مسابقه‌ی تکاملی

مسابقه‌ي تكاملي

مجله‌ی گروه زیست‌شناسی، دانشکده‌ی علوم دانشگاه تهران، ۱۳۸۰/۴/۲۲

در ميان جانداران روي كره ي زمين ، موجود ديگري هم هست كه الگويي شبيه به شما آدمها را از خود نشان مي دهد. اين موجود ويروس است . آن ها هم در مدتي كوتاه تكثير مي شوند و ميزبان خود را از شدت آلودگي خود از بين مي برند. شما آدمها براي طبيعت نوعي بيماري هستيد،…

از گفتارهاي مامور اسميت به مورفيوس .- فيلم ماتريس

 1. گونه ي حد واسط، در زيست شناسي تكاملي ، برچسبي است براي جانداراني كه :

الف ) بر مبناي جدايي توليد مثلي و شاخصهاي مولكولي شايسته ي عنوان گونه باشند. يعني بتوان آنها را به عنوان بخشهايي مجزا و مستقل از خزانه ي ژنومي موجود در كره ي زمين در نظر گرفت .

ب ) عمر متوسط خزانه ي ژنومي شان بسيار كمتر از ميانگين عمر گونه هاي هم رده اش داشته باشد. يعني در تنوع زيستي بومي كه احاطه اش مي كند، و نسبت به ساير گونه هاي خويشاوندش ، حضوري گذرا و كوتاه مدت داشته باشد.

پ ) (معمولا) در آشياني كه اشغال كرده به پايداري نرسيده باشد و تغييرات بوم شناختي ناگهاني و آشوبناكي را از خود آشكار سازد (Foxkeller/1992).

2 . گونه هاي حد واسط، اگر به زبان نظريه ي سيستمهاي پيچيده سخن گوييم ، بخشهايي از فضاي حالت تنوع ژنومي خطراهه ي تكاملي شان هستند، كه در پي يك دوشاخه زايي پديد آمده اند و هنوز با محيط اطرافشان به پايداري نرسيده اند. هر گونه ي موجود بر سياره ي ما، مي تواند به عنوان سيستمي تكاملي و پويا تلقي شود كه از واحدهايي (افراد وابسته به گونه ) تشكيل شده است و در محيطي دگرگون شونده ، مشغول بازتوليد كردن اطلاعات دروني خود (خزانه ي ژنومي گونه ) است . اين سيستم پيچيده ي تكاملي (كه گونه باشد)، مانند ساير نظامهاي همتاي خود، هر از چندگاهي در برابر تغييرات درونزاد يا برونزاد سيستم /محيط خود، تعادل خود را در ارتباط با محيط از دست مي دهد و به بحران سازگاري دچار مي شود، اين بحران سازگاري ، به يكي از دو حالت سازگاري مجدد يا انقراض منتهي مي شود.

گونه هايي كه به مسيرهاي جديدي براي سازگاري مجدد دست مي يابند، معمولا اين فرآيند را با دوشاخه زايي و تجربه كردن چندين مسير ممكن پيشارويشان به انجام مي رسانند. از اين تجربيات پهن دامنه ، بخش عمده اي به ناكامي مي انجامند و نسخه هايي تغيير يافته از ژنوم مادري را نتيجه مي دهند كه در كار سازش يافتن با محيط ناكام مي شوند.

ولي برخي از اين زادگان بحران ، آنقدر باقي مي مانند تا نسخه هايي سازگارتر از والدين خود را پديد آورند و اين نسخه هاي هستند كه گونه هاي جديد را توليد مي كنند (وكيلي ، 1377). روند گونه زايي ، به زبان ساده چيزي جز اين نيست . گونه زايي زماني رخ مي دهد كه يك گونه ي به تعادل رسيده با محيط و آشيانش ، به دليل بروز دگرگونيهايي عميق در محيط يا در بطن خود سيستم ژنومي گونه ، دچار ناپايداري شود، و با تغيير حالتي (كه همان گونه زايي باشد) به نسخه يا نسخه هايي از اطلاعات ژنتيكي پايدار تحول يابند. اين تغييرحالت ، معمولا به توليد بيش از يك زاده ي پايدار منتهي مي شود، و اين همان است كه گونه زايي و پديد آمدن چند گونه ي دختري از يك گونه ي مادري را ممكن مي كند. گونه هاي كوتاه عمر و جوانمرگ متعددي در شرايط دو شاخه زايي زاده مي شوند و به سرعت از بين مي روند تا جاي خود را به نوادگاني پيروز (گونه هاي نو) يا ناكام (انقراض ) بدهند. اين گونه هاي پديد آمده در شرايط آشوبناك ياد شده ، همان است كه گونه ي حد واسط ناميده مي شود. در نمودار 1.1 بازنمايي ساده اي از روند تكامل يك گونه ي مادري را مي بينيد كه در شرايط آشوبناك (درون دايره ) از حالت تعادل با محيط خارج شده و نوادگاني ب ساخت ژنومي متفاوت را به صورت گونه هاي حد واسط (الف تا ث ) توليد كرده ، كه در نهايت تنها دو تا از آنها (الف و ث ) با محيط سازگار شده اند و بقيه منقرض گشته اند.

3 . مشخصات گونه اي از پستانداران را ذكر مي كنم ، فكر مي كنيد اين نمونه گونه اي حد واسط هست يا نه ?

الف ) توسعه ي جغرافيايي اين گونه در ميان پستانداران بزرگ بي نظير است (وكيلي ، 1378). نمونه ي مورد نظر ما در فاصله ي صد هزار سالي كه از عمرش مي گذرد، از زادگاه خود (آفريقا) خارج شده و تمام بومهاي خشكي موجود بر زمين (اعم از بياباني ، جنگلي ، سردسير و كوهستاني ) را تسخير كرده است(Trinkaus/1989).

ب ) رشد جمعيت اين گونه چنان كه در ميان گونه هاي حد واسط ديده مي شود، شكلي نامنظم و بحراني داشته است . به اين معنا كه در نود هزار سال نخست از عمر اين گونه ، اعضاي آن جمعيتي كمابيش ثابت داشته اند و رشد جمعيت آنها با رشد منابع طبيعي موجود در محيطشان متناسب بوده است . اما در ده هزار سال پاياني عمر اين گونه ، رشدي لگاريتمي را شاهد بوده ايم كه به سرعت از حد توان تغذيه اي آشيانهاي اين گونه فراتر رفته و مهاجرتهاي بزرگ و عمومي را موجب شده است (وكيلي ،.1378)

 پ ) به دنبال رشد جمعيت ياد شده ، اين گونه تنها در طي چهار هزار نسلي كه از عمرش مي گذرد، تمام بومهاي اطراف خود را دگرگون كرده ، و آنقدر بر توازن زيستي گونه هاي مقيم آشيانهاي همسايه اش اثر گذاشته كه ششمين انقراض عمومي بزرگ در تاريخ طبيعي زمين را آغاز نموده است . به طوري كه سرعت طبيعي انقراض گونه هاي زنده بر زيست كره ي زمين (سالي يك ميليونيم گونه ها را به هزار تا ده هزار برابر مقدار عادي اش افزايش داده است . يعني باعث انقراض سالانه ي 11000 تا 1100 گونه هاي محيط پيرامون خود شده است (ويلسون ، 1376).

ت ) اين گونه از نظر رفتارشناختي تفاوتهايي عمده با ساير گونه هاي خويشاوند خود دارد، دوگونه ي هم تبار او – – رفتارهاي Pan troglodytesو Pan pygmeatusو در %99 محتواي ژنتيكي خود با او اشتراك دارند، با اين وجود ويژه ي اين موجود در ايشان ديده نمي شود. مهمترين اين الگوهاي رفتاري عبارتند از: پيچيدگي خيره كننده ي رفتار، رشد ابزارهاي ارتباطي ، خشونت نسبت به همنوع، گرايش به خود ويرانسازي ، رواج رفتارهاي آسيب زننده ي متكي بر تحريك سيستم عصبي پاداش.

ث ) با توجه به شواهد ياد شده ، عمر اين گونه بسيار كمتر از ميانگين عمر پستانداران هم رده اش خواهد بود. در حالي كه ميانگين عمر گونه هاي پستانداران حدود بيست ميليون سال است (َBakker/1986)، گونه ي مورد نظر ما در صد هزار سال بحراني زيست محيطي را در زمين ايجاد كرده است كه احتمالا به انقراض خودش هم خواهد انجاميد (Donovan/1989). به بيان ديگر، اگر بخواهيم از امكان بروز معجزه چشم پوشي كنيم و به قواعد بوم شناسي پايبند باشيم ، بايد پيش بيني كنيم كه گونه ي مورد نظر عمر كلي بسيار كوتاهي (در حد چند صد هزار سال ) خواهد داشت .

4 . به نظر من ، گونه ي مورد نظر با توجه به اطلاعات داده شده در بند قبل ، گونه اي حد واسط است . يك ويژگي عمده ي ديگر موجود در اين گونه ، اين است كه براي نخستين بار، توانايي تغيير در ماده ي وراثتي خود را به روشهايي غيركور و سنجيده به دست آورده است . به اين ترتيب مي توان او را نخستين ساعت ساز تاريخ حيات بر زمين دانست ، كه با چشماني نيمه بينا به كار مشغول است (.Dawkins/1987)

 سرنوشت اين گونه ، مانند هر روند تكاملي ديگري در آينده ، نامعلوم است . ممكن است انقراض معمولي او را شاهد باشيم -يا نباشيم ؟- و ممكن هم هست كه اين گونه ي ماجراجو و ناپايدار به شكلي تصادفي يا برنامه ريزي شده و درونزاد، به گونه ي متعادلتر و همسازتري با آشيانهاي پيرامونش تحول يابد. در هر صورت … راستي ، مي توانيد اسم گونه ي مورد نظر مرا حدس بزنيد؟

كتابنامه

وكيلي ، شروين ، كاربرد نظريه ي هم افزايي در تبيين پديده ي افزايش پيچيدگي در سيستم هاي زنده، (سميناركارشناسي ارشد)، دانشگاه تهران ، دانشكده ي علوم ، 1377.

وكيلي ، شروين ، نسل هيولا (تبارشناسي انسان )، انتشارات داخلي كانون خورشيد، 1378.

ويلسون ، ادوارد، تنوع حيات ، ترجمه ي عبدالحسين وهابزاده ، انتشارات موزه ي آثار طبيعي و حيات

وحش ايران ، 1376.

Foxkeller,E .& Lloyd.E.A .Keywords in evolutionary biology, Harevard

University Press,1992.

Trinkaus,E .The emergence of modern humans, Cambridge university

press,1989.

Bakker, R .Dynasaur’s heresis, Longman scientific and technical, 1986.

Donovan, S.K .Mass extinction, Belhaver press, 1989.

Dawkins, R .The blind watchmaker, Longman scientific and technical, 1987

ادامه مطلب: پیش از خمیازه صبحگاهی

رفتن به: صفحات نخست و فهرست کتاب