منشا حيات

كريستيان د دوو / برگردان: علی‌محمد طباطبايی

يك نظريه كه از همان ابتدای مطرح شدنش بر اين انديشه مبتنی باشد كه رويدادهای جهان را نمی‌توان در چهارچوب طبيعت موجود توضيح داد در واقع به هيچ وجه نمی‌تواند يك نظريه‌ی علمی به حساب آيد. علم بنا به تعريف خود بر اين انديشه قرار گرفته است كه موضوعاتی كه در آن مورد بررسی قرار می‌گيرند همگی در چهارچوب طبيعت قابل توضيح هستند. پس چه نيازی به يافتن توضيح به شيوه‌های ديگر است؟

مطابق با روايت جديد علمی از داستان خلقت ـ كه در مقايسه با داستان انجيل از شور و تحرك كمتری برخوردار است اما در اعجاب‌انگيزی چيزی از آن كمتر ندارد ـ زمين همراه با خورشيد و ساير سياره‌ها در گردبادی از گاز و غبار در حدود ٥/٤ ميليارد سال پيش به وجود آمده است، يعنی كمی بيشتر از نه ميليارد سال پس از انفجار عظيم اوليه يا همان Big Bang . نيم ميليارد سال پس از به وجود آمدن زمين، سياره‌ی ما كه ديگر به حد كفايت از درد شديد تولد خشونت انگيزش به وضعيت عادی برگشته بود، در شرايطی قرار داشت كه می‌توانست عملاً از نظر شرايط مادی توان پناه دادن به حيات را داشته باشد. كمتر از نيم ميلارد سال پس از آن، ديگر زمين ما حقيقتاً در درون خود حيات را به وجود آورده بود ـ به ويژه آن وجودی كه اصطلاحاً به عنوان آخرين نيای مشترك جهانی (LUCA يا last universal common ancestor) خوانده می‌شود و آنچه از طريق تكامل باعث پديدآمدن تمامی موجودات شناخته شده تا به امروز گرديد، از جمله انواع و اقسام ميكروب‌ها، گياهان، قارچ‌ها، حيوانات و انسان.

امروز می‌دانيم كه موجودات ابتدايی، از ماده‌ی بی‌جان و در آب‌های آتشفشانی احتمالاً جوشان آكنده و از گوگرد و انواع فلزات پديد آمدند. اين جوشانده‌ی نامطبوع احتمالاً با مقدار كافی ملكول‌های آلی كوچك از قبيل اسيدهای آمينه، قندها، بنيادهای ازته و ساير عناصر نمونه‌ی تركيبات زيست شناختی « طعم و مزه » پيدا كرد. يكی از اعجاب انگيز ترين كشفيات دهه‌های اخير كه به كمك دستاوردهای فضايی در مورد اجسام آسمانی نزديك ما و به ويژه شهاب سنگ‌هايی كه به زمين سقوط كرده‌اند به دست آمده است اين است كه بسياری از اجزا شيميايی سازنده‌ی حيات به طور خودجوش در سراسر جهان ساخته می‌شوند. سپس ثابت گرديد كه شيمی آلی ـ كه نام خود را به اين خاطر به دست آورده بود كه تصور می‌شد مخصوص سازواره‌های زنده است ـ به عنوان متداول ترين و عادی‌ترين شكل از شيمی است: يعنی علم شيمی كربوهيدارت‌ها.

اين كه چگونه اين فعل و انفعالات شيميايی و كيهانی باعث به وجود آمدن اولين سلول زنده گشته، به طور دقيق هنوز هم روشن نشده است. اما می‌توان كل فرآيند را در دو كلمه خلاصه كرد. كلمه‌ی اولی همان فعل و انفعالات شيميايی است، يا به سخن ديگر همان جوهر حيات. موجودات زنده به طور پيوسته اجزاء تشكيل دهنده‌ی خود را از عناصر كوچك غير آلی و آلی و به كمك كاتاليزورهايی می‌سازند كه به آنها آنزيم گفته می‌شود و البته در اين فرآيند آنها به انرژی كه از نور خورشيد می‌گيرند يا معادل آن (انرژی) را از منابع معدنی يا از مواد غذايی كه ديگر سازواره‌ها توليد كرده‌اند به دست می‌آورند نيز نيازمند هستند. قاعدتاً بايد چيزی شبيه به اين در شرايط اوليه‌ی به وجود آمدن اولين موجود زنده نيز روی داده باشد، اما از مسير‌هايی ديگر و به كمك كاتاليزورها و منابع انرژی كه بايد اكنون آنها را مورد شناسايی قرار دهيم.

در حال حاضر تلاش تحقيقاتی بسيار زيادی به كشف اين معما اختصاص يافته است. و با وجودی كه در اين راه دانش و معلومات جديد بسياری به دست آمده، اما هنوز هم به نظر می‌رسد كه تا حل نهايی آن فاصله‌ی زيادی باقی مانده است. همه‌ی آنچه می‌توان گفت اين است كه فرآيندهايی كه در آن دخالت داشته‌اند بايد شيميايی بوده و شديداً مبتنی بر حتميت باشند و البته تكرار شونده، يعنی آنها بايد تحت وجود شرايط معينی به طور ناگزير روی دهند. اگر علم شيمی حتی كمترين مقدار از وجود بخت و اتفاق را محتمل فرض می‌كرد، در اين صورت ديگر نه از آزمايشگاه‌های شيمی خبری می‌بود و نه اثری از كارخانجات شيميايی.

اما واژه‌ی كليدی ديگر قابليت تكثير يا نسخه برداری است. يعنی توانايی بعضی از ملكول‌های حامل اطلاعات در به وجود آوردن نسخه‌های ديگری از خودشان و آنهم به كمك سازمان و تشكيلاتی كه وظيفه‌ی اصلی آنها ساختن نوع خودی است. اين وظيفه كه امروز اغلب توسط DNA انجام می‌شود احتمالاً در ابتدا توسط RNA انجام می‌گرديد، يعنی خويشاوند بسيار نزديك DNA.
در ابتدا تكثير به روش نسخه برداری فقط مربوط به ملكول‌های RNA بود. اما به زودی ملكول‌های RNA در ساختن پروتئين‌ها و آنهم مطابق با نقشه‌های داده شده توسط RNA درگير شدند به طوری كه تكثير از طريق نسخه برداری از طريق RNA (و در نهايت DNA) به پروتئين‌ها نيز وسعت داده شد. بعداً تكثير از طريق نسخه برداری و از مسير پروتئين‌ها اجزاء همواره پيچيده‌تری، از سلول‌ها گرفته تا سازواره‌های چندين سلولی را در بر گرفت.
به كمك عمل نسخه برداری بازتوليد بی‌پايان از واحدهای معين و نسل بعد از نسل همچنان مقدور گرديد. اين همان چيزی است كه امروزه به عنوان مبنای تداوم ژنتيكی شناخته می‌شود. علاوه بر آن به علت كمبود‌ها و نقص‌های اجتناب ناپذير در دقت و صحت فرآيند نسخه برداری به طور گريزناپذيری تغيراتی كه خود قابل نسخه برداری و تكثير بودند روی داد و بنابراين به رقابت در ميان نسل‌های متفاوت بعدی در منابع غذايی موجود دامن زد. پيامد ناگزير آن كه برای اولين بار توسط چارلز داروين پيشگويی گرديد گزينش آن نسل‌های بعدی بود كه برای بقاء در مقايسه با بقيه مستعد تر بودند و می‌توانستند تحت شرايط موجود به توليد هرچه بيشتر نسل بعدی بپردازند. اين جريان به محض آن كه تكثير به روش نسخه برداری ظاهر شد در كنار شيمی قرار گرفت و ابتدا در مورد ملكول‌ها و سپس در خصوص شكل‌های پيچيده تر حيات به جريان افتاد، آنچه تا امروز همچنان ادامه يافته است.
همراه با تكثير به روش نسخه برداری بخت و اتفاق نيز ظاهر شدند، و آنهم از طريق تغييرات جديد يا موتاسيون‌هايی كه در اختيار سازوكارهای گزينشی در انتخاب طبيعی قرار داشتند. بر اساس تمامی دانشی كه امروز داريم، اين قبيل تغييرات به طور كامل اتفاقی و صددرصد بدون دخالت هرگونه قصد و نيتی برای روی دادن آنها به وقوع می‌پيوندند. به همين خاطر است كه امروزه متداول ترين تعبير نزد دانشمندان اين است كه پيدايش حيات به طور كامل رويدادی تصادفی بوده است.
ليكن اين ديدگاه اين احتمال را ناديده می‌گيرد كه مجموعه‌ای از امكانات موجود برای انتخاب كه به طور اتفاقی در اختيار انتخاب طبيعی قرار می‌گيرند می‌توانند به حد كافی فراگير و گسترده باشند تا ظاهر شدن يك راه حل مطلوب يا تقريباً مطلوب را مقدور سازند. البته در چنين حالتی فرآيند ديگر عملاً به جريانی الزامی يا اجباری و جريانی تكرار پذير تحت شرايط حاكم نزديك می‌شود.
در واقع دلايل قوی در دست است كه مطايق با آنها می‌توان معتقد بود كه انتخاب از ميان گزينه‌های كاملاً مطلوب احتمالاً در ابتدای به وجود آمدن حيات و حين تكامل آن بسيار بيشتر از آنچه قبلاً تصور می‌شد وجود داشته است. معنای غير مستقيم آن اين است كه حيات تا آن درجه‌ای كه قرار است محصولی از فعل و انفعالات شيميايی كه برحتميت مبتنی هستند و همچنين محصولی از انتخاب از ميان گزينه‌های كاملاً مطلوب تلقی شود می‌تواند در شكلی شبيه به آن انواعی از حيات كه ما می‌شناسيم بار ديگر ظاهر شود، يعنی هرگاه شرايط مشابه باشد با شرايطی كه حيات ابتدا به وجود آمده است و از همين روست كه علاقه و توجه به وجود حيات در نقاط ديگر اين جهان بسيار موجه به نظر می‌رسد.
اما كمترين دليل و توجيهی وجود ندارد كه كسی معتقد شود يك ابر موجود هوشمند اين انتخاب از ميان گزينه‌هايی كه به حد مطلوب رسيده‌اند را در طی تكامل خلق كرده باشد. با صرف نظر از استدلال‌هايی كه در حمايت چنين تصوری مطرح می‌شود ـ و البته به فراوانی نيز مورد ابطال قرار می‌گيرد ـ بگذاريد فقط همين اندازه اشاره شود كه يك نظريه كه از همان ابتدای مطرح شدنش بر اين انديشه مبتنی باشد كه رويدادهای جهان را نمی‌توان در چهارچوب طبيعت موجود توضيح داد در واقع به هيچ وجه نمی‌تواند يك نظريه‌ی علمی به حساب آيد. علم بنا به تعريف خود بر اين انديشه قرار گرفته است كه موضوعاتی كه در آن مورد بررسی قرار می‌گيرند همگی در چهارچوب طبيعت قابل توضيح هستند. پس چه نيازی به يافتن توضيح به شيوه‌های ديگر است؟ آنچه در اينجا بسيار اعجاب برانگيز است اين كه بخش‌های بسيار زيادی از طبيعت در جهان ما ـ و از جمله‌ی آنها ويژگی‌های اساسی حيات ـ ثابت شده است كه در چهارچوب همين طبيعت قابل توضيح هستند.


كريستين د دوو از برندگان جايزه‌ی نوبل در پزشكی است و يك نويسنده. جديد ترين اثر او « شگفتی‌ها » می‌باشد.
The Origin of Life by Christian de Duve.
Project Syndicate 2006.