عاشق بی‌کرانگی

الیزابت وربا : زیست شناس و فسیل شناس تکاملی

الیزابت وربا : زیست شناس و فسیل شناس تکاملی

الیزابت وربا (E.Vrba) همیشه می‌دانست که دانشمند خواهد شد. مدرک لیسانس او در دانشگاه کیپ تاون آمار ریاضی و جانورشناسی بود. دکتر وربا که اکنون استاد دیرین‌شناسی و زیست‌شناسی دانشگاه ییل است، موضوع کار و پژوهش خویش را بر اساس دو اصل مهم توصیف می‌کند: زمین و حیات با هم تکامل یافته‌اند و هیچ چیز در زیست شناسی معنا و مفهومی‌ندارد مگر در پرتو تکامل. فرضیه جنجالی «ریتم جانشینی» (turnover-pulse) او به پژوهش درباره تأثیر تغییرات اقلیمی‌گذشته روی تکامل کلان، به ویژه رویدادهای دوران ساز در تکامل انسان، و بحث‌های مربوط به آن جان تازه ای بخشیده است. لاری میچل (L.Mithchel) با دکتر وربا در دفترش در موزه تاریخ طبیعی پیبادی در ییل به گفت وگو نشسته است.

  • می‌توانید در برقراری ارتباط میان تکامل و تنوع به ما کمک کنید؟

به نظر من بهترین شاهد تکامل، تنوع موجودات زنده، توزیع صفات در میان گونه‌ها و الگوهای سلسله مراتبی تنوع است. برای مثال تمام اشکال حیاتی DNA و RNA دارند و تمام یوکاریوت‌ها دارای هسته و اندامک هستند. این ویژگی‌های مشترک را می‌توان آفرینش یک قدرت بالاتر دانست یا به طور علمی‌نتیجه تکامل حیات روی یک شجره واحد به شمار آورد. این فرضیه بسیار ساده است اما شواهد موجود در تأیید آن کاملا قاطع هستند.

  • اگر ممکن است بعضی از مهم ترین بخش‌های کارتان از زمان شروع تحصیلات تکمیلی را برایمان تعریف کنید.

در سال ۱۹۶۶ من و شوهرم در پرتوریا (آفریقای جنوبی) زندگی می‌کردیم و من به دنبال موضوعی برای تز دکترایم بودم. به یاد دارم که روزی دوست قدیمی‌ام باب برین (B.Brain) به من گفت، «خب ببین، این همه سنگ پر از سنگواره‌های غارهای ترانسوال اینجاست که هنوز باید پاک شوند. کار سختی است و هیچ کس نمی‌خواهد انجامش دهد. » من که از نظر پول در مضیقه بودم، پرسیدم، «می‌توانی در ازای این کار چیزی به من بدهی؟» و او پاسخ داد، «نه. دست کم نه در ابتدای کار. » هنوز کمی‌پول برایم باقی مانده بود، از این رو گفتم ۶ ماه این کار را انجام خواهم داد تا ببینم می‌توانم از عهده اش برآیم یا نه و سپس واقعا به دیرین شناسی علاقه مند شدم!

همانطور که می‌بینید من با موادی از بعضی از مشهورترین بسترهای سنگواره‌ای در جنوب آفریقا، به ویژه از نظر سنگواره‌های مربوط به تکامل انسان کار می‌کردم. بعضی از نمونه‌های سنگواره ای که اینجا روی میز کارم می‌بینید قالب پلاستیکی سنگواره‌های واقعی به دست آمده از دو غار هستند که خودم آن جا حفاری کرده ام. نام بعضی‌هایشان را می‌توانید تشخیص دهید: یک اوسترالوپیته کوس تنومند که گاهی Paramthropus نامیده می‌شود و یک اوسترالوپیته کوس دیگر که محققان فکر می‌کنند به دودمان جنس Homo (جنس انسان امروزی ـ م) نزدیک تر باشد؛ یعنی .Australopithecus africanus

  • سن این سنگواره‌ها چقدر است؟
فسیل Paranthropus

فسیل Paranthropus

 این نمونه از Australopithecus africanus احتمالا در حدود ۲/۵ میلیون سال پیش زندگی می‌کرد و Paranthropus که با سنگواره‌های Homo پیدا شده باید در حدود ۱/۸ میلیون سال قدمت داشته باشد. در آن قطع زمانی دو دودمان اصلی وجود داشت و می‌توان آنها را در نهشته‌های جنوب آفریقا و نیز شرق آفریقا در کنار یکدیگر دید.

  •  اصطلاح «دودمان» از نظر تکاملی دقیقا چه معنایی دارد؟ آیا دودمان چیزی است متفاوت یا اختصاصی تر از یک رشته فرزندان یک نیای خاص؟

دودمان آن طور که بسیاری از ما اکنون این اصطلاح را به کار می‌بریم، مترادف کلاد یا گروه تک نیایی است ـ یعنی یک گونه اجدادی و تمام فرزندان آن. برای مثال، منظور ما از دودمان جنس Homo آن است که نیای مشترکی وجود دارد که به Homo و تعدادی ازفرزندان آن تعلق دارد. پس از آن نخستین Homoی اجدادی، ممکن است انشعاب‌های بسیاری پدیده آمده باشند برای مثال به Homo habilis، Homoتerectus، Homoتneanderthalensis و Homo sapiens. کل این کلاد یا گروه تک نیایی، از یک نیای واحد، دودمان جنس Homo نامیده می‌شود. اصطلاح دودمان می‌تواند در مورد یک گونه واحد (از جاندارانی که تولیدمثل جنسی دارند) نیز به کار رود. برای مثال، یک دودمان واحد می‌تواند از زمان آغاز گونه Homo sapiens تا زمان حاضر باشد.

  • کانون پژوهش‌های شما روی استفاده از شواهد سنگواره ای در تحلیل آثار رویدادهای اقلیمی‌و تکتونیک (زمین ساختی) روی تنوع گونه‌ها متمرکز بوده است. اگر ممکن است در این باره بیشتر توضیح دهید.

ما به فرآیندهای تکاملی کلان، گونه زایی و تغییر تکاملی در ارتباط با دیرین اقلیم‌ها و دیرین زمین شناسی بسیار علاقه مندیم. به عبارت دیگر ما در آثار سنگواره ای به دنبال شواهدی از ارتباط میان ریخت شناسی، تبارزایی و الگوهایی از رابطه گونه‌های سنگواره و تغییرات عمده در محیط فیزیکی نظیر اقلیم هستیم. چرا بعضی از دودمان‌ها اصلا به سختی تغییر می‌کنند در حالی که دودمان‌های دیگر گرایش‌های بلندمدت چشمگیری نشان می‌دهند؟ من به ویژه به شرایط محیطی تجمع‌های پستانداران سنگواره و تأثیرات محیط روی تکامل انسان علاقه دارم.

  • لطفا فرضیه «ریتم جانشینی»تان را توضیح دهید.

اگر بخواهیم به زبان ساده بگوییم، ایده ریتم جانشینی من یعنی آنکه تغییرات فیزیکی عمده روی زمین، نظیر رانش اقلیمی‌و تکتونیسم (عدم ثبات پوسته جامد زمین ـ م)، علت اصلی دوره‌هایی هستند که طی آنها تغییرات مهمی‌در حیات جانوری و گیاهی یک پهنه رخ می‌دهد.

به عبارت دیگر، ریتم‌های محیطی با افزایش ناگهانی در گونه زایی و انقراض همبستگی دارند، با دوره‌های خاصی در تاریخ زمین که گونه‌های بسیاری ناپدید شده و گونه‌های بسیاری ظاهر می‌شوند. از آنجا که موضوع اصلی مورد علاقه من تکامل انسان است، در آثار سنگواره ای به دنبال الگوهای تبارزایانه (فیلوژنتیک) در گونه‌های دیگری که با نیاکان اولیه ما هم عصر بودند گشتم.

با کار در آفریقا دریافتم که آنتیلوپ‌ها (گروهی از پستانداران زوج سم و عمدتا آفریقایی ـ م) در همان چینه‌هایی که نیاکان اولیه مان، یعنی اوسترالوپیته کوس‌ها را پیدا می‌کنیم، سهم بزرگی ـ ۶۰ تا ۸۰ درصد ـ از سنگواره‌های پستانداران را تشکیل می‌دهند. آنتیلوپ‌ها شاخص‌های خوبی برای دیرین اقلیم‌ها هستند.

برای مثال، بعضی شواهد در آثار سنگواره ای نشان می‌دهند که در حدود ۲/۵ تا ۳ میلیون سال پیش بسیاری از گونه‌های آنتیلوپ که ساکن درختزارهای مرطوب آفریقای جنوبی بودند ناپدید شده و گونه‌های جدیدی جای آنها را گرفتند که در نواحی خشک تر و بازتری که ساوانا می‌نامیم زندگی می‌کردند. گذشته از این شواهد سنگواره ای تقریبا در همان زمان اشاره به شکوفایی (افزایش گونه‌ها همراه با تنوع و اشغال زیستگاه‌های جدید ـ م) گونه‌های آدمسانان در ساواناهای آفریقا دارد. پیش بینی می‌کنم که درباره تکامل کلان هرچه بیشتر بدانیم، درخواهیم یافت که ریتم‌های بازگشتی با شدت‌های مختلف بخش مهمی‌از تاریخ حیات را تشکیل می‌دهند.

  • به نظر می‌رسد که ایده ریتم جانشینی کاملا شبیه مفهوم تعادل منقطع است.

 تعادل منقطع در مقاله ای به سال ۱۹۷۲ توسط الدرج و گولد به وضوح مطرح شد (مقاله ای تحت عنوان «تعادل منقطع: آلترناتیوی برای تدریج باوری تباری» که در کتابی به نام «مدل‌های دیرین زیست شناسی» به ویراستاری شاپف (T.Schopf) به چاپ رسید). تعادل منقطع و ریتم جانشینی تنها از بعضی جهات به هم شباهت دارند و از سایر لحاظ اساسا با هم تفاوت دارند. شباهت‌ها عبارتند از آنکه هر دو می‌گویند گونه زایی در اغلب موارد در جمعیت‌های کوچک ناهمجا رخ می‌دهد («گونه زایی ناهمجا» یعنی گونه زایی در جمعیت‌هایی که به لحاظ جغرافیایی از هم جدا هستند). هر دو الگویی از تغییر ریختی را در یک دودمان خاص در طول زمان پیش بینی می‌کنند که بریده بریده و عمدتا در ارتباط با گونه زایی (یعنی در ارتباط با انشعاب در دودمان) است.

  •  آیا ممکن است بعضی از بحث‌های اخیر درباره ریتم جانشینی را به اختصار بازگو کنید.

 همانطور که هر دانشمندی می‌داند، اختلاف نظر طبیعی است و ایده ریتم جانشینی بحث‌های بسیاری را برانگیخت. بحث‌های رایج عمدتا درباره زمان سنجی رویدادها و در بعضی موارد درباره روش‌هایی است که در تعیین اینکه آیا ریتم‌ها واقعا رخ داده اند یا خیر به کار می‌رود. همیشه اطلاعات جدیدی به دست می‌آیند که اطلاعات قبلی را به چالش می‌طلبد اما نکته مهم آن است که پژوهش همواره رو به جلو نگه داشته شود. چیزهای بسیاری مانده است که باید درباره رویدادهای تکاملی که منجر به پیدایش تنوع حیات شده یاد بگیریم، خیلی بیشتر از چیزهایی که اکنون می‌دانیم.

  • به نظر می‌رسد اغلب دانشمندان روی یک شاخه کوچک از موضوعات تحقیقاتی کار می‌کنند. اما کار شما طیف وسیعی از موضوعات را در بر می‌گیرد.

 دیدن متخصصان رشته‌های مختلف، هریک با ایده‌ها و اطلاعاتی بسیار زیاد، که به خاطر حرف نزدن با هم خود را محدود می‌کنند، واقعا تأسف‌بار است. هنگامی‌که از این مرز عبور می‌کنید و می‌گویید، «به من بگو به چه چیزی دست یافته ای» و آنها می‌گویند، «خب، به این نگاه کن»، ناگهان درمی‌یابید، آه، این به کاری که دارم انجام می‌دهم کاملا مربوط است!

از ابتدا ذهنم را طوری تربیت کردم که اگر به موضوعی علاقه مند شدم، تمام توانم را به کار گیرم تا ته و توی آن را درآورم، حتی اگر در آن زمینه به اصطلاح آموزش ندیده باشم. گذشته از هر چیز، مگر آموزش چیست؟ به هر حال باید از جایی شروع کرد. من به تکامل همزمان زمین و حیات بسیار علاقه مندم، بنابراین چاره ای نداشته ام جز آنکه درباره زمین شناسی و اقلیم‌ها و نیز دیرین شناسی چیزهایی یاد بگیرم.

اکتشافات بزرگ همواره در فصل مشترک رشته‌های مختلف صورت می‌گیرند. چارلز داروین با خواندن اثر مالتوس به جمعیت شناسی توجه یافت. علاوه بر این او آثار یک اقتصاددان یعنی آدام اسمیت ـ که با کارهای خودش تفاوت اساسی داشت ـ و آثار یک آماردان بلژیکی، یعنی آدولف کتله (A.Quetelet) را نیز در نظر داشت. و سپس از این میان ایده انتخاب طبیعی ظهور کرد. مثال‌های بسیاری وجود دارند که نشان می‌دهند افرادی که در فصل مشترک‌ها کار می‌کنند، به چشم اندازهای متفاوتی دست می‌یابند. مثل سوار شدن بر یک قایق و رفتن به سمت دیگر رودخانه است، در حالی که سعی می‌کنید از آنجا ببینید چه شکلی است. من همیشه به دانشجویانم می‌گویم که باید ذهنشان را باز نگه دارند و سعی کنند چیزهای مختلفی را یاد بگیرند. من از آنها می‌خواهم که بیش از یک نوع مهارت داشته باشند. من به کارهای بین رشته ای اعتقادی راسخ دارم و معتقدم همانجایی است که تمام هیجان‌ها نهفته‌اند.

  • بوم شناسان به هنگام صحبت کردن از چارلز داروین، دوست دارند ادعا کنند که او از خودشان بوده است، در این باره چه فکر می‌کنید؟

بله، کاملا درست است. مهمترین دستاورد داروین انتخاب طبیعی است، که از نظر او نتیجه برهم‌کنش میان جانداران، ویژگی‌های اختصاصی شان و محیط است. این همان هسته مرکزی بوم‌شناسی است. گذشته از این، داروین صرفا یک فیلسوف راحت طلب و خانه نشین نبود. او به طبیعت رفت و برهمکنش‌ها را مورد مشاهده قرار داد. او در مورد دنیای زنده و محیط دید بسیار گسترده ای داشت.

  • آیا برای دانشجویانی که در ابتدای راه علوم حیاتی هستند توصیه یا پیشنهادی دارید؟

فکر می‌کنم که نخستین و مهمترین چیز، عشق به کاری است که انجام می‌دهند. منظورم آن است که پدر و مادرشان آنها را برای پیش رفتن هل ندهند یا تحت تاثیر افکار همسالانشان نباشند. نپرسند که «آیا پولی در این کار هست؟ آیا خواندن این رشته می‌تواند کاری برایم دست و پا کند؟» بلکه نخست از خود بپرسند «آیا عاشق آن هستم؟ آیا قلبم برایش می‌تپد؟» اجازه ندهند که آنها را از دور خارج کنند و هرگز نگران دشواری‌های راه نباشند. فقط با تمام توان تلاش کنند. دشواری‌ها و موانع همیشه هستند و ناتوانی خود فرد در تمرکز و دقت و تعهد به خویش کمترین آنها نیست. شاید این بزرگترین مانعی باشد که شخص باید بر آن غلبه کند. دانشجوی زیست شناسی باید به خودش یک قول بدهد: من عاشق زیست شناسی هستم، آن را می‌خواهم و زیست شناسی شایسته آن هست. این همان چیزی است که تمام انرژی خود را برایش صرف خواهم کرد.