سرعت اعجاب‌آور تکامل
آزمایشی با نتایج دور از انتظار
مطابق برداشت رایج از انتخابِ طبیعی، باید تغییراتی جهت‌دار در طبیعت رخ دهد (به عنوان نمونه طی دورانی هزاران یا صدها هزار ساله جنگلی خشک شود) تا از میان ارگانیسم‌های رقیب، آنان که بهتر با شرایط جدید سازگار شده‌اند باقی بمانند و بتوانیم تغییراتی جهت‌دار را در جمعیت‌ها ردیابی کنیم.
اما در عین حال می‌دانیم که آنچه عموماً در طبیعت رخ می‌دهد «تغییرات نامنظمِ محیطی» است. حتی وقتی دوران گرمایش یا خشکی آغاز می‌شود ممکن است یکی دو سال پر باران در آن روند وقفه اندازد و در نتیجه بقاء جاندارانی که به تدریج برای زندگی در خشکی سازگار شده بودند به خطر افتد. بنابراین به نظر می‌رسد که جانداران باید خیلی سریعتر بتوانند خود را با تغییرات محیطی سازگار کنند. دانشمندان نام این پدیده را «ردیابی سازش» می‌گذارند: یعنی اینکه ارگانیسم بتواند با سرعتی بالا تغییراتِ کوچک محیطی را ردیابی و خود را با تغییرات سازگار کند. هرچند این فرضیه‌ای مقبول به نظر می‌رسد اما ردیابی تغییرات کوچک در محیطِ طبیعیِ پرنوسان کاری سخت است. البته برخی شواهد تجربی برای آن عرضه شده است. (در پست قبلی از سرعت بالای تکامل در باکتری‌ها سخن گفته شد.)
نتایج آزمایشی که ماه گذشته (18 مارس 2022) در ژورنال ساینس منتشر شده به وضوح، و در پژوهشی میدانی، نشان می‌دهد که سرعت تغییرات ژنتیکی در پاسخ به نوسانات محیطی تا چه حد شگفت‌آوری بالاست. در دانشگاه پنسیلوانیا چندین نسل از مگس‌های سرکه را در محیط‌هایی پرورش دادند که به شدت و با تواتر زیادی تغییر می‌کرد. (به عنوان نمونه یک نسل از مگس‌ها را وارد محیطی مرطوب و گرم اما با غذای پایین کردند و نسل دوم را در محیطی متفاوت و نسل‌های بعدی را نیز در محیط‌هایی متفاوت با محیط‌های قبل.) که البته این شرایط به آنچه واقعاً در طبیعت رخ می‌دهد نزدیکتر است.
نتیجه‌ی آزمایش عجیب بود. پژوهش‌گران انتظار تغییر در ژنوم مگس‌ها را داشتند اما نه تا این حد که از میان 165 توالی مورد مطالعه، در بیش از 60 درصد آنها تغییراتی رخ دهد!
اما این آزمایش چه اهمیتی دارد؟ نخست آنکه شاهدی است به نفع وقوع تکامل سریع. دوم آنکه شاهدی است برای وقوع تکامل درعمل (چیزی که داروین گمان آن داشت آنقدر بطئی و کند است که نمی‌توان طی حیات یک یا چند نسل از انسان‌ها شاهد آن بود). سوم آنکه به نحوی غیرمستقیم، به نفع طرفداران نظریه‌ی هم‌تکاملی ژن-فرهنگ است. چهارم، و احتمالا مهم‌تر از همه، اینکه باید همنوا با فیلسوفانی مانند پیرس، دیویی، و پوپر در پیش‌فرض منفعل بودن ارگانیسم‌ها تجدید نظر کنیم و به آنها به عنوان موجوداتی فعال که برای انتخاب شدن اندرکنش‌هایی فعالانه با محیط دارند بنگریم.
در انتها ذکر نکته‌ای لازم است. قبل از انجام این پژوهش میدانی، برخی شبیه‌سازی‌های کامپیوتری نتایج مشابهی را نشان داده بودند. دو فرضیه مطرح می‌شود. فرضیه‌ی نخست این که ممکن است ذهن پژوهشگرانِ پژوهشِ کنونی با داده‌های آزمایش‌های کامپیوتری سودار شده باشد و دانشمندان در عمل به دنبال یافته‌‌های مؤید بوده‌اند. و اما در نقطه‌ی مقابل فرضیه‌ی دوم این است که شبیه‌سازی‌های کامپیوتری ابزارهای آزمایشی قابل اعتمادی هستند که می‌توانند وجوهی از جهان را به نحوی کارآمد، و قبل از مراجعه‌ی مستقیم به خود جهان، بازنمایی کنند. برای آزمون این فرضیه‌ها باید دانشمندان درصدد تکرار این پژوهش‌ها برآیند تا ببینیم بحران تکرارپذیری گریبان‌گیر پژوهش کنونی می‌شود یا خیر. تکرار یافته‌ها در پژوهش‌های بعدی به نفع فرضیه‌ی دوم است و عدم تکرار آن به نفع فرضیه نخست.
لینک دریافت مقاله:
https://www.zoology.ubc.ca/edg/pdfs/Rudman2022.pdf