پیدایش و یکتائی حیات در عالم

هم‌اکنون به علت وجود انرژی تاریک، به سرعت در حال گسترش است. این مجموعه عظیم و لایتناهی شامل میلیاردها میلیارد جرم آسمانی است. به عقیده برخی از فیزیکدانان شاید دنیاهای دیگری نیز به موازات دنیای ما وجود داشته باشد. در این دنیای بیکران، زمین ما سیاره­ای منحصر به فرد است که با قابلیت­ها و شرایط ویژه­ای آفریده شده است تا حیات مبتنی بر کربن را به عالم عرضه کند. به نظر می­رسد، زمینِ ما تنها سیاره­ای است که امکان پیدایش حیات مبتنی بر کربن بر روی آن فراهم شده است. البته، شاید چنین نباشد!

با وجود تلاش­های بی­شمار دانشمندان با روش­های مختلف، مانند ثبت امواج رادیوئی و ارسال فضاپیما به فضا هنوز هیچ نشانه­­ای از حیات (مشابه آنچه بر روی زمین است) در عالم شناسائی نشده است. ولی احتمال این که در این دنیای بیکران شرایط دیگری همانند یا مشابه زمین پدید آمده باشد، دور از ذهن نیست.

شاید، تلسکوب فضائی جیمز وب (James Webb Space Telescope)، در آینده­ای نه چندان دور، اطلاعات ارزشمند و نویدبخشی درباره امکان حیات در کرات دیگر،  به دنیای علم و بشریت عرضه نماید. آیا، اراده کافی برای محافظت از زمینِ زیبا در انسان ها به وجود خواهد آمد؟

شکل1. انفجار بزرگ (مه­بانگ) و پیدایش عالم: گاه‌شمار انبساط متریک فضا که در آن فضا شامل فضای قابل مشاهده و فضای فرضی غیرقابل مشاهده را در هر مقطعی از زمان با برش‌های دایره‌ای نمایش می‌دهد. در انتهای سمت چپ شکل انبساط دراماتیکی قابل مشاهده است که نمایانگر دوره­ی تورم کیهانی اولیه است و در مرکز آن انبساط شتاب می‌گیرد.

طبیعتِ منظم و منطقی

بدون شک، یکی از اصول مهم در عالم، نظم منطقی حاکم بر پدیده­های طبیعی می­باشد. دانشمندان در سده­های گذشته تعداد بسیاری  از اصول حاکم بر دنیای زنده و غیر زنده را تحت عنوان قوانین علمی به بشریت معرفی کرده­اند؛ مانند قوانین حرکت، جاذبه، ترمودینامیک و قوانین وراثت و.... نظم حاکم بر طبیعت، به طور شگفت­آوری، پیش­بینی پدیده­ها را امکان پذیر می­سازد. مانند زمان خسوف، دوره تاریکی و روشنائی، زمان جذر و مد، رشد و نمو و تولید مثل گیاهان و جانوران، مهاجرت پرندگان و ...

جدول تناوبی مندلیف، از شاهکارهای جالب و بی­نظیر در زمینه نظم موجود در دنیای عناصر شیمیائی است. دیمیتری مِندِلیف (Dmitri Mendeleev) در سال ۱۸۳۴ در روستایی نزدیک شهر توبولسک در کشور روسیه متولد شد. وی در سال ۱۸۶۵ دکترای علوم را به خاطر پایان‌نامه‌اش با عنوان «درباره ترکیبات آب با الکل» دریافت کرد و به کسوت استاد شیمی در دانشگاه و مؤسسه ایالتی تکنولوژی سن پترزبورگ نائل آمد. مندلیف افتخارات زیادی در سازمان‌های علمی سرتاسر اروپا از جمله انجمن سلطنتی انگلستان داشت. او در سال۱۸۹۳ به عنوان مدیر اداره بین‌المللی اوزان و مقیاس‌ها منصوب شد. مندلیف در سال­های پایانی عمر با وجود صلاحیت برای کسب جایزه نوبل، در نتیجه مخالفت یکی از اعضای آکادمی علوم سوئد، از دستیابی به این افتخار بزرگ محروم شد. سرانجام،  مِندِلیف در سال ۱۹۰۷ در سن ۷۲ سالگی بر اثر ابتلا به بیماری آنفلوآنزا در سن پترزبورگ دیده از جهان فروبست؛ ولی دستاوردهای بی­نظیر او در زمینه تنظیم جدول تناوبی عناصر شیمیائی هم­چنان چراغ راه و راهنمای شیمیدانان سرتاسر جهان است.

بدون شک، آموزش و یادگیری شیمیِ عناصر، بدون جدول تناوبی مندلیف، کاری بس دشوار و طاقت فرسا خواهد بود. جدول تناوبی به گونه­ای تنظیم شده است که، با دانستن ویژگی­های یک عنصر یا گروهِ عناصر می­توان ویژگی­ها و خواص عنصر یا گروه بعدی عناصر را به طور دقیق پیش­بینی کرد. این جدول نمونه بارز و هوشمندانه از کشف نظم موجود در دنیای مواد و عناصر سازنده عالم می­باشد.

شکل 2. دیمتری مندلیف و جدول تناوبی عناصر

داستان پیدایش حیات

آیا با مطالعه دنیای موجودات زنده نیز می­توان نظمی تدریجی، مشابه نظم موجود در جدول تناوبی مندلیف مشاهده کرد؟ به طور قطع و یقین پاسخ به این پرسش مثبت، ولی یافتن و ترسیم چنین جدول یا طرحی مشابه آن، بسیار دشوار است. چرا؟

چون، حیات پدیده­ای چندبعدی و بسیار پیچیده­تر از دنیای مواد در علوم فیزیک و شیمی است. بنابراین، یافتن قوانین حاکم بر دنیای موجودات زنده نیز به مراتب دشوارتر است. لذا، ترسیم چنین جدولی، بسیار پیچیده خواهد بود. ولی، درک کلی قوانین حاکم بر دنیای موجودات زنده، به درک ما از حیات و شناخت موجودات زنده کمک شایانی خواهد کرد.

از طرف دیگر، قوانینی حاکم بر طبیعت و پدیده­های آن، یکنواخت و فراگیرند. نیروئی که باعث شد سیبی از شاخه درختی بر سر ایزاک نیوتون (Isaac Newton) فرود آید، همان نیروئی بود که سیاره­ها را در مدارهای آسمانی­شان به نظم در می­آورد و هدایت می­کرد. به نظر می­رسد این نیروی خدائی، همان نیروئی است که باعث شکل­گیری یاخته­های اولیه از مولکول­های آلی ابتدائی شده است. این نیرو در کل عالم جاری است و نظم موجود در دنیای ما و ماورای ما را هدایت می­کند. بنابراین، اگر با دقت به اطراف نگاه کنیم، متوجه می­شویم که تمام رویدادها و پدیده­های پیچیده و به ظاهر بی­نظم عالم تابع قوانین طبیعی بسیار منظم و سازمان یافته­ای هستند.

 از زمان چارلز داروین (Charles Darwin) و بسط نظریه انتخاب طبیعی (Natural Selection) زیست­شناسان بسیاری با کمک ابزارها و روش­های بی­شمار، به بررسی ساختار، رفتار، روابط بین جانداران و شباهت­ها و تفاوت­های بین آنها پرداخته­اند. امروزه دانشمندان نظریه تکامل را مهم­ترین نظریه­ی دنیای زیست­شناسی و حتی تمام علوم می­دانند. یکی از دانشمندان عصر حاضر اعتقاد دارد اگر روزی موجودات ذی­شعوری از کرات دیگر به زمین بیایند و بخواهند میزان علم و دانش بشر را بیازمایند، به طور قطع درباره نظریه تکامل پرسش خواهند کرد و از بشر خواهند پرسید که آیا به تکامل و تغییرات تدریجی جانداران پی برده است یا خیر؟

بر اساس شواهد مختلف علمی، اولین موجودات زنده که تک­یاخته­ای و پروکاریوت (پیش­هسته­ای) بوده­اند، احتمالا در حدود 4 میلیارد سال قبل، درون اقیانوس­های اولیه روی زمین در شرایط محیطی بسیار ویژه­ای شکل گرفته­اند. بعد از حدود یک و نیم میلیارد سال دیگر، با تغییرات تدریجی شرایط محیط، یاخته­های یوکاریوت(هوهسته­ای) پدید آمدند. نظریه درون همزیستی(Endosymbiotic theory) شواهد محکمی در تائید پیدایش موجودات زنده تک­یاخته­ای یوکاریوت از موجودات زنده تک­یاخته­ای پروکاریوت ارائه می­دهد. این نظریه را لین مارگولیس (Lynn Margulis) اولین بار ارائه کرده است. بر اساس این نظریه یوکاریوت­های اولیه در نتیجه همزیستی برخی از پروکاریوت­های هوازی و فتوسنتزکننده با پروکاریوت­های بزرگ­تر به وجود آمدند. بنابراین، می­توان انتظار شباهت­های ساختاری و مولکولی، بین باکتری­ها و ساختارهای مورد نظر را داشت. از جمله­ی این دلائل می­توان شباهت­های اندازه میتوکندری و کلروپلاست با باکتری­ها، شباهت دنای (DNA) اندامک­های نیمه­مستقلِ یوکاریوت­ها با دنای باکتری­ها، شباهت در تفسیم دوتائی (Binnary Fission) باکتری­ها با تقسیم میتوکندری و کلروپلاست و شباهت­های ریبوزومی آنها را نام برد.

شکل 3. نظریه درون هم­زیستی و پیدایش یاخته­های اولیه: نظریه‌ای که براساس آن یوکاریوت‌های فعلی از الحاق پروکاریوت‌ها و یاخته‌های هسته‌داران اولیه منشأ گرفته‌اند. این نظریه، خاستگاه میتوکندری‌ها و کلروپلاست‌ها را از باکتری‌ها می‌داند. نظریه­ی درون‌همزیستی می‌گوید میکروارگانیسم‌ها با خوردن انواعی از سلول‌های کوچک­تر واجد اندامک‌های غشادار شده‌اند.

به مرور زمان، در طی یک میلیارد سال دیگر، اولین موجودات پریاخته­ای ابتدائی به شکل کلونی به وجود آمدند. پیدایش دستگاه­های ارتباطی و پیام­رسانی مانند دستگاه هورمونی و یاخته­های عصبی نقش تعیین کننده­ای در پریاخته­ای شدن و تشکیل کلونی­های پریاخته­ای داشته است. یوکاریوت­های اولیه، که به صورت تک­یاخته­ای یا پریاخته­ای بوده­اند، به دو گروه اتوتروف(Autotroph) و هتروتروف(Heterotroph) تقسیم می­شدند. انواع پریاخته­ایِ فتوسنتزکننده، گیاهان ابتدائی را به وجود آوردند؛ در حالی که انواع هتروتروف، منشا جانوران ابتدائی شدند. با گذشت زمان گیاهان و جانوران متنوع شدند و در محیط­های مختلف گسترش پیدا کردند.

با گذشت زمان شرایط آب و هوائی و زمین­شناسی کره­ی زمین تغییرات اساسی پیدا کرد: مانند جابجائی قاره­ها و افزایش میزان اکسیژن جو زمین و تشکیل لایه ازون در نتیجه گسترش پوشش گیاهی. لذا، به تدریج حیات از داخل آب اقیانوس­ها و دریاها به محیط خشکی­های زمین گسترش پیدا کرد. به این صورت که، ابتدا گلسنگ­ها (همزیستی قارچ و جلبک)، با رشد و نمو بر روی سنگ­های اولیه به تشکیل لایه­های نازک خاک در سواحل کمک کردند. سپس گیاهان ابتدائی رطوبت­پسند در سواحل و محیط­های مرطوب گسترش پیدا نمودند. بعدها با پیدایش گیاهان عالی­ و سازگار با محیط­های خشک، جانوران و به ویژه حشرات، در مقیاس وسیع گسترش پیدا کردند. به نظر می­رسد، جانوران ابتدائی بی مهره ابتدا در اقیانوس­ها پدید آمدند. به تدریج، با گسترش و تنوع گیاهان در خشکی­ها، جانوران عالی نیز در محیط­های خشک کره زمین گسترش پیدا کردند. البته در طول تاریخ طولانی زمین­شناسی، انقراض­های گروهی جانداران و دوره­های یخبندان، نقش مهمی در تنوع و گسترش موجودات زنده داشته­اند. با وجود تاریخ طولانی چند میلیارد ساله­ی حیات بر روی زمین، انسان خردمند(Hommo Sapiense)، تاریخی بسیار کوتاه دارد. بر اساس شواهد فسیلی، احتمالا، اولین انسان­های خردمند در حدود دویست تا سیصد هزار سال قبل در آفریقا پا به عرصه حیات گذاشته­اند. از طرف دیگر، تاریخ تمدن بشری بسیار کوتاه­تر و در حدود ده هزار سال می­باشد.  

شکل 4. سلسله­های جانداران: انواع پائین­تر(قدیمی تر)، ساده و ابتدائی و انواع بالاتر(جدیدتر) پیچیده و عالی هستند.

چند سوال مهم

1. آیا ما حق داریم چنین مسیر و سرنوشتی را برای موجودات زنده ترسیم کنیم؟ بدون شک، بر اساس اطلاعات علمی و شواهد موجود، نظریه تکامل جامع­ترین نظریه در این زمینه است؛ که در طی بیش از یک قرن صحت خود را به اثبات رسانیده است. قرآن کریم انسان را به سیر آفاق و انفس و مطالعه طبیعت و تحقیق درباره موجودات زنده سفارش کرده است: "سفر كنيد و در زمين بگرديد و بنگريد چگونه خداوند آفرينش را آغاز كرده؛ سپس باز او جهان ديگری را پديد می‌آورد. خداست كه بر هرچيز تواناست. (عنكبوت/۲۰)". بنابراین، ما ضمن این که بر اساس فرامین مذهبی به دنبال کشف حقیقت هستیم، در جهت اقناع حس کنجکاوی بشر نیز گام بر می­داریم.
2. آیا نظریه­پردازی درباره چگونگی داستان خلقت موجودات زنده، منجر به نفی خالق می­شود؟ پر واضح است که به هیچ عنوان چنین نتیجه­ای از این فرایند مستفاد نمی­شود. مّثّل این برداشت، مثل این است که فردی با مهندسی معکوس یک فرش ایرانی را بسازد. آیا این فرد طراح و خالق این فرش است؟ ویلیام پیلی(William Paley) در کتاب الهیات طبیعی بحث جالبی را پیش می­کشد. مردی را تصور کنید که حین گشت و گذار در بوته­زاری نگاهش به ساعت مچی می­خورد که روی زمین افتاده بود. مرد ساعت را از زمین بر می­دارد و خوب آن را برانداز می­کند و سخت تحت تاثیر قطعات و چرخ­های کوچک و ظریفی قرار می­گیرد که می­چرخیدند و عقربه­های ساعت را به حرکت در می­آوردند. آیا این به دور از منطق بود که مرد کجکاو بِپنِدارد که این ماشین زمان­گو را یک ساعت­ساز ماهر ساخته است؟ به گمان پیلی همین منطق را می­شد برای جهان طبیعی هم به کار گرفت، زیرا تنها با نگاهی گذرا به ساختمان ظریف و پیچیده موجودات زنده و اندامگان انسان، ما را به سوی این واقعیت هدایت می­کند که تمام جانداران روی کره زمین را طراحی بی نهایت حاذق و زبر دست خلق کرده است، یک ساعت ساز الهی: یعنی خداوند متعال.

البته، بحث و جدل در این زمینه از زمان داروین تا بحال ادامه داشته است. امیدوارم کرسی­های آزاداندیشی در دانشگاه­ها و حوزه­های علمیه تشکیل شوند و به سوالات جدی جوانان و مشتاقان علم و دانش در این زمینه پاسخ دهند.

مولانا مي فرمايد:

جمله ذرات عالم در نهان                باتو مي گويند روزان و شبان

ما سميعيم و بصيريم و هشيم         با شما نامحرمان ما خامشيم