کتاب “ژن خودخواه” به انگلیسی (The Selfish Gene) نوشته ریچارد داوکینز، یکی از تأثیرگذارترین آثار علمی تاریخ است که در سال ۱۹۷۶ منتشر شد و به شهرت جهانی دست یافت. خلاصه کتاب ژن خودخواه به بررسی نقش ژنها در رفتارهای انسانی و حیوانی میپردازد و مفهوم خودخواهی ژنها را معرفی میکند. داوکینز با استفاده از مثالهای علمی و نظریههای زیستشناسی، نشان میدهد که چگونه ژنها میتوانند بر رفتارهای موجودات زنده تأثیر بگذارند و در نهایت به بقای خود کمک کنند. “ژن خودخواه” نه تنها یک اثر علمی بلکه یک دعوت به تفکر عمیقتر درباره زندگی و رفتارهای انسانی است که همچنان در دنیای امروز مورد توجه و بحث قرار دارد.
بخش اول خلاصه کتاب ژن خودخواه
مردم زمانی به بلوغ میرسند که به درکی از دلیل هستی خود دست یابند. بیش از ۳ میلیارد سال ارگانیسمهای زنده بر روی زمین زندگی کردهاند تا اینکه چارلز داروین به این حقیقت پی برد. او برای نخستین بار با روایت نظاممند و قابل دفاع، علت وجود ما را توضیح داد و امکان پاسخگویی عقلانی به سؤالات عمیق زندگی را فراهم کرد.
سؤالاتی مانند “آیا در زندگی معنایی وجود دارد؟” و “هستی ما برای چیست؟” این سوالات به ما این امکان را میدهد که به جای خرافات، به علم و منطق روی آوریم. جی جی سیمپسون میگوید که هر تلاشی برای پاسخ به این سؤالات قبل از سال ۱۸۵۹ بیفایده بوده است. امروزه میتوان به نظریه فرگشت به همان اندازه که به نظریه گردش زمین به دور خورشید شک کرد، اما درک عمومی از معانی ضمنی انقلاب داروین هنوز راه زیادی در پیش دارد.
جانورشناسی در دانشگاهها رشتهای کم طرفدار است و حتی کسانی که آن را انتخاب میکنند، بدون درک اهمیت فلسفی آن این کار را میکنند. هدف این کتاب دفاع جامع از داروینیسم نیست، بلکه واکاوی نتایج نظریه فرگشت در زمینههای زیستشناختی خودخواهی و نوعدوستی است. این موضوع با جنبههای مختلف حیات اجتماعی ما، از جمله عشق و نفرت، ستیز و همکاری، ارتباط دارد.
نگارندگان کتابهایی درباره خشونت و عشق و نفرت از درک ساز و کار فرگشت به خطا رفتهاند و فرض غلطشان این است که صلاح گونه یا گروه مهمتر از صلاح فرد یا ژن است. اشلی مانت گیو در نقد لورنس میگوید که او از اندیشمندان قرن بیست و یکم است که برداشتش از طبیعت با شعر تنیسون همخوانی دارد. به نظر میرسد که هر دو برداشتهای نادرستی از فرگشت دارند و باید آنها را رد کرد.
طبیعت با دندان و چنگالهای خونین، خلاصهای از درک امروزی ما از انتخاب طبیعی است. قبل از طرح استدلالم، میخواهم توضیح دهم که استدلال من از چه نوعی است و از چه نوعی نیست. اگر بگویند مردی در دوران گانگسترهای شیکاگو زندگی مرفهی داشته، میتوانیم حسهایی خاص درباره شخصیت او داشته باشیم. اما با شناخت شرایطی که او در آن زندگی کرده، میتوانیم قضاوتهای دقیقتری بکنیم.
بحث این کتاب این است که ما و همه حیوانات دیگر ماشینهایی هستیم که اجزای سازندهاش ژنهای ما هستند. این ژنها، مانند گانگسترهای موفق، میلیونها سال در دنیای رقابتی بقا یافتهاند. بنابراین، انتظار داریم ویژگیهای خاصی در ژنها وجود داشته باشد. یکی از این ویژگیها خودخواهی است که معمولاً به خودخواهی در رفتار فرد منجر میشود. اما تحت شرایط خاص، ژنها ممکن است نوعی رفتار نوعدوستانه را تشویق کنند.
با اینکه ممکن است نخواهیم بپذیریم، شادکامی کل گونه و عشق ورزیدن مفاهیمی هستند که در دنیای تکامل جایی ندارند. من موافق این نیستم که فرگشت مبنای اخلاقیات باشد. هدف من بیان نحوه وقوع فرگشت است و نه نحوه رفتار اخلاقی انسان. برخی افراد فکر میکنند اگر کسی نحوه رخداد چیزی را شرح دهد، موافق این است که امور باید به همان نحو رخ دهد. اما من اعتقاد دارم که اگر جامعه انسانی بر پایه خودخواهی بنا شود، نتیجهای فاجعهبار خواهد داشت.
آیا طبیعت ما را به خودخواهی میکشاند؟
هدف این کتاب سرگرمکننده و جذاب بودن است، اما اگر میخواهید مضامین اخلاقی از آن بیرون بکشید، باید با احتیاط برخورد کنید. اگر خواهان جامعهای سخاوتمند و نوعدوست هستید، نباید به طبیعت بیولوژیکتان تکیه کنید. بیایید سخاوت و نوعدوستی را بیاموزیم و دریابیم که چه کارهایی از ژنهای خودخواه برمیآید.
تصور اینکه صفات به ارث رسیده از طریق ژنتیک ثابت و غیرقابل تغییر است، تصوری غلط و رایج است. شاید ژنها ما را به سمت خودخواهی هدایت کنند، اما ما مجبور نیستیم به آنها بله قربان بگوییم. انسان به طرز منحصر به فردی تحت سلطه فرهنگ است و تأثیرات آن از نسلی به نسل دیگر منتقل میشود. برخی بر این باورند که اهمیت فرهنگ آنقدر بالاست که ژنها هیچ اهمیتی در درک ما از طبیعت انسان ندارند.
این کتاب در مشاجره درباره نقش طبیعت یا تربیت موضعگیری نمیکند، اما به صورت تلویحی نظرات خود را در فصل آخر بیان میکند. اگر مشخص شود که ژنها هیچ نقشی در رفتار انسان ندارند، جذابیت مطالعه قواعدی که ما به تازگی جزء استثناها شدهایم، بیشتر میشود. هدف این کتاب توصیف جز به جز رفتار انسان یا دیگر گونههای حیوانی نیست. من از جزئیات برای شفافسازی مثالها استفاده میکنم و هرگز نخواهم گفت که رفتار بابون خودخواهانه است، بنابراین احتمال میرود رفتار انسان نیز خودخواهانه باشد.
منطق مثال گانگستر شیکاگو این است که انسان و بابون حاصل فرگشت از طریق انتخاب طبیعی هستند. اگر رفتار انسان واقعاً نوعدوستانه باشد، با پدیدهای اسرارآمیز مواجهیم که نیاز به توضیح دارد.
فرگشت و بقا: چگونه رفتارهای ظاهراً نوعدوستانه خودخواهانهاند؟
پیش از پیشرفت بیشتر، نیاز به ارائه یک تعریف داریم. یک موجود، مثلاً بابون، زمانی نوعدوست خوانده میشود که رفاه موجودی دیگر را به قیمت گذشت از رفاه خود بالا ببرد. رفتار خودخواهانه دقیقاً تأثیری عکس دارد. رفاه را به عنوان بخت بقا تعریف میکنیم و حتی تأثیرات کوچک بر احتمال بقا ممکن است تأثیرات کلانی بر فرگشت داشته باشد. این تأثیرات زمان میبرد تا حس شوند.
تعاریف ما از نوعدوستی و خودخواهی رفتاری است و نه ذهنی. من نمیخواهم به تحلیل روانشناختی انگیزهها بپردازم. آیا افرادی که رفتار نوعدوستانه از خود بروز میدهند، در واقع به دنبال انگیزههای خودخواهانه هستند یا نه، موضوع این کتاب نیست. دغدغه من این است که تأثیر یک عمل از سوی موجودی که نوعدوست میخوانیم، بر احتمال بقای خود و موجود دیگر مثبت یا منفی است.
نشان دادن تأثیرات یک رفتار بر احتمال بقای طولانیمدت پیچیده است. وقتی رفتارهای واقعی را بررسی میکنیم، باید به رفتار به ظاهر نوعدوستانه توجه کنیم که ممکن است به نظر برسد احتمال مرگ فرد نوعدوست را بالا میبرد، اما در واقع ممکن است بقا را افزایش دهد. اعمالی که به ظاهر نوعدوستانه هستند، معمولاً خودخواهانهاند.
برای مثال، کاکایی سرسیاه کوچک در گروههای بزرگ آشیانه میسازد و ممکن است منتظر بماند تا یکی از همسایگانش حواسش پرت شود و جوجهاش را بخورد. مثال دیگر، آخوندک ماده است که پس از جفتگیری، جفت نر را میخورد. این رفتار ممکن است به عملکرد جنسی او کمک کند و در عین حال غذایی برایش فراهم کند.
همچنین، پنگوئنهای امپراتور در قطب جنوب به خاطر خطر خورده شدن توسط فکها دو دلند که وارد آب شوند. اگر یکی از آنها وارد آب شود، بقیه متوجه میشوند که آیا خطر وجود دارد یا نه. رفتار خودخواهانه میتواند شامل سرباز زدن از تقسیم منابع ارزشمند باشد.
از طرف دیگر، زنبورهای عسل که در دفاع از کلونی نیش میزنند، به نوعی عملیات انتحاری انجام میدهند. این کار ممکن است ذخیره غذایی کلونی را در برابر دزدان حفظ کند، اما زنبور معمولاً پس از نیش زدن میمیرد و خودش از ثمره آن بهره ای نمیبرد.
رفتارهای فداکارانه در دنیای حیوانات
طبق تعریفی که ارائه دادیم، رفتار نوعدوستانه به اقداماتی اطلاق میشود که در آن موجودی جان خود را برای دیگران به خطر میاندازد. انگیزههای آگاهانه در این بحث مطرح نیستند و ممکن است وجود داشته باشند یا نه. برای مثال، پرندگان کوچک وقتی خطر را حس میکنند، با صدای خاصی دیگران را هشدار میدهند و خود را در معرض خطر قرار میدهند.
رایجترین رفتارهای نوعدوستانه در میان والدین نسبت به فرزندانشان مشاهده میشود. مادران با گرم نگهداشتن تخمها و تأمین غذا برای جوجهها، جان خود را به خطر میاندازند. مثالی از رفتار نوعدوستانه، نمایش انحرافی پرندگان است که وقتی درندهای به لانه نزدیک میشود، خود را به گونهای نشان میدهند که درنده حواسش پرت شود و جان جوجهها را نجات دهند.
هدف از نقل این مثالها، بیان مفهوم رفتار نوعدوستانه و خودخواهانه است. این کتاب نشان میدهد که چگونه میتوان این رفتارها را با توجه به قانون بنیادی خودخواهی ژن توجیه کرد. اما باید با تعریف نادرست نوعدوستی که عموم مردم آن را درست میدانند، مشخص کنیم. تصور غلطی وجود دارد که موجودات زنده به نحوی عمل میکنند که به صلاح گونه یا گروه باشد.
بروز رفتار نوعدوستانه نسبت به همگونهها از این استدلال ناشی میشود که فرگشت از طریق انتخاب طبیعی صورت میگیرد. انتخاب طبیعی به برازندهترین موجودات اطلاق میشود، اما آیا این برازندهترین به افراد، نژاد یا گونه اطلاق میشود؟ در بحث نوعدوستی، این موضوع اهمیت پیدا میکند. اگر گونهها در تنازع برای بقا با هم رقابت میکنند، بهتر است به فرد به عنوان یک مهره نگاه کنیم که ممکن است برای نفع گروه فدا شود.
در نهایت، گروههایی که اعضای آنها حاضرند خود را برای خیر گروه فدا کنند، احتمال انقراض کمتری دارند. این همان نظریه انتخاب گروه است که در گذشته به عنوان یک فرض در زیستشناسی مطرح بوده است.
نظریه انتخاب فرد و چالشهای آن در رفتار نوعدوستانه
کتاب “قرارداد اجتماعی” نوشته روبرت آردرن و نظریه انتخاب فرد به جای انتخاب گروه، موضوعاتی هستند که در این متن بررسی میشوند. حامیان انتخاب فرد معتقدند که اگر یک فرد خودخواه در گروهی وجود داشته باشد، او میتواند از نوعدوستی دیگران بهرهبرداری کند و در نتیجه نسلهای بعدی نیز این ویژگیهای خودخواهانه را به ارث خواهند برد. این امر میتواند به انقراض گروههای نوعدوست منجر شود.
نویسنده به این نکته اشاره میکند که انقراض گروهها به کندی صورت میگیرد و در کوتاهمدت، افراد خودخواه ممکن است موفقتر از نوعدوستان باشند. با اینکه نظریه انتخاب گروه در میان زیستشناسان چندان پذیرفته نشده، اما جذابیت بالایی دارد و نسلهای متمادی از دانشجویان را شگفتزده میکند.
نویسندگان و محققان مختلفی مانند کنراد لورنس نیز به کارکردهای رفتارهای خشونتآمیز و انتخاب برازندهترین افراد پرداختهاند. این ایدهها به قدری ریشهدار هستند که حتی نویسندگان مشهور نیز بهطور ناخودآگاه با نظریه داروین در تضاد قرار میگیرند.
در نهایت، آردرن با استفاده از نظریه انتخاب گروه به توجیه نظم اجتماعی میپردازد و نشان میدهد که چگونه آرمانهای اخلاقی و سیاسی ما با این نظریه همخوانی دارد. در حالی که رفتار خودخواهانه در سطح فردی وجود دارد، در لحظات آرمانگرایانه، افرادی که رفاه دیگران را بر رفاه خود ترجیح میدهند، مورد احترام قرار میگیرند.
فداکاری و ملیگرایی
مردان جوان به عنوان نمایندگان کشور تشویق میشوند تا برای سرافرازی وطن جان خود را فدای کنند، حتی اگر این به کشتن افرادی منجر شود که هیچ شناختی از آنها ندارند. جذابیت فداکاری در زمان جنگ بیشتر از تلاش برای بهبود زندگی در زمان صلح است. اخیراً، تمایلی به فراتر رفتن از مرزهای نژادی و ملیگرایی و توجه به کل گونه انسان در حال شکلگیری است که این گسترش انسانگرایانه به تقویت ایده اصلاح گونه در فرگشت کمک میکند.
با این حال، افراد لیبرال معمولاً کسانی را که دایره نوعدوستی را به گونههای دیگر گسترش میدهند، تحقیر میکنند. این در حالی است که کشتن انسانها خارج از جنگ یکی از جدیترین جرایم است و حتی خوردن انسانها نیز به شدت ممنوع است. در عوض، لذت بردن از کشتن اعضای دیگر گونهها بهویژه در تفریح و سرگرمی رایج است.
جنین انسان که احساساتش از یک آمیب کمتر است، از حمایت قانونی بیشتری نسبت به یک شامپانزه بالغ برخوردار است، در حالی که شامپانزهها احساس دارند و ممکن است قادر به یادگیری زبان انسانی باشند. این سردرگمی در اخلاقیات انسانی در مورد نوعدوستی و اینکه باید در چه سطحی از خانواده، کشور، گونه یا همه موجودات زنده حمایت کرد، در زیستشناسی نیز وجود دارد. حتی طرفداران نظریه انتخاب گروه نیز از رفتار خصمانه اعضای گروههای رقیب شگفتزده نخواهند شد، زیرا آنها نیز در پی نفع گروه خود هستند.
ژن به عنوان واحد انتخاب
اگر انتخاب درون یک گونه و میان گونههای مختلف وجود دارد، چرا نباید در میان گروههای بزرگتر نیز جریان داشته باشد؟ گونهها میتوانند در دستهبندیهای مختلف قرار بگیرند، مانند شیرها و شاخداران که هر دو در رده پستانداران هستند. آیا شیرها نباید برای حفظ پستانداران از کشتن شاخداران پرهیز کنند؟
این سوالات به نقاط ضعف دیدگاه انتخاب گروه اشاره میکند، اما نمیتوان از وجود نوعدوستی در سطح فردی غافل شد. آدری حتی به این نکته اشاره میکند که انتخاب گروه تنها توجیهی برای رفتارهایی مانند جهش چهارپایان در مقابل درندگان است.
با این حال، باید به اثبات این باور بپردازیم که بهترین نگرش به فرگشت این است که انتخاب در پایینترین سطح ممکن رخ میدهد. این باور از کتاب جی سی ویلیامز به نام “برازش و انتخاب طبیعی” نشأت گرفته است. وی به ایده ماندگاری زاد مایه اشاره میکند و استدلال میکند که واحد اساسی انتخاب نه گونه، نه گروه و نه حتی فرد، بلکه ژن است. این دیدگاه ممکن است افراطی به نظر برسد، اما در واقع یک دیدگاه ارتودکس است که نیاز به استدلال دقیق و بنیادین دارد.
بخش دوم خلاصه کتاب ژن خودخواه
توضیح پیدایش یک کیهان ساده کار دشواری است و پیدایش حیات با وجودی که قادر به تولید حیات باشد، به مراتب پیچیدهتر است. نظریه فرگشت از طریق انتخاب طبیعی داروین، راهی را نشان میدهد که سادگی میتواند به پیچیدگی برسد و توضیح میدهد که چگونه اتمهای بینظم میتوانند به الگوهای پیچیدهتر پیوسته و انسان را تشکیل دهند.
داروین یک راه حل برای مسئله عمیق هستی ما ارائه میدهد و من تلاش میکنم این نظریه را به شیوهای عامتر توضیح دهم. ایده بقای باثباتترینها در واقع یک حالت خاص از قانونی عامتر است. کیهان پر از چیزهای باثبات است که به اندازهای ماندگار هستند که نامی برای آنها انتخاب میشود.
چیزهایی مانند سنگها، کهکشانها و موجهای اقیانوس الگوهایی با ثبات از اتمها هستند. شکل حبابهای صابون به کروی بودن میل دارد، زیرا این شکل ساختاری با ثبات برای غشاهای پرشده از هواست. در خورشید، سادهترین اتمها یعنی هیدروژن با هم اتم هلیوم تشکیل میدهند.
از زمان مهبانگ، اتمهای پیچیدهتری در ستارگان شکل میگیرند و تمام عناصر جهان از این نقطه سرچشمه میگیرند. اتمها ممکن است طی واکنشهای شیمیایی به یکدیگر متصل شوند و مولکولهایی را پدید آورند که ممکن است پایدارتر یا سستتر باشند.
در ارگانیسمهای زنده، نمونههایی از مولکولهای بزرگ و پیچیده مانند هموگلوبین خون وجود دارد که از زنجیرهای از آمینو اسیدها تشکیل شده و ساختاری سه بعدی و کروی شکل دارد. این پیچیدگی در سطوح مختلف خود را نشان میدهد و انسان را به شگفتی وا میدارد.
ساختار و پایداری هموگلوبین
شکل مدلسازی شده هموگلوبین به یک بوته خاردار انبوه شباهت دارد، اما برخلاف آن، ساختاری معین و بدون تغییر دارد که حدود ۶۶ هزار میلیون میلیون میلیون بار در بدن یک انسان تکرار میشود. این مولکول پروتئینی پایدار است و دو زنجیره با دنباله مشابهی از آمینو اسیدها به صورت دقیق و یکسان در حالت خنثی قرار میگیرند. هموگلوبین به سرعت به حالت مارپیچ مطلوب خود در میآید و این نشان میدهد که مولکولها تمایل دارند در الگوهای پایدار قرار بگیرند.
پیش از پیدایش حیات، ممکن است مجموعهای از مولکولهای فرگشتی بدوی شکل گرفته باشند. نیازی به طراحی هدفمند نیست؛ اگر گروهی از اتمها در حضور انرژی الگوی پایدار خاصی را به خود بگیرند، تمایل خواهند داشت که آن الگو را حفظ کنند. انتخاب طبیعی اولیه، گزینش هیئتهای باثبات و کنار نهادن هیئتهای بیثبات بوده است.
با این حال، نمیتوان وجود موجوداتی به پیچیدگی انسان را صرفاً با این اصول توضیح داد. تشکیل انسان از بیش از هزار میلیون میلیون میلیون میلیون اتم نیازمند فرآیندهای بسیار پیچیدهتری است. در اینجا نظریه داروین به کمک میآید و توضیح میدهد که چگونه مولکولها میتوانند به تدریج به پیچیدگیهای بیشتری برسند.
گزینههای شیمیایی خامی که پیش از ظهور حیات بر روی زمین وجود داشته، شامل آب، دیاکسید کربن، متان و آمونیاک است. این مواد میتوانند به عنوان مواد اولیه برای شکلگیری حیات در نظر گرفته شوند، اما توضیح دقیقتر نیاز به حدس و گمان دارد، زیرا هیچکس در آن زمان شاهد این فرآیندها نبوده است.
نقش مولکولهای ارگانیک در شکلگیری حیات
این ترکیبهای سادهای که در بعضی از سیارات منظومه خورشیدی یافت میشود، شیمیدانان را به تلاش برای بازسازی شرایط شیمیایی دوران جوانی زمین واداشت. آنها مواد ساده را در محفظهای قرار دادند و با اتصال منبع انرژی مانند نور فرابنفش یا جرقه الکتریکی، سعی کردند رد و برقهای پیش از ظهور حیات را شبیهسازی کنند. بعد از چند هفته، سوپ قهوهای آسیبپذیری در محفظه پیدا شد که شامل مولکولهای پیچیدهتری از مولکولهای اولیه بود و مهمترین آنها آمینو اسیدها بودند که سازنده پروتئینها هستند.
پیش از این آزمایشها، وجود آمینو اسیدها به عنوان نشانهای از حیات در نظر گرفته میشد، اما حالا وجود آنها صرفاً نشاندهنده وجود چند گاز ساده و انرژی طبیعی است. اخیراً شبیهسازهای آزمایشگاهی مواد عالی مانند پورینها و پیریمیدینها را تولید کردند که اجزای سازنده مولکول ژنتیک یعنی دیانای هستند. به احتمال زیاد، سوپ بنیادین از چنین فرایندهایی به وجود آمده است.
زیستشناسان و شیمیدانان معتقدند که حدود ۳ تا ۴ هزار میلیون سال پیش، این سوپ بخشی از دریاها را تشکیل میداد. مواد عالی در نقاط مختلف مانند کفهای خورشید یا قطرههای معلق افزایش یافتند و تحت تأثیر انرژی، به هم پیوستند و مولکولهای بزرگتری را تشکیل دادند. این مولکولهای بزرگ آنقدر کمدوام بودند که باکتریها و دیگر موجودات زنده آنها را جذب یا تجزیه میکردند.
در آن زمان، مولکولهای ارگانیک بزرگ میتوانستند بدون هیچ گزندی در سوپ حیات جابهجا شوند و به صورت تصادفی مولکولی به وجود آمد که اهمیت ویژهای داشت و آن را همانندساز مینامیم. این مولکول قابلیت کپیبرداری از خود را داشت و اگرچه نامحتمل به نظر میرسید، در بازههای زمانی چند صد میلیون ساله ممکن بود. به همین خاطر، تصور مولکولی که بتواند از روی خود کپی درست کند، در دنیای ما نامحتمل به نظر میرسد.
پایداری و اشتباهات ناگزیر
به نظر میرسد که فرآیند همانندسازی مولکولها به اندازهای که در ابتدا تصور میشود دشوار نیست و کافیست که این اتفاق یک بار رخ دهد. مولکول همانندساز را میتوان به عنوان یک قالب یا الگو در نظر گرفت که از زنجیرههای پیچیدهای تشکیل شده است. این زنجیرهها از مولکولهایی ساخته شدهاند که هر یک حکم یک قطعه خانهسازی را دارند و در محیطی که مولکول همانندساز را احاطه کرده، به وفور یافت میشوند.
هر قطعه خانهسازی نسبت به قطعات مشابه خود کشش دارد و وقتی یکی از آنها در کنار مولکولهای همانندساز قرار میگیرد، به آن چسبیده و به ترتیب مشابهی قرار میگیرد. این فرآیند میتواند به صورت انباشت لایههای مختلف ادامه یابد، درست مانند تشکیل بلورها. در برخی موارد، دو زنجیر ممکن است از هم جدا شوند و هر یک به تکثیر خود ادامه دهد.
حالت پیچیدهتری نیز وجود دارد که در آن هر قطعه خانهسازی ممکن است به قطعه خاص دیگری تمایل داشته باشد. در این حالت، مولکول همانندساز به عنوان قالبی عمل میکند که نه تنها کپیهای مشابه، بلکه کپیهای متفاوتی را نیز تولید میکند. این فرآیند میتواند به صورت پوزیتیو نگاتیو یا پوزیتیو پوزیتیو باشد، اما مولکولهای دیانای امروزی از شیوه پوزیتیو نگاتیو استفاده میکنند.
با تولد مولکول همانندساز، نوع جدیدی از پایداری در جهان به وجود آمد و این مولکولها به سرعت کپیهای خود را در دریاها منتشر کردند. اما این فرآیند کپی بینقص نیست و اشتباهات ناچار رخ میدهد. این خطاها ممکن است آنقدر جدی نباشند که معنای جملات را تحت تأثیر قرار دهند، اما در روزهای قبل از ظهور صنعت چاپ، کتابها به صورت دستی رونویسی میشدند و خطاهای نسل اولی در آنها وجود داشت.
بهبودی یا آسیب؟
هر کاتبی، هرچقدر هم دقیق باشد، ناگزیر خطاهایی مرتکب میشود و برخی از این عدم تطابقها فراتر از بهبودی تعمدی در متن هستند. اگر همه کتابها از روی یک نسخه اصلی رونویسی میشدند، تغییر فاحشی در معنا رخ نمیداد، اما وقتی کاتبان از روی دیگر نوشتهها رونویسی میکنند، خطاهای جدی به وجود میآید.
خطای چاپی معمولاً چیز بدی تلقی میشود و در کپیهای اسناد انسانی، به سختی میتوان مثالی از بهبودی پیدا کرد. به عنوان مثال، ترجمه نادرست واژه عبری “زن جوان” به “باکره” پیامدهای کلانی داشت و به داستانهایی منجر شد که باکرهای حامله خواهد شد. با این حال، خطا در کپیبرداری در همانندسازی زیستی میتواند مایع بهبودی شود و وقوع خطا برای فرگشت حیات ضروری است.
دقت کپیبرداری مولکولهای همانندساز اولیه مشخص نیست، اما نوادگان امروزی آنها یعنی دیانایها، نسبت به فرآیندهای کپیبرداری انسانی وفادارترند. با این حال، دیانایها نیز گاهی خطا میکنند و همین خطاها فرگشت را ممکن میسازند. احتمالاً همانند سازهای اولیه خطاهای بیشتری داشتند و این اشتباهات روی هم انباشته میشدند.
سوپ بنیادین پر از نسخههای مختلفی از مولکولهای همانندساز بود که به یکدیگر شبیه نبودند. برخی از این انواع به طور ذاتی پایدارتر بودند و احتمال شکست کمتری داشتند. این مولکولها زمان بیشتری برای ساختن کپی از روی خود داشتند و در نتیجه، همانند سازهایی که عمر طولانیتری داشتند، بیشتر میشدند. تمایل فرگشتی به سمت عمر درازتر در جمعیت مولکولها پدید میآید.
سرعت تکثیر نیز ویژگی دیگری در میان انواع همانندسازها بود که ممکن است اهمیت بیشتری در گسترش مولکولها داشته باشد. اگر مولکولهای نوع آ به طور متوسط یک بار در هفته کپی بسازند و مولکولهای نوع ب هر ساعت یک بار، به زودی تعداد مولکولهای نوع ب به طرز قابل توجهی از نوع آ بیشتر خواهد شد، حتی اگر نوع آ عمر بیشتری داشته باشد. بنابراین، تمایل فرگشتی به نفع بارآوری بیشتر در میان مولکولها به وجود آمده است.
دقت تکثیر: کلید انتخاب طبیعی در مولکولهای همانندساز
ویژگی بعدی که در انتخاب طبیعی مولکولهای همانندساز تأثیر دارد، دقت تکثیر است. اگر مولکولهای نوع ایکس و نوع ارر دوام و سرعت تکثیر یکسانی داشته باشند، اما مولکول ایکس به طور متوسط هر ۱۰ تکثیر یک خطا داشته باشد و مولکول ار در هر ۰ تکثیر خطا نداشته باشد، بیتردید جمعیت مولکول ار بیشتر خواهد شد. در این حالت، فرزندان تغییر یافته مولکولهای نوع ایکس از جمعیت حذف میشوند.
این موضوع ممکن است با گفتههای پیشین تناقض داشته باشد، زیرا از یک سو خطاهای تکثیر پیششرط فرگشت هستند و از سوی دیگر انتخاب طبیعی به نفع وفاداری در تکثیر عمل میکند. فرگشت پدیدهای است که به طور طبیعی رخ میدهد و همانند سازها و ژنها تلاش میکنند تا جلوی آن را بگیرند.
ژاک مونو به این نکته اشاره میکند که هر کسی فکر میکند فرگشت را درک کرده است، در حالی که این موضوع پیچیدگیهای خاص خود را دارد. اگر به سوپ بنیادین نگاه کنیم، احتمالاً پر از انواع پایدار مولکولهای مختلف بوده است که عمر طولانی و دقت بالایی در تکثیر داشتند. در نتیجه، اگر دو نمونه از سوپ بنیادین در زمانهای مختلف گرفته شود، درصد مولکولهایی که طول عمر و وفاداری بالاتری دارند در نمونه دیرتر بیشتر خواهد بود.
مکانیسم فرگشت، انتخاب طبیعی است و این سؤال مطرح میشود که آیا باید اولین مولکولهای همانندساز را زنده به شمار آورد یا نه. این بحث تأثیری در واقعیت زندگی و دستاوردهای آنها ندارد. در میان مولکولهای همانندساز، رقابت برای بقا در جریان بوده است، بدون اینکه آنها از این موضوع آگاه باشند. این رقابت به طور ناخودآگاه و بدون احساسات منفی در حال وقوع بود.
کپیهای اشتباهی که به پایداری بیشتری منجر میشدند، حفظ میشدند و به سرعت تکثیر مییافتند. فرایند بهبود به شیوهای تجمیعی پیش میرفت و راههای افزایش پایداری و کاهش پایداری رقبا پیچیدهتر و کارآمدتر میشدند. برخی مولکولها حتی روشی برای شکستن مولکولهای رقیب کشف کردند و از اجزای آزاد شده برای ساخت کپیهای خود استفاده کردند.
بخش سوم خلاصه کتاب ژن خودخواه
ما ماشینهای بقا هستیم و این ماه تنها به انسانها اشاره ندارد، بلکه شامل تمام حیوانات، گیاهان، باکتریها و ویروسها نیز میشود. شمارش تعداد کل ماشینهای بقا بر روی زمین کار دشواری است و حتی در شمردن تعداد گونهها نیز با چالش مواجهایم. به عنوان مثال، تعداد گونههای حشرات حدود ۳ میلیون تخمین زده شده و تعداد حشرات شاید به تریلیونها برسد.
ظاهر ماشینهای بقا بسیار متنوع است، اما اساس شیمیایی آنها نسبتاً یکسان است و ژنهایی که در خود دارند، مشابه هستند. همه ما، از باکتریها تا فیلها، ماشینهای بقایی برای یک نوع همانندساز مولکولی به نام دیانای هستیم. راههای متنوعی برای گذران زندگی وجود دارد و ماشینهای مختلفی برای بهرهبرداری از این راهها ایجاد شدهاند.
ژنهای امروزی ممکن است همانند سازهای اولیهای باشند که در سوپ بنیادین وجود داشتهاند، اما این امکان نیز وجود دارد که مولکولهای متفاوتی باشند. دیانای به طور بلامنازع زمام امور را در اختیار دارد. این مولکول از یک جفت زنجیره نوکلئوتیدی تشکیل شده که به شکل مارپیچ مضاعف در هم تنیدهاند. نوکلئوتیدها از چهار نوع جزء سازنده متفاوت تشکیل شدهاند که ترتیب قرارگیری آنها تفاوت ایجاد میکند.
بدن انسان به طور متوسط از حدود ۱۰۰ میلیون میلیون سلول تشکیل شده و هر یک از این سلولها کپی کاملی از دیانای بدن دارند. دیانای مجموعه دستورالعمل برای ساخت بدن است که با الفبای نوکلئوتیدی نوشته شده است. نقشههای معماری بدن انسان متشکل از ۴۶ جلد است که به هر یک از این جلدها کروموزوم گفته میشود.
تکثیر دیانای از زمان آغاز حیات بیوقفه در حال وقوع بوده و مولکولهای دیانای در این امر تبهر یافتهاند. زمانی که نطفه شما منعقد شد، تنها یک سلول بودید که نسخه اولیه از نقشههای معماری را در خود داشت. این سلول به دو سلول تقسیم شد و به همین ترتیب تعداد سلولها به میلیونها و میلیاردها رسید.
نکته مهمتر این است که اگر دیانای واقعاً مجموعه نقشه برای ساخت یک بدن است، این نقشهها چگونه اجرا میشوند و به بافت بدن ترجمه میشوند؟ دیانای به طور غیرمستقیم بر ساخت ملکولی دیگر یعنی پروتئین نظارت میکند.
تأثیر دیانای بر ساخت پروتئین و کنترل فرآیندهای سلولی
پروتئینها مثالهای متعددی از مولکولهای مختلف هستند که پیامهای رمزنگاری شده دیانای را به الفبای آمینو اسیدها ترجمه میکنند. ساخت پروتئین اولین گام در تشکیل بدن است و نه تنها بافت فیزیکی بدن را تشکیل میدهد، بلکه تمام فرآیندهای شیمیایی داخل سلول را کنترل میکند. این فرآیندها به طور غیرمستقیم تحت تأثیر ژنها قرار دارند و ویژگیهای اکتسابی به صورت موروثی منتقل نمیشوند. هر نسل از نو شروع میکند و بدن ابزاری برای حفظ تغییرات ژنهاست.
ژنها مسئول حفظ بقای خود در آینده هستند و انتخاب طبیعی به نفع ژنهایی عمل میکند که در کنترل رشد رویان مهارت دارند. این انتخاب طبیعی به صورت کورکورانه و بدون آگاهی از قبل انجام میشود. ژنها به سادگی وجود دارند و ویژگیهای تعیینکننده طول عمر و بارآوری آنها پیچیده است.
در سالهای اخیر، همانند سازها در فناوری ماشین بقا پیشرفتهایی حاصل شده است. ویژگیهای اجتماعی همانند سازها به شدت برجستهاند و یک ماشین بقا حامی هزاران ژن است. تأثیر هر ژن به تعامل با دیگر ژنها بستگی دارد و برخی ژنها به عنوان ژنهای ارشد عمل میکنند.
استفاده از واژه ژن به دلیل پدیده آمیزش جنسی معنا پیدا میکند. تولید مثل جنسی ژنها را مخلوط میکند و هر بدن صرفاً حاملی برای ترکیب ژنهاست. این ترکیب ژنها عمر کوتاهی دارد، اما خود ژنها به صورت بالقوه عمر طولانیتری دارند.
نقشههای ساخت بدن انسان در ۴۶ جلد آماده است که از ۲۳ جفت کروموزوم تشکیل شدهاند. هر هسته سلول دو مجموعه مجزا از نقشههای ساختمانی دارد که میتوان آنها را جلد به جلد نامید. این پیچیدگیها در ساختار ژنها و نحوه تعامل آنها با یکدیگر، درک عمیقتری از فرگشت و بقای ژنها را فراهم میکند.
نقش کروموزومها در وراثت
هر کروموزوم را از یکی از والدین دریافت میکنیم که در بیضه یا تخمدان آنها سرهمبندی شده است. میتوان با میکروسکوپ به ۴۶ کروموزوم داخل هر سلول نگاه کرد و کروموزومهای شماره ۲۳ را که از پدر و مادر دریافت کردهایم تشخیص داد. جفت کروموزومها به لحاظ فیزیکی ممکن است در نزدیکی یکدیگر نباشند، اما از نظر اطلاعاتی، هر صفحه از جلدی که از پدر آمده، جایگزینی مستقیم برای صفحهای از جلدی که از مادر آمده است دارد.
به عنوان مثال، صفحه ۶ از جلد ۱۳ آ و صفحه ۶ از جلد ۱۳ ب هر دو درباره رنگ چشم هستند، اما ممکن است یکی قهوهای و دیگری آبی باشد. وقتی که توصیههای این صفحات متفاوت باشد، بدن ممکن است بر اساس یکی از آنها عمل کند. ژن مغلوب به ژنی گفته میشود که نادیده گرفته میشود و ژن قالب به ژنی که برتری دارد. در این مثال، ژن چشمهای قهوهای بر ژن چشمهای آبی قالب است.
زمانی که دو ژن بر سر یک ویژگی رقابت میکنند، به آنها دگره میگوییم. تصور کنید که برگههای جلدهای مختلف در یک کلاسور قرار دارند و میتوان آنها را جابهجا کرد. هر فرد دو جلد از کروموزوم ۱۳ را دارد و میتواند حداکثر دو دگره برای یک ویژگی داشته باشد.
ژنهای ما در زمان لقاح به ما اختصاص داده میشوند و نمیتوانیم از استخر ژنی که در جمعیت وجود دارد، انتخاب کنیم. با این حال، از لحاظی میتوان ژنهای یک جمعیت را به عنوان یک استخر ژنی در نظر گرفت. این ایده انتزاعی مفید است زیرا آمیزش جنسی ژنها را ترکیب میکند و به صورت دقیق سازماندهی شده است. در واقع، فرآیندی شبیه به جدا کردن و جابهجا کردن صفحات کلاسوری در این استخر ژنی به وقوع میپیوندد.
تقسیم سلولی
تقسیم سلولی معمولی که به آن میتوز میگوییم، به دو سلول تقسیم میشود و هر سلول کپی کاملی از ۴۶ کروموزوم دریافت میکند. اما نوع دیگری از تقسیم سلولی وجود دارد به نام میوز که فقط در تولید سلولهای جنسی اسپرم و تخمک رخ میدهد. در این نوع تقسیم، سلولهای جنسی تنها ۲۳ کروموزوم دارند که نصف تعداد کروموزومهای معمولی است. این موضوع باعث میشود که در زمان لقاح، ترکیب کروموزومها راحتتر صورت گیرد.
تقسیم میوز در بیضهها و تخمدانها اتفاق میافتد و یک سلول با ۴۶ کروموزوم به دو سلول جنسی با ۲۳ کروموزوم تبدیل میشود. مهم است که یک اسپرم یا تخمک هر دو کپی از یک کروموزوم را نداشته باشد و ترکیب کروموزومها به صورت تصادفی و منحصر به فرد انجام میشود. در واقع، صفحات کروموزومها از یکدیگر جدا شده و در جایگاههای متناظر خود قرار میگیرند. این فرآیند به نام همبری یا کراسینگ اوور شناخته میشود و نقش مهمی در تنوع ژنتیکی دارد.
در نهایت، هر اسپرم یا تخمک یک ترکیب منحصر به فرد از ژنها را به ارث میبرد که ناشی از ترکیب ژنهای پدری و مادری است. این ترکیب به صورت تصادفی و با تغییر مکان تکههای کروموزومها انجام میشود. در این فرآیند، ژنها به صورت زنجیرهای از نوکلئوتیدها نوشته میشوند و دستورالعملهای رمزی برای ساخت پروتئینها را تشکیل میدهند. واژه سیترون برای اشاره به واحدی که چنین تعریفی دارد به کار میرود و فرایند همبری مرز بین سیترونها را نادیده میگیرد.
فرایند همبری
فرآیند همبری به این صورت است که نوارهای کروموزومهای مادری و پدری را برمیداریم و قسمتهایی را که با هم متناظرند، جایشان را عوض میکنیم. واژه “ژن” در این متن به معنای خاصی اشاره دارد و تعریف دقیقی از آن وجود ندارد. جیس ویلیامز تعریف میکند که ژن هر قطعهای از مواد کروموزوم است که به عنوان یک واحد در انتخاب طبیعی به کار میرود. این تعریف به وفاداری به اصل کپی اشاره دارد و طول عمر ژن را به عنوان یک واحد ژنتیک توصیف میکند.
هرچه یک واحد ژنتیک کوچکتر باشد، احتمال بقای آن در نسلهای متمادی بیشتر است. مثلاً اگر یک واحد ژنتیک بزرگ باشد، احتمال گسست آن در هر تقسیم میوز بیشتر است. در حالی که یک واحد کوچکتر احتمال بیشتری برای زنده ماندن دارد. این واحدهای ژنتیک ممکن است از نیاکان قدیمیتر به ارث رسیده باشند و در نسلهای آینده بدون تغییر باقی بمانند.
همچنین، جهش نقطهای و وارونگی نیز از دیگر فرآیندهای نادر هستند که میتوانند به تغییرات ژنتیکی منجر شوند. جهش نقطهای به خطا در چاپ یک حرف در ژن اشاره دارد و وارونگی به تغییر مکان قسمتی از کروموزوم اشاره دارد. این تغییرات میتوانند پیامدهای طولانیمدت و مهمی داشته باشند.
بخش پنجم خلاصه کتاب ژن خودخواه
اگر بخواهیم دقیقتر نگاه کنیم، عنوان “ژن خودخواه” برای این کتاب مناسبتر از “کروموزوم خودخواه” است، زیرا ژن به عنوان تکهای کوچک از کروموزوم میتواند چند نسل دوام بیاورد. در اینجا، ژن را به عنوان واحد بنیادی انتخاب طبیعی در نظر میگیرم. انتخاب طبیعی به معنای تفاوت در بقای موجودات است، اما برای اینکه این تفاوت تأثیرگذار باشد، باید این موجودات به صورت کپیهای فراوان وجود داشته باشند و حداقل تعدادی از آنها در طول زمان بقا پیدا کنند.
گرگور مندل نشان داد که میتوان با واحدهای وراثت به عنوان ذرات مستقل برخورد کرد، اما امروزه میدانیم که این رویکرد سادهانگارانه است. ژنها هر از گاهی گسسته میشوند، اما به ندرت از هم جدا میشوند. یک ژن به صورت دست نخورده از پدربزرگ یا مادربزرگ به نوه میرسد و بدون مخلوط شدن با ژنهای دیگر از نسل میانجی عبور میکند.
اگر ژنها پیوسته با هم مخلوط میشدند، انتخاب طبیعی به شکلی که درک میکنیم ناممکن میشد. داروین نگران این موضوع بود، اما او هرگز نتوانست از کشف مندل مطلع شود. یکی دیگر از ویژگیهای ژن این است که پیر نمیشود و احتمال مرگ آن در گذر زمان تغییر نمیکند. ژنها با انتقال از بدنی به بدن دیگر، به نسلهای بعدی منتقل میشوند و در این فرایند، بدنها را به شیوه خاص خود تغییر میدهند. به همین دلیل، ژنها به عنوان نوعی هسته ژنتیکی تعریف میشوند که صفت نامیرایی شایسته آنهاست، در حالی که افراد تنها چند دهه زنده میمانند. امید به زندگی ژنها باید بر حسب هزاران و میلیونها سال سنجیده شود.
ژنها: واحدهای پایدار انتخاب طبیعی
فرد به اندازهای واحد ژنتیک بزرگ و کمعمر است که نمیتوان آن را واحدی قابل توجه برای انتخاب طبیعی دانست. گروهی از افراد نیز به عنوان واحدهای بزرگتر، از منظر ژنتیک پایدار نیستند و در گذر زمان هویت خود را از دست میدهند. جمعیتها به اندازه کافی پایدار نیستند تا به عنوان واحدی از انتخاب طبیعی در نظر گرفته شوند. افراد، به عنوان موجودات فانی، نیز به همین صورت هستند و به مرور زمان تغییر میکنند.
تولید مثل جنسی به معنای تکثیر نیست، زیرا شریک جنسی هر فرد بر نسلهای آینده او تأثیر میگذارد. فرزندان تنها بخشی از ویژگیهای والدین را به ارث میبرند و افراد به خودی خود پایدار نیستند. ژنها، در عوض، به عنوان واحدهای پایدار و جاودانه شناخته میشوند. عمر یک مولکول دیانای کوتاه است، اما میتواند در قالب کپیهای از خود میلیونها سال دوام بیاورد.
هدف این است که ویژگیهای یک واحد موفق انتخاب طبیعی را بررسی کنیم. این ویژگیها شامل طول عمر، بارآوری و وفاداری در تکثیر هستند. ژن به عنوان بزرگترین واحدی که این ویژگیها را دارد، تعریف میشود. هرچند که ژنها ممکن است میلیونها سال بقا پیدا کنند، بسیاری از آنها از نسل اول خود فراتر نمیروند و موفقیت آنها به شانس و ویژگیهای ضروری بستگی دارد.
کنترل ژنها
یک ژن موفق بر روی رشد و بقای موجوداتی که در آنها حضور دارد تأثیر میگذارد و میتواند به آنها کمک کند تا از خطرات فرار کنند. در نهایت، ویژگیهایی که یک ژن خوب باید داشته باشد، باید مورد بررسی قرار گیرد تا مشخص شود که چه ویژگیهایی میتواند نشاندهنده یک ژن بد یا کمعمر باشد.
برنامهنویسهای رایانه تنها میتوانند ماشینهای بقا را از قبل آماده کنند و پس از آن، ژنها هیچ کنترلی بر روی آنها ندارند. این به خاطر تأخیرات زمانی است که مانع از دخالت مستقیم آنها میشود. برای نشان دادن این فرایند، مثالی از داستان علمی تخیلی “آندرومدا” میزنیم. تمدنی در آندرومدا با فاصله ۲۰۰۰ سال نوری از زمین، به دنبال گسترش فرهنگ خود است. سفر مستقیم به زمین ممکن نیست، بنابراین آنها تصمیم میگیرند از امواج رادیویی برای ارتباط استفاده کنند. اما این امواج با تأخیر به زمین میرسند و برقراری مکالمه را غیرممکن میکند.
در این داستان، آندرومداها پیامهایی حاوی دستورالعملهای رمزی برای ساخت یک رایانه غولپیکر ارسال میکنند. اما آنها هیچ کنترلی بر روی عملیات لحظه به لحظه رایانه ندارند و نمیدانند آیا رایانه ساخته شده است یا نه. این رایانه تصمیمات خود را به تنهایی میگیرد و به دلیل فاصله ۲۰۰ ساله، نمیتواند از آندرومداها دستور بگیرد.
ژنها نیز مشابه آندرومداها عمل میکنند. آنها نمیتوانند به طور مستقیم بر روی موجودات زنده کنترل داشته باشند، اما میتوانند دستورالعملهایی برای ساخت مغز و کنترل رفتار موجودات ارائه دهند. این کنترل به صورت نظارت بر سنتز پروتئین انجام میشود و سرعت آن کند است. در حالی که واکنشهای سریع در موجودات زنده به سرعت انجام میشود، ژنها باید از قبل برای شرایط مختلف برنامهریزی کنند.
در نهایت، ژنها باید مغز را طوری برنامهریزی کنند که تصمیماتی بگیرد که به بقا کمک کند. این تصمیمات به نوعی قمار است، زیرا هر انتخابی میتواند عواقب متفاوتی داشته باشد. ژنها باید پیشبینی کنند که چه خطراتی ممکن است موجودات را تهدید کند و بر اساس آنها تصمیمگیری کنند. در این راستا، میتوانیم قماربازان سنگین و سبک را در میان حیوانات تصور کنیم، جایی که نرها ممکن است قماربازان پرریسک و مادهها سرمایهگذاران محافظهکار باشند.