دوراهی پیش رو

قلب فرآیندهای تکاملی در اکوسیستم‌های محلی می‌تپد، در این جاست که برندگان و بازندگان مسابقه حیات رکوردگیری می‌شوند.

چارلز داروین به جهت بیان اصل انتخاب طبیعی اش بسیار مشهور شده، ایده ای که از دو نگرش بسیار متفاوت در مورد جانداران در طبیعت حاصل شده است.

نگرش اول آن است که هیچ دو فردی در یک جمعیت کاملا یکسان نیستند. این تنوع طبیعی در هر جمعیت و در هر اکوسیستمی‌دیده می‌شود. به علاوه این تنوع موروثی است، یعنی جانداران تمایل دارند شبیه والدین خود شوند.

داروین نگرش دوم خود را از رساله ای از جناب توماس مالتوس با عنوان «مقاله ای در باب اصول جمعیت و چگونگی تاثیر آن بر توسعه اجتماعی آینده»، دریافت کرد. نظر مالتوس این بود که اگر روند کنونی متوقف نشود جمعیت انسان (و چنان که داروین دریافت، جمعیت هر گونه دیگر) به زودی به تعداد فوق العاده زیادی بالغ خواهد شد.

داروین محاسبه کرد که اگر تنها یک جفت فیل داشته باشیم و این فیل‌ها در دوره شصت ساله باروری خود صاحب شش فرزند شوند، پس از ۷۵۰سال در حدود نوزده میلیون فیل خواهیم داشت. بنابراین برای جلوگیری از رخ دادن انفجار جمعیت فیل‌ها و یا هر گونه دیگری، عواملی باید دست به کار شده باشند. این عوامل احتیاجات اساسی مسابقه حیات هستند: نیاز به یافتن غذا، مبارزه با بیماری‌ها، دفع صیادان، یافتن جفت، دست و پنجه نرم کردن با مقادیر کم و زیاد آب و یا با دمای بسیار بالا یا بسیار پایین.

داروین همچنین به مطالعه حیوانات اهلی پرداخت. او مشاهده کرد که چگونه پرورش‌دهندگان این حیوانات با اجازه تولیدمثل دادن به تنها تعداد نسبتا کمی‌از افراد – آنهایی که ویژگی‌های مورد نظر آنها را به نحو دلخواهی دارا هستند – به تغییر ویژگی‌ها و خصوصیات آنها می‌پردازند. در واقع او پی برد که این افراد به حیوانات اهلی خود مشابه آنچه را که جمعیت‌های طبیعی در طبیعت آن را تجربه می‌کنند، تحمیل می‌کنند: تنها جاندارانی که بر فاکتورهای محدودکننده جمعیت خود فائق می‌آیند بقا پیدا کرده و تولیدمثل می‌کنند و در نتیجه طی این فرآیندها ویژگی‌هایی که عناصر این موفقیت‌ها (بقا و تولید مثل) هستند انتقال می‌یابند.

اما اگر ویژگی‌هایی که برای این موفقیت به کار می‌آیند توسط انتخاب طبیعی غربال شوند و از روی ترجیح برای هر نسل جانشین شونده (نسل بعدی) به ارث گذاشته شوند، آیا سرانجام تکامل به یک نقطه توقف با ویژگی‌هایی کامل نخواهد رسید؟ در تئوری، بله، اما این اتفاق در صورتی رخ می‌دهد که محیط تغییر پیدا نکند. اما همان طور که می‌دانید محیط تغییر می‌یابد. این تغییر بعضی اوقات خیلی زیاد، گاهی کم و گاهی به صورت روزانه، فصلی، سالیانه و یا در دوره‌های زمین شناختی بسیار طولانی تر انجام می‌گیرد. این تغییرات بسیار مهم اند.

قلب فرآیندهای تکاملی در اکوسیستم‌های محلی می‌تپد، زیرا این مکان‌ها جایی اند که این فرآیندهای تکاملی و فرآیندهای بوم شناختی یکدیگر را قطع می‌کنند و در همین جاست که برندگان و بازندگان مسابقه حیات رکوردگیری می‌شوند.

ملکه سرخپوش شخصیت داستان «در آینه» اثر لویس کارول از این شاکی است که باید به طور دائم بدود تا بتواند سر جای خود بایستد. این استعاره مناسبی برای چگونگی ارتباط گونه‌ها با یکدیگر و چگونگی تحت تاثیر بودن تکامل توسط این فعل و انفعال‌های بین گونه ای بود.

اساس این استعاره یک فرض پایه ای است: در یک اکوسیستم معین، تغییرات ایجاد شده در یک گونه (اغلب در تعداد افراد آن) به احتمال خیلی زیاد اثر منفی روی دیگران دارد و در واقع وارد کردن گونه تحت تاثیر به «سخت دویدن» (به معنای تغییر یافتن به واسطه انتخاب طبیعی) فقط برای «ایستادن در یک نقطه» (به زبان دیگر برای ادامه دادن زندگی و وجود خود در آن اکوسیستم) است.

در واقع زیست شناسان به دنبال جزییات پویایی اکوسیستم و الگوهای سال به سال تغییرات تکاملی در جمعیت‌ها هستند. جمعیت‌هایی که شاهد دیگی جوشان از فراز و نشیب‌ها بوده و یک نیرو به نام انتخاب طبیعی که دائما آن‌ها را با خصوصیات حد وسط بیشتر گونه‌ها سروسامان می‌دهد.

در سال‌هایی که پیتر و رزماری گرانت پژوهشگران دانشگاه پرینستون روی سهره‌های مشهور جزایر گالاپاگوس (که عموما به عنوان سهره‌های داروین معروف‌اند) کار می‌کردند آنها نوسان‌های زیادی را در اندازه و شکل نوک این پرندگان مشاهده کردند. این نوسانات ناشی از تغییر در نوع دانه‌هایی بود که در دسترس سهره‌ها قرار می‌گرفت. هیچ شکی وجود ندارد که انتخاب طبیعی برای تغییر دادن سازش‌های جاندار جهت مناسب ساختن آن با شرایط موجود، دائما در حال کار است.

اما اکثر زیست شناسانی که به مطالعه تکامل در فواصل زمانی طولانی‌تر پرداخته اند خاطر نشان کرده اند که گونه‌های جانداران به ندرت در یک جهت خاص و به طور ثابت تغییر می‌یابند تا تغییر تکاملی عمده ای را کسب کنند. چنانکه سهره‌های گالاپاگوس هم نوسانات زیادی را نشان می‌دهند و واقعا در یک مفهوم تکاملی قصد رسیدن به جای خاصی را ندارند. (بسته به شرایط در حال تغییر محیط آنها هم تغییرات زیادی پیدا می‌کنند و برای به دست آوردن یک صفت کمال یافته در مسیر خاصی حرکت نمی‌کنند. ) در واقع چون تغییرات محیطی کوتاه مدت حالت چرخه ای را دارا هستند، بنابراین انتخاب طبیعی تمایل زیادی به راندن یک گونه به مدت زمان کافی در یک جهت خاص را ندارد تا طی آن گونه‌های جدید یا سازگاری‌های جدید عمده ای تکامل پیدا کنند. علاوه بر این هر گونه به جمعیت‌های محلی ای تقسیم می‌شود که هر یک از این جمعیت‌ها مربوط به یک اکوسیستم موضعی متفاوت‌اند.

این عامل احتمال اینکه انتخاب طبیعی کل یک گونه را در یک مسیر خاص با گذشت زمان مورد تغییر قرار دهد، کمتر می‌کند. برای چندین دهه پس از داروین، اغلب زیست شناسان از بررسی تکامل به عنوان انتخاب طبیعی به دنبال «ردیابی» تغییرات محیطی بودند. فرض استاندارد این بود:

هنگامی‌که محیط کم و بیش ثابت باشد، انتخاب طبیعی در جهت هر چه بهتر شدن سازگاری و کامل‌تر کردن آن‌ها عمل می‌کند. اما زمانی که محیط تغییر پیدا می‌کند، سازگاری‌ها به تدریج برای تطابق پیدا کردن با شرایط جدید تغییر می‌کنند. در حقیقت در زمان روبه رو شدن با تغییرات در محیط، گونه‌ها خود با رفتن به منطقه ای جدید که سازگاری‌هایش مناسب آن محیط باشد، عمل «ردیابی» را انجام می‌دهند. اکنون زیست شناسان پی برده اند که برآمد مشخص بیشتر تغییرات محیطی قابل توجه نیست و هر چند این تغییرات تکامل را هدایت می‌کنند ولی گونه‌ها تغییر مکان داده یا اگر نتوانند این عمل را انجام دهند، منقرض می‌شوند.

با این حساب اگر گونه‌های جدید و با جمعیت‌های بزرگ ایجاد می‌شوند پس چگونه تغییرات تکاملی دائمی‌عمده روی می‌دهند؟ پاسخ باز هم به تغییرات محیطی برمی‌گردد. اما بسیار بزرگ تر از تغییراتی که جانداران به صورت معمول آن را تجربه می‌کنند.

اکوسیستم‌ها – و گونه‌هایی که جمعیت‌های آن در این محل ساکنند – موجودات باثبات فوق العاده ای هستند. اختلافات اکوسیستمی‌(که بخش اعظم آنها تغییرات اقلیمی‌سریع است) سرنخ این موضوع‌اند؛ از بین رفتن اکثر گونه‌ها و ظهور انواع جدید به طور ناگهانی به وقوع می‌پیوندد. این تغییرات نسبتا ناگهانی و شدید بوده و بنابراین مانع آرام گرفتن اکوسیستم‌ها همراه با گونه‌های آن در دوره‌های طولانی و باثباتی می‌شوند.

برای مثال پستانداران تنها بعد از اینکه سرانجام دایناسورها به انقراض گردن نهادند، تنوع قابل ملاحظه ای پیدا کردند. شاید مهم ترین منظر تکاملی زیر و رو شدگی بوم شناختی زمانی است که اکوسیستم‌ها به شدت دچار اختلال و پارگی می‌شوند. زیستگاه‌ها قطعه قطعه شده و افراد و جمعیت‌های گونه‌های ویژه آنها جدا می‌افتند (ایزوله می‌شوند). اغلب این فرآیند منجر به تکامل سریع گونه‌های جدید می‌شود.

نه گونه‌زایی و نه تغییر تکاملی میانجی شده توسط انتخاب طبیعی هیچ یک کلا وابسته به دوره‌های تغییرات محیطی سریع و اختلالات اکوسیستمی‌در پی آمده، نیستند. اما واقعیت این است که بیشتر رخدادهای گونه‌زایی – به وقوع پیوسته در چندین دودمان مختلف که همگی در یک منطقه مشابه می‌زیند ـ اغلب به عنوان یک عکس العمل تکاملی و تقریبا همزمان با تغییرات محیطی بسیار بزرگ صورت می‌گیرد و این محیط فیزیکی است (اکثرا برای خیلی جاها اقلیم و به خصوص تغییرات سریع و مشخص نظام‌های دمایی جهانی) که به نظر می‌رسد سیستم کلی را هدایت می‌کند.

تا این که اکنون و در جریان موج عظیم انقراض‌های اخیر که برخلاف موارد قبلی نیروی پیشران آن زیست شناختی است: یک گونه منفرد، ما خودمان، در حال نابود کردن و ایجاد اختلال در اکوسیستم‌ها هستیم و گونه‌های جانداران در سرتاسر جهان را به سمت انقراض می‌رانیم.

شاید سیاره زمین از سنگینی میلیون‌ها فیل دچار درد و ناله نشده باشد، اما به طور حتم بار سنگین، شش میلیارد انسان را حس می‌کند. پنداشت مالتوس در مورد جمعیت‌های بی حد و حصر که بیش از ظرفیت موجود ایجاد می‌شوند اکنون به واقعیت پیوسته است. اما اکنون شاید عده ای بپرسند با آنچه که ما در مورد نقش اختلالات در تکامل گونه‌های جدید می‌دانیم، چرا این انقراض توده ای (ایجاد شده توسط انسان) سبب شکوفایی گونه‌های جدید نشود؟ پاسخ ساده است: این درست که گونه‌های جدید تکامل می‌یابند و اکوسیستم‌ها می‌توانند دوباره شکل بگیرند ولی این کارها تنها بعد از اینکه عامل اختلال و انقراض از بین برود انجام می‌شود. برای بازیابی و برای شروع، باید بدانیم که ما انسان‌ها جلوی فعالیت این عامل را خواهیم گرفت و سرانجام این کار را خواهیم کرد. اما اینکه آیا با یک راهکار مشخص (اندیشمندانه) یا با مرگ و از بین رفتن خودمان، هنوز مشخص نیست.

انسان دو راه بیشتر پیش رو ندارد، یا با چاره اندیشی جلوی روند توده ای انقراض جانداران توسط گونه خود را خواهد گرفت یا به نیستی خود در آینده ای در پیش، گردن می‌نهد.