تکامل و فلسفه

دعوت به بازنگریِ اساسی در منشأ کد ژنتیکی

با وجود تنوع اَشکال حیات، از باکتری‌ها گرفته تا گیاهان و جانورانِ تک‌سلولی و پرسلولی، کد ژنتیکی همه‌ی موجودات یکسان است. هرچند این اشتراک بیانگر آن است که در نیای مشترک اولیه رابطه‌ی میان کدون‌ها و اسیدهای آمینه هر چه بوده حفظ، و به کل درخت حیات منتقل شده، اما چگونگی و زمان به وجود آمدن این کد محل اختلاف بوده است.
در ۱۹۵۲ میلر و یوری در آزمایشی درون محفظه‌ای بسته چهار ملکول ساده‌ی آب، متان، هیدروژن و آمونیاک را وارد کردند و شرایطی را که فرض می‌کردند در آغاز پیدایی حیات بر روی زمین برقرار بوده ایجاد کردند (از منبع حرارتی و جریان‌های الکتریکی برای ایجاد جرقه استفاده کردند که تا حدی رعد و برق را بازسازی کنند). در اتمام آزمایش برخی از اسیدهای آمینه را در محفظه رصد کردند. این آزمایش جایگاه بی‌همتایی در علم بازی کرد زیرا نخستین شاهد آزمایشگاهی بود مبنی بر اینکه امکان فراآیی مولکول‌های آلی از جهان مولکول‌های ساده‌تر وجود داشته است.
هرچند بعدها نقدهایی بر این آزمایش وارد شد، از جمله اینکه اگر اکسیژن در محفظه بود از طریق اکسیداسیون مانع شکل‌گیری اسیدهای آمینه می‌شد و بعدها نیز مشخص شد که جو اولیه بدون اکسیژن نبوده است، اما این نقد چندان جدی گرفته نشد زیرا کاملاً محتمل است که حیات در اقیانوس‌ها شکل گرفته باشد؛ جایی‌که امکان اکسیداسیون کمتر باشد.
اما آزمایش کاستی دیگری نیز داشت، که البته رفع آن می‌توانست بر اقناع آن بیافزاید. یوری و میلر مطابق فرض رایج دوران خود از شرایط اولیه‌ی ایجاد حیات، مولکول‌های ساده‌ی حاوی گوگرد را وارد ظرف نکردند، که اگر چنین می‌کردند امکان شکل‌گیری انواع متنوع‌تری از اسیدهای آمینه وجود داشت.
بعلاوه، مطابق پیش‌فرض قدیمی، همه‌ی اسیدهای آمینه در محیط شکل‌گیری تک‌سلولی اولیه فراهم بوده و سپس طی شرایطی، تک‌سلولیِ نیا شکل گرفت که حاوی اسیدهای آمینه‌ی اصلی برای آغاز حیات بوده است.      
 
پژوهش جدید
پژوهش جدید نشان داد که حیات اولیه، مولکول‌های اسید آمینه کوچک‌تر را به مولکول‌های بزرگ‌تر و پیچیده‌تر ترجیح می‌داده است و ملکول‌های بزرگ‌تر بعداً اضافه شده‌اند. آمینواسیدهایی که به فلزات متصل می‌شوند خیلی زودتر از آنچه قبلاً تصور می‌شد به هم پیوستند. همچنین نشان دادند که کد ژنتیکی امروزی احتمالاً پس از کدهای دیگری آمده که از آن زمان منقرض شده‌اند. به عبارتی فرایند شکل‌گیری کدون‌های ثابتی که امروزه شاهد آنیم، تا قبل از رسیدن به آخرین نیای مشترک درخت حیات، فرایندی تدریجی و مرحله‌ای بوده است.

مطابق مقاله درک کنونی از چگونگی تکامل کدژنتیکی ناقص است، زیرا به جای شواهد تکاملی، بر آزمایش‌های گمراه‌کننده‌ای مانند آزمایش معروف میلر-یوری استوار است.
همچنین باید به نقش گوگرد در فرایندهای تکاملی توجه بیشتری کرد.

معرفت‌شناسی تکاملی: از محافظه‌کاری تا اصلاح‌پذیری
وقتی مقالات علمی با نتایجی عجیب (به این معنا که نتایجی خلاف اجماع علمی را معرفی می‌کنند) منتشر می‌شوند معقول‌تر آن است که به دیده‌ی تردید در داده‌ها نگریست. فرایند علم هر چند انقلاب‌های بزرگی را تجربه کرده اما عموماً محافظه‌کارانه است و از منظر معرفت‌شناسی تکاملی نیز دلایل خوبی بر این محافظه‌کاری وجود دارد: اگر قرار باشد هر داده‌ای که ممکن است خطای آن در آینده‌ی نزدیک معرفی شود اجماع علمی را بر هم زند پیش‌زمینه‌های نظری مورد نیاز برای انجام پژوهش‌ها از بین می‌رود و مبنایی برای انجام پژوهش‌های بعدی وجود نخواهد داشت (از جمله خود پژوهش‌های با نتایج عجیب نیز با توسل به اجماع علمی انجام می‌شوند). اما محافظه‌کاری علم حدی دارد: علم به رغم محافظه‌کاری، تمامی نظریه‌های خود را قابل بازنگری و اصلاح می‌داند و هیچ نظری در علم خطاناپذیر و اصلاح‌ناپذیر در نظر گرفته نمی‌شود. چگونه این تعارضِ ظاهری حل می‌شود؟ وقتی داده‌های با نتایج عجیب به داوری دسته‌ای از متخصصان داوری مقاله، که کارشان ایراد گرفتن از مقاله‌ی ارسالی است، برسد و نظر اجماعیِ ایشان (که یکدیگر را نمی‌شناسند و همدیگر را نمی‌بینند) بر آن باشد که این داده‌ی عجیب به رغم آنکه اجماعی را در علم نقض می‌کند حظی از واقعیت دارد مقاله منتشر می‌شود. نشریه‌های معتبر علمی مشتاق نشر چنین داده‌های عجیبی‌اند. اما همزمان نگرانی شدیدی برای اعتبار خود نیز دارند؛ که اگر در نشر این داده‌ی عجیب اشتباهی کنند اعتبارشان خدشه برمی‌دارد. بنابراین داده‌های عجیب توسط دسته‌ی بزرگتر و معتبرتری از داوران داوری می‌شود. صدالبته این داوری نیز مصون از خطا نیست و البته داده‌هایی که نقض می‌شوند نیز طی همین فرایند منتشر شده‌اند.
مقاله‌ای که به آن اشاره شد یکی از این مقالات است که در مجموعه مقالات آکادمی ملی علوم [آمریکا] منتشر شده، و دعوتی است به بازنگری در ایده‌ای جاافتاده.

هادی صمدی
@evophilosophy

phys.org

The origin of genetic code: Study finds textbook version needs revision

Despite awe-inspiring diversity, nearly every lifeform—from bacteria to blue whales—shares the same genetic code. How and when this code came about has been the subject of much scientific controversy.

www.tgoop.com/evophilosophy/710

6.8K viewsDec 15 at 09:50

دعوت به بازنگریِ اساسی در منشأ کد ژنتیکی

با وجود تنوع اَشکال حیات، از باکتری‌ها گرفته تا گیاهان و جانورانِ تک‌سلولی و پرسلولی، کد ژنتیکی همه‌ی موجودات یکسان است. هرچند این اشتراک بیانگر آن است که در نیای مشترک اولیه رابطه‌ی میان کدون‌ها و اسیدهای آمینه هر چه بوده حفظ، و به کل درخت حیات منتقل شده، اما چگونگی و زمان به وجود آمدن این کد محل اختلاف بوده است.
در ۱۹۵۲ میلر و یوری در آزمایشی درون محفظه‌ای بسته چهار ملکول ساده‌ی آب، متان، هیدروژن و آمونیاک را وارد کردند و شرایطی را که فرض می‌کردند در آغاز پیدایی حیات بر روی زمین برقرار بوده ایجاد کردند (از منبع حرارتی و جریان‌های الکتریکی برای ایجاد جرقه استفاده کردند که تا حدی رعد و برق را بازسازی کنند). در اتمام آزمایش برخی از اسیدهای آمینه را در محفظه رصد کردند. این آزمایش جایگاه بی‌همتایی در علم بازی کرد زیرا نخستین شاهد آزمایشگاهی بود مبنی بر اینکه امکان فراآیی مولکول‌های آلی از جهان مولکول‌های ساده‌تر وجود داشته است.
هرچند بعدها نقدهایی بر این آزمایش وارد شد، از جمله اینکه اگر اکسیژن در محفظه بود از طریق اکسیداسیون مانع شکل‌گیری اسیدهای آمینه می‌شد و بعدها نیز مشخص شد که جو اولیه بدون اکسیژن نبوده است، اما این نقد چندان جدی گرفته نشد زیرا کاملاً محتمل است که حیات در اقیانوس‌ها شکل گرفته باشد؛ جایی‌که امکان اکسیداسیون کمتر باشد.
اما آزمایش کاستی دیگری نیز داشت، که البته رفع آن می‌توانست بر اقناع آن بیافزاید. یوری و میلر مطابق فرض رایج دوران خود از شرایط اولیه‌ی ایجاد حیات، مولکول‌های ساده‌ی حاوی گوگرد را وارد ظرف نکردند، که اگر چنین می‌کردند امکان شکل‌گیری انواع متنوع‌تری از اسیدهای آمینه وجود داشت.
بعلاوه، مطابق پیش‌فرض قدیمی، همه‌ی اسیدهای آمینه در محیط شکل‌گیری تک‌سلولی اولیه فراهم بوده و سپس طی شرایطی، تک‌سلولیِ نیا شکل گرفت که حاوی اسیدهای آمینه‌ی اصلی برای آغاز حیات بوده است.      
 
پژوهش جدید
پژوهش جدید نشان داد که حیات اولیه، مولکول‌های اسید آمینه کوچک‌تر را به مولکول‌های بزرگ‌تر و پیچیده‌تر ترجیح می‌داده است و ملکول‌های بزرگ‌تر بعداً اضافه شده‌اند. آمینواسیدهایی که به فلزات متصل می‌شوند خیلی زودتر از آنچه قبلاً تصور می‌شد به هم پیوستند. همچنین نشان دادند که کد ژنتیکی امروزی احتمالاً پس از کدهای دیگری آمده که از آن زمان منقرض شده‌اند. به عبارتی فرایند شکل‌گیری کدون‌های ثابتی که امروزه شاهد آنیم، تا قبل از رسیدن به آخرین نیای مشترک درخت حیات، فرایندی تدریجی و مرحله‌ای بوده است.

مطابق مقاله درک کنونی از چگونگی تکامل کدژنتیکی ناقص است، زیرا به جای شواهد تکاملی، بر آزمایش‌های گمراه‌کننده‌ای مانند آزمایش معروف میلر-یوری استوار است.
همچنین باید به نقش گوگرد در فرایندهای تکاملی توجه بیشتری کرد.

معرفت‌شناسی تکاملی: از محافظه‌کاری تا اصلاح‌پذیری
وقتی مقالات علمی با نتایجی عجیب (به این معنا که نتایجی خلاف اجماع علمی را معرفی می‌کنند) منتشر می‌شوند معقول‌تر آن است که به دیده‌ی تردید در داده‌ها نگریست. فرایند علم هر چند انقلاب‌های بزرگی را تجربه کرده اما عموماً محافظه‌کارانه است و از منظر معرفت‌شناسی تکاملی نیز دلایل خوبی بر این محافظه‌کاری وجود دارد: اگر قرار باشد هر داده‌ای که ممکن است خطای آن در آینده‌ی نزدیک معرفی شود اجماع علمی را بر هم زند پیش‌زمینه‌های نظری مورد نیاز برای انجام پژوهش‌ها از بین می‌رود و مبنایی برای انجام پژوهش‌های بعدی وجود نخواهد داشت (از جمله خود پژوهش‌های با نتایج عجیب نیز با توسل به اجماع علمی انجام می‌شوند). اما محافظه‌کاری علم حدی دارد: علم به رغم محافظه‌کاری، تمامی نظریه‌های خود را قابل بازنگری و اصلاح می‌داند و هیچ نظری در علم خطاناپذیر و اصلاح‌ناپذیر در نظر گرفته نمی‌شود. چگونه این تعارضِ ظاهری حل می‌شود؟ وقتی داده‌های با نتایج عجیب به داوری دسته‌ای از متخصصان داوری مقاله، که کارشان ایراد گرفتن از مقاله‌ی ارسالی است، برسد و نظر اجماعیِ ایشان (که یکدیگر را نمی‌شناسند و همدیگر را نمی‌بینند) بر آن باشد که این داده‌ی عجیب به رغم آنکه اجماعی را در علم نقض می‌کند حظی از واقعیت دارد مقاله منتشر می‌شود. نشریه‌های معتبر علمی مشتاق نشر چنین داده‌های عجیبی‌اند. اما همزمان نگرانی شدیدی برای اعتبار خود نیز دارند؛ که اگر در نشر این داده‌ی عجیب اشتباهی کنند اعتبارشان خدشه برمی‌دارد. بنابراین داده‌های عجیب توسط دسته‌ی بزرگتر و معتبرتری از داوران داوری می‌شود. صدالبته این داوری نیز مصون از خطا نیست و البته داده‌هایی که نقض می‌شوند نیز طی همین فرایند منتشر شده‌اند.
مقاله‌ای که به آن اشاره شد یکی از این مقالات است که در مجموعه مقالات آکادمی ملی علوم [آمریکا] منتشر شده، و دعوتی است به بازنگری در ایده‌ای جاافتاده.

هادی صمدی
@evophilosophy

BY تکامل و فلسفه