر تاسمانی که واقعاً شبیه گرگ است. یا مثلاً اینجا گربه داریم، آنجا یک چیزی شبیه گربه است، مخصوصاً سنجاب پرنده که آن‌قدر شبیه هم هستند که به نظر می‌آید شاید باد زده و یکی از این سنجاب‌های پرنده را به استرالیا برده است. در نگاه اول باورکردنی نیست که مستقلاً دو موجود این‌قدر شبیه همدیگر در دو فضای آزمایشگاهی متفاوت به وجود آمده باشد. یعنی عملاً می‌بینیم اگر یک جزیره را جدا می‌کردیم، این جنبه‌های تصادفی تأثیر می‌گذارند ولی این‌گونه نیست که کاملاً نتیجه متفاوتی حاصل شود. این کتاب را توصیه می‌کنم  به‌ویژه که برای افراد غیرزیست‌شناس نوشته شده است. مقاله قبلی، خیلی تخصصی است و بحثش هم گسترده‌تر از کتاب است، برای اینکه بحث‌های آزمایشگاهی مانند کارهای لنسکی را هم در برمی‌گیرد. لوسوس بیشتر در مورد تخصص خودشان کتاب را نوشته و خیلی برای مخاطب عام است.

۵- علت به وجود آمدن همگرایی (بررسی بیشتر نظرات موریس و گولد)

برای من _تا قبل از اینکه با جنبه‌های آزمایشگاهی‌ متأخر آشنا بشوم_ استدلال‌های موریس در مقابل گولد قانع‌کننده بود. استدلال موریس این است که: وقتی شما به حیات نگاه می‌کنید موجودات زنده مسئله حل می‌کنند. مسائل آن‌ها متناهی است و راه‌حل‌ها هم متناهی است. بنابراین راه‌حل‌هایی که در حیات وجود دارد، حالت ترکیبی (combinatorial) پیدا می‌کند؛ مثل اینکه ما یک تعداد راه‌حل‌ داریم و این موجودات زنده بسته به پاسخ به مسائل اصلی‌شان شبیه همدیگر ‌می‌شوند. مثلاً فرض کنید موجود زنده‌ای باید انتخاب کند که دریایی باشد یا در خشکی زندگی کند و یا تلفیق‌هایی از این، مثلاً دو زیست باشد. چطور می‌خواهد غذا به دست آورد؛ می‌خواهد شکارچی باشد و از حیوان تغذیه کند یا گیاه. اگر از حیوان تغذیه می‌کند، چگونه؟ دام پهن کند، دنبال آن بدود و از سرعت استفاده کند. راه‌حل‌ها متناهی هستند. درنتیجه به اصطلاح نیچ‌ها (niche) به وجود می‌آیند. نیچ‌ها (niche) یعنی آن کنام‌ها و آن فضاهای حیاتی‌ای که یک موجود زنده می‌تواند در اکولوژی (ecology) جای خودش را پیدا کند و زندگی کند. حالا ما می‌دانیم که این نیچ‌ها (niche) روی همدیگر تأثیر دارد. اشغال یکی روی بقیه تأثیر می‌گذارد. استدلال موریس این است؛ می‌گوید: اگر خیلی دور بایستیم و نگاه کنیم، با اطمینان می‌توانیم بگوییم که بعضی از این نیچ‌ها (niche) خیلی  بنیادین (fondamental) هستند که حتماً اشغال می‌شوند، مثلاً به عنوان مثال، شاید کمی به شوخی، وجود مرغ ماهی‌خوار در حیات کرۀ زمین ضروری است. چرا؟ چون اگر حیات را رها کنید تا چند میلیارد سال بگذرد، اگر از درون آب شروع شده باشد، دلیلی ندارد که موجودات به خشکی نیایند؛ زیرا خشکی یک نیچ (niche) آمادۀ خالی است. مزیت تکاملی دارد که موجودی بتواند روی خشکی‌ بیاید که نتوانند آن را شکار کنند، و در آن زندگی کند. گیاهی که درون آب زندگی می‌کرد، کافی است با یک جهش روی خشکی بیاید و می‌آید. بنابراین کم‌کم خشکی‌ها پر می‌شوند. همین‌طور هوا. امکان پریدن از لحاظ فیزیکی و زیست‌شناسی وجود دارد و یک نیچ(niche) عظیمی وجود دارد که بسیار ثمربخش است، و اگر زمان به اندازۀ کافی بگذرد، همان‌طور که چشم با آن پیچیدگی‌اش ایجاد می‌شود، پا و بال هم ایجاد می‌شود، بال ساختار خیلی ساده‌تری نسبت به چشم دارد. چشم به عنوان ابزار بسیار مفیدی که اطلاعات از محیط با کمک نور مرئی می‌گیرد ، بارها و بارها در تکامل ایجاد شده، پس همین‌طور پا و بال ایجاد می‌شود. و اولین موجودی که بتواند بپرد، از شکارچی‌هایش فرار ‌می‌کند. می‌تواند ناغافل از آسمان بیاید و شکار کند. درنتیجه  یک نیچ (niche) بسیار ثمربخش جالبی هست که پُر می‌شود.

همچنین در جریان فسیل‌شناسی ما ناگهان یک انفجاری از بوجودآمدن پرنده‌ها در تاریخ تکامل داریم؛ برای اینکه یک نیچ (niche) خالی بزرگ آنجا وجود دارد. کافی است یکی بپرد؛ و بعد انواع و اقسام پرنده‌های دیگر به وجود می‌آیند. برگردیم به همان مثالِ ضرورت ایجاد مرغ ماهی‌خوار، اگر حیات کرۀ زمین یک‌باره نابود شود و دوباره به وجود بیاید؛ دایناسورها بمیرند، دوباره باکتری‌ها رشد می‌کنند و بالاخره پرنده‌هایی به وجود خواهد آمد. (اینکه یک خزنده یا یک پستاندار تبدیل به پرنده می‌شود، مهم نیست) ولی بالاخره پرنده‌ به وجود خواهد آمد. به دلیل اهمیت سبک‌بودن در پرواز، استخوان‌هایشان کم‌کم توخالی می‌شود، و ویژگی‌هایی مشابه پرندگان کنونی پیدا می‌کنند؛ و وقتی پریدند، می‌توانند از درون آب یا خشکی غذایشان را بگیرند. راه‌حل‌‌ها محدود است. چرا پرنده‌ای به وجود نیاید که ماهی بخورد؟ منظور از ماهی، حیاتی است که در آب زندگی می‌کنند؛ و منظور از مرغ ماهی‌خوار یعنی موجود زنده‌ای که می‌تواند بپرد و از درون آب شکار کند، هرچند شکل ظاهری‌اش مشابه مرغ ماهی‌خوار امروزی نباشد.

البته موریس آن‌قدر از کلمۀ جبرگرایی (determinism) استفاده می‌کند که به نظر می‌آید واقعاً منظورش این است که عیناً باید همین مرغ ماهی‌خوار کنونی به وجود بیاید.

۶- اشتباه گولد

لوسوس در کتابش نشان می‌دهد که در مطالعات اخیر نظریه همگرایی غلبه کرده و شواهد زیادی آن را تائید می‌کند. سؤال این است چرا گولد تا این حد به واگرایی معتقد بود؟ که هر بار که نوار را پخش کنیم، ممکن است اتفاقات جدیدی رخ دهد. یک دلیلش این است (نه فقط در مورد گولد، به طور کلی) که گولد کتاب‌هایش را در دوره‌ای بعد از کشف دی‌ان‌ای نوشته است. البته گولد فسیل‌شناس است، ژنتیک‌دان نیست؛ ولی ناگهان فضای زیست‌شناسی به شدت ژنتیک‌محور شد؛ کشف دی‌ان‌ای و شروع زیست‌شناسی مولکولی بسیار جذاب بود، نظریه‌هایی مانند سلفیش‌جین (The Selfish Gene) در همین دوره‌ها به وجود آمدند، اصلاً توجه زیست‌شناسان در نظریۀ تکامل به سمت آن بخش سخت‌افزاری ژنوتیپ (genotype) رفت. جهش‌ها و تغییر ژنوم که به نظر می‌آید تصادفی است. جهش‌ها رندوم‌های واگرا هستند. یعنی واقعاً اگر روی قسمت ژن و دی‌ان‌ای و ژنوم نظر کنید، به نظر می‌آید که تکامل کاملاً واگرا است.

این در حالی است که ثقل نظریۀ تکامل داروین بر انتخاب طبیعی (natural selection) است. انتخاب طبیعی (natural selection) آن بخش جبرگرای (deterministic) تکامل است که آنچه سازگار است را با قاطعیت، انتخاب می‌کند و بقیه را کنار می‌گذارد. هر چقدر هم که ژنوم تغییرات تصادفی کرده باشد، مکانیسم انتخاب طبیعی دوباره حیات را همگرا می‌کند. فضای کرۀ زمین دارای یک سری نیچ‌هاست (niche) که حالت پویا (dynamic) دارند که گویی موجود زنده را به سمت خودش می‌کشد تا آن را پر کند. مثلاً استرالیا که جدا شده، درست است که آنجا گاو به وجود نیامد ولی یک پستاندار بزرگ علفخوار مانند کانگورو به وجود آمد. همین‌که امکانی برای حیات در آنجا وجود دارد کافی است؛ مثلاً علف یا گیاهانی وجود دارند که یک موجود بزرگی می‌تواند از آن‌ها تغذیه کند.

نکتۀ دیگر مسئله‌ای است که من اسم آن را کاتستروفیسم (catastrophism) گذاشتم. فسیل‌شناسان تاریخ را لایه‌لایه می‌بینند؛ گویی ناگهان این‌گونه شد و حیات جهت دیگری پیدا کرد. مانند اینکه یک شهاب‌سنگ خورد و دایناسورها از بین رفتند.

[۱:۰۰:۰۰]

جواب موریس به گولد در مورد دایناسورها این است که احتمالاً اگر شهاب‌سنگ نخورده بود، دایناسورها در یخبندان از بین می‌رفتند، چون نمی‌توانستند بدن خودشان را گرم نگهدارند یا به نحو دیگری از بین می‌رفتند و تا ابد زنده نمی‌ماندند. من نمی‌دانم درست یا غلط است، بعداً خواهم گفت که حتی مهم نیست که خون‌گرم به وجود بیاید یا نه، همۀ این نیچ‌ها (niche) را خونسردها هم ممکن است بتوانند پر کنند. بعضی از آن‌ها خیلی سخت است ولی امکانش هست.

 یک موضوعی که برای خودم شخصاً جالب بود و فکر می‌کنم زیست‌شناسی مانند گولد هم حتماً تحت تأثیر آن قرار گرفته این است که یک جای معروفی است که فسیل‌های زیادی پیدا کردند و خود گولد هم در کتاب‌هایش خیلی به آنجا ارجاع می‌دهد، در کتاب لوسوس هم فکر می‌کنم تصاویری از آن هست، یک‌دفعه یک لایه‌هایی پیدا شد که مربوط به دوران کمبرین (cambrian) است و فسیل موجوداتی به‌جامانده که بسیار عجیب‌وغریب مانند نقاشی بچه‌ها هستند؛ حتی همین الان هم کسی نمی‌داند که سر و پای آن‌ها کدام است، من فکر می‌کنم هرکسی آن‌ها را ببیند، احتمالاً تحت تأثیر قرار می‌گیرد و فکر می‌کند که این همه آشغالی که حیات به وجود آورده، پس می‌توانسته خیلی چیزهای دیگر هم به وجود بیاورد. یعنی اصلاً نظمی آنجا دیده نمی‌شود که شما فکر کنید که یک انتخاب طبیعی اتفاق افتاده است.

به نظرم، هم آزمایش لنسکی و هم کارهای لوسوس همه یک چیز را نشان می‌دهند. هر چقدر به موجودات ساده‌تری نگاه کنید که بیشتر تحت تأثیر ژنوم خودشان هستند و با یک جهش ممکن است کلی تغییر کنند، همگرایی کمتر و واگرایی بیشتری می‌بینید. هر چه جهانی (global) ببینید، یعنی هر چه به نیچ‌های (niche) قوی‌تر نزدیک شوید مانند مرغ ماهی‌خوار یا مثال‌هایی که زدم می‌بینید که همگرایی بیشتر است. بنابراین در لوله‌های آزمایشگاهی لنسکی انتظار نداشته باشید که خیلی همگرایی ببینید. آنجا نیچ (niche) قدرتمندی وجود ندارد که این‌ها را به سمت خودش بکشد. در محیط لولۀ آزمایشگاهی تغییراتی می‌دهند ولی مانند خود کرۀ زمین نیست که فضاهای خالی خیلی مشخص قدرتمندی داشته باشد که حیات را به سمت خودش جذب کند. مانند یک رویۀ مسطح بزرگ می‌ماند. اگر شما یک سری مهرۀ فلزی کوچک و ریز را روی یک سطح صاف بدون هیچ شیب و شیار یا سوراخی بگذارید و شروع به تکان‌دادن صفحه کنید، هر بار که این آزمایش را انجام می‌دهید، مهره‌ها به یک سمتی می‌روند و برمی‌گردند؛ حال اگر سطح شیب مختصری داشته باشد یا جاهایی از آن حفره‌ها و چاهک‌هایی وجود داشته باشد هزار بار هم که این آزمایش را تکرار می‌کنید، تغییراتی می‌بینید ولی بالاخره در آن شیارها به سمت آن حفره‌ها جذب می‌شوند یا اگر شیبی وجود داشته باشد به سمتی که شیب وجود دارد همۀ آن‌ها حرکت می‌کنند و زیاد برنمی‌گردند. اگر شیب کم باشد ممکن است یک لحظه برگردند. تحقیقات جدید تائید می‌کند که حیات در کرۀ زمین بیشتر شبیه آزمایش دوم است.

۱-۶ تمثیل زبانشناسی

به نظرم تا دو سه دهۀ دیگر جواب‌های خیلی روشنی در مورد حیات در کرۀ زمین و در لوله‌های آزمایشگاه خواهیم دید. مانند جریان زبانشناسی که برای خودم هم جذاب است (و چون می‌دانم آقای دکتر صادقی هم از ابتدا حضور داشتند و برای ایشان هم تشبیه حیات به زبان خیلی جذاب است و با همدیگر چندین بار صحبت کردیم) در تاریخ زبان‌شناسی، ما یک دوره‌ای داریم که در قرن هجدهم تا قرن نوزدهم مدام زبان‌شناسان زبان‌های جدید کشف می‌کردند و سعی می‌کردند گرامر و واژه‌هایش را یاد بگیرند و تدوین کنند، خیلی از فرایندهای میدانی به این شکل بود و نظریه‌هایی به وجود آمد که الان بسیار عجیب به نظر می‌رسد. اعتقاد داشتند که این زبان‌ها به همدیگر قابل ترجمه نیستند، مثلاً معتقد بودند که در زبان بومیان استرالیایی دو زمان بیشتر نداریم. چیزهای بسیار عجیب‌وغریبی در کتاب‌های زبان‌شناسی می‌بینید که احساس می‌کردند این زبان‌ها بی‌نهایت با همدیگر متفاوت هستند. هر چه گذشت، زبان‌شناسی به سمتی رفته که زبان‌ها همگرا هستند. یعنی زبان‌شناسان متوجه شدند که در زبان‌شناسی امروز خیلی بدیهی است که همۀ زبان‌ها به همدیگر قابل ترجمه هستند. تمام آن ابهاماتی که وجود داشت که گرامرهایشان اختلافات اساسی با همدیگر دارد کم کم حل شده، یعنی متوجه شدند که خیلی وقت‌ها زبان را خوب نفهمیده بودند و نمی‌دانستند. انتظار داشتند که فعل‌ها صرف شوند در حالی که مثلاً بومیان استرالیا با قید زمان‌ها را درست می‌کنند. زمان گذشته و آینده و حال. هر چقدر که گذشته بیشتر فهمیدیم که زبان‌ها شبیه همدیگر است حتی از نظر واژگان. یعنی مثلاً شما مطمئناً زبانی ندارید که در آن واژۀ مادر، بچه، دویدن، پریدن، راه‌رفتن،  وجود نداشته باشد و الی‌آخر… صدها واژۀ ضروری در زبان‌ها داریم، برای اینکه از ملزومات زندگی آدمیزاد است. آدمیزاد می‌دود. یک جایی شیر حمله می‌کند و شما باید به همراهتان بگویید که شیر آمد، بدو! نمی‌توانید فقط یک واژه برای حرکت‌کردن درست کنید، مثلاً راه‌رفتن و دویدن و همۀ این‌ها را یک واژه برایش به کار ببرید. حالا ممکن است یک زبان عقب‌افتاده‌ای بگوید تند راه برو، مثلاً با قید درست کند، یعنی در واقع یک کلمۀ دو بخشی برای دویدن درست کند، ولی بسیاری از پدیده‌هایی مربوط به نفس‌کشیدن، گوش‌کردن، دیدن، این‌ها باید واژه داشته باشد، این‌ها ارکان معیشت ماست و زبان قرار است که حداقل تأمین‌کنندۀ معیشت ما باشد. بنابراین هزاران واژه و استراکچر مشابه در زبان وجود دارد. مشکلی که برای گولد و امثال گولد پیش آمد این بود که مانند زبان‌شناسی، اوایل که فسیل‌ها را می‌دیدند، نظم و الگوها را پیدا نمی‌کردند، و احساس می‌کردند که با یک پدیدۀ خیلی واگرا و تصادفی سروکار دارند.

۷- مثال جالب موریس

یک سؤال غیرجدی که به نظرم قابل جواب‌دادن نیست. لوسوس در کتابش این بحث را مطرح کرده، که اگر در کرۀ زمین نباشیم چه چیزی می‌توانیم بگوییم؟! موریس یک مثال بسیار زیبا دارد که بر من خیلی تأثیر گذاشت و قانعم کرد که می‌گوید اگر یک حیاتی در یکی از قمرهای مشتری وجود داشته باشد و آنجا آب وجود داشته باشد و حیات در آب به وجود بیاید، موجودات زنده‌ای با شکل آیرودینامیک مثل دلفین و کوسه به وجود می‌آید. درواقع می‌خواهد بگوید اگر موجودات زنده در آب میلیاردها سال وقت داشته باشند که به تکامل برسند، کم کم مثلاً شکارچی به وجود می‌آید، شکارچی باید تند حرکت کند. قانون‌های فیزیک ایجاب می‌کند که موجودی که می‌خواهد در آب تند حرکت کند، شکل دوکی‌شکل داشته باشد. بنابراین تعجب‌آور نیست، همان‌طوری که در زمین شما خزنده‌های دوکی‌شکل در دوران دایناسورها داشتید، (بسیار شبیه دلفین و کوسه امروزی) قوانین فیزیک و آیرودینامیک برای سرعت زیاد در آب آن شکل را ایجاب می‌کند. یک موجودی که یک مقدار شکل آیرودینامیک دارد به راحتی فرار می‌کند. بنابراین شکارچیان سریع آن شکلی می‌شوند. سرعت نه در کرۀ زمین، در همه جا مفید است. اینکه موریس می‌گوید راه‌حل‌ها محدود هستند منظور این است. شما در همه جا اگر سرعت داشته باشید، مزیت است؛ می‌توانید فرار یا شکار کنید. بنابراین حرف موریس این است که اگر در یک کرۀ دیگری در یک سیالی، یک موجودات زنده‌ای شکل بگیرند، احتمالاً کم‌کم موجوداتی شبیه به کوسه و دلفین با تفاوت‌هایی آنجا خواهید دید.

بنابراین می‌توان دربارۀ کرات دیگر هم صحبت کرد. زمین ویژگی‌هایی دارد که ممکن است این ویژگی‌ها را به نیچ‌های (niche) خودش و به حیات روی زمین داده باشد، در مورد کرات دیگر هم ممکن است بتوانید تصور کنید. یک زیست‌شناس کارش این است که دربارۀ همین چیزها حتی پیش‌گویی ‌کند؛ یعنی درباره کراتی که کاندید هستند برای اینکه حیات در آن‌ها وجود داشته باشد، شکل‌ها یا دیاگرام‌هایی می‌کشند، انیمیشن درست می‌کنند که اگر در فلان کره حیات پیدا کنیم احتمالاً چنین موجودی خواهیم داشت. در واقع اطلاعاتی _که از آن کره مد نظر دارند که به نظر برای حیات مناسب می‌رسد_ را  تحلیل می‌کنند و نیچ (niche) آن را پیدا می‌کنند و حدس می‌زنند که اگر زمان به اندازۀ کافی گذشته باشد چنین موجوداتی در آنجا باشد. البته اکثراً انیمیشن‌هایشان خنده‌دار است ولی بالاخره شروع کاری در زیست‌شناسی است؛ همیشه شروع علم‌ها با خطا و چیزهای خنده‌دار ممکن است باشد. فیزیک هم یک روزی خنده‌دار بود. بنابراین می‌شود این سؤال را به عنوان سؤالی که به زیست‌شناسی خیلی مربوط نیست ولی ما دوست داریم که در مورد آن حرف بزنیم، شاید نتایج فلسفی جالب داشته باشد مطرح کنیم که آیا اگر نوار حیات را دوباره در کرۀ زمین تکرار کنیم، انسانی مانند مرغ ماهی‌خوار به وجود می‌آید یا نه؟ لحن لوسوس در عین حالی که خیلی جواب قاطعی نمی‌دهد این است که یک چیز مشابه انسان یعنی یک موجود هوشمند، (چون هوشمندی به شدت مزیت تکاملی ایجاد می‌کند) به وجود می‌آید.

۱-۷ خزنده هوشمند

لوسوس از یک مقاله‌ای که در دهۀ هشتاد چاپ شده خیلی ستایش می‌کند و مدعی است کسی به آن توجه نکرده است. در آن مقاله یک زیست‌شناسی با استدلال‌های بسیار جالبی که برخی را لوسوس نقل می‌کند، سعی می‌کند نشان دهد که حتی اگر پستاندار به وجود نمی‌آمد کم کم راست‌قامتی در خزنده‌ها به وجود می‌آمد، کم کم جمجمه به این شکل می‌شد. این شکل را لوسوس از داخل آن مقاله به عنوان کاندیدی که نویسندۀ آن مقاله از موجود هوشمندی که سه یا چهار انگشت دارد، مانند دایناسورهاست، ولی به دلایلی راست‌قامت می‌شود، به دلایلی جمجمه‌اش به این شکل می‌شود، چشمش اینجا قرار می‌گیرد. برای تک تک این‌ها سعی کرده استدلال کند که این‌ها مزایایی دارد و بنابراین حتی اگر پستاندار هم به وجود نیاید حیات به سمت یک خزندۀ هوشمندی به این شکل ممکن است پیش برود. لوسوس می‌گوید که استدلال‌هایش کافی نیست. خودش یک شکل خنده‌داری کشیده که می‌گوید به نظر من ممکن است به این شکل بشود. یک پرندۀ بامزه‌ای کشیده است. به هر حال ما در شرایطی نیستیم که بخواهیم یک جواب دقیقی به این سؤال از نظر زیست‌شناسی بدهیم ولی فکر می‌کنم اگر همان فصل کتاب لوسوس را بخوانیم این حس به شما دست می‌دهد که شاید واقعاً بتوانیم جواب خوبی به این سؤال بدهیم، مانند همین مقاله‌ای که خیلی قدیمی است و برای اولین بار با یک نوع استدلال‌هایی شبیه موریس سعی می‌کند نشان دهد که حیات به یک موجود هوشمندی به شکل انسان همگرا می‌شود. الان با کامپیوتر می‌توان نقاشی‌های بامزه‌ای تولید کرد. ممکن است دفعۀ بعد این موجود خیلی هوشمندتر از اینی که الان هست باشد و پشت میز بنشیند و سخنرانی کند.

[۱:۱۵:۰۰]

۸- نتیجه: داروین، گالیلۀ زیست‌شناسی است نه نیوتن!

برای اینکه نتیجۀ سخنرانی یادتان بماند، ‌می‌توانم به صورت خلاصه بگویم که مشکل زیست‌شناسی این است که داروین، گالیلۀ زیست‌شناسی است نه نیوتن. گالیله کسی بود که چارچوب (framework) فیزیک جدید را بیان کرد ولی هنوز آن‌قدر فرمول ننوشته بود و کار محاسباتی انجام نداده بود که بتوان پیش‌گویی کرد و مدارها را محاسبه کرد. نیوتن بود که این کار را انجام داد. مشکلی که در زیست‌شناسی وجود دارد این است که هنوز نیوتنِ خودش را پیدا نکرده است. داروین چارچوب (framework) را به وجود آورده و فعلاً باید صبر کنیم. علت سخنرانی من این است که با خواندن مقاله خیلی هیجان‌زده می‌شوم، از طرف دیگر روزبه‌روز پیشرفت امکانات محاسباتی را می‌بینم، یا که چقدر امکانات آزمایشگاهی، امکان اطلاعات‌گرفتن و ذخیره‌سازی آن زیاد می‌شود؛ مثلاً شما می‌توانید به تمام قورباغه‌هایی که در برکه‌ای که سم در آن‌ها ریخته می‌شود، تراشه‌هایی (chip) در ابعاد یک بیلیونیم (nano) وصل کنید تا برای شما ردیابی (sequence) کنند. الان مشکل این است که وقتی سم وارد برکه می‌شود ما می‌بینیم چه اتفاق تکاملی‌ای می‌افتد،  ولی نمی‌توانیم ژنوتیپ‌ها (genotype) را هم‌زمان ببینم که چطور جهش‌ها (mutation) اتفاق می‌افتند. یک لامارکی هم می‌تواند بگوید که به طور لامارکی بچه‌ها بزرگ شدند، نه اینکه انتخاب طبیعی روی جهشی اتفاق افتاده باشد. ولی تصور تخیلی من در مورد آیندۀ نه چندان دور این است که هم‌زمان می‌شود مشاهدۀ ژنوتیپ (genotype) ، فنوتیپ (phenotype) یک جمعیت را مدیریت کرد (handle) و همان‌طوری که هشتاد سال پیش یک زیست‌شناسی مانند یک آرزوی کاملاً خیالی می‌گفت که چقدر خوب می‌شد اگر بتوانیم یک لنداسکیپ (landscape) واقعی تجربی برای سازگاری (adaptation) بسازیم و الان ما این کار را می‌کنیم، فکر می‌کنم خیلی دور نیستیم از اینکه آزمایش‌های خیلی دقیق جالب انجام دهیم به این شکل که روند تکامل و اتفاق‌های درونی و بیرونی آن را هم‌زمان بتوانیم ببینم و مکانیسم تکامل را درک کنیم. ان‌شاءالله. موضوع بحث من در این خلاصه می‌شود که باید منتظر ظهور یک یا چند جانشین نیوتن در زیست‌شناسی باشیم.

۹- پرسش و پاسخ

حضار: چیزی که من (سی سال پیش در دورۀ دکتری در دانشگاه تورنتو) خواندم، «insect plan quevolution» بود. من سم‌شناس و حشره‌شناس (Entomologist) هستم. دکترای من در مورد مقاومت حشرات به سموم که چگونه مقاوم می‌شوند، است. وارد مبحث «insect plan quevolution» شدیم، برگشتیم به «دوره پریکامبرین» که جناب‌عالی چندین بار به «دوره کامبرین» اشاره کردید. پریکامبرین سیصد و پنجاه میلیون سال پیش است. همان جایی که تکامل حشرات با نباتات است و مطالب خیلی جالبی آنجا حاصل شد. خلاصه مطلب این است که نهایتاً «insect plan quevolution» باعث شد که خود آن گیاه چیزی می‌سازد که در مقابل حشرات و آفات مقاوم می‌شود که نمونۀ خیلی عالی آن درخت نیم (Neem) است که در خلیج‌فارس من معرفی کردم، بیست و پنج سال پیش از قشم و کیش که آزادیراختین (Azadirachtin indica)  دارد.

استاد: درواقع مثال از همگرایی می‌زنید؟ یعنی اینکه شرایط مشابه اگر بگذاریم، احتمالاً اتفاق‌های مشابه از نظر تکاملی مجزا اتفاق می‌افتد. من چیزی که از حرفتان می‌فهمم این است که احتمالاً به صورت مستقل سمومی که گیاهان برای دفاع لازم دارند را تولید می‌کنند

حضار: نه آقای دکتر، این دقیقاً همان چیزی است که شما فرمودید که ما انجام دادیم. وقتی سموم در یک محیطی پیدا می‌شود این‌ها باعث میکرواولوشن (microevolution) می‌شوند. یعنی واقعاً شما می‌بینید که همان دگردیسی (deformation) و موقعیت مشابه شده، ما این را سال‌ها انجام دادیم و دیدیم. و این باعث می‌شود که میکرواولوشن (microevolution)  انجام می‌شد. حالا در مورد اینکه می‌شود پیش‌بینی کرد، اگر هم می‌شد پیش‌بینی کنیم، الان دیگر نمی‌توانیم. چون طبیعت ما دست‌خوردۀ کامل شده است. به علت صنعتی شدن و همین سموم… ما حدود صد هزار سم کشاورزی داریم که خیلی وحشتناک هستند. من در انجمن سم‌شناسی مسمومیت‌ها هستم، ما تا صد سال پیش یا همین دهه‌های اخیر سه میلیون گونه حشره داریم که ۱/۲ میلیون آن فقط شناسایی و نام‌گذاری شدند…

استاد: ببخشید، اغلب صحبت‌ها در تخصص خودتان هست. قطعاً این چیزهایی که می‌گویید درست است، ولی من به عنوان ارتباطی که می‌خواهم با حرف‌های خودم  بدهم، یک اشتباهی وجود دارد که شاید در آن استدلالی که پوپر می‌کرد، هم این اشکال تا حدودی وجود داشته داشت. این برمی‌گردد به یکی از چیزهایی که من در یکی از اسلایدها رد کردم و الان از فرصت استفاده می‌کنم که برگردم و بگویم:

• منظور از پیش‌بینی در زیست‌شناسی، پیش‌بینی آینده زمین نیست!

وقتی ما از پیش‌بینی حرف می‌زنیم، غالباً مردم این‌گونه می‌فهمند که می‌خواهیم آینده را پیش‌بینی کنیم. مثلاً الان بگوییم که برای حیات در زمین صد سال دیگر چه اتفاقی می‌افتد. از لحاظ علمی معنی پیش‌بینی این نیست. مثلاً یکی از اولین پیش‌بینی‌هایی که نظریۀ تکامل انجام داد و کم و بیش درست از آب درآمد و تأییدی بر درست‌بودن آن بود این بود که اگر در گذشته مثلاً خزنده‌ها به پرنده‌ها تبدیل شدند، باید یک خزنده-پرنده‌ای وجود باشد و بعد فسیل آرکوئوپتریکس (Archaeopteryx) را که پیدا کردند، که خیلی شگفت‌انگیز بود: یک خزنده مانندی که بال درآورده، هنوز چنگ دارد و الخ… پیشگویی یعنی مثلاً دربارۀ فسیل‌هایی که در آینده کشف خواهند شد پیش‌گویی کنم؛ یعنی دربارۀ گذشتۀ حیات در زمین پیش‌بینی کنم. پیش‌بینی منظور این نیست که الان در زمان حال و در واقعیت آینده چی می‌شود. از آزمایشی که در آزمایشگاه، در محیط کاملاً استاندارد بدون سم و کنترل‌شده، انتظار دیگری است. مگر فیزیکدان‌ها قوانین مکانیک را در حرکت برگ در باغ پیش‌بینی می‌کنند. ما اگر بخواهیم زیست‌شناسی را به حد فیزیک هم برسانیم کافی است که بتوانیم در محیط‌های کنترل‌شده پیش‌بینی انجام بدهیم. کافی است که بتوانیم در مورد گذشتۀ حیات در کرۀ زمین پیش‌بینی‌هایی انجام بدهیم. درست است دربارۀ گذشته است ولی حالت پیش‌بینی دارد. آقای داوکینز در جواب اینکه به او می‌گویند: «تکامل ایمان مذهبی تو هست و هیچ‌چیزی ممکن نیست این ایمان را در تو زایل کند». می‌گوید من به عنوان یک آدم معتقد به تکامل، می‌گویم که اگر شما یک فسیل خرگوش در دوران کامبرین به من نشان بدهید، من از تکامل صرف‌نظر می‌کنم. یعنی تکامل پیش‌بینی‌هایی دربارۀ فسیل‌ها دارد و با هر نوع رکورد فسیل در کرۀ زمین سازگار نیست، بنابراین تکامل به یک معنا آن‌طوری که پوپر می‌خواهد نظریۀ علمی محسوب می‌شود برای اینکه می‌تواند در آن ابطال‌پذیری (falsification) اتفاق بیفتد. یعنی اگر واقعاً یک خرگوشی، یا پستانداری مانند خرگوش را در دوران کامبرین ببینیم، به قول داوکینز تکامل را باید کنار بگذاریم، معلوم نیست که از کجا آمده است. همان نظریه‌ای را باید بپذیریم که یکی از کشیش‌های مسیحی گفته که فسیل‌ها را خداوند دستی روی کرۀ زمین جا گذاشته که ایمان ما را آزمایش کند! اگر یک خرگوش در دورۀ کامبرین بود، همین تئوری آن کشیش را قبول کنید! فسیل‌ها را پاشیدند که ببینند چه کسی ایمان می‌آورد و چه کسی ایمانش را از دست می‌دهد. به نظریۀ تکامل نمی‌خورد. بنابراین وقتی حرف از پیش‌بینی می‌زنیم، منظور این نیست که پیش‌بینی حیات به معنای واقعی، مثلاً این‌طور که در کرۀ زمین (الان بعد از صنعتی‌شدن) چه اتفاق خواهد افتاد. این را قطعاً نمی‌توانیم پیش‌بینی کنیم. دو دهۀ دیگر که هیچ، بعد از دو قرن دیگر هم شاید نتوانیم چنین پیش‌بینی‌هایی انجام بدهیم.

[۱:۳۰:۰۰]

حضار: سلام به همۀ دوستان در آی‌پی‌ام از آلمان و امیدوارم حال همۀ‌ دوستان خوب باشد. برای من که فیزیک‌پیشه هستم، جلسه خیلی عالی‌ای بود. بسیار آموزنده بود و خیلی خوشحال هستم که شرکت کردم. تقریباً برای من همه جدید بود و با شهودم هم سازگار بود، فقط سؤالی برایم پیش آمد، بحث محیط و گولد که یک مقدار احساس کردم گولد در این بحث همگرایی مظلوم واقع شد. من فقط یک سؤال می‌کنم، اینکه آن تصویری که یک سری راه‌حل است و این‌ها به صورت طبیعی اشغال شدند یک مقدار با شهود من ناسازگار بود به این معنا که اگر تمام امکاناتی که وجود دارد مثلاً زندگی سیلیکونی، یا استفاده از آتش، استفاده از سیم فلزی، استفاده از چرخ، استفاده از تمام ابداعات بشر که طبیعی نیستند اما قابلیت‌های فیزیکی و طبیعی هستند که می‌توانستند در حیوانات به وجود بیایند. اما اگر انصاف داشته باشیم، در آن صفر و یکی که شما می‌فرمایید مسئله به یک نزدیک‌تر است؛ شهود من می‌گوید به صفر نزدیک‌تر است به علت اینکه آن‌قدر این اطلاعات بشر نسبت به استفاده‌ای که حیوانات از طبیعت و جامعه دارند زیادتر است که انگار که حیوانات هیچ استفاده‌ای از این امکانات زمین نکردند.

استاد: اجازه بدهید سؤال شما را با یک جمله بپرسم ببینم منظورتان را خوب فهمیدم یا نه. چون این سؤال معروف است، چرا حیوانات هیچ‌کدامشان چرخ ندارند؟

حضار: بله.  یکی از سؤال‌هایم همین است، مثلاً حیوانی که زمین را صاف کند،چون باید زمین صاف داشته باشد…

استاد: مثال معروف آن این است که چرا حیوانات چرخ ندارند. چرا در طبیعت چیزی به این خوبی به وجود نیامد. شما دقیقاً زدید به خال بحث موجود Evo_Devoیی‌ها. دقیقاً چیزی است که این‌ها می‌گویند که خیلی مهم است بفهمیم. این ایده‌ در حول‌وحوش همان مقاله‌ای که در نیچر (nature) نشانتان دادم، مطرح است که آن‌ها به عنوان شاهد خیلی مهم می‌گویند که اینکه حیوانات چرخ ندارند، یعنی محدودیت‌ها به این صورت نیست. نظریۀ تکامل «تلفیق مدرن» شاید جواب خیلی روشنی ندارد برای اینکه چرا حیوانات چرخ ندارند؛ مثلاً چون جوشکاری بلد نیستند یا مثلاً با فلزات کار نمی‌کنند. حرف Evo_Devoیی‌ها این است که سیر تکاملی (development) یک محدودیت‌هایی ایجاد می‌کند. بحث این است که شما یک قسمت اولیۀ جهش‌های رندوم دارید که ژنوم را تغییر می‌دهند (در تصویر تلفیق مدرن به این صورت است). این‌ها فنوتیپ‌ها (phenotype) را تغییر می‌دهند. «انتخاب طبیعی» روی فنوتیپ‌ها (phenotype) تأثیر می‌گذارد. شاید هم روی خود ژن‌ها یا حتی روی متابولیسم، روی یکی از این لایه‌ها تأثیر می‌گذارد و یک چیزی را انتخاب می‌کند. نظر Evo_Devoیی‌ها این است که این روند سیر تکاملی (development) که مثلاً قرار است یک موجودی دست یا پا داشته باشد، چیزهایی از امکانات حذف می‌شوند. یعنی مثلاً به دلایلی موجود نمی‌تواند چرخ داشته باشد. سیر تکاملی (development)  محدودیت ایجاد می‌کند.

حضار: این جواب خیلی خوبی است اما شاید چرخ مثال خوبی نباشد. من یک مثال بسیار واضح می‌زنم. طیف امواج الکترومغناطیسی؛ ما یک طیف بسیار گسترده داریم که حیوانات از یک پنجرۀ‌ بسیار کوچکی از آن استفاده می‌کنند که می‌شود نور مرئی یا مثلاً‌ طیف‌های بسیار کوچک. این طیف آن‌قدر گسترده است و انسان از همۀ آن‌ها استفاده می‌کند؛ از مایکرو بگیرید، تا ایکس و  گاما، امواج ماهواره‌ای…، تمام طیف را انسان استفاده می‌کند در حالی که حیوانات فقط از یک پنجرۀ کوچکی از آن استفاده کرده‌اند. این دیگر بحث چرخ نیست که بخواهد یک چیز پیچیده یا یک فرایندی باشد. ظاهرش این است که حیوانات به یک معنایی از این فضای راه حل‌های بسیار زیاد که می‌توانستند داشته باشند خیلی پهنای کوچکی را استفاده کردند. مشاهدۀ من می‌گوید که این صفر و یک که به معنی گولد و موریس است، به سمت گولد است؛ به علت اینکه این‌ها خیلی فضاها را پر نکرده‌اند.

استاد: این مثالی که زدید پاسخ روشنی دارد: اگر دربارۀ طیف نور خورشید و انرژی‌ای که به زمین می‌رسد مطالعه کنید می‌بینید که دقیقاً بالای نود و خورده‌ای درصد از انرژی خورشید در پنجره‌ای به زمین می‌رسد که موجودات زنده از آن استفاده می‌کنند. این خیلی نکتۀ مهمی است.

حضار: برای ارتباطات می‌گویم. برای اینکه می‌خواهد ارتباط برقرار کند می‌تواند از تمام فرکانس‌ها استفاده کند. یا مثلاً از تمام این امکانات می‌تواند استفاده کند در حالی که چنین نیست.

استاد: اتفاقاً این نکته‌ای که می‌گویید یکی از تأییدهای خیلی خوب بر جریان اصلی (mainstream) فعلی زیست‌شناسی است، (چرخ‌ نداشتن شاید توجیه‌اش کمی سخت باشد) ولی این خیلی بدیهی است. اگر منحنی انرژی منتقل‌شده به زمین از طیف نور خورشید را بکشیم، تقریباً می‌توان گفت که موجودات زنده متناسب با همان طیف دریافت می‌کنند. یعنی آن قسمتی که انرژی کمی دارد، درصد بسیار پایینی از موجودات زنده از آن استفاده‌ می‌کند و آن قسمت‌هایی که خیلی زیاد است همه استفاده می‌کنند. یعنی شیوۀ استفاده خیلی تطبیق می‌کند با میزان انرژی‌ای که آن بخش از طیف دارد. مثلاً ما چرا نور مرئی را می‌بینیم؟ برای اینکه تقریباً همۀ نور خورشیدی که به ما می‌رسد مرئی است. قسمت فوق‌بنفش و مادون قرمز آن بسیار بسیار کم است و به درد نمی‌خورد. یعنی شما فرض کنید یک چشمی که بخواهد تمام این طیف را پوشش بدهد بسیار بسیار گران‌قیمت‌تر از این چشم فعلی ماست. بنابراین چشمی تکامل پیدا کرده که کار خودش را با توجه به شرایط کرۀ زمین به‌خوبی انجام می‌دهد. نکته‌ای که شما می‌گویید این است که در یک کرۀ دیگر چشم‌ها ممکن است فوق بنفش را ببینند.

حضار: من بحث ارتباط را در اینجا مطرح کردم؛ اما می‌توان از سیلیکون و کربن هم بحث کرد که سیلیکون همان‌قدر نفوذ دارد که کربن. پس چرا اصلاً حیات سیلیکونی ایجاد نشده؟ روی مثال نمانیم اما اگر همۀ‌ این دستاوردهای بشر را به عنوان مصنوعات بگذاریم، به همۀ آن‌ها قابلیت‌هایی می‌دهد که می‌توانسته به وجود بیاید، استفاده از آتش، استفاده از فلزات، سیم فلزی به جای نورون، مثلاً می‌توانست به جای نورون سیم فلزی در بدن باشد. این‌قدر این قابلیت‌ها زیاد است که من تعجب می‌کنم که چرا طبیعت این‌ها را استفاده نکرده، مانده تا انسان از آن استفاده کند.

استاد: به نظر من انتظارتان از اینکه یک زیست‌شناس الان جواب سؤال شما را بدهد انتظار خیلی بالایی است. مانند این است که ما الان در دورۀ گالیله هستیم و این مسئله‌ای که شما می‌پرسید حداقل باید لاگرانژی هم بتوانیم بنویسیم تا حل کنیم. درواقع سؤالتان یک مقدار زیادی برای نظریه‌های موجود پیچیده است که بتوانیم در مورد تک تک این‌ها بحث کنیم، ولی بحث می‌کنند. Evo_Devoیی‌ها یکی از برتری‌های خودشان را در این می‌دانند که توجیه‌های بهتری برای بعضی از این سؤال‌های شما دارند ولی فکر می‌کنم الان هیچ زیست‌شناسی نیست که بتواند بگوید که من راه‌حل تک‌تک این سؤالات را بلد هستم.

[۱:۴۵:۰۰]

حضار: یک سؤالی داشتم که شاید ریشۀ این سؤال یک صحبتی از دکتر صادقی باشد که قبلاً مطرح کردند. من فکر می‌کنم ریشۀ خیلی از این دعواها، این دو قطبی‌شدن‌ها، واگرا_همگرا و بقیۀ مسائلی که دوقطبی می‌شود و ته آن، حتی تئیست و آتئیست‌ها خللی در بخش ریاضیاتی کارمان وجود دارد. ما همیشه عادت داریم که به قطعی (deterministic) و غیرقطعی طبقه‌بندی کنیم یا اتفاقی (stochastic)… ولی اینجا با پدیده‌ای مواجه هستیم که در عین تصادفی‌بودن شاید یک‌جور قطعی‌بودنی هم در آن باشد و شاید چنین چیزی در ریاضیات ما خوب تئوریزه نشده باشد. من می‌توانم کمی در Chaos theory و این‌ها… ردپاهایی ببینیم که شاید یک فرمول قطعی داشته باشیم ولی خروجی این فرم قطعی مثلاً یک خط سیر (trajectory) پیدا می‌کند که همیشه حالت منحصربه‌فرد (unique) خودش را دارد و لزوماً مثلاً یک نقطه دو بار از یک جا رد نمی‌شود، ولی نهایتاً ته آن می‌تواند همۀ حالت‌های مختلف به یک نقطۀ نهایی در آن خط سیر (trajectory) ختم شود. شاید این یک مقدار نزدیک‌تر به آن چیزی باشد که در حیات دیده می‌شود، ولی احساس می‌کنم اگر ما بخواهیم فقط به این بپردازیم که ما دنبال یک سری قطعیت هستیم، اینکه اگر نوار را replay کنیم، به آن فضای قطعی (deterministic) می‌رویم یا اینکه یکی بیاید فقط بخواهد با فضای تصادفی (stochastic) نگاه و تحلیل کند و به نحوی تلفیق این دو را نبیند، آن‌وقت این دعواهای تاریخی پیش می‌آید. من خودم یک مدتی است ذهنم درگیر است که آیا می‌شود یک قطعی-تصادفی داشته باشیم یا نه؟! تئوری آن را فکر کنم فعلاً هنوز کامل نداریم ولی نقش عدم آن را می‌شود خوب در این مسائل برد. می‌خواستم ببینم نظر شما چیست.

حضار: من احساسم این است که مسئلۀ به ریاضی مرتبط نیست. فکر می‌کنم که نکتۀ اصلی این است که ما چه به دلیل ریاضی که با آن مدل می‌کنیم یا به دلیل مشکلاتی که با داده‌ها داریم، پیش‌بینی‌های دقیقی انجام نمی‌دهیم در نتیجه اختلاف‌نظرها پیش می‌آید. اولاً خود زیست‌شناسی ذاتاً پیچیدگی‌هایی دارد؛ حیات یک بار اتفاق افتاده، بنابراین در مورد تاریخ آن، واقعاً نمی‌توانیم دوباره آن را تکرار کنیم، چیزهایی در ذات زیست‌شناسی است که باعث می‌شود که نتوانیم پیش‌بینی‌های دقیقی انجام بدهیم، در نتیجه اختلاف عقیده پیش می‌آید. و مسئله واقعاً صفر و یک نیست، یعنی الان اختلافی که گولد و موریس داشتند شاید یک مقدار حالت صفر و یک داشت ولی الان دعوا این است که ببینیم چقدر می‌شود پیش‌بینی کرد، چقدر می‌شود یک آزمایش تکاملی را خوب پیش‌بینی کرد. زیاد حالت بحث گولد و موریس باقی نمانده است. من خیلی صفر و یکی نمی‌بینم و مسئله را هم از ریاضیاتش نمی‌بینم.

• ترکیبی از قطعیت و تصادف و مثال‌های آن

نکته‌ای گفتید که یک چیزی تصادفی باشد و در عین حال قطعی باشد، ما مثال فراوان در این زمینه داریم: از مثال‌های مصنوعی صنعتی گرفته تا نمونۀ خیلی خوب طبیعی آن که جنین‌شناسی است. تفکیکی (differentiation) که در جنین اتفاق می‌افتد در واقع یک فرایند تصادفی است، ولی عملاً می‌بینید که به یک نتیجه تقریباً قطعی می‌رسد. یعنی بالاخره یک آدمیزادی متولد می‌شود. هر چند که ممکن است کاملاً نتوانیم بگوییم همه چیز تعیین می‌شود. مثال خیلی ساده‌ای که من از آن استفاده می‌کنم این است که اگر یک سری کانال آب با گنجایش‌های متفاوت طراحی کنید و بعد یک منبع آبی را در آن رها کنیم، درست است که نمی‌دانیم کدام مولکول آب در کدام یک از این کانال‌ها جریان پیدا می‌کند، ولی دِبی آب را با توجه به ظرفیتشان و با دقت بسیار بالا _در مجموعۀ کانال‌هایی که داریم_ می‌توانیم حدس بزنیم. یعنی آن که حجم بیشتری در آن جریان پیدا می‌کند، به همان نسبت آب بیشتری در آن می‌رود.  درنتیجه اولاً همه حالت صفر و یک ندارد. ثانیاً در زیست‌شناسی داده‌ها و ذات کار فضایی دارد که _علاوه بر ریاضیاتی که استفاده می‌کنیم که قطعاً ناقص است و برای زیست‌شناسی ساخته نشده_ مشکلاتی ایجاد می‌کند. اما در مورد آن نکته‌ای که گفتید مثال خیلی زیاد داریم که روندهای تصادفی اتفاق می‌افتد، ولی نتایج کم و بیش  ثابت هستند.

حضار: به نظرم بخشی از این خطایی که وجود دارد، در مورد اینکه تصور شود که حیات تکرارپذیر است به علت این است که تصور فیزیکی می‌شود که گویا لنداسکیپ‌هایی(landscape) وجود دارد و اگر به موجودات زنده زمان داده شود، این نیچ‌ها (niche) یا لنداسکیپ‌ها (landscape) را نهایتاً اشغال خواهند کرد و اگر برگردیم و دوباره باز این امکان را دهیم، دوباره باز همان نیچ‌ها و لنداسکیپ‌ها هست، و دوباره همان‌ها اشغال خواهد شد و به وضعیت موجود می‌رسیم. البته سر اینکه پیش‌بینی‌پذیر یا تکرارپذیر باشد و تا چه حد شباهت را ما می‌توانیم بگوییم که دوباره همان تکرار شد یا نه، این محل اختلاف است. یعنی اینکه آیا اگر واقعاً تغییرات کمی بود می‌توانیم بگوییم تکرارپذیر است یا حتماً مثلاً تغییر کیفی ممکن است اتفاق بیفتد و دیگر تغییر کمی نباشد. در واقع یک بخش ناشی از همین است. همین مثالی که الان آقای دکتر در مورد کانال‌های آب زدند، این تصور اشتباه از همین‌جا می‌آید که فکر کنیم که اگر این‌طوری که ایشان می‌گویند کانال‌های آب باشد و ما دوباره منبع آب را رها کنیم، طبیعی است که نتوانیم بگوییم که هر مولکولی از کدام کانال می‌رود اما در مجموع دوباره نسبت آبی که از کانال‌ها می‌روند دوباره همان نسبت قبلی است در حالی که در زیست‌شناسی و حیات این نیست؛ کانال‌های آبی وجود ندارد. این کانال‌ها در هر گام دوباره ساخته می‌شوند. بنابراین اگر به عقب برگردیم و اگر یک کانال طور دیگری ساخته شود، تمام مسیر کانال‌ها دفعۀ بعد، طور دیگری خواهد بود و دیگر آن نسبت قبلی به دست نمی‌آید. اگر آن‌گونه فرض کنیم که کانال وجود داشت، بله آن نسبت ایجاد می‌شد در حالی که حیات این‌گونه نیست.

استاد: اگر اشکال ندارد من این را الان جواب بدهم. من مثال کانال آب را در جواب سؤال ایشان گفتم که چیزی حالت تصادفی (stochastic)  با نتیجه قطعی داشته باشد و حرف این نیست که حیات شباهتی به این کانال‌های آب از پیش تدبیرشده دارد. دقیقاً بحث موریس همین است. نه اینکه دقیقاً کانال‌هایی وجود دارد. استدلال‌های موریس این است که حیات هر جایی که باشد، همۀ موجودات زنده، یک سری مسائل را باید حل کنند. مثلاً کجا زندگی کند، چطور حرکت کند یا اصلاً حرکت بکند یا نکند، چطور غذا بخورد، بالاخره احتیاج به متابولیسم دارد. شما یک تصور خیلی کلی و انتزاعی از حیات بسازید؛مثلاً برای تولیدمثل می‌خواهد تخم را در درون بدنش نگه دارد یا بیرون تخم‌گذار می‌شود یا پستاندار می‌شود یا یک چیزی بینابینی مثلاً یک تخم‌گذاری که تخم را در درون خودش نگه می‌دارد. بالاخره موجود زنده باید مجموعه‌ای از مسائل را حل کند که بعضی از آن‌ها بسیار پایه (basic) هستند و تعداد راه‌حل‌ها هم تا حدود زیادی مجزا (discrete) است، یعنی بعضی از آن‌ها یک، دو، سه یا چهار جواب بیشتر ندارند، در نتیجه امکانات حیات محدود می‌شود و حالت ترکیبی (combinatorial) پیدا می‌کند. اگر بخواهیم با مثال کانال‌های آب، تمثیل شما را تکرار کنیم، مثل این است که یک سری کانال‌های از پیش تعبیه‌شدۀ خیلی بزرگ واضح وجود دارند، یک سری شعبی که معلوم نیست چه می‌شوند هم وجود دارند. مثالی که من زدم، _اینکه مرغ ماهی‌خوار در هر حیاتی به وجود می‌آمد_ من می‌خواستم به شوخی بگویم که مرغ ماهی‌خوار واجب‌الوجود است، گفتم شاید شبهه ایجاد شود و گفتم وجودش ضروری است. یعنی حرف موریس این است که بالاخره اینکه یک چیزی در هوا بپرد و خوراکش را از آب بخورد، یک نیچی (niche) است که پر می‌شود، من می‌گویم نه به طور قطعی ولی با یک احتمال بسیار زیاد! درواقع آن را صفر و یک نکنیم که یا کانال‌های آب کاملاً وجود دارند یا هیچ چیز وجود ندارد؛ اینکه بگوییم هیچ چیز وجود ندارد هم غلط است. مثل اینکه شیارهایی وجود دارد که بعداً روی آن‌ها کانال ایجاد می‌شود و الان می‌توانیم بدون اینکه به حیات نگاه کنیم یا‌ به کرۀ زمین که چه شده، آن‌ها را ببینیم. اینکه بفهمیم که یک موجودی در هوا بپرد و از آب غذایش را بخورد، احتیاجی به این نیست که من تاریخ را دیده باشم. لازم نیست که چرخ داشته باشی یا چطور بپرد؟! (مثل اینکه پرۀ هلی‌کوپتر داشته باشد) در واقع یک سری نیچ‌های (niche) پایه (basic) وجود دارند که از درون آن‌ها نیچ‌های (niche) پیرامونی درمی‌آید که آن‌ها ممکن است کاملاً تصادفی پر شوند یا نه؟!… ولی تحقیقات جدید نشان می‌دهد که نظرات موریس تا حدود زیادی درست است وگرنه این‌همه حجم بالایی از همگرایی در طبیعت نمی‌دیدید. درواقع من می‌خواستم نشان دهم اگر می‌خواهید آن مثال را تطبیق بدهید، که حیات قطعی نیست ولی شیارهایی وجود دارد که روی آن‌ها آن کانال‌ها احداث شود.

حضار: اینکه می‌گویید اگر دوباره به نقطۀ شروع حیات برگردیم و دوباره به اینجا می‌رسیم، این یک امر احتمالاتی است و احتمالش بسیار بسیار کم است. اول اینکه به کجا می‌رسیم، اینکه شباهتش را با الان اندازه‌گیری کنیم و بگوییم به همین‌جا رسیدیم یا نه، این می‌تواند دامنۀ خیلی وسیعی داشته باشد از اینکه بگوییم رسیدیم یا نرسیدیم، اختلاف زیادی وجود داشته باشد. اما مسئلۀ دیگر این است، همان‌طور که گفتم مسئلۀ لنداسکیپ (landscape) یا کانال‌هایی که شما گفتید یک چیزی را شما در نظر نگرفتید، حیات ترکیبی از تصادف و انتخاب است. بنابراین اگر تصادف اتفاق بیفتد آن انتخاب قطعاً اتفاق می‌افتد. یعنی اگر آن تصادف اتفاق بیفتد که حیات به خشکی منتقل بشود، آن‌وقت آن اتفاق می‌افتد ولی اصلاً هیچ دلیلی وجود ندارد که آن تصادف دوباره اتفاق بیفتد. بنابراین تصورتان از موریس از اینجا می‌آید که انگار آن تصادف‌ها هم دوباره اتفاق می‌افتند و اگر اتفاق بیفتند بله، نتیجه همین خواهد بود ولی اصلاً ممکن است که حیات در سطح پروکایوتی (Prokaryote) بماند و هیچ‌وقت منجر به یوکاریوتی (Eukaryote) یا مثلاً تولیدمثل جنسی نشود. این مستلزم اینکه است که یک تصادفی رخ داده است و اگر آن تصادف رخ نمی‌داد میلیاردها سال دیگر هم دوباره آن اتفاق نمی‌افتد و این چیزی است که تکرارناپذیر بودنش را نشان می‌دهد.

استاد: همۀ بحث این است که این تصور، تصور درستی هست یا نه؟ و موریس اشتباه نمی‌کند. اینکه تصادف‌های بسیار زیادی منجر به بوجودآمدن چشم می‌شوند و می‌بینید که این تصادف‌های بسیار زیاد که احتمال بسیار پایین دارند _زیرا حیات زمان زیادی داشته و بارها و بارها آزمون انجام شده_ و بارها همین چشم در زمین به وجود آمده است. بنابراین اینکه یک موجودی از آب به خشکی بیاید تقریباً قطعی است. وقتی یک چیز با احتمال بسیار پایین‌تر مانند چشم بارها ظاهر می‌شود یا بال؛ مثلاً ما از نظر تاریخ تکامل قطعاً می‌دانیم که در مسیرهای متنوعی بال ایجاد شده یعنی مثلاً بارها در حشرات، خزندگان و… مستقلاً _با اینکه یک چیز تصادفی است_ پیش آمده است. چیزی که از اینها نتیجه می‌گیریم این است که اتفاقی مانند از آب به خشکی آمدن تقریباً قطعی است. درست است که حاصل تصادف است. ولی «تصادف» با «احتمال پایین» خیلی فرق دارد. حرف موریس این است که هرچقدر هم که احتمال این جهش‌ها پایین باشد ازآنجاکه بارها و بارها انجام شده؛بالاخره چاره‌ای ندارد. مثل اینکه از درون کیسه‌ای که یک میلیون مهره سیاه و یک مهرۀ سفید است، مهره خارج کنیم. اگر بارها و بارها مثلاً یک میلیارد بار با جایگذاری مهره دربیاورند، به احتمال زیاد بالاخره آن سفید را پیدا می‌کنند و می‌بینند؛ تکامل هم به این صورت است. رفتن به زمین، پریدن در هوا یا صاحب چشم شدن؛ آن‌قدر این آزمایش‌ها تکرار شده که می‌بینید هر کدام از آن‌ها مستقل از همدیگر بارها اتفاق افتاده است. در واقع دعوا سر این است که احتمال این اتفاق‌های اساسی بالاست و احتمالشان پایین نیست. شما دقیقاً چون به ژن و آن قسمت جهش نگاه می‌کنید، خیلی فضا را تصادفی می‌بینید ولی آن چیزی که تاریخ حیات نشان می‌دهد این است که این تصادفات ریز که خیلی زیاد اتفاق می‌افتند در حقیقت چیزهای همگرا تولید می‌کنند. بیرون آمدن از آب از نظر من و از نظر موریس که از من قطعی‌تر نگاه می‌کند قطعی است و تصادفی نیست. یعنی هر وقت حیات در آب اتفاق می‌افتد یک میلیارد سال بگذرد حتماً به خشکی می‌آیند. حتماً بعداً پرنده‌ها به وجود می‌آیند. مانند همان ماجرای زبان‌شناسی که گفتم، زیست‌شناسی هنوز خیلی در حالت‌های ابتدایی قرار دارد و شاید یک زیست‌شناس از این حرف خوشش نیاید. به نظر من فیزیک ابتدایی است چه برسد به زیست‌شناسی. بنابراین در آینده شاید بتوانیم الگوهایی پیدا کنیم. آمدن موجودات زنده‌ای از آب به خشکی احتمالی است، حاصل یک سری تصادف و جهش در ژن‌هاست ولی احتمالش خیلی بالاست، برای اینکه زمان زیاد است و آزمایش زیاد انجام می‌شود. من مرتب این را تکرار می‌کنم، وقتی چشم چند بار به وجود می‌آید، در حدی احتمال بوجودآمدن چشم کم است که کسانی که به اینتلیجنت‌دیزاین (intelligent design) اعتقاد دارند می‌گویند ما ثابت می‌کنیم که امکان ندارد تصادفی به وجود آمده باشد. وقتی چیزی که این‌قدر با احتمال پایین است می‌بینید که چند بار اتفاق افتاده، در خشکی آمدن که جزء بدیهیات می‌شود.

حضار: من وقت دوستان را نگیرم وگرنه تا صبح با شما بحث می‌کنم. فقط باز دوباره می‌خواهم تأکید کنم که این اشتباه شما ناشی از این است که فکر می‌کنید آن لندسکیپ (landscape) وجود دارد. فکر می‌کنید که چون خشکی وجود دارد آمدن حیات از آب به خشکی اتفاق می‌افتد در حالی که بوجودآمدن خود خشکی ممکن است دوباره تکرار نشود. و اگر دوباره تکرار نشود یا مثلاً آن قاره جدا نشود. هر اتفاقی که می‌افتد، در هر تصادفی که اتفاق می‌افتد لنداسکیپ (landscape) را عوض می‌کند. وقتی لنداسکیپ (landscape) عوض شد آن تصادف که نمی‌افتاد یا می‌افتاد منجر به مسیرهای متفاوت دیگری می‌شد. من دیگر این بحث را ادامه نمی‌دهم و این تصور را به عهدۀ دوستان می‌گذارم که خودشان فکر کنند. همۀ این‌ها ناشی از این است که فکر می‌کنید آن لنداسکیپ (landscape) خشکی، هوا، غیره، ذلک وجود دارد و فقط کافی است که موجودات جهش کنند یا به احتمال خیلی کم آن تصادفات در طول زمان اتفاق بیفتد و چون احتمال کم است ولی زمان زیاد است، به آن چیزی که در آن نیچ (niche) سازگار باشند حتماً دوباره خواهند رسید در حالی که هر اتفاق تمام مسیر را عوض می‌کند و دوباره شما به یک چیز دیگری خواهید رسید که لنداسکیپ‌ها (landscape) عوض می‌شوند، جهش‌هایی که در یک شرایطی دیگری مسیر دیگری را می‌رفتند حالا به مسیر دیگری ختم می‌شوند. به این دلیل من مثل شما فکر نمی‌کنم. همین بحث را می‌توان در مورد زبان هم بعداً انجام بدهیم (اگر دوست داشتید) که این تکرارپذیر باشد. الان زبان انگلیسی چرا غالب است؟ اگر آلمان‌ها در جنگ جهانی دوم برنده شده بودند و یکی از آن اتفاق‌های فلان نمی‌افتاد الان احتمالاً ما همه به جای انگلیسی، آلمانی صحبت می‌کردیم. این اتفاقات این‌گونه نیست که یک چیزی وجود دارد و زبان فلان حتماً دوباره غالب می‌شود اگر دوباره برگردیم، هر اتفاقی می‌توانست همان مسیر تاریخ اجتماعی ما را حتی عوض می‌کند ولی به هر حال بگذارید وقت دوستان را نگیرم.

حضار: یک آقایی خیلی اصرار داشتند، سؤالشان در مورد قطعی‌بودن تئوری‌های بیولوژی است با توجه به تنوع حالت‌های ممکن، تعداد محاسبات نمایی افزایش می‌یابد و دیگر polynomial نیست، لذا سیستم، قابلیت پیش‌گویی ندارد، این مسئله در فیزیک بسیار پیش‌بینی‌پذیرتر است. مشاهده می‌شود که قطعاً در بیولوژی مسئله بسیار مشکل‌تر خواهد بود.

استاد: بحث‌ها طوری پیش می‌رود که انگار من یا آقای لوسوس ادعای قطعی‌بودن حیات یا کاملاً قابل پیش‌بینی‌بودن را داشتیم و داریم. من که چنین ادعایی ندارم، لوسوس هم قطعاً ندارد. من فکر می‌کنم اگر لوسوس یا موریس اینجا بود می‌گفتند که آقای دکتر صادقی اشتباه می‌کند؛ یعنی اینکه اگر یک catastrophe اتفاق می‌افتاد و مسیر عوض کاملاً می‌شد، موردقبولشان نیست و می‌گویند که شواهد این را نشان می‌دهد؛ نه اینکه همین‌طوری یک ادعایی باشد، همین کتاب لوسوس مرجع خوبی است برای اینکه شواهدشان را ارائه می‌دهند و نمونه‌اش همین اتفاقاتی است که در استرالیا افتاده است. یک نکته در حرف‌های دکتر صادقی بود، بحث در تکرار کردن نوار حیات این است که اگر همین کرۀ زمین را فرض بگیرید، در زمانی که حیات در آن ایجاد شد با همین RNA، من این را در سخنرانی‌ام هم گفتم وگرنه اگر رشته را عوض کنید یا کل زمین پر از آب باشد یا جَوّ آن پر از دی‌اکسیدکربن باشد، ممکن است حیات خیلی تغییر کند. فکر می‌کنم سؤال گولد این است که اگر یک بار دیگر همین حیات را در همین کرۀ زمین، تکرار کنیم و برگردیم به آن لحظه‌ای که حیات در یک دورانی به وجود آمده، و تکامل دوباره تکرار شود چه اتفاقی می‌افتد. بنابراین خشکی و آسمان و آب هست. کلاً هم از نظر فیزیکی، جامد و مایع و گاز ویژگی زمین نیست، همه جا هست و در کرۀ زمین به دلیل قوانین فیزیکی هم محدودیت‌هایی وجود دارد. و اگر قوانین فیزیک را عوض کنیم هم حیات ممکن است به وجود نیاید یا تغییر شکل بدهد.

فکر می‌کنم جواب سؤالی که ایشان کردند، را ندادم، جواب دکتر صادقی را دادم.

– نوشتند قانع شدم.

حضار: من می‌خواستم یک نکته‌ای بگویم، بنده با نظر دکتر صادقی موافق هستم. من می‌خواستم از نفر دومی که سؤال پرسیدند و مبحث چرخ و امواج صوتی را مطرح کردند، از سؤال ایشان کمک بگیرم برای اثبات این قضیه. شما فکر کنید یک حیاتی در جهان‌های موازی در جای دیگری هست که موجوداتش چرخ دارند و آنجا مانند ما نشسته‌اند و صحبت می‌کنند که مثلاً چرخ‌داشتن یک ویژگی بدیهی‌ای است که باید طی تکامل به وجود بیاید و موجودات باید چرخ داشته باشند، چون خیلی در مصرف انرژی باصرفه است و یک چیز روتینی هست که باید باشد، هنوز دارند بحث می‌کنند که باید چنین اتفاقی بیفتد ولی فرض کنیم در جهان دیگری هستیم که چنین چیزی در آن وجود ندارد. نکتۀ اولی که در جواب ایشان باید بدهیم این است که تکامل یک چیزی است که میلیون‌ها سال اتفاق می‌افتد و دقیقاً در تائید نظر دکتر صادقی این است که آن کانال‌ها بستگی دارد که چطور شکل بگیرد. شاید در جهانی کانالی شکل بگیرد که موجودات چرخ‌دار ایجاد شدند. در جهانی مانند ما به این صورتی که هست شکل بگیرد و این می‌تواند خیلی متفاوت باشد و از تصور ما هم فراتر برود. شما در قسمتی از صحبت‌هایتان مطرح کردید که سرعت در آب، برای دوکی‌شکل‌بودن دلفین‌‌ها یا موجودات آبی یک مزیت تکاملی حساب می‌شود که اگر در جهان دیگری هم باشند می‌توانند دوکی‌شکل باشند. من می‌گویم موجوداتی را شما تصور کنید که فرای ذهن ما باشند مثلاً ما الان در دریا موجوداتی داریم که درخت هستند، نوع غذاخوردن و نوع تکاملشان که گیاه هستند فرق دارد، پس نیازی هم ندارند که دوکی‌شکل باشند. یا مثلاً عروس دریایی هست و موجودات دیگری که در اقیانوس‌ها هستند و لزوماً شاید اصلاً نیاز نداشته باشند که دوکی بشوند. می‌خواستم دیدگاهم را بگویم. ممنون از صحبت عالی‌تان.

استاد: اگر آخرین سؤال است، و اگر سخنرانی ضبط شده، یک بار دیگر گوش بدهید. من فکر می‌کنم شاید کمی استدلال‌ها با دقت انتقال نیافته، شاید چون سخنرانی بوده من با دقت نگفتم، شما شاید نتوانستید به صورت آنلاین خوب استدلال موریس را بگیرید یا همان مسئله‌ای که در مورد دوکی‌شکل‌بودن می‌گوید. نکته‌ این است که همۀ سخنرانی من در یک جمله این است که: «ما از زمانی که بخواهیم آزمایش‌های ذهنی‌ای به این شکل طراحی کنیم مانند آن چیزی که گولد می‌گفت گذشتیم، و هر روز به این نزدیک می‌شویم که برویم آزمایش واقعی انجام می‌دهیم و اکنون انجام می‌دهیم.» آن چیزهایی که لوسوس و این‌ها می‌گویند براساس واقعیتی(fact) است که مشاهده می‌کنند؛ نه اینکه ما چه فکر می‌کنیم یا شاید جای دیگر طور دیگری باشد. ما الان دربارۀ‌ کرۀ زمین صحبت می‌کنیم و این حیاتی که در آن هست. البته لوسوس در مورد کرات دیگر هم، مثلاً درباره اینکه محدودیتی داریم یا نه؛ صحبت می‌کند.  درواقع ماجرا در زیست‌شناسی خیلی به سمت آزمایش‌پذیری رفته است. این حرف‌هایی که شما زدید، آدم می‌تواند خیلی تخیلات کند ولی این چیزهایی که شما می‌گویید در کرۀ زمین می‌توانسته اتفاق بیفتد، نمی‌توانسته! چرا چرخ داریم یا نداریم، می‌خواهم بگویم به جایی رسیدیم که دیگر صرف این تخیل و تصور اینکه شاید این‌طوری شود و این‌ها را کنار می‌گذاریم و آن مقاله‌ای که لوسوس و بقیه سه نفری نوشتند را بخوانید، خیلی متواضعانه و علمی است و اصلاً هم نمی‌گویند قطعی است یا نه. مثلاً کتاب لوسوس شواهد همگرایی زیادی دارد، می‌توانست کرۀ زمین این‌گونه نباشد، می‌توانست کاملاً واگرا باشد، آن‌طوری که از دیدگاه گولد برمی‌آمد که این‌گونه باشد. سخنرانی من همین است که وارد دورۀ جدیدی شدیم. دیگر به آزمایش ذهنی کسی خیلی اهمیت نمی‌دهد که شاید این‌گونه بشود، شاید یک جایی چرخ داشته باشند. ممکن است داشته باشند. در کرۀ زمین هم ممکن بود چرخ به وجود بیاید. به هر حال می‌خواهم بگویم بحث‌ها علمی‌تر است، آزمایش‌پذیر (experimental) است و بر اساس شواهد واقعی(fact) است. همین!