از دایناسورها تا نهنگ‌ها

فرگشت خنثی دیدگاهی است که تغییرات تکاملی موجودات زنده را نتیجه جهش‌های ژنتیک اتفاقی و مستقل از یکدیگر می‌داند که با هر بار آغاز دوباره جهان می‌تواند متفاوت از دفعات قبل روی دهد. در مقابل، دانشمندانی که از زاویه‌ای هدایتی به فرگشت می‌نگرند به این پرسش پاسخ مثبت داده‌اند. نظریه روند فرگشت یا انتخاب هدایتی قائل بر این است که فرگشت روند منطقی و جهتدار را دنبال می‌کند که اگر چرخه حیات زمینی تکرار شود این روند کم و بیش به همان ترتیب پیشین خواهد بود. نتایج تحقیق گسترده‌ای که اخیرا در دانشگاه استنفورد انجام شد نشان می‌دهد اندازه حیوانات دریایی در 540 میلیون سال گذشته به‌طور متوسط 150 بار بزرگ تر شده است. این نتایج مهر تائیدی است بر قانون کوپه که ادوراد درینکر کوپه، فسیل شناس آمریکایی با مطالعه پستانداران دوره سنوزوئیک (66 میلیون سال پیش تاکنون) ارائه کرد. طبق این قانون اندازه حیوانات بر اثر تکامل نسبت به اجداد دور خود افزایش می‌یابد.

شاید انقراض دایناسورها و کوچک‌شدن اندازه پرندگان و حشرات نسبت به میلیون‌ها سال پیش، این تصور را به وجود بیاورد که حیوانات با گذشت زمان در حال کوچک‌تر شدن هستند؛ ولی مطالعه 17 هزار جنس (سرده) مختلف حیوانات آبزی از زمان کامبرین (حدود 540 میلیون سال پیش) تاکنون عکس این مطلب را نشان می‌دهد. (جنس یکی از هشت طبقه‌ای است که در طبقه‌بندی علمی جانداران مورد استفاده قرار می‌گیرد. جنس، طبقه قبل از گونه و بعد از خانواده است). آنها اطلاعات موجود از فسیل 17 هزار جنس مختلف از جمله نهنگ، صدف دریایی و برخی موجودات آبزی منقرض شده را مورد مطالعه قرار دادند. این تعداد جنس، 75 درصد کل جنس‌های موجود در فسیل‌های مربوط به حیوانات آبزی و حدود 60 درصد کل فسیل‌های موجودات زنده است. به علت حجم فراوان داده، محققان به نتیجه کار اعضای گروه اکتفا نکردند و یک برنامه شبیه‌ساز رایانه‌ای طراحی کردند که قادر است میلیون‌ها سال روند تکاملی موجودات زنده را در کمتر از ده ثانیه انجام دهد.

علت تغییر اندازه چیست؟

در واقع، علت این پدیده بدرستی مشخص نیست. یک احتمال وجود نوعی مسابقه تسلیحاتی میان شکارچی و شکار است که در آن حیوانات بزرگ‌تر اقبال بیشتری برای ادامه زندگی دارند. علت دیگر می‌تواند این باشد که وقتی خزندگان و پستانداران به دریاها بازگشتند، به‌دلیل این که از اکسیژن هوا استفاده می‌کردند رشد بیشتری نسبت به حیواناتی داشتند که از اکسیژن اندک آب استفاده می‌کردند؛ چیزی شبیه نوعی دوپینگ اکسیژن. البته نباید فراموش کرد که محدودیت‌هایی هم برای بزرگ‌تر شدن وجود دارد. مثلا اگر پرنده‌ها بزرگ‌تر شوند نمی‌توانند براحتی پرواز کنند یا در مورد زرافه، با بزرگ‌تر شدن جثه و بویژه بلندترشدن گردن، قلب برای خون رسانی به مغز با مشکل مواجه خواهد شد.

پرسش‌های بی‌پاسخ

نتایج این تحقیقات، هرچند قابل توجه بود ولی هنوز عده‌ای از دانشمندان با دیده تردید به قانون کوپه می‌نگرند. کسانی که معتقد به فرگشت رانشی خنثی هستند، کوچک‌تر شدن حشرات و پرندگان نسبت به فسیل‌‌های اجدادشان را شاهدی بر مخالفت با یافته‌های جدید می‌دانند.

پین در این باره می‌گوید: «این نتایج به این معنا نیست که گرایش جهانی به بزرگ‌تر شدن در همه موجودات وجود دارد؛ بلکه حیواناتی که از ابتدا بزرگ بوده‌اند از شانس بیشتری برای تنوع و پراکندگی برخوردار بوده‌اند. به عبارت دیگر بزرگی جثه عاملی برای تنوع بیشتر است وگرنه برای همه حیوانات اندازه بزرگ‌تر به معنای شرایط مطلوب‌تر نیست. این احتمال وجود دارد که قانون کوپه بیشتر در مورد آبزیان کارایی داشته باشد و درک این که باید از موجودات خشکی نیز انتظار پیروی از چنین الگویی داشته باشیم یا خیر منوط به درک علل و عوامل زیربنایی این گرایش است. ولی داده‌های ما با اعتقاد به تکامل خنثی توجیه‌پذیر نیست. باید یک روند تکاملی فعال را دخیل دانست که به نفع موجودات بزرگ‌تر کار می‌کند.»

علت انتخاب بازه زمانی 540 میلیون ساله

این پژوهش مربوط به ابر دوره فانروزوئیک،‌ یعنی از حدود 540 میلیون سال پیش تاکنون است. البته گرایش به بزرگ‌تر شدن به صورت پیوسته وجود نداشته است. این ابر دوره خود شامل سه دوره پالئوزوئیک، مزوزوئیک و سنوزوئیک است که گرایش به بزرگ‌تر شدن فقط در دوران پالئوزوئیک (541 تا 252 میلیون سال قبل) و سنوزوئیک (66 میلیون سال پیش تاکنون) مشاهده می‌شود. ولی در دوران مزوزوئیک (252 تا 66 میلیون سال پیش) نوعی ثبات به چشم می‌خورد. بنابراین انتخاب یک دوره زمانی به نسبت کوتاه می‌توانست به نتایج نادرست در تشخیص گرایش کلی منجر شود.

پیش‌بینی آینده

اکنون که توانسته‌ایم گرایشی کلی در روند فرگشت را کشف و حتی آن را شبیه‌سازی کنیم، آیا می‌توانیم ادامه این روند را نیز پیش‌بینی کنیم؟ پین می‌گوید: «اگر روند فرگشت در این زمینه هدایتی باشد، می‌توان انتظار پیش بینی داشت. البته این به این معنا نیست که بتوانیم اندازه یک حیوان بخصوص را در میلیون‌ها سال آینده تخمین بزنیم. فراموش نکنید که بزرگ‌ترین حیوانی که ما بررسی کردیم 14 هزار میلیارد بار بزرگ‌تر از کوچک‌ترین حیوان مورد مطالعه بود.» در واقع آنها از اندازه هیچ موجود بخصوصی صحبت نمی‌کنند و آنچه برایشان اهمیت دارد میانگین تغییر اندازه است. برای مثال، کوچک‌ترین حیوانات امروز سخت‌پوستان کوچکی به نام اوستراکود هستند که نسبت به کوچک‌ترین حیوانات دوره کامبرین ده بار کوچک‌تر هستند. در حالی که بزرگ ترین حیوانات امروزی یعنی نهنگ‌ها صد هزار بار بزرگ‌تر از بزرگ‌ترین حیوانات دوره کامبرین هستند. داده‌ها همچنین نشان می‌دهد فقط اندازه موجودات نیست که رو به افزایش است، بلکه آنها از نظر اعضای بدن، انواع سلول و پیچیدگی دستگاه عصبی نیز در حال پیچیده‌تر شدن هستند. به هر حال هر چند شانس دیدن حیوانات عظیم‌الجثه‌ای مانند دایناسورها را نداشتیم، ولی می‌توانیم از تماشای یک نهنگ آبی‌رنگ 190 تنی زنده که سنگین‌ترین حیوان تاریخ حیات روی کره زمین است، لذت ببریم.

مسعود توکلی ‌‌/‌‌ جام‌جم