معمای اسفنج‌ها
پژوهشی که در نشریه‌ی نیچر منتشر شده معمای اسفنج‌ها را حل کرده است. اما معمای اسفنج‌ها چیست؟
طرح معما:
عمر اسفنج‌ها، از راه محاسبه از طریق ساعت مولکولی، حدود ۷۰۰ میلیون سال پیش پیش‌بینی می‌شود؛ اما قدیمی‌ترین فسیلی که از اسفنج‌ها یافته‌ایم به ۵۴۰ میلیون سال پیش باز می‌گردد: نمونه‌ای از عدم تطابق پیش‌بینی از راه محاسبات با داده‌ها.
در چنین مواردی دو راه پیش رو است. راه نخست شک کردن در محاسبات است: داده‌ها را مبنا قرار داده و می‌گوییم چه بسا حداقل در یکی از فاکتورها (مثلاً نرخ تغییرات ژنتیکی) اشتباهی رخ داده، یا محاسبات را اشتباه انجام داده‌ایم.
راه دوم آنکه بر صحت محاسبات تأکید کنیم و در صحت، یا کفایتِ داده‌های موجود تردید کنیم.
مطابق راه نخست عمر اسفنج‌ها ۵۴۰ میلیون سال است و باید در شیوه‌ی محاسباتی ساعت مولکولی تردید کرد. مطابق راه دوم شیوه‌ی محاسباتی ما مشکلی ندارد و عمر اسفنج‌ها ۷۰۰ میلیون سال است. دراین‌صورت توصیه‌ی محاسبه‌کنندگان به پژوهشگرانِ میدانی آن است که برای یافتن فسیل‌های قدیمی‌تر تلاش بیشتری کنند.
اما محاسبات ساعت ملکولی در سایر بخش‌های حیات با دقت زیادی با داده‌ها تطابق داشته است. چطور ممکن است شیوه‌ای محاسباتی درباره‌ی سایر شاخه‌های حیات درست پیش‌بینی کند و فقط در مورد اسفنج‌ها به این میزان خطا کند؟ از سوی دیگر در تعیین عمر فسیل‌ها نیز اشتباه نکرده بودند زیرا با همان شیوه که عمر سایر فسیل‌ها را سنجیده بودند عمر فسیل اسفنج‌ها را نیز اندازه‌گیری کرده بودند. پس فقط یک راه باقی مانده بود: اینکه بیشتر بگردند تا شاید فسیلی قدیمی‌تر پیدا کنند.
آنچه باعث شده بود این مسئله را معما بخوانند این بود که ۱۶۰ میلیون سال اختلاف، آن‌قدر زمانی طولانی است که قاعدتاً باید طی جست‌وجوهای فراوان فسیلی پیدا می‌کردند. اما طی سال‌های اخیر هرچه بیشتر گشتند کمتر یافتند.
راه‌حل:
بالاخره پژوهشگران چینی فسیلی یافتند. فسیل مربوط به ۵۵۰ میلیون سال قبل بود. قاعدتاً باید با کاستن ۱۰ میلیون سال از آن ۱۶۰ میلیون سالِ گمشده، دعوی متواضعانه‌تری می‌داشتند: اینکه قدری از وجه معماآمیز داستان کم کرده‌اند و نه اینکه آن را حل کرده باشند. اما مدعی شدند که این فسیل معما را حل کرده است. چرا؟
زیرا این فسیل، فاقد اثری از سوزنه‌هایی سیلیسی و کلسیمی بود که ساختار دیواره‌ی اسفنج‌های امروزی را شکل می‌دهد. راه‌حل معما ساده بود: اسفنج‌های آن دورانِ گمشده فاقد سوزنه بوده‌اند و بنابراین شکل‌گیری فسیل آنها بسیار سخت‌تر بوده است و با گشتن بیشتر نیز بعید است چیزی بیابیم.
نقش پیش‌فرض‌های نظری در مشاهده
آیا واقعاً معما حل شده است؟
از قبل نیز پیشنهاد شده بود که احتمالاً اسفنج‌های قدیمی فاقد سوزنه بوده‌اند اما شاهدی بر اسفنج بدون سوزنه برای جدی‌گرفتن این فرضیه وجود نداشت. اکنون این شاهد یافت شده است. اما پیشنهاددهنده‌ی قبلی چه کسی بوده؟ دست بر قضا همین پژوهشگرانی که اکنون فسیل را یافته‌اند!
دو تحلیل وجود دارد:
یک. ذهن گروه به سمت تشخیص اسفنج در فسیل جاندار دیگری سوگیری داشته است. بنابراین آنچه را «می‌خواسته‌اند» بیایند، یافته‌اند. این تحلیل تقریباً مردود است. زیرا وقتی پژوهشگران موفق به انتشار مقاله در نیچر شده‌اند به این معنی است که داوران، که احتمالاً در میان آنها مخالفان این فرضیه نیز وجود داشته‌اند در اسفنج‌بودن فسیل یافت‌شده به توافق رسیده‌اند.
دو. ذهن این گروه برای یافتن چنین فسیلی آماده‌تر بوده است. داروین در نقد نگاه فرانسیس بیکن که گفته بود “با ذهنی خالی به طبیعت بروید و اجازه دهید طبیعت خود را به شما بنمایاند” به زیست‌شناس جوانی گفته بود وقتی بدون پیش‌فرض به طبیعت بروی چیزی هم نخواهی دید! باید مسئله‌ای داشته باشیم و به ناچار با دسته‌ای پیش‌فرض‌ها به دنبال راه‌حل به طبیعت مراجعه کنیم. این پیش‌فرض‌ها هم کمکی برای یافتن راه‌حل هستند و هم مانعی برای بازنمایی آینه‌وار طبیعت. پیش‌فرض‌ها هم راهنما هستند و هم عامل گمراهی.
فعلاً زیست‌شناسان فعال در این حوزه‌ی پژوهشی جشنی برای حل این معما برپا کرده‌اند، اما دیر نیست روزی که راه‌حل پیشنهادی نقد شود. مثلاً ممکن است پژوهشگری بگوید از کجا معلوم که نرخ جهش‌ها در گذشته و حال یکی باشد؟ محاسبات بر اساس ساعت مولکولی، ثبات در نرخ جهش‌ها را «پیش‌فرض» می‌گیرد.
اما اگر نرخِ جهش در ژن‌ها خود محصول انتخاب طبیعی باشد، چه؟ (که به احتمال زیاد محصول انتخاب طبیعی است و در این صورت باید دارای تنوع باشد و بنابراین همواره ثابت نبوده است.) یا اگر داده‌ای نشان دهد نرخ جهش در اسفنج‌ها متفاوت با سایر جانداران است، چه؟
علم این‌گونه پیش می‌رود: هر کشفی مسائل جدیدی را هم معرفی می‌کند.