فرگشت غيرمنتظره؛ آينده بسيار دور حيات در زمين چگونه خواهد بود؟
در اوايل دههي ۱۹۸۰، نويسندهاي با نام دوگال ديكسون جزوه رايگاني بهنام «پس از بشر؛ جانورشناسي آينده» (After Man: A Zoology of the Future) منتشر كرد. ديكسون در جزوه رايگانش به تصور آيندهي حيات در ميليونها سال بعد پرداخته است. او حشرهخواراني را بهتصوير كشيده است كه ميتوانند حين پرواز، از دم خود بهعنوان چتر استفاده كنند و از ميمونهايي سخن گفته است كه پرواز ميكنند و مارهاي بسيار طويلي كه پس از چنبرهزدن، ميتوانند بهسوي آسمان بجهند و پرندگان در حال پرواز را شكار كنند. همچنين، او پرندگان و خفاشهايي را در آينده بهتصور درآورده كه چهرهاي مانند گُل دارند و با فريبدادن حشرات گردهافشان، آنها را به فرودآمدن درون دهان خود وادار ميكنند.
حال پس از چندين دهه، ديكسون ميگويد در جزوه رايگانش تلاش نكرده آينده را پيشبيني كند و مقصود آن بوده است كه تمامي احتمالات دنياي طبيعي را مطالعه كند. او ميافزايد:
جزوه رايگانهاي رايج دربارهي فرگشت بهگونهاي نگاشته شدهاند كه سهوا اين ايده را القا ميكنند كه گويي فرگشت، موضوعي مربوط به گذشته است؛ درحاليكه اين برداشت اصلا صحيح نيست. فرگشت همين امروز نيز جريان دارد و تا مدتها پس از انقراض ما نيز در آينده ادامه خواهد داشت.
با اينكه جزوه رايگان ديكسون اثري تخيلي محسوب ميشود، بسياري از زيستشناسان با او همعقيدهاند كه ميليونها سال پسازاين، زمين جاي كاملا متفاوتي خواهد بود. آتنا آكتيپيس، زيستشناس تكاملي از دانشگاه ايالتي آريزونا ميگويد:
فكر ميكنم زمين در آينده چيزي شبيه به سيارهاي بيگانه باشد.
امروزه، فرگشت ممكن است برايمان موضوعي غريب و ناملموس بهانديشه متخصصين برسد؛ همانطوركه دنياي امروز ما نيز ممكن است از انديشه متخصصينات خزندگان دورهي دايناسورها احتمالا به همان اندازه عجيب باشد. اين غرابت براي آيندهي زمين نيز صادق است. چطور ميتوان آيندهي سياره را تصور كرد؟ چطور ميتوان با توجه به اطلاعات فعلي خود دربارهي حيات در زمين و اصول فرگشت، سير تكامل موجودات را در ۱۰۰ ميليون سال بعد نيز پيشبيني كرد؟
اجاره دهيد به حيات زمين در ميليونها سال پيش بازگرديم. جاناتان لاسوس، زيستشناس تكاملي از دانشگاه واشنگتن در سنتلوئيس، عقيده دارد در انفجار كامبرين در ۵۴۰ ميليون سال پيش، زمين آكنده از موجوداتي عجيب و مضحك شده است. او در جزوه رايگانش با نام «تقدير ناممكن؛ سرنوشت، شانس و آيندهي فرگشت» مينويسد:
منطقهي برگرس شيل (در كانادا) سكونتگاه انواع متنوعي از موجودات عجيب شد. يكي از اين جانوران، هالوسيژنيا (Hallucigenia) بود كه با بدني لولهايشكل، چندين رديف ستونفقرات عظيم داشت و چنگال عصامانندش بيشتر به قسمتهايي از سريال تخيلي Futurama شباهت داشت.
�
آيا واقعا ممكن است در آينده پرندگان با شبيهسازي شكلوشمايل گلها، حشرات را بهدام بيندازند؟
با توجه به آنچه گفته شد، دور از ذهن نخواهد بود كه در آيندهي دور نيز، تغييرات فرگشتي بسيار عجيبتر را شاهد باشيم. لاسوس اينگونه استدلال ميكند:
هر چيز امكانپذيري كه در تصور شما ميگنجد، پيشتر در برههاي از زمان در گوشهاي از زمين تكامل يافته است. درصورت وجود زمان كافي، حتي غيرممكنها نيز روزي رخ خواهند داد.
بهعقيدهي لاسوس، دنياي احتمالات زيستشناسي، دنيايي بيكران است و ما هنوز همهچيز را نديدهايم. او مينويسد:
بهعنوان نمونه، حتي خود من هم هنوز متقاعد نشدهام كه حيات روي زمين تاكنون تمام يا حتي بخش اعظم اشكال وجود را در اين سياره آشكار كرده باشد.
درصورتيكه زمان كافي دراختيار حيات قرار گيرد، حتي غيرممكنها نيز روزي رخ خواهند داد
برايناساس، بسيار دشوار است كه بخواهيم پيشبيني كنيم كداميك از اين احتمالات در آينده رنگ واقعيت به خود خواهند گرفت. لاسوس در جزوه رايگان خود، استدلالهاي موجود در دفاع از موضوع پيشبينيپذيري فرگشت و استدلالهاي عليه آن را تحليل كرده است. او اين پرسش را واكاوي ميكند كه اگر روند حيات در زمين دكمهي بازگشتي داشت، آيا درصورت فشردن آن، تاريخ حيات دوباره عينا تكرار ميشد؟ شواهد موجود كافي نيستند و بايد اقرار كرد عملا نميدانيم كه در دورههاي زماني بلندمدت، فرگشت چقدر پيشبينيشدني يا تكرارپذير است. حال چنانچه بخواهيم نقش عواملي تصادفي نظير فوران آتشفشاني عظيم يا برخورد شهابسنگ را نيز لحاظ كنيم، خواهيم ديد پيشبيني دقيق براي آينده تقريبا غيرممكن خواهد بود.
با تمام اينها، هنوز راه براي ارائهي حدسيات منطقيتر بسته نيست. در وهلهي اول، بايد نقش نيروي فرگشتي مهم را مطالعه كنيم كه پيشازاين نيز چهرهي حيات در زمين را دگرگون كرده است: انسان امروزي. اگر بشر بتواند ميليونها سال بعد از اين نيز دوام آورد، ميتوان استدلال كرد كه نقش او در آيندهي فرگشت نيز كاملا مشهود خواهد بود و انتخاب طبيعي نيز تنها گونههايي از حيات را برخواهد گزيد كه بتوانند در محيط دستكاريشده و احتمالا آلودهاي دوام آورند كه ما از خود بهجاي خواهيم گذاشت. پيتر وارد، ديرينهشناس دانشگاه واشگتن سياتل، در جزوه رايگانش ميگويد:
در آينده، ممكن است تكامل منقار پرندگان را بهگونهاي شاهد باشيم كه تنها براي تغذيه از درون قوطيهاي كنسرو مناسب باشند يا اينكه بدن موشها با موهايي چرب پوشيده شود؛ بهگونهاي كه بتواند دربرابر محيط سمّي فاضلابها دوام آورد.
حيوانات آينده ممكن است براي زندگي در دنياي آلودهتر سازگاري پيدا كنند.
وارد دربارهي احتمال پيدايش گونههايي سخن ميگويد كه از ويژگيهاي مقاومتري برخوردار هستند؛ موجوداتي سرسخت و سازگار كه از همزيستي با انسانها و استفاده از محيط زندگي آنها واهمهاي ندارند؛ جانوراني مانند گربههاي خانگي، موشها، راكونها، كويوتها، كلاغها، كبوترها، سارها، گنجشكها، مگسها، ككها، كنهها و انگلهاي رودهاي.
در زميني گرم و خشكتر، ممكن است كمبود آب موجب پيدايش انواع تازهاي از تطبيقپذيري شود. پاتريشيا برنان، زيستشناس تكاملي از كالج مانت هاليوك در ماساچوست ميگويد:
جانوراني را تصور ميكنم كه در آنها، مهارتهاي عجيبي براي جذب رطوبت از هوا تكامل پيدا كرده است. حيوانات بزرگتر ممكن است بالههاي خود در ساعات اوليهي صبح بهگونهاي بگسترانند كه بتوانند رطوبت هوا را جذب كنند. بهعنوان مثال، بالهي دور گردن برخي از انواع مارمولكها ميتواند آنقدر بزرگ شود كه بتواند آب را از اين روش جمعآوري كند.
برنان پيشبيني ميكند در محيطهاي گرمتر نيز، بهمرور گونههايي بدون پر و مو از پرندگان و پستانداران پديدار شوند. او ميافزايد:
ممكن است پستانداران موهاي برخي از نقاط بدن خود را از دست بدهند و بهجاي آن، آب را در انواعي از كيسههاي پوستي ذخيره كنند. در سيارهاي گرم، حيوانات اندوترميك با اشكال مواجه خواهند شد. اندوترميكها گونههايي هستند كه بدنشان ميتواند گرما توليد كند. بنابراين، پرندگان ساكن اقليمهاي گرمتر ممكن است براي مقابله با گرماي بيشازحد، پرهاي خود را از دست بدهند. اين اتفاق ممكن است براي موهاي پستانداران نيز رخ دهد.
بشر آينده ممكن است تصميم بگيرد بهطور مستقيم حيات را دستكاري كند. درواقع، اين اتفاق پيشتر نيز رخ داده است. همانطوركه پيشتر نيز در مقالهي ديگري از اخبار تخصصي، علمي، تكنولوژيكي، فناوري مرجع متخصصين ايران توضيح داديم، يكي از مسيرهاي پيش روي حيات روي زمين ميتواند «پساطبيعي» باشد. در اين سناريو، مهندسي ژنتيك و بيوتكنولوژي و اثرهاي فرهنگ انساني ميتواند مسير فرگشت را بهكلي عوض كند. اين تغييرات ميتواند دربرگيرندهي ظهور انواع مهندسيشدهاي از حشرات باشد كه حامل كدهاي ژنتيكي هستند يا حتي پهپادهايي كه بهصورت مكانيكي در طبيعت گردهافشاني ميكنند. اين سناريو ميگويد سير تكامل حيات ميتواند كاملا متناسب با نيازها و آرزوهاي بشر پيش رود.
شاخهاي گوزنها ممكن است روزي متخصصدهاي جديدي پيدا كنند.
وقوع پديدهاي مانند انقراض ميتواند به ابداعات تكاملي گستردهاي منجر شود. وارد اينگونه استدلال ميكند كه انقراض دستهجمعي ميتواند باعث بازنشاني ساعت فرگشت طبيعت شود. او ميگويد پس از انقراض بزرگ پيشين، گونههاي گياهي و جانوري زمين با تغييرات شديدي مواجه شدند. با وقوع انقراض دورهي پرميان در ۲۵۲ ميليون سال پيش، حدود ۹۵ درصد از گونههاي دريايي و ۷۰ درصد از گونههاي خاكي بهكلي ناپديد شدند. اين انقراض خزندگان پشتتيغهاي و نيز خزندگان عظيمالجثهاي را شامل ميشد كه آن زمان روي زمين فرمانروايي ميكردند؛ اما پس از اين انقراض، فضا براي تكامل دايناسورها و ازدياد نسل آنها روي زمين فراهم شد. به همين ترتيب، دايناسورها نيز در واقعهي انقراض بزرگ كرتاسهترتياري، با گونهي جديد پستانداران جايگزين شدند. وارد مينويسد:
اين واقعه نهتنها نقطهي بازگشت بهحساب ميآمد؛ بلكه ميتوان آن را نوعي نقطهي تغيير هم قلمداد كرد. انقراض بزرگ، تنها تعداد گونههاي روي زمين را تغيير نداد؛ بلكه عملا نوع آرايش حيات را در زمين نيز متحول كرد.
برخي زيستشناسان عقيده دارند ممكن است در پس انقراض، گونههاي زيستي جديدي با قابليتهاي تازهاي تكامل يابند. اين گونهها ممكن است آنقدر متفاوت باشند كه از تصور ما هم خارج باشند. براي مثال، در يكميليارد سال اول شكلگيري حيات در زمين حتي ظهور جانوراني با قابليت تنفس اكسيژن تقريبا تصورناپذير بود؛ چراكه در اين دوران، اكسيژن بسيار كمي در جوّ وجود داشت و سلولهاي نخستين نيز هنوز براي استفاده از اين عنصر تكامل نيافته بودند. اين موضوع با وقوع رويداد بزرگ اكسيژني در ۲.۴ ميليارد سال پيش، شكل كاملا متفاوتي به خود گرفت؛ يعني همان زمانيكه باكتريهاي فتوسنتزكننده وارد اكوسيستم زمين شدند. لئوناردو بيتلسون، زيستشناس تكاملي از مؤسسهي فناوري ماساچوست ميگويد:
ميكروبها باعث شدند كل سياره از اكسيژن برخوردار شود و اين امر تغيير بزرگي را رقم زد. پس از اين اتفاق، ابداعات بزرگي (از سوي فرگشت) آغاز شد كه پيشتر تصور آن هم دشوار بود؛ اما همين كه اين اتفاقات رخ داد، همهچيز در زمين تغيير كرد.
درصورت وجود فرصت كافي، پديدارشدن گونههاي تركيبي عجيب و پيشبينيناپذير دور از ذهن نخواهد بود.
حال اگر انسان دوام نياورد، حياتوحش در ۱۰۰ ميليون سال آينده به چه شكلي درخواهد آمد؟ ممكن است ظهور درختاني را شاهد باشيم كه راه بروند؛ درختاني كه حتي حيوانات ديگر را با گازهاي سمّي يا دارتهاي مسمومكننده از پاي درآورند؟ آيا ممكن است عنكبوتها نيز به حيات دريايي راه يابند و با تنيدن تار زير آب، ماهيان ديگر را شكار كنند؟ آيا جانوران اعماق اقيانوس خواهند توانست با ايجاد نوعي هولوگرام درخشان، شكارچيان خود را فريب دهند يا طعمههاي خود را بهدام بيندازند؟ آيا نهنگهاي قاتل و گربهماهيها ميتوانند با بازيابي قابليتهاي اجداد خود، بارديگر قدم روي خشكي بگذارند و شكار در آنجا را آغاز كنند؟
ممكن است روزي قارچهاي عظيمالجثه در آسمان بهپرواز درآيند و عنكبوتها نيز در ميان ابرها شكار خود را بهدام بيندازند
آيا ممكن است پيدايش موجودات زنده را در سكونتگاههاي ناشناختهاي شاهد باشيم؟ آيا ميتوان روزي را تصور كرد كه قارچهاي عظيمالجثه و سبك مانند عروسهاي دريايي در اتمسفر زمين شناور شوند و هر آنچه سرراهشان قرار ميگيرد، ببلعند؟ آيا عنكبوتها و انواع ديگر حشرات قادر خواهند بود در ميان ابرها، تارهاي خود را ببافند و از موجودات فتوسنتزكنندهي معلق در آسمان تغذيه كنند؟ آيا گياهان و ميكروبها نيز خواهند توانست مانند پنلهاي خورشيدي، مسير حركت آفتاب در آسمان را دنبال كنند و با تمركز و ذخيرهسازي انرژي خورشيدي درون خود، روزي پهنهي يخچالهاي طبيعي و مناطق قطبي را سبزپوش كنند؟
آكتيپيس ميگويد پيدايش هيچيك از اين موجودات فانتزي نامحتمل نيست. بسياري از اين ايدهها برپايهي نمونههايي هستند كه پيشازاين نيز در طبيعت وجود داشتهاند. همين حالا نيز عنكبوتهايي وجود دارند كه زير آب حركت ميكنند يا در آسمان ميجهند و حيات ميكروبي اكنون نيز در ابرها وجود دارد و قلابچهماهيان در اعماق اقيانوس گويهاي درخشاني با خود حمل ميكنند كه براي فريب طعمههاي خود از آن بهره ميبرند. گونههايي از نهنگهاي قاتل و گربهماهيان ميتوانند به ساحل بيايند تا جانوران خشكي را شكار كنند و گونههاي مستقلي از حيات وجود دارند كه ميتوانند روي يخ و با تغذيه از بقاياي كرايوكونايت (Cryoconite) زندگي كنند. كرايوكونايت گرد سياهرنگي است كه از بقاياي خاكستر و سنگ و ميكروبها تشكيل شده است.
جو ولف، زيستشناس تكاملي از دانشگاه هاروارد، به اين نكته اشاره ميكند كه برخي از درختان امروزي ميتوانند در تلاش براي نزديكشدن به منابع آب، با سرعت بسيار كمي راه بروند. او ميگويد ممكن است درختان بتوانند با استفاده از گازهاي سمّي يا حتي شاخههاي تيز خود شكار كنند. امروزه، نيز گياهان گوشتخواري نظير ونوس مگسخوار وجود دارند. همچنين، ولف به وجود گونههايي از عنكبوتها اشاره ميكند كه از ماهيان تغذيه ميكنند. او ميگويد ميكروبهاي ساكن ابرها ميتوانند از تكامل Prochlorococcus (انواعي از ارگانيسمهاي كوچك موجود در لايههاي سطحي اقيانوس) بهوجود آيند.
برخي از گونههاي سنجاب و ميمون جهنده ميتوانند در آينده براي زندگي در آسمان سازگاري يابند.
براي آنكه چنين سازگاريهايي عجيبي را در طبيعت شاهد باشيم، تنها به محيطي خشن نياز داريم و زمين مملو از چنين محيطهايي است. براي مثال، واكنش قلابچهماهيان را به نبود جفت در اعماق اقيانوس در انديشه متخصصين بگيريد. وقتي گونهي نر با همتاي ماده مواجه ميشود، عملا خود را به او متصل ميكند. كريستين هوك، اكولوژيست رفتاري در دانشگاه مريلند ميگويد:
احتمال اينكه جانور نر دوباره گونهي ماده را ملاقات كند، بسيار كم است؛ ازاينرو، جانور عملا تسليم و به عضو جانبي در بدن جانور ماده تبديل ميشود. بنابراين، ممكن است با رواج اين رفتار درباره جانوران مواجه باشيم. تصور ميكنم بهمرور زمان، انتخاب طبيعي جانوراني را برخواهد گزيد كه ميتوانند در نبود جفت مناسب، خود را بارور كنند.
تجارب پيشين حيات طبيعي به ما ميگويد نبايد تصور كنيم موجودات آينده همچنان به زندگي در سكونتگاههاي فعلي خود محدود خواهند بود. لين كپرال، زيستشيميدان و نويسنده، اشاره ميكند برخي از ماهيان پرنده اكنون ميتوانند حشرات يا حتي پرندگان را شكار كنند و انواعي از ماهيان نيز وجود دارند كه ميتوانند روي خشكي حركت كنند يا حتي از درختان بالا بروند. حتي برخي انواع از ماهيان مركب نيز گاهي روي سطح اقيانوس پرواز ميكنند.
اين ظرفيت بالقوه براي تغيير سكونتگاهها ميتواند احتمالات شگفتانگيزي رقم بزند. براي مثال، وزغها را درانديشه متخصصين بگيريد. اين دوزيستان با بادكردن مجراي گلوي خود بهشكل كيسههاي بزرگي از هوا، بهنوعي تلاش ميكنند توجه جنس مخالف را به خود جلب كنند. وارد در جزوه رايگان خود ضمن اشاره به اين قابليت قورباغهها، آنها را يكي از نامزدهاي احتمالي براي پرواز در ارتفاعات پاييني اتمسفر معرفي ميكند.
قورباغه ميتواند بهگونهاي تكامل يابد كه بتواند از آب، هيدروژن توليد كند و آن را در گلوي خود ذخيره كند. با آزادكردن اين گاز، حيوان درنهايت خواهد توانست پرواز كند و بدينترتيب، براي راهرفتن به پاهاي خود نيازي نخواهد داشت. اين پاها ميتوانند بهشكل شاخكهايي آويزان دربيايند كه براي تغذيهي قورباغه استفاده ميشوند. خود قورباغه نيز ممكن است طي فرگشت به اندازهي نهنگ آبي نيز بزرگ شود. اين تغيير براي جلوگيري از خوردهشدن حيوان ضروري بهانديشه متخصصين ميرسد.
اين هيولاهاي نوظهور خواهند توانست مانند عروس دريايي در هوا شناور شوند و با شاخكهاي خود جانوراني بهبزرگي گوزن را شكار كنند و شبهنگام نيز براي استراحت به نوك درختان پناه ببرند. ممكن است روزي آسمان پر از اين جانوران شود و سايهي آنها پهنهي اكثر مناظر طبيعي را بپوشاند؛ روزگاري كه بهتعبير وارد، ميتوان آن را «عصر قورباغههاي پرنده» خطاب كرد.
وارد ميگويد ممكن است ظهور چنين جانوراني شبيه افسانههاي خيالي بهانديشه متخصصين برسد؛ اما در اين افسانه، رگههايي از واقعيت نيز بهچشم ميخورند. در روزگاري دور، تنها يك ارگانيسم پرنده و يك ارگانيسم آبزي وجود داشت؛ ولي اكنون ميدانيم بسياري از گونههاي بعدي بهسرعت از همان ارگانيسمها تكامل يافتهاند. دراينميان، ابداعات طبيعت به آنها اجازه داد به سكونتگاههايي راه يابند كه پيشتر، امكان دسترسي به آن برايشان وجود نداشت.
آيا ممكن است روزي قورباغهها نيز بهپرواز درآيند و به نوعي «زپلينويد» تبديل شوند؟
دانش ما از فرگشت و ژنتيك هنوز ناقص است و هيچكس بهطور قطعي نميتواند بگويد حيات آينده به چه شكل خواهد بود
با توجه به اينكه دانش ما از فرگشت و ژنتيك هنوز ناقص است، هيچكس بهطور قطعي نميتواند بگويد حيات آينده به چه شكل خواهد بود. وارد در نوشتههاي خود آورده است كه انتخاب برندگان نهايي بازي فرگشت مانند انتخاب برندگان نهايي بازار بورس يا پيشبيني آبوهوا است. ما دادههايي دراختيار داريم كه بهكمك آن ميتوانيم حدسيات خوبي ارائه كنيم؛ اما هنوز با قطعيتنداشتن فراواني مواجه هستيم. او ميافزايد:
رنگ و شكل و عادات جانداران تازه تكامليافته، تنها در حوزهي حدسيات خواهد بود.
لاسوس نيز با اين ايده موافق است. او ميگويد:
درنهايت، احتمالات بهقدري گسترده و غيرقطعياند كه گمانهزني دربارهي آن عملا بيفايده است. درجهي آزادي در اين مورد بسيار زياد است و حيات ميتواند در مسيرهاي متفاوتي پيش برود.
اگر غرابت روزگار فعلي را در مقايسه با گذشتههاي دور آن در انديشه متخصصين بگيريم؛ پس، نبايد احتمال تغيير مسير فرگشت بهسوي آيندهاي تصورناپذير را نيز ناديده گرفت. اين امر زماني اهميت مييابد كه بدانيم بخش بزرگي از خلاقيتها و تنوعهاي طبيعي هنوز از چشمان ما پنهان مانده است.
درحقيقت، ديكسون ميگويد چند نمونه از موجودات كاملا خيالي كه در جزوه رايگان «پس از بشر» خود در سال ۱۹۸۱ شرح داده است، بعدها واقعا كشف شدهاند؛ مثلا خفاشهايي كه راه ميروند و مارهايي كه ميتوانند خفاشها را در هوا شكار كنند. همانگونه كه وي در چاپ سال ۲۰۱۸ جزوه رايگان خود ميگويد:
در بسياري از موارد، ايدههايي از نحوهي توسعهي اكولوژيكي و فرگشتي به ذهن من خطور ميكرد كه اگر آنها را در جزوه رايگان خود ميآوردم، همگان ميخنديدند.
هم انديشي ها