فهرست مندرجاتحیات
پيدايش و تكامل
- پیشگفتار
- حیات چیست؟
- ساختار سلولی
- ژن چیست؟
- تحول و تكامل حیات در زمین
- نظریه‌ی داروین
- انتخاب طبیعی
- يادداشت‌ها
- پی‌نوشت‌ها
- جُستارهای وابسته
- سرچشمه‌ها
[قبل] [بعد]
اگر انسان‌ها از شگفتی‌هایی كه تنها در یك سلول زنده وجود دارد و مسیری كه یك انسان در فرایند پیدایش طی كرده است، آگاه بودند و می‌دانستند كه هر انسان موجودی است یگانه و منحصر به‌فرد، هرگز خونی را بر زمین نمی‌ریختند و حیاتی را نابود نمی‌كردند. در این صورت، جنگ و فقر به‌وجود نمی‌آمد و انسان‌ها با توانایی‌های شگرف خود، و با روش‌هایی هوشمندانه فقر و جهل و جرم را نابود كرده جامعه‌ای انسانی برای خود و در طبیعتی زیبا و سالم بهشتی نقد برای همه موجودات فراهم می‌آوردند. آیا برای رسیدن به چنان روزی راهی جز آگاهی و آگاه شدن فرد فرد انسان‌ها به عظمت آنچه تنها و تنها در یك سلول زنده می‌گذرد می‌شناسید؟ اگر به همه انسان‌ها اندكی فیزیك و نجوم، كمی زیست‌شناسی، چند صفحه تاریخ و قدری ادبیات و هنر بیاموزیم، تاریكی و جهل و جنگ سرنوشتی جز نابودی نخواهند داشت.
[↑] پیشگفتار
دانشمندان به‌دلایلی كه بیان خواهد شد، بر این باورند كه جهان ما و آنچه متعلق بدان هست حتی زمان و مكان حدود ۱۴ میلیارد سال قبل ایجاد شده است. و البته بنا بر برخی نظرات شاید این جهان تنها یكی از جهان‌های بسیار زیاد دیگر باشد كه البته شاید درك این مسایل برای اغلب ما كار آسانی نباشد. اما برای آگاهی بر آنچه در جهان دانش می‌گذرد همیشه نیاز نیست تا رنج تحصیل در رشته‌های دشواری چون ریاضی فیزیك، شیمی، زیست‌شناسی، نجوم و غیره را تحمل كرد و در بسیاری موارد كافی است در هر رشته و حرفه و فنی كه قرار داریم به‌عنوان كسب معلومات عمومی به‌سخن‌های ساده بیان شده دانشمندان رشته‌های مختلف علوم نیز گوشی فرا دهیم و ضمن تقدیر تلاش آن‌ها در به‌دست‌آورن پاسخ پرسش‌های مشترك همیشگی ذهن انسان در شادی آْگاه‌شدن با آنان شریك شویم. درست همان‌گونه كه بسیاری از ما نمی‌دانیم و لازم هم نیست كه بدانیم كه تلفن همراهمان و یا ماهواره و تلویزیون خانه‌‌ی‌مان چگونه كار می‌کنند؛ اما آن‌ها و سازندگان آن‌ها را باور داریم و از این وسایل استفاده می‌کنیم.
در شگفتی‌های جهان هستی (۱٣٨۵) با ابعاد جهان و تعداد عظیم تمدن‌های هوشمندی كه می‌تواند در آن وجود داشته باشد و این‌که چه بسا این تمدن‌ها بیایند و بروند بدون آن‌که از وجود یكدیگر نیز آگاه شوند آشنا شدیم. اكنون به‌صورت ویژه به‌مسیله پیدایش حیات و تكامل آن در سیاره خودمان زمین خواهیم پرداخت.[۱]
انسان ابتدا با مشاهده آن‌که برخی موجودات زنده مانند كرم‌ها از لجن بیرون می‌آمدند و یا گیاهانی كه از خاك سر بیرون می‌آوردند، معتقد شده بود كه چیزی به‌نام تولید خود به‌خودی وجود دارد. ارسطو در ٣۴٠ سال قبل از میلاد اولین متفكری بود كه در این مورد اندیشید و به‌پیدایش خود به‌خودی جانوران معتقد بود. چیزی كه تنها آزمایشات قاطع پاستور در بیش از دو هزار سال بعد بطلان آن را ثابت كرد.
تا نیمه اول قرن شانزدهم میلادی، علوم طبیعی رشد زیادی نكرده بودند و آنچه در پدیده‌های طبیعی حرف اول و آخر را می‌زد، نظرات و باور‌های مذهبی بود. سن عالم و تشكیل حیات همان بود كه مذاهب می‌گفتند. اما سرانجام تحقیقات كپرنیك زمین را از مركزیت جهان خارج كرد و آشكار كرد كه نه تنها زمین مركز جهان نیست كه خود به‌گرد خورشید می‌گردد. سپس گالیله و كپلر كار او را تكمیل كردند و بالاخره كانت، نظریه ابدیت منظومه شمسی را نیز باطل كرد و ثابت كرد منظومه شمسی نیز روزی وجود نداشته است و در اواخر قرن ۱۹، هانس اولبرس، دریافت كه اگر عالم نامتناهی می‌بود، آسمان شب می‌بایست چون روز درخشان می‌بود و بنابراین با قاطعیت اعلام كرد كه جهان ما نامتناهی نیست. شما نیز در ذهن خود به‌این مسئله بیندیشید. اگر پاسخ را نیافتید با مراجعه به‌بخش نجوم پاسخ را مطالعه كتید. در سال ۱٨۴٠، ساختمان سلول موجود زنده به‌عنوان واحد ساختمانی كشف و بررسی شد و بیست سال پس از آن تولید مثل جنسی با استفاده از سلول‌های اسپرم و تخمك نیز توضیح داده شد و در دهه اخیر فناوری پیشرفته در علم ژنتیك تمامی كدهای ژنتیكی انسان را نیز شناسایی كرد. همچنین مشخص شد كه زمین نیز روزی كره‌ای آنچنان گداخته بوده است كه هیچ حیاتی نمی‌توانست در آن وجود داشته باشد. پس اینك می‌بایست به این سوال پرداخته می‌شد كه پس منشأ حیات بر روی زمین چیست؟ و چگونه پس از سردشدن زمین حیات در آن تشكیل شده است. در بعد كیهانی نیز اندیشه‌های انشتین و كشفیاتی كه پس از آن صورت گرفت تصور انسان از اندازه جهان و نحوه پیدایش و سن آن‌را به‌كلی تغییر داد. در زمینۀ حیات ابتدا تصور می‌شد حیات از سایر نقاط كیهان به‌زمین آمده است. اما وقتی معلوم شد كه در فضای بین ستاره‌ای امواجی بس هولناك برای حیات وجود دارند كه هیچ موجود زنده‌ای را قدرت تحمل آن نیست، این نظریه هم كنار گذاشته شد. تا آن‌که پیشرفت هم‌زمان علوم بسیاری از جمله فیزیك شیمی و زیست‌شناسی باعث شد دانشمندان بتوانند در آزمایشگاه شرایط زمین را در میلیاردها سال قبل شبیه‌سازی كرده و موفق شوند كه اولین مواد آلی لازم برای تشكیل حیات را به‌صورت دستی (مصنوعی) ایجاد كنند. توجه كنید كه از تهیه اولین و ساده‌ترین مواد لازم بهكار رفته در یك سلول زنده تا ساختار بسیار پیچیده و شگفت‌انگیز اولین سلول زنده و یا باكتری كه طبیعت برای آن چند میلیارد سال وقت صرف كرده است، مراحلی وجود دارد كه هنوز جزو پرسش‌ها و معماهای دانش زیست‌شناسی است و یكی از دشواری‌های كشف آن نیز این است كه آثاری از این دوران به‌جا نمانده و یا كشف و دسترسی به آن‌ها در توان فعلی بشر نیست. حال آن‌که از مراحل تحول ساده‌ترین موجودات تك سلولی تا پیچیده‌ترین آن یعنی خود ما مدارك زیادی باقی مانده است كه دانش فعلی ما نیز به استناد این شواهد و مدارك می‌باشد. مدارك و شواهدی كه داروین در سال ۱٨۵۹ با مشاهده و مطالعه آن‌ها نظریه جنجال‌برانگیز خود را مطرح ساخت. در واقع اگر قرار باشد وقایع هر یك میلیون سالی كه بر سیاره زمین گذشته است را در یك صفحه از كتابی بنویسیم، كتابی با ۴۵٠٠ صفحه خواهد شد كه پیدایش ما انسان‌ها در آخرین صفحه این كتاب قرار خواهد گرفت ضمن آن‌که مدارك مورد استناد ما از پیدایش و تحول حیات نیز اغلب تنها در پنج صفحه آخر این كتاب قرار دارند. اما نظریه داروین روزبه‌روز بیشتر مورد تأیید قرار می‌گیرد و در واقع اكنون از اركان پذیرفته شده دانش زیست‌شناسی می‌باشد كه در همه سطوح علمی تدریس می‌شود. اما اكنون لازم است تا قبل از آن‌که دقیق‌تر وارد بررسی مبحث تشكیل حیات و تكامل آن شویم و بیشتر در مورد این نظریه جنجالی بدانیم، كمی با برخی مطالب پایه‌ای در جهان دانش البته در سطح اطلاعات عمومی آشنا شده و یا آن‌ها را مجدداً مرور كنیم. زیرا برای درك بهتر برخی مطالبی كه بیان خواهد شد، به‌خاطر داشتن این مطالب پایه، اهمیت خواهد داشت.
می‌دانیم كه همه اجسام از اتم‌ها تشكیل می‌شوند واژه اتم نیز به‌معنای تجزیه‌ناپذیر می‌باشد و حدود ۴٠٠ سال قبل از میلاد توسط دموكریتوس فیلسوف یونانی بهكار رفته است. او معتقد شده بود مواد از ذرات بینهایت ریز و تجزیه‌ناپذیری تشكیل شده‌اند و آن‌ها را اتم نامید. اما ٢٣٠٠ سال بعد یعنی در قرن ۱۹ میلادی بود كه رادفورد انگلیسی موفق شد در آزمایشگاه این مطلب را عملاً كشف و اثبات كند. (چگونه؟) اما پروتون‌ها و نوترون‌ها نیز خود از اجزا كوچك‌تری تشكیل شده‌اند كه ذرات بنیادی نامیده می‌شوند. از جمله كوارك‌ها. دانشمندان توانسته‌اند در شتابدهنده‌های غول‌آسا پروتون‌ها و نوترون‌ها را شكسته و آن‌ها را به‌اجزای تشكیل‌دهنده‌شان تبدیل كنند و تا كنون شش نوع كوارك نیز شناخته شده است كه كوارك‌های بالا و پایین از آن جمله هستند كه از جمله پایدارترین انواع كوارك نیز هستند.
پس از هیدروژن عنصر بعدی هلیوم می‌باشد كه دارای دو الكترون و دو پروتون می‌باشد (آن اشعه آلفایی كه در آزمایش رادفورد از آن صحبت شد، همان هسته اتم هیلیوم می‌باشد. حال آن‌که اشعه بتایی كه از آن سخن به‌میان آمد، از جنس الكترون می‌باشد و اشعه گاما نیز كه مانند نور مریی خاصیت الكتریكی ندارد از جنس اشعه ایكس می‌باشد). كربن دارای ٦ الكترون می‌باشد و این خاصیت باعث می‌شود كربن بتواند در طیف وسیعی از پیوند‌های شیمیایی شركت كند و تركیبات متنوع و پیچیده لازم برای حیات را به‌وجود آورد. همه عناصری كه در طبیعت می‌شناسیم از جمله آهن در اثر حوادث عظیم كیهانی و در خارج از زمین ایجاد شده‌اند كه به‌آن اشاره خواهد شد. آهن دارای ٢٦ پروتون و سرب نیز دارای ٨٢ پروتون می‌باشد. اما اگر عنصری دارای تعداد پروتون‌های بیش از این باشد دیگر عنصر پایداری نخواهد بود و دارای خاصیت رادیو اكتیو می‌شود یعنی از آن عنصر تشعشعاتی خارج می‌شود از جمله اورانیوم كه دارای ۹٢ پروتون (و ۱۴٦ نوترون می‌باشد ولذا جرم اتمی آن ٢٣٨ می‌باشد) عنصر معروف و شناخته شده‌ای است كه خاصیت رادیو اكتیوبی دارد. یعنی امواج الفا بتا و گاما ساطح می‌کند. دلیل خاصیت رادیو اكتیو این است كه وقتی تعداد پروتون‌های داخل هسته اتم از ٨٣ بیشتر باشد عنصر به‌نوعی تحت فشار می‌باشد و لذا تمایل دارد تا با كم‌كردن وزن خود به‌حالت پایداری برسد. بنابراین در هسته آن‌ها واكنش‌هایی رخ می‌دهد و در واقع آن اتم می‌شكند و به‌اتم كوچك‌تری اما پایدار تبدیل می‌شود. در اثر این شكستن انرژی و نیز برخی ذرات كم جرم آزاد می‌شوند. امواجی كه در این حالت از اتم خارج می‌شود همان امواج الفا و بتا و گامایی هستند كه از آن‌ها قبلاً نام بردیم كه می‌تواند برای وجودات زنده بسیار خطرناك باشند. شاید ندانید كه در ساخت توری چراغ زنبوری‌های قدیم و چراغ گاز‌های جدید از موادی استفاده می‌شود كه رادیو اكتیو هستند. توری این چراغ‌هاپس از استفاده به پودر سفیدی تیدیل می‌شود كه به‌شدت رادیو اكتیو است. در گذشته این پودر سفید را در سوراخ دندان قرار می‌دادند تا درد دندان را كاهش دهد. دلیل كم‌شدن درد دندان نیز بمباران عصب دندان توسط امواج رادبو اكتیو می‌باشد.
اتم‌هایی كه تعداد پروتون برابری داشته باشند اما تعداد نوترون‌های‌شان فرق كند، ایزوتوپ نامیده می‌شوند. مثلا اتم هیدروژن معمولی تنها یك پروتون در هسته دارد و نوترون ندارد. اما اتمی نیز وجود دارد كه فقط یك پروتون دارد. بنابراین هیدروژن می‌باشد. اما چون یك نوترون هم دارد پس می‌گوییم آن عنصر ایزوتوپ هیدروژن است كه دو تریوم نامیده می‌شود.
اتم‌های یك عنصر می‌توانند با هم تركیب‌شده و یك ملكول را بسازند. مثلا اكسیژن به‌صورت تك اتمی وجود ندارد بلكه همواره دو اتم اكسژن با هم پیوند ایجاد كرده و ملكول اكسیژن را تشكیل می‌دهند. ملكول‌های مختلف نیز می‌توانند با هم و یا با اتم‌های دیگر تركیب شده و مواد مختلف را به‌وجود آورند. مثلا آب از تركیب دو ملكول هیدروژن و یك ملكول اكسیژن آب به‌دست می‌آید.
همان‌طور كه گفته شد. كربن دارای ٦ الكترون می‌باشد كه ۴ الكترون آن در لایه ظرفیت بوده و در تركیبات مختلف شركت می‌کنند. به‌عنوان مثال چهار اتم هیدروژن می‌توانند با یك كربن تركیب شده و گاز معروف متان را به‌وجود آورد كه ساده‌ترین تركیب آلی می‌باشد؛ یعنی تركیبی كه فقط حاصل واكنش‌های حیاتی موجودات زنده می‌باشد. این‌هم بوتان نام دارد كه حاصل تركیب ۴ اتم كربن و ۱٠ اتم هیدروژن است. به دلایلی كه درحوزه این گفتار نیست، ساختار و شكل تركیبات كربنی می‌توانند بسیار متنوع باشند. حتی همین ملكول ساده بوتان می‌تواند به‌این شكل هم تشكیل شود و این خاصیت باعث می‌شود كربن بتواند در طیف وسیعی از پیوند‌های شیمیایی شركت كند و تركیبات متنوع و پیچیده لازم برای حیات را به‌وجود آورد. این ملكول قند گلوكز است و از تركیب ٣٠٣٢ اتم كربن ۴٨۱٦ اتم هیدروژن ٨٧٢ اتم اكسژن ٧٨٠ اتم نیتروژن ٨ اتم گوگرد و ۴ اتم آهن یك ملكول هموگلوبین به‌وجود می‌آید كه عامل انتقال اكسیژن در خون می‌باشد و حتماً نام آن‌را زیاد شنیده‌اید. و c55h72o5n4mg هم كلروفیل یا همان سبزینه گیاهان است. آنزیم‌ها هم گروه خاصی از پروتین‌ها هستند.
اما از جمله تركیبات آلی بسیار مهم و شگفت‌آوری كه در بدن همه موجودات زنده یافت می‌شود، موادی موسوم به اسیدهای نوكلییك هستند كه در همه اشكال حیات از ویروس‌ها گرفته تا آدمی شباهت‌های بسیار زیادی دارند و كار آن‌ها نیز كنترل پدید‌های اساسی حیات موجود زنده می‌باشد و ضمناً این تركیبات عامل تولید مثل و انتقال صفات از یك نسل به نسل دیگر می‌باشد. اسیدهای نوكلیك خود از سه بخش تشكیل می‌شوند كه یكی از این سه بخش یكی از چهار ماده آلی دیگری است كه باز آلی نامیده می‌شوند. این چهار باز آلی یعنی «آدنین گوانین سیتوزین و تیمین» را با حروف A G C T نشان می‌دهند. تمامی كدهای ژنتیكی همه موجودات زنده و یا به‌عبارتی دستورات مبنی بر این‌که هر موجودی چگونه ساخته شود با استفاده از تركیب همین چهار ماده ساخته می‌شوند كه در جای خود توضیح داده خواهد شد.
اكنون بد نیست اگر كمی هم در مورد برخی از روش‌هایی كه دانشمندان استفاده می‌کنند چیزهایی بدانیم مثلاً بد نیست بدانیم كه آن‌ها از كجا می‌دانند جهان ما حدود ۱۴ میلیار سال قبل و در اثر یك انفجار بزرگ ایجاد شده است و یا آن‌که چگونه می‌دانند كه سن برخی سنگ‌ها و فسیل‌ها و یا حتی سیاره زمین چقدر است و یا در فلان ستاره و یا سیاره چه عناصری وجود دارد؛ زیرا دانستن این مطالب اعتماد خاطر بیشتری در ما ایجاد می‌کند و شاید باعث شود این‌بار كه به‌یك رمال و جن‌گیر و... برخورد كردیم و از آن‌ها چیزی شنیدیم حداقل برای یك‌بار هم كه شده از آن‌ها هم بپرسیم كه چرا و چگونه؟! (متاسفانه بسیاری از انسآن‌ها وقتی از رمال‌ها و جن‌گیر‌ها و جادو گرها چیزی می‌شنوند، آن‌را به‌سادگی و بدون چون و چرا می‌پذیرند اما پای دانشمندان كه وسط می‌آید، هزار دلیل و مدرك هم گاهی اثری ندارد).
به چه دلیل دانشمندان می‌گویند جهان حدود ۱۴ میلیارد سال قبل از یك انفجار به‌وجود آمده است و اكنون نیز در حال انبساط می‌باشد؟
دانشمندی به‌نام هابل مدت‌ها حركت كهكشان‌ها را تحت نظر گرفته بود. او در سال ۱۹٢٠ میلادی متوجه شد كه همه این كهكشان‌ها نسبت به‌سالیان قبل از ما و از یكدیگر دور شده‌اند و هر سال نیز دورتر می‌شوند. چیزی كه فرضیه نسبیت انشتین نیز در پنج سال پیش‌بینی می‌كرد؛ اما چون این امر به‌نظر انشتین امری عجیب و محال می‌آمد و با باورها و پیش‌ذهن‌های او در تضاد بود، او عمداً در فرمولش آن‌را نادیده گرفت و عاملی برای حذف قرار داد. امری كه بعد‌ها به‌عنوان بزرگ‌ترین اشتباه زندگی‌اش یاد كرد. (می‌بینید كه قدرت باورها و پیش ذهن‌هایی كه در ما انسآن‌ها وجود دارد، به‌چه‌اندازه قوی می‌باشد) پس هابل متوجه شد كه جهان در حال گسترش است و عجیب‌تر این‌که كهكشان‌های دورتر با سرعت بیشتری هم از ما دور می‌شوند. او هوشمندانه این حركت را معكوس كرد یعنی با خود اندیشید كه اگر این كهكشان‌ها و اجرام طی این چند سال این اندازه و با این سرعت از هم دور شده‌اند پس در سالیان قبل نزدیك‌تر بوده‌اند و پرسید كه آن‌ها هزاران و میلیاردها سال قبل در كجا بوده‌اند. بر این اساس مشخص شد كه در حدود ۱۴ میلیارد سال (به‌صورت دقیق ۱٣،٧) قبل همه این اجرام در یك نقطه متمركز بوده‌اند. البته تصور نكنید كه نقطه‌ای وجود داشته است كه مثلاً ما یا دیگرانی می‌توانستیم از آن‌جا این نقطه بسیار فشرده و پر انرژی را ببینیم و انفجار ظهور عالم را هم مشاهده كنیم. یعنی آن‌گونه كه در همین تصاویر هم مشاهده می‌کنید. بلكه وقتی همه جهان را حتی فضا و زمان را در آن نقطه متمركز می‌کنیم دیگر مكان و زمان و جهانی وجود ندارد كه از آن نفطه نظاره‌گر انفجار آغازین و توسعه آن جهان باشیم و در واقع ما به‌عنوان بیننده،خود در همان لحظه خلق و با آن انفجاربزرگ به‌بیرون پرتاب شده‌ایم كه البته كاربرد واژه بیرون هم دیگر بی‌معنی و اشتباه است. اما برای درك موضوع ناچار به‌استفاده از آن هستیم. و البته درك این مسئله آسان نیست اما شاید مثال بادكنك در حال انبساط كمك خوبی برای درك گسترش جهان باشد. روی یك بادكنك كه فرضاً می‌تواند تا هر اندازه بزرگ شود با ماژیك چند نقطه بگذارید. سپس باد كنك را باد كنید. متوجه می‌شوید كه این نقاط در حال دور شدن از هم هستند و هر چه بادكنك بزرگ‌تر شود، این نقاط هم سریعتر از هم دور می‌شوند. ضمناً در نظر بگیرید كه جایی به‌جز این بادكنك هم وجود ندارد. برای موجودات دو بعدی ساكن بر روی این نقاط كه به‌عنوان مثال همان كهكشان‌های جهان هستند. نفطه‌ای به‌عنوان مركز جهان نیز قابل مشاهده نخواهد بود و آنچه دیده می‌شود تنها گسترش آن است. حال توجه كنید كه ما موجوداتی سه بعدی هستیم كه در یك فضا و زمان چهار بعدی هم زندگی می‌کنیم و البته بدون در نظر گرفتن احتمال وجود ابعاد دیگر. بنابراین می‌بینید كه درك این مسایل واقعاً هم آسان نیست. اما در این‌جا برای دانشمندان پرسش بزرگی ایجاد می‌شود؛ زیرا هرچه این اجرام در گذشته فشرده‌تر بوده‌اند، دما و حرارت‌شان هم بالاتر بوده است و محاسبات دانشمندان نشان می‌داد كه وقتی آن حجم عظیم و غیر قابل تصور ماده همه در یك نقطه متمركز شوند شرایط دما و فشار و همه آنچه ما تا كنون می‌شناسیم دیگر صورت عادی نخواهند داشت و در واقع دانشمندان از آن لحظه آغاز و شرایط فیزیكی آن چیزی نمی‌دانند. اما می‌دانند كه همه آنچه در جهان است در آن انفجار بس عظیم و در حدود ۱۴ میلیارد سال قبل ایجادشده است (۱٣،٧). ولی دانشمندان گرچه از اتقافات آن لحظه اطلاع درستی ندارند، اما توانسته‌اند از لحظات بعد از آفرینش جهان اطلاعات دقیقی به‌دست آورند. درست همان‌گونه كه از مراحل تشكیل و تكامل سلول زنده هنوز اطلاعات دقیقی در دست نیست، اما از تحول و تكامل موجودات دیگر از آن سلول اطلاعات دقیقی در دست است كه اشاره خواهد شد. برای به‌دست آوردن پاسخ این پرسش‌ها دانشمندان ناچار هستند شرایط فوق‌العاده‌ای را كه در آن لحظات وجود داشته، شبیه‌سازی كنند كه امری است ظاهراً محال، اما در واقع دانشمندان برای لحظات فوق‌العاده كوچكی یعنی میلیونیم و میلیاردیم ثانیه توانسته‌اند شرایطی نزدیك به‌آن زمان ایجاد كنند. برای این كار دشوار دانشمندان كشورهای صنعتی جهان با همكاری یكدیگر در مركز سرن واقع در مرز سوید تونلی با طول ٢٧ كیلومتر ساخته‌اند كه بزرگ‌ترین وسیله تحقیقاتی ساخت دست بشر تاكنون می‌باشد.
دانشمندان تلاش می‌کنند تا در این مركز با مصرف انرژی بسیار زیادی در یك لحظه بسیار كوتاه شرایطی مانند لحظه خلقت جهان را به‌دست آورده و نحوه تولید ذرات اولیه و ماهیت آن‌ها را مطالعه كنند. البته دانشمندان برای این ادعا‌های خود مداركی نیز دارند. مثلاً دانشمندان می‌دانستند كه اگر فرضیه انفجار بزرگ درست باشد، باید آثار آن یعنی فوتون‌های ناشی از آن به‌طور همگن و همسانگرد در تمام عالم پر باشد و حتی فیزیكدان مشهور روسی گاموف، در حدود شصت سال قبل دمای فعلی آن‌را نیز محاسبه كرد كه باید حدود ٢۵ درجه كلوین باشد. یعنی ٢۵ درجه بالاتر از صفر مطلق و یا منهای ٢٧٣ درجه سانتی‌گراد. اما تنها در سال ۱۹٦۵ بود این پدیده به‌صورت تصادفی كشف شد كه داستان كشف آن هم جالب است. دو محقق كه در امریكا برای شركت AT & T كار می‌كردند و به‌دنبال سرچشمه پارازیت‌هایی كه از همه سو بر آنتن‌های آن‌ها اثر می‌كردند، به‌ناچار برای كمك به‌فیزیكدانی به‌نام دیكی در دانشگاه پرینستون مراجعه كردند كه سال‌ها بود به‌كمك تیم تحقیقاتی‌اش در جستجوی این تابش زمینه كیهانی بود. وقتی این دو محقق موضوع پارازیت‌هایی را كه از همه سو دریافت می‌کنند با او مطرح كردند، آن دانشمند فوراً دانشجویان و تیم جستجوی‌اش را صدا كرد و دستور توقف جستجو را داد و به‌آن‌ها گفت آنچه به‌دنبالش بودیم پیدا شد و در نتیجه این اثر و یا همان تابش زمینه كیهانی و یا اثر به‌جای مانده از انفجار بزرگ به‌صورتی تصادفی كشف شد و جایزه نوبل فیزیك را نیز برای آن دو محقق شركت AT & T. به‌ارمغان آورد. البته شاید بد نباشد كه اشاره كنیم كه دانشمندان اكنون پا را از این هم فراتر گذاشته و برخی معتقد هستند كه جهان ما تنها جهان موجود نیست و ممكن است جهان‌های بسیاری و با قوانین فیزیكی كاملاً متفاوتی نیز وجود داشته باشد. دانشمندان حتی دست به‌مطالعاتی زده‌اند تا تشكیل ماده و احتمالا حیات را در این‌گونه جهان‌های متفاوت نیز بررسی كنند. همان‌طور كه می‌دانیم، جهان ما بر مبنای چهار نیرو به‌نام‌های نیروی قوی، نیروی ضعیف، نیروی الكترومغناطیس و نیروی جاذبه بنا شده است. این نیرو‌ها دارای اندازه دقیق و ویژه‌ای هستند كه اگر اندكی به‌جز این می‌بودند، جهان ما و حیات در آن یا تشكیل نمی‌شد و یا ساختاری كاملاً متفاوت می‌داشت. به‌عنوان مثال اگر نیروی هسته‌ای قوی كه هسته‌های اتم‌ها را به‌هم پیوند می‌دهد كمی بیشتر یا كمتر می‌بود، ستاره‌ها هم مقدار كمتری كربن و سایر عناصر لازم را برای پیدایش سیارات تولید می‌كردند، چه رسد به‌این‌که حیاتی به‌وجود آید و یا اگر پروتون فقط دو درصد سنگین‌تر می‌بود، تمام هیدروژن‌های اولیه عالم بلافاصله به‌نوترون تبدیل می‌شدند و هیچ اتمی تشكیل نمی‌شد. اما اینك دانشمندان به‌این می‌اندیشند كه اگر جهان‌های دیگری با قوانین فیزیكی دیگری وجود داشته باشد، وضعیت تشكیل حیات در آن‌ها چگونه خواهد بود.[٢]
دانشمندان چگونه سن مواد فسیل‌ها و یا سیاره زمین را تعیین كرده‌اند؟
تعیین سن سنگ‌ها و و فسیل‌ها و یا سن كره زمین یكی از نقاط كلیدی و ضمناً بحرانی تاریخ علم به‌شمار می‌رود؛ زیرا تا مدت‌ها سن جهان و كره زمین را تنها با استناد به‌كتب مذهبی تعیین می‌كردند. كه میزان آن هم تنها چند هزار سال بود. اما كم كم دانشمندان متوجه شدند كه چیزهایی متعلق به‌زمآن‌های بسیار قدیم‌تر نیز در جهان یاقت می‌شود و كم كم دانشمندان توانستند با محاسبه سرعت خشك‌شدن دریا‌ها و تشكیل رسوبات نمكی آن‌ها سن برخی اقیانوس‌ها و نقاط دیگر جهان را تا یكصد میلیون سال نیز تخمین بزنند كه بسیار فراتر از آنچه بود كه مذاهب مدعی بودند. اما در قرن بیستم بود كه دانش مواد رادیو اكتیو با محاسبه بسیار دقیق سن سنگ‌ها و حتی فسیل‌های گیاهی و جانوری راه را بر روی دانشمندان باز كرد. همان‌طور كه اشاره شد، هسته عناصر رادیو اكتیو خود به‌خود شكسته‌شده و عنصر رادیو اكتیو كم كم به‌عنصر دیگری كه سبك‌تر می‌باشد تبدیل می‌شود. بنابراین، اگر به‌عنوان مثال یك گرم اورانیوم ٢٣٨ را در یك نقطه به‌حال خود رها كنیم و پس از مدتی به‌سراغ آن بیاییم، متوجه خواهیم شد كه وزنش كم شده است.
دانشمندان به‌مدتی كه طول می‌كشد تا نصف وزن یك جرم رادیو اكتیو از دست برود، نیم عمر آن عنصر می‌گویند. در طبیعت یگ گرم اورانیوم ٢٣٨ پس از ۴،۵ میلیارد سال به‌نیم گرم سرب ٢٠٦ تبدیل می‌شود. از همین خاصیت دانشمندان برای تعیین سن سنگ‌ها و در نتیجه عمر سیاره زمین حساب می‌کنند. یعنی در یك قطعه سنگ دانشمندان می‌توانند با ابزار بسیار پیچیده و دقیق، میزان اورانیوم ٢٣٨ و سرب ٢٠٦ را اندازه‌گیری كنند و با توجه به‌عدد دقیق نیمه عمر اورانیوم، سن آْن سنگ را به‌دست آورند.
دانشمندان چگونه می‌دانند كه یك ستاره مانند خورشبد از چه مواد و عناصری تشكیل شده است؟
یكی از راه‌هایی كه برای شناسایی نوع عناصر یك ستاره مانند خورشید بهكار می‌رود بررسی طیف نور حاصل از آن ستاره است. هر فلزی دارای خصوصیات نوری ویژه‌ای است و دانشمندان قادر هستند با بررسی طیف نور یك ستاره و مقایسه آن با طیف نوری عناصر شناخته شده در روی زمین، نوع عناصر موجود در یك ستاره را تشخیص دهند.
پس حال كه برخی آگاهی‌های پایه را به‌دست آوردیم و دانستیم كه دانشمندان بر چه مبناهایی سخن می‌گویند. با احساس اطمینان بیشتری به لحظه آغاز خلقت جهان در حدود ۱۴ میلیارد سال قبل باز می‌گردیم و چگونگی تشكیل جهان و اولین ذرات آن و سپس پیدایش زمین و پیدایش و تكامل حیات در آن را دنبال می‌کنیم.
اگر به‌زمان بسیار بسیار كمی پس از انفجار بزرگ برگردیم، یعنی ۵،۴ در ده بتوان منهای ۴۴ و یا به‌عبارتی به‌حدود ۱٠٠ میلیون تریلیون تریلیون تریلیونم ثانیه كه به‌زمان پلانگ موسوم است، برویم به‌نقطه‌ای می‌رسیم كه دانش امروزی از وقایع و شرایط پیش از آن چیزی نمی‌داند اما وقایع و شرایط پس از آن‌را دانشمندان بررسی كرده‌اند. چهار نیرویی كه از آن صحبت شد، یعنی نیرو‌های قوی، ضعیف، الكترو مغناطیس و جاذبه از نیروی منفرد بزرگ ایجاد می‌شوند و بناً به‌برخی نظریه‌ها عالم تنها در یك هزار میلیاردم ثانیه اول تولد خود تا میلیاردها سال نوری متوم شده است. (آن موقع هنوز نوری نبود كه محدودیت سرعت مافوق نور وجود داشته باشد) و انرژی و ماده و ضدماده لازم برای تشكیل جهان ما به‌وجود آمده است. ماده و ضدماده از هم جدا شده و دو جهان متضاد را به‌وجود آورده‌اند و شاید نیز ماده اندكی بر ضدماده برتری یافت و جهان مادی ما را شكل داد. در هر صورت، جهان مادی ما با سرعتی بسیار فراتر از سرعت نور در فضا گسترش یافته است. (همان‌طور كه گفته شد این‌جا صحبت از سرعت گسترش خود فضا در لحظات اولیه خلقت است و نه سرعت انتشار نوری كه هنوز ایجاد نشده بوده است). یك ثانیه پس از انفجار بزگ یا مه‌بانگ، دمای عالم حدود ده میلیارد درجه شده است و فوتون‌ها همه‌جا را اشغال كرده بودند و البته پروتون‌ها و نوترون‌ها نیز وجود داشته‌اند؛ اما پس از گذشت ده ثانیه دما به ٣ میلیارد درجه كاهش می‌یابد و پروتون‌ها و نوترون‌ها به‌هم پیوسته و هسته‌های دوتریون یا همان هیدروژن ٢ را به‌وجود می آورند. اما چون دمای عالم هنوز بسیار بالاست، فوتون‌های پُر انرژی دوتریوم‌ها را می‌شكنند. پس از حدود ۱٠٠ ثانیه دمای عالم به یك میلیارد درجه كاهش می‌یابد و دیگر فتون‌ها نمی‌توانند هسته‌های دوتریوم را بشكنند و دوتریوم‌ها كه عناصری ناپایدار هستند، به هیدروژن ٣ و هلیوم ٣ تبدیل می‌شوند كه البته آن‌ها نیز ناپایدار هستند و سرانجام این عناصر ناپایدار به عنصر هلیوم پایدار تبدیل می‌شوند. این واكنش‌های سنتز هسته‌ای تا حدود یك ربع ساعت اول پیدایش جهان ادامه می‌یابند. و در این مدت دمای عالم هم به‌شدت كاهش می‌یابد و و چون پروتون‌ها دیگر انرژی زیادی ندارند. عناصر ناپایدار امكان این را می‌یابند كه شكسته نشده و باقی بمانند. (عناصری مانند لیتیوم ٧). به‌عقیده برخی دانشمندان عنصر آهن با عدد اتمی ٢٦ نمی‌توانسته است، در مه‌بانگ تولید شود و این عنصر بعد‌ها در اثر انفجار ستاره‌هایی چون خورشید به‌وجود آمده است. البته در برخی نظریه‌ها نیز امكان پیدایش آن در همان شرایط دقایق اولیه انفجار بزرگ نیز وجود دارد.
از تراكم ابرهای آكنده از هیدروژن و تراكم آن‌ها كم كم ستاره‌های سوزان شكل گرفتند. ستاره‌هایی كه عناصر دیگری از جمله آهن و كربن را در داخل خود ساختند و با مرگ خود آن‌ها را در فضا رها كردند البته ستاره‌های كوچك‌تری چون خورشید كه در انتهای عمرشان منفجر نخواهند شد، به غول‌های سرخی تبدیل خواهند شد. اما دانه‌های غبار مانندی از عناصر را كه در لایه بیرونی آن‌ها قرار گرفته به‌فضا پرتاب می‌کنند و كم كم در فضای بین ستاره‌ها، سیاره‌ها شكل می‌گیرند. از پخش‌شدن عناصر ستاره منفجر شده یك ابر عظیم از گاز ایجاد می‌شود كه به‌آن سحابی می‌گویند كه دارای انواع عناصر می‌باشد. حال كم كم این سحابی گازی شكل در اثر نیروی جاذبه منظومه‌ای خورشیدی را تشكیل می‌دهد، مانند منظومه شمسی ما كه به‌صورت بسیار شگفتی دارای خصوصیات لازم برای تشكیل حیات در یكی از سیاره‌های آْن یعنی زمین می‌باشد. اولاً خورشیدش اندازه متوسطی دارد با عمری نسبتاً طولانی و وضعیتی پایدار. دیگر آن‌که سیاره زمین درست در فاصله مناسبی از خورشید قرار دارد كه نه زیاد است تا یخ بزند و نزدیك است كه بسوزد. همچنین سیاره‌ای غول پیكر به‌نام مشتری درست در فاصله‌ای است كه می‌تواند مانند یك محافظ سنگ‌های آسمانی را به‌خودش جذب كند تا به‌زمین نخورند. سیاره ما، ماهی دارد كه حركت جزر و مد زمین را در وضعیتی مناسب تشكیل حیات قرار می‌دهد، و خلاصه سیاره ما دارای هزازان ویژگی استثنایی است كه اگر یكی را نداشت، حیاتی در آن به‌وجود نمی‌آمد. اما خوشبختانه همه را داشت و لذا زمان كافی برای آن‌که شاهكاری دیگر به‌نام حیات در آن شگل گیرد.
[↑] حیات چیست؟
از باكتری‌های میكروسكوپی تا نهنگ آبی با ٣٠ متر طول و ۱۵٠ تن وزن و یا درخت سكویا با ٦٠٠٠ تن وزن و با شرایط زندگی از ٢۵- درجه زیر صفر تا ۹٠ درجه بالای صفر و خلاصه در همه اشكال حیات چند صفت مشترك وجود دارد:
- ۱- وجود پروتین DNA
٢- مشترك بودن ٢٠ پروتیین ویژه به‌نام اسیدهای امینه
٣- وجود ساختار سلولی و یا حضور بخشی از ساختار سلولی در همه ارگانیسم‌های زنده (و البته در این میان دو گروه سلول‌های پرو كاریوت و یو كاریوت وجود دارد كه در سلول‌های پرو كاریوت هسته مشخصی وجود ندارد و ماده ژنتیكی كه مقدار آن نیز بسیار كم است، در كل فضای سلول پراكنده است، مانند باكتری‌ها؛ اما در سلول‌های یوكاریوت كه تكمیل شده سلول‌های پرو كاریوت هستند بخش متمایزی به‌نام هسته وجود دارد كه ماده ژنتیكی زیادی در آن قرار دارد و ضمناً سلول شامل ضمایم دیگری نیز می‌باشد.)
۴- مشابه بودن روش استفاده از انرژی شیمیایی در سلول‌ها
اما این ساختار سلولی چیست؟
[↑] ساختار سلولی
یك سلول بسیار ساده‌ی زنده‌ی بدن انسان ساختار بسیار پیچیده و حیرت‌آوری دارد كه مسیر تحول آن از مواد اولیه موجود در زمین كه بیش از چند میلیارد سال طول كشیده است، هنوز جزو معماهای دانش زیست‌شناسی می‌باشد. اما اكنون بیایید بدون توجه به‌این مطلب، یعنی سیر تحول و تكامل سلول زنده از انواع بسیار ساده‌ی ابتدایی تا كنون، نگاهی به ساختار و آنچه در یك سلول زنده‌ی تكامل یافته می‌گذرد بیندازیم.
ساختار فقط غشايی كه سلول را در بر می‌گيرد
یك سلول زنده (از نوع یو كاریوت) كه تقریباً شبیه یك كارخانه و یا پالایشگاه بسیار بزرگ و پیچیده می‌باشد. به‌صورت كلی و ساده شده دارای یك هسته، مایعی به‌نام سیتو پلاسم و یك غشای ویژه می‌باشد كه سلول زنده را از محیط پیرامون آن جدا می‌کند و دارای این خاصیت ویژه می‌باشد كه هر نوع موادی نمی‌توانند از آن به داخل یا خارج رفت و آمد كنند و این امر یعنی خروج و ورود مواد به سلول تحت كنترل آن سلول می‌باشد..
درون سیستو پلاسم نیز بخش‌های متعدی وجود دارد، از جمله، ریبوزوم‌ها، شبكه‌ی اندوپلاسمی، میتو كندری‌ها، دستگاه گلژی لیزوزوم، واكویل و بخش‌های دیگر كه هر یك نیز مشابه یك كارخانه عظیم و پیچیده در زمینه‌ای خاص فعالیت می‌کنند. بین سلول‌های گیاهی و جانوری نیز تقاوت‌هایی وجود دارد، از جمله، سلول‌های گیاهی دارای كلرو پلاست می‌باشند كه عمل فتو سنتز را انجام می‌دهند كه در سلول‌های جانوری وجود ندارد.
بررسی ساختار بسیار پیچیده و شگفت‌آور تنها یك سلول ساده‌ی زنده، در صدها جلد كتاب نیز نمی‌گنجد و مقصود ما در این‌جا یك شناخت ساده و كلی نسبت به آن است و اشاره به آنچه در هنگام تقسیم سلولی رخ می‌دهد و آنچه به‌آن ژنتیك گفته می‌شود.
سلول جانوری در سمت چپ و گياهی در سمت راست
هسته‌ی سلول زنده شامل بخش‌های مهم و پیچیدهای می‌باشد و در تقسیم‌شدن سلول به دو سلول مشابه نقش مهمی را ایفا می‌کند. وقتی سلولی رشد می‌کند، سطح آن به‌نسبت مجذور و حجم آن به‌نسبت مكعب افزایش می‌یابد و این باعث می‌شود سطح تكاپوی تبادلات سلول را نداشته باشد و سلول محكوم به‌مرك و یا توقف رشد می‌شود، مگر آن‌که بتواند تقسیم شود و دو سلول مشابه ایجاد كند. تقسیم سلول‌ها نیز به‌دو روش انجام می‌شود. در نوع اول سلول پس از رشد كافی به‌دو سلول مشابه تقسیم می‌شود و همه اطلاعات ژنتیكی سلول به‌طور یكسان بین ان دو تقسیم می‌شوند. اما نوع دیگری از تقسیم كه در سلول‌های جنسی رخ می‌دهد، باعث می‌شود تا سلول‌های حاصل تنها نیمی از اطلاعات ژنتیكی سلول اصلی را داشته باشند. زیرا، بنا بر این است تا از تركیب دو سلول نر و ماده یك سلول جدید حاصل شود.
[↑] ژن چیست؟
ژن قسمتی از ملكول «دی ان ای» (DNA) می‌باشد و در واقع كدها و دستوراتی است برای آن‌که یك صفت خاص در یك موجود زنده ایجاد شود. مثلاً ژن رنگ چشم باعث می‌شود رنگ چشم موجود به‌رنگ خاصی كه آن ژن دستورش را صادر می‌کند در آید. در واقع، درست همان‌گونه كه یك برنامه كامپیوتری به كامپیوتر می‌گوید كه در چه زمانی و چه عملی را باید انجام دهد و آن برنامه نیز در نهایت از صفر و یك‌های زیادی تشكیل شده‌اند، ژن‌ها هم به‌سلول و در نهایت به‌موجود زنده می‌گویند كه در چه زمان و چه كاری را و چگونه باید انجام دهند. بنابراین همه دستورات ساخته‌شدن بدن یك موجود و به‌زبان ساده‌تر نقشه فنی این كار در ژن‌ها قرار دارد. یك انسان در حدود ٢٨٠٠٠ ژن دارد. كه البته برخی از خصوصیات نیز ناشی از همكاری چند ژن مختلف می‌باشند. اما ملكول «دی ان ای» كه هر ژن قسمتی از آن است، چه می‌باشد و كجا قرار دارد؟ در هسته سلول هر جاندار زنده رشته‌های بسیار باریك باریك و مارپیچ‌مانند درازی وجود دارند كه در نهایت به‌شكل اجسامی به‌نام كروموزوم در می‌آیند كه در هر نوع جاندار تعداد آن‌ها ثابت می‌باشد، مثلاً انسان ٢٣ جفت كروموزوم دارد. و شامپانزه ٢۴ جفت. پس هر كروموزوم شامل رشته‌ای و یا دقیق‌تر بگوییم دو رشته از آن زنجیر بسیار بزرگ شامل ژن‌ها كه توضیح داده شد، می‌باشد كه بر روی آن‌ها فقط فقط با استفاده از چهار ملكول پروتیینی ویژه‌ی به‌نام‌های «ادنین»، «گوانین»، «سیتوزین» و «تیمین» دستورات ژنتیكی و یا همان دستورات ساخته‌شدن همه اندام‌های یك موجود زنده قرار داده شده است. یعنی تنها با تغییر نخوه‌ی قرار گرفتن این ملكول‌ها، كلیه كدهای ژنتیكی لازم برای ساخته شدن یك موجود ساخته می‌شوند. درست همان‌گونه كه ما از تنها ٣٢ حرف برای ساختن تمامی واژه‌های مورد نیاز خود برای صحبت كردن و نوشتن استفاده می‌کنیم، تمامی دستورات لازم برای ساختن بدن ما نیز تنها با همین چهار حرف یا همان چهار ملكول ساخته می‌شود و به‌همین دلیل نیز طول این نوار مارپیچی بسیار بسیار بزگ می‌باشد. در واقع نواری در ابعاد ملكولی كه بیش از سه میلیارد ملكول سازنده اطلاعات ژنتیكی بدن ما در آن قرار دارد كمی بیش از یك متر درازا دارد كه اگر این طول را در ابعاد سلولی و ملكولی در نظر بگیرید رشته‌ای بسیار بسیار طولانی و عظیم می‌باشد كه دستورات ساخته شدن بیش از یكصد هزار پروتیین مختلف در بدن ما و ارتباطات پیچیده بین میلیاردها سلول آن‌را در بر دارد. اگر هر كدام از این ملكول باز‌های آلی را كه نام بردیم یك بایت در نظر بگیریم، كدهای ژنتیكی ما در ٢٣ فایل كه مجموعاً سه گیگابایتی ظرفیت دارند، قرار دارد و در همه سلول‌های بدن ما نسخه‌ای از این كدها وجود دارد. در هنگام تقسیم‌شدن سلول‌ها پدیده حیرت‌انگیز و بسیار دقیقی صورت می‌گیرد و این نوار بسیار بزرگ و طولانی درست مانند یك زیپ از وسط باز می‌شود و هر رشته‌ی از آن می‌تواند مكمل خود را با توجه به‌مواد اولیه لازم كه در محیط سلول قرار دارند، بسازد و به‌این صورت یك نسخه كاملاً مشابه از دستورات ژنتیكی سلول سلخته شده و در سلول جدید قرار داده می‌شود، درست مشابه كاری كه دستگاه فتوكپی انجام می‌دهد. البته این فرایند به‌این سادگی كه بیان شد نمی‌باشد و توضیح آن نیز مورد نظر ما نیست. اما این چند نكته مهم باید مورد توجه قرار گیرد كه اولاً كُد ژنتیكی همه خصوصیات و صفاتی كه در یك موجود زنده قرار دارد و به نسل بعد منتقل می‌شود، باید در این كروموزوم‌ها وجود داشته باشند و اگر تغییری اكتسابی در بدن موجود زنده‌ای رخ دهد، مانند قطع‌شدن دست و پا این صفت اكتسابی به نسل بعد منتقل نمی‌شود. درست مانند عمل ختنه كه هزاران سال است در بسیاری از انسآن‌های مذكر انجام می‌شود، اما این صفت موروثی نشده است و از طریق نسل منتقل نمی‌شود. دوم این‌که با وجودی‌كه مكانیزم‌های پیچیده و شگرفی در كار است تا این عمل كپی‌برداری به‌دقت صورت گیرد و خطایی رخ ندهد و اگر هم رخ داد اصلاح شود و اگر خطا بسیار عمده بود، حتی دستور خودكشی به‌آن سلول داده خواهد شد؛ اما همیشه چنین نمی‌شود و گاه در این كپی‌برداری با همه دقت نقاطی و كُد‌هایی نیز اشتباه می‌شود و در نتیجه محتوای دستور ژنتیكی تغییر می‌کند. كه نتیجه آن نیز فطعاً تغییری در موجود زنده است. حال گاهی این تغییرات مثبت می‌شود و به‌نفع جاندار تمام می‌شود و گاه منفی و به‌زیان جاندار و نكته دیگر این‌که در تولید مثل جنسی كروموزوم‌های هر جنس نصف می‌شوند تا تعداد كروموزوم‌های فرزند كه از هر دو سلول نر و ماده گرفته می‌شود، ثابت بماند و نغییر نكند؛ اما در این نوع تولید مثل به‌دلیل مخلوط شدن خصوصیات ژنتیكی سلول حاصل و یا فرزند خصوصیاتی پیدا می‌کند كه نه كاملاً مشابه پدر خود می‌باشد و نه كاملاً شبیه مادر خود و در واقع هر موجود در حالی‌كه از نظر كلی مشابه والدین خود می‌باشد، اما موجود یگانه و منحصر به‌فردی نیز می‌باشد.
يك كروموزوم
بخش بسیار كوتاهی از برنامه‌ای كه حاصل اجرای آن توسط رایانه شما صفحه این مقاله‌ی اینترنتی می‌باشد و آنچه در آن می‌خوانید. این برنامه در آخرین مرحله اجرا فقط به تعدادی صفر و یك تبدیل می‌شود كه توسط پردازنده مركزی رایانه شما (CPU) اجرا می‌شود. (و مفهوم فیزیكی این صفر و یك‌ها نیز در بخش الكترونیكی رایانه چیزی جز خاموش و روشن‌شدن یك ترانزیستور نیست) تنها یك خطا در این صفر و یك‌ها باعث تغییر آنچه می‌شود كه شما باید ببینید. و اگر این خطا در بخش حساسی رخ دهد چه بسا موجب توقف كار رایانه گردد (هنگ كردن). در واقع، آن نوار مارپیچ دی ان ای كه صحبت شد و در تصاویر بالا نیز مشاهده می‌کنید مشابه همین نوار صفر و یك برنامه‌های كامپیوتری است. اما «صفر»ها و «یك»ها در آن همان چهار باز آلی: «C» ،«G» ،«A» و «T» می‌باشد. همان‌طور كه پردازنده یك رایانه این دستورات را اجرا می‌کند. سلول زنده نیز به‌دستور كدهای ژنتیكی‌اش گوش می‌دهد. دلیل این‌که ویروس‌ها جزو موجودات زنده دسته‌بندی نمی‌شوند، همین نكته است كه ویروس‌ها مثلاً ویروس سرماخوردگی و یا آبله و ایدز و... تنها شامل این كُدها هستند. بنابراین در بیرون از بدن موجود زنده كاری از آن‌ها ساخته نیست. اما به‌مجرد آن‌که این كدها به‌داخل یك سلول زنده وارد شوند. كنترل را از دست ژن‌های اصلی خارج مرده و خود كنترل سلول را به‌عهده می‌گیرند و از آن لحظه به‌بعد سلول زنده چون یك اسیر فقط دستورات كدهای ژنتیكی ویروس را اجرا می‌کند و از این پس با تولید مثل و تكثیر سلول زنده این سلول‌های ویروس هستند كه تكثیر می‌یابند. ویروس‌های كامپیوتری نیز همین‌گونه عمل می‌کنند و وقتی خود را به‌رایانه رساندند. كنترل آن را به‌عهده می‌گیرند.
ملكول پيچيده DNA به‌صورت مارپيچی بسيار عظيم
اكنون با توجه به‌آنچه بیان شد بهتر می‌توانیم نحوه‌ی تشكیل حیات و روند تحول و تكامل آن را درك كنیم.
[↑] تحول و تكامل حیات در زمین
پس از تشكیل زمین به‌نحوی كه در شگفتی‌های جهان هستی بیان شد و طی سه میلیارد سال اول، اولین موجودات ساده تك سلولی در دریا‌ها به‌وجود آمدند. البته آنچه در طی چند میلیارد سال و در فاصله بین تشكیل اولین مواد لازم برای حیات تا پدید آمدن اولین موجود تك سلولی زنده با آن ساختار پیچیده و حیرت‌آور كه بدان اشاره شد و با توجه به‌آن‌که مداركی نیز از این دوران فعلاً در اختبار بشر قرار ندارد. هنوز جزو پرسش‌ها و معماهای دانش زیست‌شناسی است. بنابراین، در واقع داستان ما برای رسیدن به‌پیچیده‌ترین موجود روی زمین، یعنی انسان، از تحول و تكامل این موجودات تك سلولی ساده آغاز می‌شود و از بخش اول و بسیار طولانی تشكیل و تحول حیات فقط به‌این بسنده می‌کنیم كه دانشمندان توانسته‌اند، شرایط اولیه جو و محیط زمین را در آزمایشگاه ایجاد كرده و با استفاده از جرقه‌های الكتریكی كه كار رعد و برق‌های عظیم آن دوران را می‌کنند اولین مواد لازم برای حیات را ایجاد كنند و حتی سوپ ویژه و یا آبگوشتی را كه احتمالاً بستر تشكیل اولین ملكول‌های حیات شده است را ایجاد كنند. سوپی كه شاید توسط شهاب سنگ‌ها و برخورد سیارك‌های دیگر، اگر شدت برخورد زیاد نبوده باشد، غنی‌تر نیز شده باشد. البته به‌دلیل شرایط ضد حیات موجود در فضای بین ستاره‌ای و سیاره‌ای احتمال این‌که حیات از خارج از زمین به‌زمین رسیده باشد، تقزیباً منتفی است. دانشمندان حتی در تشكیل محیط‌هایی شبیه به پرتوپلاسم اولیه و محیط‌هایی كه قابلیت نوعی ارتباط با محیط پیرامون را داشته باشند نیز موفقیت‌هایی به‌دست آورده‌اند.
در هر صورت، اولین موجودات زنده ساده و تك سلولی در دریا‌ها شگل گرفتند و پا به‌عرصه گذاشتند. موجوداتی بسیار ساده و ابتدایی. اما در طی میلیون‌ها سال اشكال بسیار متنوعی از حیات در دریا‌ها به‌وجود آمد و سپس برخی از این موجودات دریایی توانستند به خشكی راه یابند و سر آغاز موجودات خشكی‌زی گردند. و همان‌گونه كه در فیلم «حیات» مشاهده می‌كنید[٣]، به‌پیدایش انسان منتهی گشت.
[↑] نظریه‌ی داروین
چارلر رابرت داروین، در سال ۱٨٠۹ میلادی، در انگلستان به‌دنیا آمد. پدرش یك پزشك معروف و قدرتمند بود و مادرش در ٨ سالگی او درگذشت. در ۱٦ سالگی به‌اصرار پدرش به‌دانشكده پزشكی رفت، اما طبع او اصلاً با پزشكی سازگار نبود. سپس باز به‌اصرار پدرش به‌دانشكده الهیات رفت، اما سرانجام به‌دلیل عشق بی‌حدش به‌طبیعت و جمع‌آوری نمونه‌های جانوری و گیاهی، وقتی در مسیر یك سفر به‌دور دنیا قرار گرفت، با تلاش بسیار موافقت پدرش را كسب كرد تا به این سفر دور دنیا با كشتی برود. سفری كه زندگی او و دیدگاه بشر را به زندگی تغییر داد. در این سفر دریایی كه با یك كشتی كوچك و به‌منظور تهیه نقشه راه‌های آبی تدارك دیده شده بود او به‌عنوان یك گیاه‌شناس استخدام شده بود. در اولین سفرش از جنگل‌های برزیل دیدن كرد و نمونه‌های بسیاری از گیاهان و جانوران و فسیل‌های مختلف را جمع‌آوری كرد. روزی در محلی از شهر سالوادور در بالای یك رشته كوه نواری از صدف‌های دریایی مشاهده كرد و با خود اندیشید كه آیا در این مكان سطح دریا پایین آمده و یا سطح زمین بالا رفته است. مطابق نظریات مذهبی و باور‌های كلیسا، سطح زمین بعد از طوفان نوح تغییر نكرده است. اما داروین نشانه‌های زیادی می‌دید كه سطح زمین همواره تغییر كرده است. او در برخورد با فبایل بدوی نیز از تفاوت بسیاری كه بین رفتار این انسان‌ها با انسان‌های متمدنی چون خود او وجود داشت بسیار تعجب كرده بود. داروین در طول این سفر تمام گیاهان و فسیل‌های پیدا شده را برای دانشگاه می‌فرستاد و كم كم به‌واسطه این نمونه‌ها و فسیل‌های بسیار جالبی كه تهیه می‌كرد، معروف شد. اما سرانجام در جزایر گالاپاكوس در اكوادور مسیر فكری‌اش تغییر كرد. او در این جزیره حیوانات بسیار زیادی دید كه تفاوت‌های زیادی نیز با هم داشتند و با خود اندیشید كه شاید بین حیوانات گونه‌های نسبت و خویشاوندی وجود داشته باشد و از این اندیشه خود نیز به‌عنوان یك خودكشی برای دوستی نامه نوشت. در باز گشت از این سفر او دیگر یك چهره شناخته شده بود و به‌عضویت موزه تاریخ طبیعی درآمد. اما هنوز هیچ‌كس از اندیشه‌های او خبری نداشت. او اینك از روشی كه تربیت‌كنندگان اسب در اصلاح نژاد اسب‌ها انجام می‌دادند، به‌این می‌اندیشید كه شاید طبیعت نیز چنین روشی دارد. در سال ۱٨٣٨، او چهارچوب اصلی نظریه‌اش را آماده كرده بود. یعنی رقابت در طبیعت موجب تغییر گونه‌ها می‌شود و گونه‌هایی كه سازگارتر هستند بقا پیدا می‌کنند. پس از ازدواج در ۱٨٣۹، او آزادی و وقت بیشتری برای تحقیقات خود داشت. اما همسر او كه فردی مذهبی بود، با اندیشه‌های داروین موافق نبود. اما داروین اصول نظریه‌اش را در دفترچه‌ای شامل ٣۵ برگ نوشت و به‌او داد تا اگر برای او اتفاقی بیفتند آن‌ها را منتشر كند. او به‌خوبی می‌دانست كه نظریه‌اش چه تأثیر وحشتناكی بر سرنوشت اجتماعی او خواهد داشت و كسی قادر به‌درك آن نخواهد بود. لذا به‌مدت بیست سال آن را با كسی مطرح نكرد و گوشه‌گیری اختیار كرد. او ده فرزند داشت. و وقتی دختر خردسالش را در سال ۱٨۵۱ از دست داد، دوباره بهكار بر روی نظریه‌اش مشغول شد. اما در سال ۱٨۵٨، دانشمند دیگری به‌نام الفرد والاس كه به‌صورت مستقل از داروین بر نظریه مشابهی كار می‌كرد، آن نظریه را منتشر نمود. داروین تصمیم گرفت نظریه‌اش را علی‌رغم خطراتی كه برایش داشت منتشر كند و در اولین خطر می‌دانست كه همسر بسیار مهربان و دوست داشتنی‌اش كه كاملاً فردی مذهبی بود را آزار خواهد داد. اما سر انجام، در سال ۱٨۵۹، در سن پنجاه سالگی، او كتاب «عصر انواع» (origin of species) خود را در سال ۱٢۵٠ منتشر كرد كه در همان‌روز اول همگی به‌فروش رفت. اما نتیجه‌اش همان‌طور كه او خود نیز می‌دانست، برایش فاجعه‌بار بود. اما كم كم عده‌ای از دانشمندان نتوانستند در مقابل مدارك مستند و دقیق او مقاومت كنند و نظریه او را پذیرفتند و كلیسا نیز سرانجام ناچار شد تا عنوان كند كه اگر هم سیستم تكاملی داروین درست باشد، این‌هم به‌خواست خداوند بوده است. او سرانجام در آغوش همسر مذهبی‌اش در حالی در گذشت كه می‌دانست از نظر همسر مهربان و دوست داشتنی‌اش، چند لحظه دیگر به‌جهنم خواهد رفت. اما عجیب این‌که به‌درخواست مردم در كلیسای وست منیسترو در كنار اسحاق نیوتن به خاك سپرده شد تا به جهانیان بگویند كه آن‌ها فرزندان گناهكار، كار خود را نیز از خود می‌دانند و برایشان احترام قایل هستند. فرزندی كه افكارش دیدگاه انسان را به‌خودش و طبیعت به‌كلی تغییر داد و نظریه گناهكارانه‌اش، اكنون یكی از اصول پذیرفته علمی می‌باشد كه حتی در مدارس و دبیرستآن‌ها نیز تدریس می‌شود. اما اکنون باید دید که نظریه داروین چه می‌گوید و انتخاب طبیعی چیست؟
[↑] انتخاب طبیعی
فرض كنید كه عده‌ای خرگوش در محلی زندگی می‌کنند، به‌دلیلی عده‌ای عقاب نیز به زندگی در این منطقه روی می‌آورند و خرگوش‌ها را از هوا دیده و شكار می‌کنند. حال فرض كنید كه در میان این خرگوش‌ها، برخی خرگوش‌ها نیز به‌دنیا بیایند كه رنگ بدن‌شان همرنگ محیط باشد و بنابراین از هوا دیده نشوند. بدیهی است كه این خرگوش‌ها شانس زیادتری برای بقا در این سرزمین را خواهند داشت؛ زیرا از دید عقاب‌ها در امان خوان ماند. بنابراین به‌تدریج نسل این خرگوش‌ها با رنگ ویژه‌ی است كه باقی می‌ماند و خرگوش‌های سفید به‌تدریج از بین می‌روند. به‌این پدیده انتخاب طبیعی گفته می‌شود. یعنی تغییری كه در یك جاندار رخ می‌دهد اگر برای آن جاندار سودی در پی داشته باشد، باعث می‌شود در اثر پدیده‌ی انتخاب طبیعی نسل آن جاندار افزایش یابد. به‌عقیده داروین و با استناد به‌شواهد بسیار زیادی كه او جمع‌آوری كرده بود و پس از او نیز جمع‌آوری شد و هم‌چنان می‌شود، همه موجودات زنده به‌تدریج از یكدیگر تكامل یافته‌اند. البته در زمان داروین سن واقعی زمین مشخص نشده بود؛ اما اكنون ما با دانستن این‌که زمین حدود چهار و نیم میلیارد سال سن دارد، می‌دانیم كه وقت كافی نیز برای این تحول وجود داشته است. مخالفان نظریه تكامل می‌گویند، اندامی مانند چشم به‌قدری پیچیده و دقیق می‌باشند كه اگر قسمت كوچكی از آن‌هم ناقص باشد، كل سیستم كارایی خود را از دست می‌دهد. پس بی‌معنی خواهد بود كه بگوییم چشم ذره ذره كامل شده است، بلكه باید بپذیریم كه به‌صورت یكجا توسط خالقی خلق شده است. اما دانشمندان عقیده دارند كه فرض كنید در یك موجود، یك یا چند سلول ابتدایی حساس به نور ایجاد شود. این موجود فقط به‌خاطر این مزیت كه جهت نور را درك می‌کند و می‌تواند به‌سمت آن برود، شانس بیشتری برای ادامه حیات خواهد داشت و در طول زمان، این گونه با این سلول‌های ابتدایی حساس به نور باقی خواهد ماند؛ یعنی همان انتخاب طبیعی در مراحل بعدی بازهم تغییری دیگر رخ می‌دهد و سلول‌های حساس به نور در محوطه شبیه یك كره قرار می‌گیرند. در این صورت، نه‌تنها جهت نور بهتر درك می‌شود، بلكه تصویر بسیار مبهمی هم از شیی ایجاد می‌شود و به‌این دلیل این گونه از جاندار شرایط رشد نمو بهتری پیدا می‌کند و كم كم نژاد او غالب می‌شود و به‌همین ترتیب مسیر تكامل در طی میلیون‌ها و میلیاردها سال ادامه می‌یابد. دانشمندان تمامی این مراحل ابتدایی ساخته‌شدن و تحول و تكامل چشم را در جانوران مختلفی كه اكنون زندگی می‌کنند و یا فسیل آن‌ها كشف شده است، مشاهده كرده‌اند[۴].
همان‌طور كه فبلاً گفتیم، ما انسان‌ها تنها در كمتر از ۴ درصد ژن‌های‌مان با شامپانزه اختلاف داریم. آیا انسان‌هایی در آینده پدید خواهند آمد كه با تنها ۴ درصد اختلاف ژنتیكی دیگر همین میزان فاصله را با ما داشته باشند. در این صورت، ما انسان‌های مغرور قطعاً در دیدگاه خود نسبت به حیوانات تجدیدنظر خواهیم كرد. زیرا مطابق آنچه ما اكنون باور داریم، ابرانسان‌های آینده حق خواهند داشت تا همین‌گونه با ما رفتار كنند كه ما با سایر حیوانات و حق خواهند داشت تا در آزمایشگاه‌های خود بر روی ما آزمایش‌های تحقیقاتی خود را انجام دهند و در پایان نیز چون موجودی بی‌ارزش كالبدمان را در سطل‌های زباله بیندازند. آیا این اتفاق یعنی جهش ژنتیكی در تكامل بشر امروزی در اثر دانش و فناوری خود ما و به اراده و تحت كنترل خود ما صورت خواهد گرفت و یا به‌همان روشی كه تا كنون در طبیعت صورت گرفته است، انجام خواهد شد؟ می‌دانیم كه استعداد‌های ویژه‌ای كه در برخی نوابغ نیز به‌وجود آمده است و آنان را در زمینه‌ای صاحب قدرت‌های شگرف كرده است، حاصل همین تغییرات اندك ژنتیكی است. گاه پیدایش این ویژگی‌های منحصر به‌فرد در كار معمولی سایر اندام تأثیری نگذاشته است و حاصل آن نوابغ و دانشمندانی هستند كه می‌شناسیم و گاهی هم نوابغی به‌وجود می‌آیند كه اگر چه در زمینه‌ای به ابرانسان‌ها شباهت یافته‌اند، اما در زمینه‌های دیگر نیز از انسان‌های معمولی عقب‌تر هستند. اما احتمال نیز دارد كه نسل بشر و چه بسا همه انواع حیات دیگر روی این سیاره زیبا در اثر جنگ‌های اتمی و میكروبی خود ما انسان‌ها و یا حوادثی كیهانی نابود شود و اثری از آثار ما نیز بر صحفه هستی باقی نماند و اگر چنین باشد، كار ما در همین محدوده‌ای از حیات و موقعیت زمانی و مكانی كه هستیم، چیست؟ گمان من این است كه چه آنان كه به‌آفریننده‌ای هوشمند و برنامه و هدف و مقصودی معین برای این زندگی باور دارند و چه آن‌ها كه حیات و تحول و تكامل آن را ناشی از صبر بی‌حد طبیعت برای بازی با طاس می‌دانند T باید بدانند كه انسان‌شدن و انسانی اندیشیدن و عمل كردن حتی اگر تنها در همین مدت كوتاه حیات باشد و بس، شانس بسیار بیشتری برای ادامه حیات و تحول و تكامل آن در اختیار همه موجودات این سیاره زیبا قرار خواهد داد. در حالی‌كه با حذف انسانیت و عدم احترام به حقوق بشر و غیربشر و به‌صورت كلی طبیعت، حیات نوع بشر و چه بسا همه موجودات دیگر، هر چه سریعتر در مسیر نابودی گام بر خواهد داشت.[۵].
اگر انسان‌ها از شگفتی‌هایی كه تنها در یك سلول زنده وجود دارد و مسیری كه یك انسان در فرایند پیدایش طی كرده است، آگاه بودند و می‌دانستند كه هر انسان موجودی است یگانه و منحصر به‌فرد، هرگز خونی را بر زمین نمی‌ریختند و حیاتی را نابود نمی‌كردند. در این صورت، جنگ و فقر به‌وجود نمی‌آمد و انسان‌ها با توانایی‌های شگرف خود و با روش‌هایی هوشمندانه، فقر و جهل و جرم را نابود كرده، جامعه‌ای انسانی برای خود و در طبیعتی زیبا و سالم بهشتی نقد برای همه موجودات فراهم می‌آوردند. آیا برای رسیدن به چنان روزی راهی جز آگاهی و آگاه‌شدن فرد فرد انسان‌ها به‌عظمت آنچه تنها و تنها در یك سلول زنده می‌گذرد، می‌شناسید؟ اگر به همه انسان‌ها اندكی فیزیك و نجوم، كمی زیست‌شناسی، چند صفحه تاریخ و قدری ادبیات و هنر بیاموزیم تاریكی و جهل و جنگ سرنوشتی جز نابودی نخواهند داشت.
اما نكته‌ای كه دانشمندان مدتی متوجه آن شده‌اند این است كه ما وقتی صحبت از حیات و جستجوی آن در سایر نقاط جهان می‌کنیم، منظورمان همان نوع حیاتی است كه در سیاره خودمان می‌شناسیم یعنی حیاتی وابسته به آب و یا اكسیژن و یا شرایط حاكم بر زمین. اما اكنون دانشمندان ناسا طرحی را دنبال می‌کنند كه شاید حیاتی در سایر نقاط جهان شكل گرفته باشد، اما مشابه حیات سیاره ما زمین نباشد. زیرا اكنون مشخص شده كه واكنش‌های بیوشیمیایی می‌توانند در محیط‌هایی غیر از آب مانند آمونیاك و متان نیز ایجاد شوند. حیات بر روی زمین بر تركیبات پیچیدهای از اتم‌های كربن هیدروژن اكسیژن نیتروژن بنیان شده است. اما اكنون دانشمندان بر روی عناصر و مواد دیگری كار می‌کنند كه ممكن است در سیاراتی دیگر و در شرایطی متفاوت منجز به‌تشكیل حیاتی متفاوت شده باشند. تمام پروتیین‌های موجود در بدن موجودات زنده روی زمین از بیست اسید آمینه متفاوت تشكیل شده‌اند؛ اما دانشمندان می‌دانند كه تا ٢۵٦ نوع اسید امینه مختلف قابل ایجاد می‌باشد. همچنین در ساختار ژن‌ها دیدیم كه شامل دو زنجیر پیچیده به‌هم می‌باشند كه تنها با استفاده از چهار باز آلی آنم تنوع و پیچیدگی را تشكیل می‌دهند. اما دانشمندان اكنون سرگرم كار بر روی ساختارهای احتمالاً متفاوتی برای این ژن‌ها هستند و به‌همین ترتیب ساختار و مكانیزم متفاوتی برای تحول و تكامل موجودات. به‌سخن دیگر، دانشمندان از این پس قصد دارند وقتی در سیاره‌ای به‌دنبال حیات می‌گردند فقط به‌دنبال آنچه در زمین به‌آن حیات و تكامل آن می‌گوییم نباشند. بلكه به‌دنبال حیات‌هایی باشند كه بتواند در هر شرایط خاصی وجود داشته باشد.[٦]
اكنون یك‌بار دیگر ابعاد جهان را كه در شگفتی‌های جهان هستی مشاهده كردید بیاد آورید. هر یك از این كهكشان‌هایی كه كم كم به‌نقطه‌ای تبدیل شده و از نظر محو می‌شوند شامل حدود یكصد میلیارد ستاره با فواصلی هستند كه ذكز شد. در این انبوه بیكران ستاره‌ها، سیاره‌هایی با شرایط مختلف وجود دارند كه بسیاری از آن‌ها می‌توانند شامل حیات‌هایی مشابه و یا متفاوت از آنچه ما بر روی زمین داریم باشند. حیات‌هایی كه شاید ما در مقابل آن‌ها میكرب‌هایی نیز نباشیم. استیون هاوكینك دانشمند و كیهان‌شناس معروف نیز اخیراً پیشنهاد كرده است كه خیلی هم علاقمند نباشیم كه با حیات‌های احتمالی فرازمینی تماس برقرار كنیم و یا كاری كنیم كه آن‌ها ما را پیدا كنند. زیرا شاید از این كرده خود پشیمان شویم.[٧]
[↑] يادداشت‌ها
يادداشت ۱: اين مقاله برای دانشنامهی آريانا توسط مهدی خراسانی ارسال شده است.
[↑] پی‌نوشت‌ها
[۱]- برای اطلاعات بیشتر می‌توانید به‌بخش نجوم مراجعه كنید.
[٢]- برای كسب اطلاعات بیشتری در این مورد می‌توانید به‌بخش نجوم پایگاه مراجعه فرمایید.
[٣]-
[۴]- به‌فیلم حیات مراجعه كنید.
[۵]- نوشته نقطه انفصال در مورد این پرسش كه آیا مرحله بعدی تكامل انسان توسط خود او صورت خواهد گرفت را نیز مطالعه كنید.
[٦]- نوشتۀ عالم‌های دیگر را در بخش نجوم بخوانید.
[٧]-
[↑] جُستارهای وابسته
□
□
□
[↑] سرچشمه‌ها
□ مظفر شريعتی، حيات، پيدايش و تكامل، سایت شخصی مظفر شريعتی
