پاسخ به ۱۰سئوال بزرگ هستى

هفته نامه علمى نيو ساينتيست در تازه ترين شماره خود ۱۰ موضوع اسرارآميز درباره حيات را که دانشمندان در تلاش يافتن پاسخ برايشان هستند مورد بحث قرار داده‌اند.

متن ذيل دربرگيرنده خلاصه‌ای از اين مباحث است:

۱ - حيات چگونه آغاز شد؟
در سال۱۹۵۳ يک مجموعه از آزمايش‌ها نشان داد که برخى از سنگ‌هاى زيربناى حيات نظير اسيدهاى آمينه می‌‌توانند به نحو خود بخود در شرايطى مشابه شرايطى که تصور می‌‌شد در جو زمين در دوران اوليه آن وجود داشته است ، پديدار شوند.
اين آزمايشها منجر به ظهور نظريه‌ای موسوم به "آبگوشت يا سوپ اوليه " شدند که بر اساس آن اقيانوس‌هاى زمين در مراحل اوليه همچون يک مجموعه غذايى بزرگ به عنوان محملى براى ظهور و رشد حيات عمل کرده‌اند.
پس از گذشت ۵۰ سال اين فرضيه همچنان اعتبار خود را حفظ کرده است ، اما جزييات دعاوى آن صورت دقيقى پيدا نکرد.
به عنوان مثال روشن نيست که چگونه چند مولکول ساده شيميايى می‌‌توانند در درون آبگوشت اوليه ترکيب پيچيده‌ای نظير مولکول "دىان آ" يا انواع پروتئين‌ها را بوجود آورند.
مساله همان مساله قديمى مرغ و تخم مرغ است.
مولکول دى ان آ رمز ساختن پروتئينهايى را ارائه می‌‌دهد که خود کاتاليزور يا معين عمل آن دسته از واکنشهاى شيميايى هستند که موجب ظهور مولکول دى ان آ می‌‌شود.
چگونه می‌‌شود که يکى از ايندو قبل از ديگرى موجود باشد؟ بر اساس يکى از نظريه‌هاى تازه نخستين ساختارهاى ژنتيکى يا ژنوم صرفا از مولکولهاى "آر.ان.آ" ساخته شده‌اند.
مولکولهاى آران آ نظير مولکولهاى دى ان آ زنجيره‌ای از اسيدهاى نيوکلئيک هستند با اين تفاوت که به واسطه آنکه ساختار شيميايى آنها اندکى با ساختار شيميايى مولکول دىان آ تفاوت دارد می‌‌توانند بدون نياز به گروتئينها واکنشهاى شيميايى را به راه اندازند.
در مراحل بعدى اين جهان ساخته شده از مولکولهاى آر ان آ جاى خود را به جهان کنونى داده که از مولکولهاى دى ان آ ساخته شده است.
نظريه ديگرى که اين روزها رواج يافته از ايده "ظهور متابوليسم‌ها در مرحله نخست " دفاع می‌‌کند.
بر مبناى اين نظريه آن دسته از واکنش‌هاى شيميايى که براى آزادسازى انرژى لازم جهت حمايت از حيات ضرورى هستند پيش از ظهور مولکولهاى خود تکثيرکننده پديدار شدند.
بر مبناى يکى از روايتهاى اين نظريه پديدار شدن اين متابوليسمها در اعماق اقيانوسها و در نزديک چشمه‌هاى آب جوشان و با شکل گرفتن "پيريت " از ترکيب سولفيد آهن و سولفيد هيدروژن اتفاق افتاده است.
يکى ديگر ازمباحث مشکل ساز در ميان زيست شناسان اين مساله است که چگونه اجزاى شيميايى اوليه حيات توانسته‌اند در مقادير کافى مجتمع شوند و با يکديگر واکنش انجام دهند و مولکولهاى پيچيده تر نظير پروتئينها و اسيد هاى نيوکلئيک بوجود آورند؟ به اعتقاد محققان سطوح چسبنده برخى از مواد شيميايى که مهمترينشان گل رس است ، نخستين محيط مناسب را براى شکلگيرى حيات بوجود آورده‌اند.
اين احتمال نيز وجود دارد که قطرات آب دريا که تبخير و وارد جو زمين شده‌اند و يا در دل شکافهاى درون صخره‌ها جاى گرفته‌اند زمينه ساز ظهور حيات بوده‌اند.
يکى از راههاى يافتن پاسخ دقيق تر به مساله چگونگى ظهور حيات ، يافتن پاسخ براى پرسش زمان ظهور حيات است.
به اعتقاد برخى از محققان نخستين نشانه‌هاى حيات حدود۳/۸ ميليارد سال قبل ظاهر شده‌اند.
برخى ديگر اين زمان را ۲/۷ ميليارد سال قبل تخمين می‌‌زنند.
يک نظريه بکلى متفاوت نيز داير بر آن است که حيات از کيهان بيکران به زمين انتقال يافته.
شواهد نشان می‌‌دهد که مواد شيميايى اوليه نظير اسيد هاى آمينه در فضا يافت می‌‌شوند و ارگانيزمهاى ذره بينى می‌‌توانند در جريان سفرهاى فضايى زنده بمانند.
اما اينکه حيات از کجا آمده پاسخى براى اين پرسش نيست که حيات اساسا چگونه پديدار شده است.

۲ - حيات چيست؟
پرسش از چيستى حيات در بدو امر ساده می‌‌نمايد اما هر نوع تلاش براى يافتن يک تعريف دقيق با دشواريهاى زياد همراه است.
ما يقينا می‌‌توانيم توضيح دهيم که موجودات زنده چه می‌‌کنند.
به عنوان مثال موجودات زنده مواد انرژى زا مصرف می‌‌کنند و فضولات را بيرون می‌‌دهند، اما اين تعريف مانع نيست زيرا ماشين‌ها نيز همين کار را انجام می‌‌دهند.
موجودات ، زندگى خود را تکثير می‌‌کنند و در فرايند تطور شرکت می‌‌ورزند، اما برخى از برنامه‌هاى کامپيوترى نيز عينا همين کار را انجام می‌‌دهند.
در حاليکه برخى از اشکال حيات ، قادر به تکثير و توليد مثل نيستند.
برجسته ترين فيلسوفان و زيست شناسان طى دهه‌هاى متمادى کوشيده‌اند يک مجموعه از معيارهاى عام و کلى براى تعريف حيات در هر جا که يافت شود ارائه دهند اما در اين کار توفيق نيافته‌اند.
شايد يکى از تعاريفى که تا حد زيادى قبول عام يافته تعريفى است که از جانب "جرالد جويس "در موسسه تحقيقاتى "اسکريپس " در کاليفرنيا ارايه شده است.
او ده سال قبل حيات را به منزله يک سيستم شيميايى خود-نگاهدارنده تعريف کرد که از توانايى تطور بر مبناى "گزينش داروينى" برخوردار است.
اين تعريف گوهر حيات در روى زمين را دربر می‌‌گيرد اما منتقدان نگران آنند که اين تعريف به اندازه کافى براى جاى دادن همه اشکال حيات آنگونه که مورد توجه ماست از جامعيت برخوردار نباشد.
يک راز دشوارى مساله در آن است که ما تنها يک نمونه و سرمشق از حيات پيش روى خود داريم و ناگزيريم با همين يک نمونه کار کنيم.
همه اشکال حيات در روى سياره زمين از منشا واحدى ظهور يافته و بسط پيدا کرده است.
به اين اعتبار بر هيچ کسى روشن نيست که آيا اجزا اساسى اين شکل از حيات يعنى غشاها، پروتئينها، زيست - شيمى متکى به کربن ، آيا واقع براى ظهور حيات ضرورى هستند يا انکه صرفا به واسطه تصادف تاريخ ظاهر شده‌اند.
براى انجام هر نوع مقايسه لازم است نوع کاملا متفاوتى از حيات نيز در برابر ما حاضر باشد.
اين امر ممکن است ظرف چند سال آينده تحقق يابد.
نه به اين صورت که دانشمندان به حيات در سيارات ديگر دست يابند بلکه پژوهشگران اميدوارند بتوانند در روى زمين ، صورتهاى تازه‌ای از حيات را از ترکيب اجزا اوليه بوجود آورند.
هم اکنون چند گروه سرگرم پيگيرى پروژه‌هايى از اين دست هستند.
در يکى از اين پروژه‌ها که در حال حاضر در آزمايشگاه " لوس آلاموس " در دست اجراست به جاى استفاده از سلولهاى پر آب محدود به غشاها، از قطرات چربى به عنوان مبناى اوليه حيات استفاده می‌‌شود.
پروژه ديگرى که به وسيله محققان ايتاليايى در دست اجرا است توجه خود را به گزينش مستمر جنبه‌هاى مشابه حيات يک مولکول شيميايى معطوف داشته است.
در اين شيوه عملا به حيات اجازه داده می‌‌شود که دوباره صورت تازه‌ای از خود را خلق کند.
موفقيت هر يک از اين پروژه‌ها می‌‌تواند زمينه را براى دستيابى به تعريف دقيق ترى از حيات مهيا سازد.

۳ – آيا در سيارات ديگر حيات يافت می‌‌شود؟
به اعتقاد برخى از سرشناس ترين اختر شناسان اين پرسش که " آيا در سيارات ديگر حيات يافت می‌‌شو؟" مهمترين پرسشى است که علم مدرن با آن روبرو است.
يافتن پاسخ براى اين پرسش در گرو يافتن پاسخ براى اين پرسش مقدماتى تر است که حيات چگونه و با چه درجه از سهولت آغاز شد.
مساله اين است که آيا ظهور پديده حيات امرى تصادفى بود و استثنايى بوده يا نتيجه اجتناب ناپذير قوانين فيزيک به شمار می‌‌آيد.
اما هيچ کسى پاسخ اين پرسش را نمىداند.
در سالهاى گذشته شمار کسانى که حيات را روى زمين يک امر استثنايى به شمار می‌‌آوردند در اکثريت بود.
امروزه بر شمار طرفداران اين نظر که در ديگر سيارات نيز ظرفيت‌هاى ظهور حيات موجود است به ميزان زيادى افزوده شده است.
آنچه که طى۲۰ سال گذشته موجب شده در رويکرد به اين پرسش تغيير پيدا شود توجه بيشتر به کاربرد حساب احتمالات با تکيه به شواهد بدست امده در سالهاى اخير است.
با توجه به بزرگى خارج از حد تصور کيهان و يافت شدن سياراتى که کم و بيش مشابه زمينند، احتمال يافت شدن سياره ديگرى با امکانات حفظ حيات چندان اندک نيست.
با اين حال تلاش براى دستيابى به نشانه‌هايى از وجود موجودات هوشمند در فضاى بيرون از زمين که پروژه ستى SETI آن را دنبال می‌‌کند طى٤۰ سال گذشته به نتيجه روشنى دست نيافته است.
دستيابى به نشانه‌هاى حيات در سياره مريخ نيز کمک چندانى به دانشمندان در خصوص کشف منشا حيات در کيهان نمىکند زيرا زمين و مريخ شمار زيادى شهابسنگها را ميان خود رد وبدل کرده‌اند و به اين ترتيب ممکن است نشانه‌هاى احتمالى حيات در مريخ از زمين به آن سياره انتقال يافته باشد.
مشکل ديگرى که در راه دستيابى به نشانه‌هاى حيات در بخشهاى ديگر کيهان وجود دارد آن است که دانشمندان نمىدانند آيا بايد به دنبال نشانه‌هاى حيات از نوع مشابه حيات در روى زمين باشند که متکى به مولکول کربن است يا آنکه بايد منتظر انواع ديگرى از حيات باشند.
مشکل يافتن تعريفى دقيق براى حيات نيز بر دشوارى ارائه پاسخ براى سوال اصلى اين مقاله می‌‌افزايد.
به اين ترتيب به نظر می‌‌رسد که در شرايط کنونى پرسش فوق را بايد با اين پرسش تعويض کرد که : آيا ترجيح می‌‌دهيد در کيهان تنها باشيد؟

٤ - چند گونه حيات در زمين وجود دارد؟
تنوع گونه‌هايى که در زمين يافت می‌‌شود در زمره قلمروهايى است که اطلاعات مربوط به آن چندان زياد نيست.
از زمانى که "کارل لينائوس " در حدود دو قرن و نيم پيش سيستمى براى ناميدن و طبقه بندى ارگانيزم‌هاى زنده پيشنهاد کرد تا اين زمان دانشمندان موفق به کشف و توصيف ۱/۷ ميليون گونه زيستى مختلف شده‌اند.
اما اعتقاد همه محققان بر آن است که شمار بسيار زيادى از گونه‌ای ناشناخته هنوز در طبيعت موجودند.
شمار اين گونه‌ها بين ۵ ميليون تا ۱۰۰ ميليون تخمين زده می‌‌شود.
زيست شناسان طى دو سال اخير خواستار راه اندازى پروژه جامعى براى سرشمارى گونه‌هاى موجود در زمين شده‌اند.
اهميت اين پروژه در آن است که مشخص می‌‌سازد هرگونه زيستى به کجا تعلق دارد.
اين دانش نيز به نوبه خود ستون فقرات تمامى فعاليت‌هايى را تشکيل می‌‌دهد که در حوزه‌هاى زيست شناسى تطورى، زيست شناسى حفظ محيط زيست و اکولوژى (زيست بومشناسى) به انجام می‌‌رسد.
حدود۲۰ سال پيش حشره شناسى به نام "ترى اروين " از موسسه "اسميتسونين " ۱۹ درخت را در يکى از جنگلهاى استوايى پاناما در معرض حشره کشهاى قوى قرار داد و شمار حشراتى را که از درخت‌ها به پائين افتادند محاسبه کرد و با استفاده از روشهاى رياضى استدلال کرد که اگر همين تعداد حشره در درختهاى ديگر يافت شوند، آنگاه شمار انواع حشرات موجود در جهان بيش از۳۰ ميليون خواهد بود.
اما در سالهاى اخير محققان در گينه نو نشان داده‌اند که حشرات مشابه بر روى درختان مختلف جاى می‌‌گيرند و به اين ترتيب تعداد تقريبى حشرات در جهان به ۵ ميليون تقليل داده شد.
بزرگترين قلمرو ناشناخته مربوط به ميکروبها و باکتريهاست.
تاکنون تنها چند هزار باکترى شناسايى و توصيف شده‌اند.
مشکل زيست شناسان آن بود که ساختار بيرونى اين ارگانيزمها چندان تفاوتى با هم ندارد.
اما از زمانى که متخصصان ژنتيک موفق به بررسى ساختار ژنتيکى ميکروبها شده اند، روشن شده که تفاوت‌هاى ژنتيکى ميان اين ارگانيزمها بسيار زياد است.
دو سال پيش يک محقق انگليسى در دانشگاه نيو کاسل با استفاده از همين تفاوتهاى ژنتيکى نشان داد که شمار ميکروبهاى مختلف موجود در يک گرم خاک بين شش هزار و ٤۰۰ ، تا ۳۸ هزار است و در يک تن خاک تعداد باکتريها به ٤ ميليون بالغ می‌‌شود.
هم اکنون چند گروه در سطح بين المللى در تلاشند تا با استفاده از روشهاى ترکيبى مولکولى و فيزيکى در مقياسى بسيار گسترده به سرشمارى گونه‌هاى زيستى بپردازند.
انتظار است از رهگذر اجراى اين پروژه نه تنها گونه‌هاى تازه که تنوعات زيستى جديد براى محققان آشکار شود.

۵ - آيا ما هنوز در حال تطوريم؟
انسانها با ديگر حيوانات تفاوت دارند.
آنان قادرند با استفاده از وسايل مصنوعى زاد و ولد خود را کنترل کنند.
تنها به خوردن و توليد مثل نمىانديشند و حتى از اين توانايى برخوردارند که در مولکول "دىان آ" خود دستکارى کنند و نوزادانى مهندسى شده به دنيا آورند.
آيا از اين مقدمات می‌‌توان نتيجه گرفت که آدمى از سيطره فرايند تطور رهايى يافته است؟ پاسخ منفى است.
فرايند تطور متکى به دو ساخت و کار اصلى شامل تغييراتى که قابل به ارث برده شدن هستند و گزينش تغييرات مورد نظر باز می‌‌گردد.
همه شواهد حکايت از آن دارد که آدميان در حال تغيير هستند.
منشا اين تغيير ژنتيکى است که آهنگ وقوع آن در حال حاضر به همان ميزان است که در طول تاريخ تطور بوده است ،اما در مورد گزينش چه می‌‌توان گفت.
به نظر می‌‌رسد که پزشکى جديد و فناورى مدرن اين امکان را فراهم آورده که توليد مثل تنها منحصر به کسانى نباشد که از بهترين مشخصه‌هاى طبيعى برخوردارند.
روشهاى درمانى اجازه می‌‌دهد بر بسيارى از بيمارىها و جراحت‌هايى که در زمانى نه چندان دور در گذشته موجب مرگ و مير افراد می‌‌شد، غلبه شود.
انتخابهاى افراد هم اکنون تابع فشارهاى تطورى نيست بلکه ناشى از اطلاعاتى است که از محيط اجتماعى در اختيارشان قرار می‌‌گيرد. تکنولوژى‌ها و ابزارها از قديم ترين ايام بر ژنهاى ما تاثير گذارده‌اند.
به عنوان مثال گسترش روشهاى دامدارى اجازه داد شمار زيادترى از پروتئين‌هاى لبنى بهره مند و ابزارها سبب شدند کارهاى افراد بدون آنکه عضلاتشان رشد بيش از حد داشته باشد، تسهيل شوند. اما تغييراتى که انسان در محيط بوجود می‌‌آورد در مقياس ديگرى نيز بر ژنها تاثير می‌‌گذارد. آلودگيهاى محيط زيست موجب ظهور انواع بيماريهاى تازه شده است. هر يک از اين قبيل تحولات بدون ترديد بر روى نحوه تطور آدمى تاثير بر جاى می‌‌گذارد.
مهندسى ژنتيک نيز می‌‌تواند بر خلاف نظر بسيارى از افراد به جاى آنکه بر ميزان کنترل افراد بر طبيعت و بر فرايند تطور بيفزايد ممکن است موجب بروز نتايج ناخواسته‌ای در زمينه تغييرات تطورى شود.
اطلاعات آدمى در مورد نحوه تعامل ژنها به اندازه‌ای ناچيز است که هر نوع کوشش در زمينه مهندسى کردن ژنهاى انسان‌ها می‌‌تواند تبعات کاملا نامطلوبى پديد آورد.
در اين ميان آنچه که می‌‌توان با اطمينان درباره آن سخن گفت ، آن است که حوضچه ژنتيکى ما که در بردارنده همه ژنهاى ماست ، دايما در حال تغيير است و به اين ترتيب دومين معيار تطور، علاوه بر معيار تغييراتى که به ارث برده مىشوند، نيز تحقق يافته است.
اما اين نکته که سرانجام اين تغييرات تطورى چه خواهد بود رازى است که کسى از آن آگاه نيست.

٦ - جنسيت چه کارکردى دارد؟
زيست شناسان در صد سال گذشته تحقيقات زيادى در خصوص پديده جنسيت و مساله توالد و تناسل از طريق آميزش جنسى به انجام رسانده‌اند.
ظاهر کارکرد اين پديده بسيار ساده است.
در ميان جانداران پر سلولى توالد و تناسل از اين طريق مناسبترين راه براى انتقال ژنهاى خود به نسلهاى بعدى در عين تضمين وجود حد زيادى از تنوع و تکثر در آنهاست.
اما اين استدلال از يک پاشنه آشيل جدى رنج می‌‌برد : تکثير و ازدياد نسل از طريق ارتباط جنسى از يک ديدگاه تطورى عملى بسيار پر هزينه است.
يک مجموعه ماهىها را در نظر بگيريد که در درياچه‌ای زندگى می‌‌کنند و با يکديگر بر سر منابع محدود موجود در درياچه در رقابتند.
ماهىها از طريق ارتباط جنسى خود را تکثير می‌‌کنند.
معناى اين امر آن است که در درياچه هم ماهى نر موجود است و هم ماهى ماده و هر دو گروه براى استفاده از منابع با هم در رقابت دائم بسر می‌‌برند.
حال فرض کنيد که يک ماهى بر حسب تصادف شيوه توليد مثل به طريقه غير جنسى را کشف کند.
همه فرزندان اين ماهى ماده خواهند بود و فرزندان آنها نيز قادرند بدون نياز به جنس مخالف فرزندان بيشترى توليد کنند.
در طى چند نسل فرزندان همين يک ماهى تنها از حيث شمار بر تمامى ماهى نر و ماده ديگرى که از طريق جنسى خود را تکثير می‌‌کنند پيشى می‌‌گيرند و آنها را به سمت انقراض می‌‌راند.
به عبارت ديگر در مبارزه هر روزه براى بقا، به نظر می‌‌رسد که توليد مثل از طريق ارتباط جنسى يک شيوه بازنده به شمار می‌‌آيد.
اما اگر از چشم اندازى کلىتر به مساله نگريسته شود اين نتيجه گيرى درست نخواهد بود.
بدون ارتباط جنسى ميان دو جنس مخالف ، در طول چند نسل جهش‌هاى مخرب ژنتيکى در بدن فرزندان و نسلهاى بعدى انباشته می‌‌شود و نسل جاندارى را که به شيوه غير جنسى تکثير می‌‌شود به سمت انقراض می‌‌برد.
شواهد تجربى نشان می‌‌دهد که اکثريت جاندارانى که به شيوه‌هاى غير جنسى تکثير می‌‌شوند تنها به مدت چند ده هزار سال دوام می‌‌آورند و سپس منقرض مى شوند.
با اين حال اين توضيح و تبيين براى روشن ساختن اين نکته که چرا۹۹/۹ درصد جانداران پر سلولى از راه ارتباط جنسى خود را تکثير می‌‌کنند، پاسخ کاملى به نظر نمىرسد.
از ديدگاه فرايند تطور بقاى نسل در چند هزار سال اينده از اهميت چندانى برخوردار نيست.
آنچه که اهميت دارد بقاى اين ارگانيزم در تنازع روزمره است.
بنابراين ارتباط جنسى بايد از ديدگاه بقاى عاجل ارگانيزمها نيز نقشى داشته باشد.
در پاسخ به اين مساله ، يک دوجين فرضيه پيشنهاد شده است که بيشتر آنها توجه خود را به توانايى ارتباط جنسى براى ايجاد تنوع و تکثر در زيست محيط معطوف می‌‌کنند.
بر مبناى اين استدلالها از آنجا که زيست بومهايى که ارگانيزمهاى زنده در آن بسر می‌‌برند می‌‌توانند با سرعت دستخوش تحولات اساسى شوند.
در اين شرايط تنها آن دسته از موجوداتى که از قابليت انطباق زياد با شرايط تازه برخوردار هستند، می‌‌توانند برجاى بمانند و ارتباط جنسى و تکثير از اين طريق ، بر خلاف تکثير غير جنسى، چنين تنوع و قابلت انعطافى را ايجاد مى کند.
اين پاسخ جالب توجه است ، اما اشکال آن در اين است که تاکنون هيچ کسى نتوانسته بر مبناى شواهد تجربى صحت آن را در جهان طبيعت نشان دهد.
يک استدلال ديگر آن است که ظهور ارتباط جنسى ناشى از مزايايى بوده که در دراز مدت به ارگانيزم‌هاى زنده اعطا شده اما در عين حال اين پديده از اين خاصيت برخوردار بوده که پس از ظهور حذف آن غير ممکن شده است.
به اعتقاد برخى زيست شناسان آن نوع تقسيم سلولها که موجب ظهور دو نوع مختلف سلول موسوم به تخمک و اسپرم شد، در همان مراحل اوليه ظهور موجودات اتفاق افتاده و به اين اعتبار چنان با فرايند حيات عجين شده است که ديگر نمى توان آن را زايل ساخت.
اين پاسخ نيز درخور توجه است اما با اين مشکل مواجه است که تکليف اين پرسش را نامعلوم می‌‌گذارد که اساسا چه شد که آن نوع تقسيم سلولى خاص بوقوع پيوست؟

۷ - آيا می‌‌توان از پير شدن جلوگيرى کرد؟
هيچ کسى بطور جدى باور ندارد که بتواند به عمر جاودان دست يابد، با اينهمه اغلب مردم علاقه مندند از شر دشواريهاى پيرى راحت شوند.
مشکل در اين است که دانشمندان هنوز به اندازه کافى درباره اين فرايند اطلاع ندارند تا بتوانند در آن دخالت کنند.
نظريه رسمى در مورد پيرى مبتنى بر آن است که اين فرايند به واسطه آسيبهايى که به بافتها وارد می‌‌شود پديد می‌‌آيد.
در زمره اصلىترين عواملى که به نظر می‌‌رسد در اين ميان نقش دارند "راديکالهاى آزاد" موادى سمى هستند که در هنگام سوخت و ساز انرژى و غذا در بدن توليد می‌‌شوند.
برخى محققان به منظور آزمودن اين فرضيه اقدام به عرضه استراتژىهايى جهت افزودن طول عمر کرده‌اند که مبتنى بر مقابله با اين راديکالهاى آزاد است.
به نظر می‌‌رسد که ويتامين‌ها و مواد ضد سمى طبيعى در اين زمينه کمک کار هستند.
همين امر موجب شده است که صنايع غذايى مکمل به فروش چشمگيرى در کشورهاى مختلف دست يابند.
يک فرضيه ديگر بر اين نکته تاکيد دارد که کم خورى می‌‌تواند موجب افزايش طول عمر شود.
در آزمايش‌هايى که بر روى موشها انجام شده مشاهده شده است موشهايى که در حالت گرسنگى نگاه داشته می‌‌شوند به مراتب عمرى طولانىتر از موشهاى پرخور دارند.
برخى افراد نيز کوشيده‌اند همين استراتژى را در مورد خود اعمال کنند.
اينان يک سوم کالرى دريافتى روزانه خود را کم کرده‌اند.
شواهد نشان مى‌دهد فعاليت قلب و عروق اين افراد بهبود يافته اما عوارض دراز مدت اين استراتژى هنوز روشن نيست.
مشکل ديگر اين روش در آن است که همه افراد حاضر نيستند دائما احساس گرسنگى کنند.
يک نظريه ديگر در مورد علت پيرى بر اين نکته انگشت می‌‌گذارد که پيرى عبارت است از تحليل رفتن و نابود شدن تدريجى ارگانيزمها که به علت فرايند تطور و به منظور بقاى نسلهاى بعدى برنامه ريزى شده است.
مدافعان اين نظريه به بررسيهاى ژنتيکى اخير اشاره می‌‌کنند که طى آن نشان داده شده اگر ژنى موسوم به "داف -۲ "يا معادل آن در بدن کرمها، ماهيها يا موشها حذف شود، اين جانوران عمرى طولانىتر پيدا خواهند کرد.
اين ژن خاص رمزکننده ، گيرنده هورمون خاصى است که کارکردهاى زيادى را کنترل می‌‌کند.
اين امر احتمالا نشانه آن است که اين کجراى ژنتيکى يک شاهراه اصلى در خصوص پديده پيرى است.
اما يک نقطه ضعف اين نظريه آن است که براى آنکه ژنى بر روى فرايند پيرى تاثير بگذارد لازم نيست در حريان فرايند طولانى تطور براى اين منظور آماده و برنامه ريزى شده باشد بلکه بروز يک جهش تصادفى نيز می‌‌تواند يک ژن را براى اين منظور آماده سازد.
به اين ترتيب نزاع ميان اين نظريه و نظريه نخست که عنصر اسيب رسيدن را مسوول می‌‌داند هنوز به قوت خود باقى است.
با اين حال کشف ژن "داف -۲ " هيجان زيادى در ميان زيست شناسان برانگيخته و بسيارى معتقد شده‌اند که اين ژن بواقع می‌‌تواند دوره عمر را طولانى کند.
اما مساله در اينجاست که آنچه در مورد کرم و ماهى و موش صادق است لزوما در مورد آدمى صدق نمىکند.
با اين حال صرف کشف يک مجراى ژنتيکى مرتبط با پيرى در پستاندارى نظير موش ، خبر حائز اهميتى است.

۸ - آيا هوش امرى اجتناب ناپذير است؟
اين ايده که هوش قله دستاوردهاى تطورى است براى آدمى آرامش بخش است.
اما اگر اين خودخواهى انسان گرايانه را کنار بگذاريم می‌‌توانيم به مساله به نحو ديگرى نظر کنيم : هوش تنها يکى از انواع پاسخهاى ممکن در خصوص نياز به انطباق با محيط است.
اگر موجودى در يک محيط کاملا متعين رشد کند، به سخت افزارهايى مجهز مىشود که نياز به رشد هوش را در آن مرتفع می‌‌سازد.
اين موجود می‌‌تواند در محيط زيست خود صرفا با تکيه به غرايز، شانس بقاى خود را به حداکثر برساند.
هوش مخصوص محيطهايى است که شرايطى که در آنها پديد می‌‌آيند قابل پيش - بينى نيستند و يافتن مناسبترين راه براى بقا نيازمند انجام محاسبات و بررسىهاى جديد در هر مورد است.
اما آيا معناى اين امر آن است که در شرايط زندگى کنونى نيز ظهور پديدار هوش غير قابل اجتناب بوده است؟ پاسخ اين پرسش چندان ساده نيست.
واقعيت آن است که فرايند تطور موافق مشخصه‌هايى است که در مجموع فوايد آنها بر زيان‌ها و هزينه‌هايش بچربد.
اما در مورد مغز که جايگاه هوش محسوب می‌‌شود بايد توجه داشت که اين عضو در حاليکه ۲۰ درصد کل انرژى توليد شده در بدن را مصرف می‌‌کند تنها۲ درصد کل بدن وزن دارد.
از اين گذشته هزينه‌هاى شناخته نشده ديگرى نيز با اين عضو همراه است.
به عنوان مثال در تحقيق جديدى که امسال منتشر شد، پژوهشگران نشان داده اند که مگس‌هاى ميوه‌ای که به گونه‌ای پرورش يافته‌اند که از مگس‌هاى ديگر با هوش تر باشند در زمانى که منابع غذايى محدود می‌‌شود شانس بقاى کمترى از همجنسان کم هوشتر خود دارند.
با اينهمه در طول فرايند تطور پديده هوش فوايد و مزاياى زيادى از خود آشکار ساخته و در مجموع اين فوايد بر هزينه‌هاى آن می‌‌چربد.
از همين روست که حتى جانوران بسيار ساده نيز درجه‌ای از انعطاف رفتارى را در محيطهاى مختلف از خود آشکار می‌‌سازند که حکايت از وجود درجه‌ای از هوش در آنها دارد، اما نبايد از ياد برد که هوش آدمى به نحو کيفى در تراز ديگرى قرار دارد و واجد خصيصه خلاقيت است.
سوال اين است که ايا وجود اين نوع هوش امرى اجتناب ناپذير است؟ شايد چنين باشد.
هوش در همان حال که پاسخ تطور به مساله پيش بينى ناپذيرى است ، به نوبه خود انواع رفتارهاى پيچيده و پيش بينى ناپذير را نيز بوجود می‌‌آورد.
به اين ترتيب نوعى بازخورد (فيد بک ) مثبت در مورد هوش وجود دارد.
اين بازخورد بخصوص در شرايطى که رفتار يک جانور بر بقاى ديگر جانداران تاثير می‌‌گذارد شديدتر است.
شايد به همين علت است که پديده هوش در جانوران اجتماعى نظير ميمونهاى نزديک به انسان رايج تر است.
انسانها عالىترين نوع حيوانات اجتماعى به شمار می‌‌آيند.
انسانها قادرند محيط زيست خود را به گونه‌ای پيچيده تغيير دهند و اشکال تازه‌ای در آن خلق کنند، اما بازخورد مثبت همه ماجرا نيست.
نوعى عنصر شانس و تصادف نيز در ماجرا نقش داشته است.
به عبارت ديگر اگر ماجراى تطور موجودات زنده که در کره زمين از حدود چهار ميليارد سال قبل آغاز شد بار ديگر از نو به اجرا در آيد شانس ظهور پديده هوش در طى اين مدت چندان زياد نيست.
البته اگر بر طول زمان افزوده شود، احتمال ظهور اين پديدار افزايش خواهد يافت.

۹ - آگاهى چيست؟
توصيف پديدار آگاهى ظاهرا بسيار ساده است.
آگاه بودن يعنى احساس هشيارى نسبت به خود و محيط اطراف.
مطلع بودن از تفاوت ميان خود و جهان اطراف و دارا بودن احساس حضور داشتن در محيط و نيز توجه داشتن به جريان مستمر انديشه‌هايى که در قالب روايتهاى مختلف ، جريان آگاهى و خودآگاهى را شکل مى دهند.
اما از اين تراز ساده توصيفات که گذر کنيم مساله آگاهى به صورت يکى از دشوارترين مسائلى که علم امروز با آن روبروست آشکار می‌‌شود.
به همين علت است که براى مدتى طولانى مطالعه درباره آگاهى در انحصار فلسفه و دين قرار داشت ، اما در سالهاى اخير زيست شناسان و بخصوص زيست - عصب شناسان نيز به اين مساله توجه کرده‌اند.
برخى از اين دانشمندان اميدوارند با تهيه تصاوير فعاليت‌هاى مغز، و ضبط تحرکات الکتريکى آن بتوانند بخش‌هاى عصبى مرتبط با آگاهى را شناسايى کنند.
به عبارت ديگر اين امر بايد کمک کند که بتوان زمانى که افراد در حالت آگاهى بسر می‌‌برند، انچه را که در مغزشان می‌‌گذرد تشخيص داد.
هر چند در اين زمينه پيشرفتهايى بدست آمده اما هنوز روشن نيست که ربط فعاليت‌هاى مغز با حالت آگاهى چيست.
چنين نيست که زمانى که آگاه هستيم يک ناحيه مخصوص از مغز فعال باشد و زمانى که آگاه نيستيم آن ناحيه از تحرک عارى باشد.
به همين ترتيب به نظر نمىرسد که آستانه خاصى از فعاليتهاى عصبى موجود باشد که در فراتر از آن بتوان حالت آگاه بودن را به اشخاص اسناد داد.
حالت شيميايى - عصبى خاصى نيز وجود ندارد که بتوان گفت حضور آن معادل است با حضور پديده آگاهى.
اما حتى اگر بپذيريم که اگاهى ناشى از تحرکات خاص مغز است (فرضى که مورد قبول همه محققان نيست ) و حتى اگر بتوان الگوهاى معينى را در فعاليت مغز پيدا کرد که بتوان آنها را با آگاهى مرتبط ساخت ، بازهم يک مساله اساسى خودنمايى می‌‌کند : چرا بايد فعاليت يک تعداد عصب و سلول عصبى احساس خاصى را بوجود آورد؟ چرا فشار دادن انگشتان موجب احساس درد می‌‌شود؟ چرا گل سرخ به رنگ سرخ در برابر چشمان ما ظاهر می‌‌شود؟ محققان براى اين موضوع عنوان "مساله سخت مربوط به پديده آگاهى" را انتخاب کرده‌اند.
برخى کوشيده‌اند با تکيه به آنچه که پديده‌ها يا خاصه‌هاى ظاهرشونده مربوط به شبکه عصبى ناميده می‌‌شوند اين مساله را تبيين کنند.
پديده‌هاى ظاهرشونده آن دسته از پديده‌ها هستند که بر اثر تعامل اجزاى مختلف شبکه سلولهاى عصبى ظاهر می‌‌شوند اما در هيچ يک از سلولهاى عصبى به تنهايى يافت نمىشوند.
اما همه محققان از اين مدل تبيين کننده راضى نيستند و شکافى که ميان تراز سلولهاى عصبى و پديده آگاهى وجود دارد را پر ناشدنى می‌‌دانند.
برخى کوشيده‌اند براى پر کردن اين شکاف از مکانيک کوانتومى و رياضيات پيشرفته کمک بگيرند، اما به اعتقاد کسانى که اين شکاف پر شدنى نيست ، مغز ما قادر نيست پديده آگاهى را در مورد خود تشخيص دهد زيرا هر سيستم براى تشخيص سيستم ديگر بايد در تراز ادراکى بالاترى نسبت به آن قرار داشته باشد.
گروهى نيز بر اين اعتقادند که اساسا کل پديده آگاهى نوعى وهم و تصور باطل است.

۱۰ - چرا به خواب می‌‌رويم؟
هر فرد بطور متوسط يک سوم عمر خود را در خواب می‌‌گذراند.
بى‌خوابى سريعتر از بى‌غذايى موجب مرگ آدمى می‌‌شود.
به نظر می‌‌رسد که خواب نقشى اساسى در زيست شناسى ايفا می‌‌کند و همه حيوانات و حتى سلولهاى عصبى نگاهدارى شده در لوله آزمايش نيز به خواب مىروند با اين حال هنوز نمىدانيم که خواب براى چيست.
البته نظراتى در اين زمينه وجود دارد.
از نظريه‌هاى خيلى پيش پا افتاده و آسان تا ديدگاههاى پيشرفته تر مربوط به پردازش اطلاعات در حافظه ، اما هيچ يک از اين ديدگاهها مورد تاييد قرار نگرفته و تنها چيزى که کارشناسان مىتوانند بر سر آن توافق کنند، آن است که هيچ پاسخ خرسندکننده‌ای هنوز بدست نيامده است.
بخشى از مشکل ناشى از اين امر است که خواب متشکل از دو حالت کاملا متفاوت است.
حالت اول موسوم به "حرکت سريع چشم " است که طى آن در حاليکه پلکها بسته‌اند چشمها با سرعت از سويى به سوى ديگر می‌‌روند.
در اين حال مغز بسيار فعال است و اغلب رويا ديدن‌ها در اين مرحله رخ مى دهد.
دوم ، حالت عدم حرکت سريع چشم‌ها که حالت خواب عميق است و نوعى شرايط عميق غيرهشيارى بر شخص حاکم می‌‌شود.
اين دو حالت چنان از يکديگر متفاوتند که نمىتوانند اهداف واحدى داشته باشند.
در عين حال اين دو حالت از برخى جهات با يکديگر مرتبط هستند.
در دنبال حالت خواب عميق که چشم‌ها حرکت نمىکنند معمولا دوره‌ای از حالت حرکت سريع چشم‌ها ظاهر می‌‌شود.
اين امر احتمالا نشانه آن است که اين دو نوع کارکرد به نحوى به يکديگر مرتبط هستند.
با وجود همه ابهامى که در مورد کارکرد خواب وجود دارد يک نکته روشن است ، خواب با مغز و فعاليت‌هاى مغزى ارتباط دارد.
علت اين امر آن است که حيوانات به خواب می‌‌روند ولى گياهان چنين نيستند.
در عين حال ارگانهاى ديگر غير از مغز، نظير قلب يا کبد يا ريه يا عضلات به خواب نمىروند.
اين نکته ممکن است به ظاهر بديهى و ساده به نظر برسد اما واقعيت اين است که تنها در سال جارى بود که دانشمندان دريافتند بخش بزرگى از مغز موسوم به مخچه در فرايند خواب نقش اساسى بازى می‌‌کند.
با توجه به اين اکتشاف که خواب فرايندى است که کل مغز در آن شرکت دارد، اين توافق در ميان محققان پيدا شده که در هنگام خواب عميق ، مغز آسيبهايى را که به واسطه راديکالهاى آزاد بدان وارد شده ترميم می‌‌کند.
راديکالهاى آزاد موادى هستند که بر اثر فرايند سوخت و ساز در بدن بوجود می‌‌آيند و به بافتها آسيب می‌‌رسانند.
بقيه اندامهاى بدن آسيبهايى را که بر اثر برخورد راديکالهاى آزاد پديد می‌‌آيد از طريق توليد سلولهاى تازه جبران می‌‌کنند، اما اين امکان در اختيار مغز قرار ندارد.
به اين ترتيب مغز نظير اتوبانى که کارگران بايد در هنگام شب تعميرش کنند، فعاليتش را متوقف می‌‌کند و به تعميرات می‌‌پردازد.
برخى از شواهد تجربى اين نظر را مورد تاييد قرار می‌‌دهد.
از جمله اينکه حيواناتى که ميزان سوخت و سازشان بيشتر است و بنابراين شمار بيشترى راديکال آزاد در بدنشان توليد می‌‌شود و آسيب وارده به مغزشان زيادتر است ، بيشتر از ديگر حيوانات می‌‌خوابند.
بينه ديگر آنکه مغز موشهايى که از خوابيدنشان جلوگيرى به عمل آمده علائم آسيب ديدگى گسترده بر اثر اکسيده شدن آشکار می‌‌سازد.
و بالاخره اينکه در سال جارى محققان به اين نکته پىبرده‌اند که مغز در هنگام خواب ژنهايى را که مسوول توليد پروتئينهاى ترميم بافتهاى آسيب ديده هستند فعال می‌‌کنند.
ا ما در مورد مرحله حرکت سريع چشمها برخى محققان معتقدند اين مرحله نظير مرحله راه اندازى يک کامپيوتر است که طى آن کامپيوتر ابتدا تمامى سيستمهاى داخلى خود را ارزيابى می‌‌کند.
مغز در اين حالت اقداماتى را که در مرحله خواب عميق انجام شده مطالعه مىکند.
برخى نيز معتقدند اين فعاليت با مراحل اوليه رشد مغز در نوع آدمى ارتباط دارد.