«مايکل لينچ» مي خواهد بفهمد چرا ما شبيه باکتري ها نيستيم. زيست شناسان تکاملي بر روي اين نکته که انسان و ديگر موجودات زنده از اجداد باکتري مانند مشتق شده اند، اتفاق نظر دارند. تقريباً حدود 2 ميليارد سال قبل، اجداد انسان انشعاب يافتند.اين گروه جديد که يوکاريوت ها ناميده شدند،رشد کرده و به جانوران ديگر، گياهان، قارچ ها و پروتوزوآها تبديل شدند. اختلاف ميان يوکاريوت ها و ديگر موجودات که به پروکاريوت ها معروف اند، زياد بوده و در عين حال بسيار اساسي است.
دکتر «لينچ»، زيست شناس دانشگاه اينديانا، از جمله دانشمنداني است که در پي کشف چگونگي تکامل اين اختلاف ها است.يوکاريوت ها در مقايسه با پروکاريوت ها بزرگ هستند.حتي يک پروتوزوآي تک سلولي ممکن است هزاران بار بزرگ تر از يک باکتري باشد. هنگامي که روي DNA اين موجودات تمرکز مي کنيم درمي يابيم که اين اختلاف ها بسيار اساسي تر و بنيادي تر هستند. ژنوم يوکاريوت ها بسيار پيچيده و در عين حال بسيار بزرگ بوده و حامل ژن هاي زيادتري است.
يوکاريوت ها علاوه براين قادرند به کمک ژن هاي خود فعاليت هاي بيشتري را انجام دهند. آنها مي توانند با الگوهاي بسيار پيچيده، مرتب ژن هاي خود را خاموش و روشن کرده و بدين ترتيب زمان و در نتيجه مکاني را که پروتئين ها ساخته مي شوند، کنترل کنند. آنها همچنين مي توانند از يک ژن واحد پروتئين هاي بسياري بسازند. دليل اين مسئله نيز به اين بازمي گردد که ژن يوکاريوت ها از واحدهايي که اگزون ناميده مي شوند، تشکيل شده است. اگزون ها در ميان ساختارهايي از جنس DNA که به هنگام نسخه برداري، مضاعف نشده و به اينترون ها معروف اند، پراکنده شده اند.سلول هاي انساني هنگامي که يک ژن را براي استفاده در ساختمان يک پروتئين مضاعف مي کنند، اين اينترون ها را ويرايش مي کنند (در مرحله نسخه برداري، اينترون ها مضاعف نشده و پس از شناسايي محدوده هر اينترون، اين ناحيه بريده شده و دور انداخته مي شود-م). اما توانايي مهم ديگر اين سلول ها آن است که قادرند اگزون ها را نيز ويرايش کنند، يعني قادرند از ژن هاي يکسان پروتئين هاي مختلفي را ايجاد کنند. اين چندکار گي به اين معناست که يوکاريوت ها قادرند انواع مختلفي از سلول ها، بافت ها و اندام ها را ايجاد کنند بدون آنکه انسان ها کوچکترين شباهتي به باکتري ها داشته باشند.
غالب دانشمندان در توجيه اين پيچيدگي ذهن خود را تنها متوجه يک نکته مي کنند: انتخاب طبيعي.از نظر اين دانشمندان، از آنجا که چندکار گي مزيت توليدمثلي به دنبال دارد بنابراين انتخاب طبيعي زمينه را براي تکامل آن فراهم کرده است. اما دکتر «لينچ» معتقد است که انتخاب طبيعي در مورد منشاء ژنوم يوکاريوت ها نقش ناچيزي داشته است. وي در اين رابطه چنين مي گويد: «براي غالب مردم تکامل در انتخاب طبيعي خلاصه مي شود و معتقدند اين انتخاب طبيعي است که باعث تکامل مي شود اما انتخاب طبيعي تنها يکي از چندين نيروي اساسي و بنيادي دخيل در امر تکامل است.»در مقاله اي که براي چاپ در مجله «زيست شناسي مولکولي و تکامل» پذيرفته شده است، دکتر «لينچ» چنين آورده است:«پيچيدگي يوکاريوت ها ممکن است اتفاقي باشد.»
انتخاب طبيعي در واقع گسترش ژن ها در نتيجه توانايي آنها براي افزايش نسبت هاي بقا و توليدمثل است. اما دکتر «لينچ» نشان داد هنگامي که ويژگي هاي منحصر به فرد يوکاريوت ها در ابتدا به صورت جهش هاي تصادفي ظاهر شدند، احتمالاً بسياري از آنها مضر بوده اند.از زماني که يک اينترون در ميانه يک ژن قرار مي گيرد، سلول مي بايد بتواند مرزهاي آن را تشخيص دهد. اين موضوع به سلول کمک مي کند تا به هنگام پروتئين سازي، بدون کپي کردن اين ناحيه، به نسخه برداري و ساخت پروتئين ادامه دهد. اما جهش هاي صورت گرفته بر روي اينترون کار سلول براي شناسايي اين مرزها را مشکل تر مي کند. اگر سلول نتواند مرز اينترون ها را شناسايي کند، پروتئين ناقص ساخته مي شود. اگر انتخاب طبيعي در يوکاريوت هاي اوليه قدرتمند عمل کرده باشد مي بايست تمامي اينترون ها حذف شده باشند.زيست شناسان تکاملي مدت هاست دريافته اند که انتخاب طبيعي مسئله احتمالات است، نه سرنوشت و تقدير. به همين دليل است که ژن جهش يافته اي که نسبت هاي توليدمثلي يک فرد را افزايش مي دهد نمي تواند گسترش اين صفت در يک جمعيت را تضمين کند.
فرض کنيد سکه اي را به هوا پرتاب کرده ايد. احتمال شير يا خط آمدن اين سکه 50 به 50 است. اگر شما براي دوبار اين کار را تکرار کرده و هر دو بار شير بيايد نبايد شگفت زده شويد.اما اگر براي 1000 مرتبه اين کار را تکرار کرديد و هر 1000 مرتبه شير آمد بايد متعجب و شگفت زده شويد.به علاوه، انتخاب طبيعي با بزرگ تر شدن اندازه جمعيت بسيار کارآمدتر عمل مي کند. انتخاب طبيعي معمولاً در جمعيت هاي کوچک در گسترش ژن هاي مفيد و محدود کردن ژن هاي مضر چندان قابل اعتماد عمل نمي کند.هنگامي که انتخاب طبيعي ضعيف عمل مي کند، ژن ها به مدد شانس بسيار فراوان تر مي شوند.گسترش تصادفي ژن ها به دريفت ژنتيکي يا رانش ژني موسوم است. (به تکامل ساختار ژنتيکي يک جمعيت که انحصاراً از طريق تصادف پيش آمده باشد رانش ژنتيکي مي گويند. رانش ژنتيکي بسامدهاي آللي يک جمعيت را از نسلي به نسل ديگر تغيير مي دهد. يک آلل ممکن است صرف نظر از اينکه سودمند، زيانبار يا بي فايده باشد به طور اتفاقي حذف شود.
بدين ترتيب رانش ژنتيکي مي تواند از تنوع ژنتيکي در درون يک جمعيت بکاهد ضمن آنکه مي تواند تفاوت هاي ژنتيکي بين جمعيت هاي مختلف را افزايش دهد.م) دکتر «لينچ» معتقد است که رانش ژنتيکي در يوکاريوت ها نسبت به پروکاريوت ها بسيار قوي تر عمل مي کند. چندين عامل در اين امر دخيل اند که اندازه بزرگ تر يوکاريوت ها يکي از آنها است. حتي يک سلول يوکاريوتي واحد ممکن است 10 هزار بار بزرگ تر از يک باکتري باشد. از طرف ديگر تعداد کمي از يوکاريوت ها قادرند نسبت به پروکاريوت ها در يک فضاي بسيار کوچک به حيات خود ادامه دهند و همين مسئله موجب ايجاد جمعيت هاي کوچک تري از يوکاريوت ها مي شود.دکتر «لينچ» بيان مي کند که يوکاريوت هاي اوليه رانش ژنتيکي قدرتمندتري را تجربه کرده اند. در واقع همزمان با کاهش جمعيت آنها انتخاب طبيعي ضعيف و رانش ژنتيکي قدرتمندتر شده است.
بنابراين ژن هايي که براي اين جمعيت پروتو- يوکاريوتي کاملاً مضر بوده است در نتيجه اين مسئله گسترش يافته است.اگرچه اين تغييرات ممکن است به وسيله رانش ژنتيکي اتفاق افتاده باشد اما تغييرات صورت گرفته اين شانس را به انتخاب طبيعي داده اند تا سازگاري هايي را خلق کند. اگزون ها توانسته اند به هم متصل شده و پروتئين هاي سازگار با وظايف مختلف را ايجاد کنند. ژن ها توانسته اند در مکان هاي مختلف روشن شده و به ساخت اندام هاي جديد کمک کنند. در نتيجه موجودات چندسلولي پيچيده- مانند انسان- به وجود آمده اند.
انتخاب طبيعي، سازگاري هاي مفيدي را در يوکاريوت ها موجب شده است. به گفته دکتر «لينچ»: «اگر اين سازگاري ها نبود ما الآن اينجا نبوديم.»پروکاريوت ها هرگز شانس تکامل اين پيچيدگي را در خود نداشته اند و علت اين مسئله نيز به اندازه بسيار بزرگ جمعيت آنها بازمي گردد- انتخاب طبيعي به علت بزرگ بودن اندازه جمعيت پروکاريوت ها مراحل اوليه تکامل را در آنها مسدود کرده است. به گفته دکتر «لينچ»:«تنها يک دودمان خوش شانس وجود داشته که يوکاريوت هاي ايجادکننده ما در آن قرار داشته اند.»دکتر «لينچ» ادعاهاي طرفداران «آفرينش هوشمند» را رد کرده و معتقد است که حيات در نتيجه تکامل پديد آمده است- طرفداران «آفرينش هوشمند» معتقدند حيات و تمامي پيچيدگي هاي موجود در آن حاصل تکامل نبوده و بلکه به دست موجودي هوشمند آفريده شده است.
وي در اين باره مي گويد: «در حقيقت بخش جذاب آنچه که زيست شناسان تکاملي تحقيق مي کنند به اين موضوع بازمي گردد که چرا همه چيز اينقدر بد و ضعيف طراحي شده اند؟ اگر ما به ژنوم بزرگ تري نياز داشتيم قطعاً تکامل راه هوشمندانه ديگري را براي ايجاد آن انتخاب مي کرد.»
* ارسال مقاله توسط عضو محترم سايت با نام کاربري : sm1372
/ج