شاتر

مارتا جونز: مثل این فیلم هاست: اگر بر روی یک پروانه قدم بردارید، آینده ی نژاد بشر را تغییر می دهید.

دکتر: سپس روی پروانه ها گام نگذارید. پروانه ها تا به حال برای شما انجام داده اند؟

به نظر می رسد نویسندگان علمی تخیلی در مورد قوانین سفر زمان موافق نیستند. گاهی اوقات، همانطور که در Docher Who (در بالا)، شخصیت ها می توانند در زمان سفر کنند و بر رویدادهای کوچک تاثیر می گذارند بدون آن که تغییر مسیر تاریخ را تغییر دهند. در سایر داستانها، مانند «بازگشت به آینده»، حتی کوچکترین اقدامات مسافرین در گذشته، موجب اختلافات عمده ای می شود که پیش بینی آینده را تغییر نمی دهند.

متخصصان زیست شناسی تکاملی بحث های مشابهی در مورد نحوه تکامل در دهه ها انجام داده اند. در 1989 (سال بازگشت به آینده بخش دوم)، استفان جی گولد متخصص علوم شناختی آمریکایی کتاب بی نظیر خود را "زندگی شگفت انگیز" نامگذاری کرد فیلم کلاسیک که همچنین سفرهای طولانی مدت را شامل می شود. در آن، او یک آزمایش ذهنی پیشنهاد کرد: اگر می توانستید نوار ویدیوی را دوباره پخش کنید، تاریخ تکامل را دوباره تکرار کنید و دوباره آن را اجرا کنید، چه اتفاقی خواهد افتاد؟ آیا هنوز هم همین فیلم را با تمام رویدادهای تکاملی که قبلا پخش می کنید مشاهده می کنید؟ یا بیشتر شبیه یک راه اندازی مجدد است، با گونه هایی که به شیوه های مختلف تکامل یافته است؟

پاسخ گولد دومی بود. به نظر وی، رویدادهای غیر قابل پیش بینی نقش مهمی در تاریخ طبیعی ایفا کرد. اگر شما مجبور به عقب نشینی در زمان و قدم اول بر روی پروانه (یادآور داستان کوتاه 1952 صدای تندر توسط Ray Bradbury)، سپس پروانه ها دوباره رشد نمی کنند.

ظاهرا این به این دلیل است که تنوعی که ما در طبیعت مشاهده می کنیم - بسیاری از ویژگی های فیزیکی مختلف و اشکال رفتار که زندگی می توانند داشته باشند - ناشی از وقایع ژنتیکی تصادفی است، مانند جهش های ژنتیکی و نوترکیب. انتخاب طبیعی این تغییرات را حفظ می کند، حفظ و گسترش ویژگی هایی است که ارگانیسم ها را بهترین مزیت تولیدی می دانند. در نظر گولد، به دلیل اینکه مجموعه ای از جهش هایی که به پروتئین اول منجر شد، تصادفی بود، بعید به نظر می رسد که یک بار دیگر اتفاق بیفتد.

تکامل متقابل

اما همه با این تصویر موافق نیستند. برخی از دانشمندان دفاع از ایده "تکامل همگرا". این زمانی است که ارگانیسم هایی که به یکدیگر وابسته نیستند، به طور مستقل ویژگی های مشابه را در واکنش به محیط آنها تکامل می دهند. به عنوان مثال، خفاش ها و نهنگ ها حیوانات بسیار متفاوت هستند، اما هر دو توانایی «دیدن» را با گوش دادن به صداهایش در اطرافشان (گوش دادن به موسیقی) هر دو پاندا و انسان تکامل یافته اند شست متضاد. پرواز پروازی تکامل یافته است حداقل چهار بار، در پرندگان، خفاش ها، پترواساز ها و حشرات مانند پروانه ها. چشم ها به طور مستقل تکامل یافته اند حداقل 50 بار در تاریخ حیوانات.

حتی هوش چندین بار تکامل یافته است زوج معروف سیمون کانوی موریس زمانی پرسید که آیا دایناسورها اگر در اینجا هنوز هم هوشمند باشند، هوشمند خواهند شد. پاسخ او این بود که "آزمایش انجام شده است و ما آنها را کلاغ" می نامیم، با اشاره به این واقعیت که پرندگان، از جمله گونه های کلاسیک بسیار هوشمند، تکامل یافته است از یک گروه از دایناسورها.

تکامل متقابل نشان می دهد که چند روش بهینه ای وجود دارد که در آن گونه ها می توانند با محیط خود سازگار شوند، به این معنی که (اگر اطلاعات کافی دارید) می توانید پیش بینی کنید که چگونه یک گونه ممکن است در طی مدت طولانی تکامل یابد. اگر شما قدم اول بر روی پروانه بودید، حشرات مانند پروانه مانند در نهایت تکامل خواهند یافت زیرا جهش های دیگر در نهایت به همان ویژگی هایی که توسط انتخاب طبیعی ترجیح می دهند، تولید می کنند.

A مطالعه اخیر در مجله "Biology Current" به نظر می رسد مقیاس به نفع تکامل همگرا باشد. این مطالعه به بررسی اینکه چگونه عنکبوت ها در جزایر هاوایی شکل داده شده است و شواهدی را برای گروه های مختلف حیوانی که مستقل از همان خصوصیات تکامل یافته را نشان می دهد.

جزایر اغلب به عنوان آزمایشگاه های طبیعی نامیده می شوند، زیرا آنها به طور موقت محیط بسته هستند. هر بار که یک گونه یک جزیره جدید را سرچشمه می گیرد، یک آزمایش مستقل جدید در مورد سازگاری صورت می گیرد. یک مثال نمادین یخچالهایی است که به منابع مختلف غذا در هر جزیره گالاپاگوس اقتباس شده است، این واقعیت که چارلز داروین را به تئوری انتخاب طبیعی خود کمک کرد. بعضی از این جمعیت حتی در حال تبدیل شدن به جدید هستند گونه های نازک.

اکثر عنکبوت چوب بر روی جزایر هاوایی طلایی، رنگ تیره و یا سفید رنگ به عنوان استتار برای پنهان کردن از شکارچیان، مانند پرندگان است. دانشمندان از DNA عناصر مختلف عنکبوت استفاده کردند تا تاریخچه تکامل آنها را بازسازی کنند. آنها نشان دادند که عنکبوت های تاریک و عنکبوت های سفید به طور مرتب از عنکبوت طلایی اجدادی، شش بار در مورد عنکبوت های تاریک و دو بار در مورد سفید پوستان تکامل یافته اند.

شانس یا ضرورت؟

این مطالعه نمونه قابل توجهی از تکامل همگرایی است که در همان منطقه جغرافیایی صورت می گیرد. این یادآور مطالعات کلاسی است مارمولک آنولی جاناتان لسو، متخصص اکولوژیست تکاملی، متوجه شد که مارمولکهای مختلف جزایر کارائیب به طور مستقل رشد کرده است چندین بار تعدیل شده است. همه اینها نشان می دهد که زندگی در یک محیط خاص در طول مدت زمان کافی طول می کشد تا ویژگی های خاصی را متحول کند.

اما شواهد تکامل همگرا، نقش شانس را رد نمی کنند. شکی نیست که جهش ها و تغییرات بیولوژیکی که ایجاد می کنند، تصادفی هستند. ارگانیزمها موزاییک از صفات متعدد هستند، هر کدام با تاریخ های تکاملی متفاوت. و این بدان معنی است که هر چیزی که در محل پروانه تکامل یافته است، ممکن است کاملا دقیق نباشد.

شواهد هر دو راه حل قطعی نیست، اما ممکن است هر دو شانس و ضرورت در تکامل نقش داشته باشند. اگر ما مجبور بودیم دوباره نوار زندگی را اجرا کنیم، من فکر می کنم که ما با همان گونه های موجود در موجوداتی که امروز داریم، به پایان برسیم. احتمالا تولید کنندگان اصلی استخراج مواد مغذی از خاک و انرژی از خورشید و دیگر موجودات زنده هستند که از تولید کنندگان اولیه می میرند. بسیاری از این ها دارای چشم هستند، برخی از آنها پرواز می کنند و بعضی دیگر هوشمند خواهند بود. اما آنها ممکن است کاملا متفاوت از گیاهان و حیوانات ما امروز می دانیم. حتی ممکن است هیچ پستاندار هوشمند دوقطبی وجود نداشته باشد.

بنابراین فقط در مورد شما تا به حال خود را در زمان سفر بازگشت، بر روی پروانه ها قدم نگذار.

درباره نویسنده

جردی پاپس، مدرس، دانشکده علوم زیستی، دانشگاه اسکس

این مقاله در اصل در تاریخ منتشر شد گفتگو. دفعات بازدید: مقاله.

کتاب های مرتبط

at InnerSelf Market و آمازون