مقدمه
دسته "گونه" تقریباً به یقین شناختهشدهترین طبقهبندیهای آرایهشناختی (taxonomic classifications) است که زیستشناسان برای سازماندهی تنوع عظیم حیات از آن استفاده میکنند. این یک نقطه محوری هم در سیاستهای حفاظت و هم در نظریه تکامل است، اگرچه در عمل زیستشناسان برای یافتن تعریفی که در سراسر جهان طبیعی کارایی داشته باشد، با دشواری مواجه بودهاند. در این اپیزود، کوین دِ کِیروز (Kevin de Queiroz)، جانورشناس و زیستشناس تکاملی، با جانا لوین، میزبان برنامه، درباره روشهای مختلف درک گونهها و فهم روابط بین موجودات زنده صحبت میکند.
این اپیزود را در Apple Podcasts، Spotify، TuneIn یا برنامه پادکست مورد علاقه خود گوش دهید، یا میتوانید آن را از Quanta پخش کنید.
متن پیادهشده
[آهنگ شروع پخش میشود]
جانا لوین: اگر به اطراف نگاه کنید و شروع به شمارش همه موجودات در میدان دید خود کنید — گیاهان و جانوران، تکسلولی و چندسلولی، ماکروسکوپی و میکروسکوپی — این کار بسیار فراتر از یک عمر انسان خواهد بود. یک جریب زمین ممکن است صدها میلیون موجود زنده را در خود جای دهد. بنابراین، تقریباً غیرممکن است که دقیقاً بگوییم چند همنشین در این سیاره زمین داریم.
شاید در تلاشی برای تعیین جایگاه خودمان، صدها سال را صرف تلاش برای طبقهبندی موجودات زنده اطرافمان کردهایم و آنها را بر اساس ویژگیهای مشترک به مجموعهای از رتبههای آرایهشناختی (taxonomic ranks) گروهبندی کردهایم — که خاصترین و احتمالاً آشناترین آنها «گونه» است.
اما معلوم میشود که حتی دقیقترین نقطه طبقهبندی ما نیز چندان خوب تعریف نشده است. اگر ما واقعاً گونهها را درک نکنیم، چگونه میتوانیم تکامل، حفاظت یا حتی خودمان را درک کنیم؟
من جانا لوین هستم. و این «لذت چرا» است، پادکستی از Quanta Magazine، که در آن من به نوبت با همکارم، استیو استروگاتز (Steve Strogatz)، بزرگترین پرسشهای ریاضیات و علم امروز را کاوش میکنیم.
در این اپیزود، نگاهی به معنای «گونه»، دشواری تعریف دقیق آن، و اهمیت درست بودن این تعریف میاندازیم.
[آهنگ پایان پخش میشود]
ما میزبان کوین دِ کِیروز، جانورشناس محقق و متصدی دوزیستان و خزندگان برای موزه ملی تاریخ طبیعی موسسه اسمیتسونیان هستیم. او نقش محوری در توسعه یک مفهوم یکپارچه از گونه ایفا کرده است، با استفاده از رویکردی که بر تبارزایی (phylogenetics) تمرکز دارد؛ یعنی تاریخچه تکاملی گونهها و روابط بین گروههای ارگانیسمها.
کوین، خوشحالم که در «لذت چرا» حضور دارید.
کوین دِ کِیروز: خیلی ممنون، جانا. خوشحالی من هم هست که اینجا هستم.
لوین: میدانید، نمیتوانیم بدون صحبت درباره [چارلز] داروین و بدون صحبت درباره کتاب منشأ گونهها (On the Origin of Species) داروین، از گونهها حرف بزنیم. میتوانید کمی به من بگویید، و ما را در افکار داروین در این زمینه مستقر کنید؟
دِ کِیروز: بله، داروین در واقع یک شخصیت بسیار مهم در توسعه مفهوم نوین گونه بود، زیرا او نظریه تکامل و به ویژه تکامل از طریق انتخاب طبیعی را ارائه داد. او نوع نگاه مردم به گونهها را تغییر داد، زیرا قبل از اینکه مردم این جهانبینی تکاملی را داشته باشند، گونهها را بیشتر شبیه اقدامات جداگانه آفرینش میدیدند.
و اینکه داروین چگونه این را تغییر داد، این بود که او درباره گونهها به عنوان آنچه که «شاخههایی در خطوط نسب» مینامید، صحبت کرد. و او در واقع آن را در منشأ گونهها با استفاده از نموداری که شبیه به چیزهایی است که امروز ما آنها را «درختهای تبارزایی» (phylogenetic trees) مینامیم و نشان میدهد که گونهها چگونه با یکدیگر مرتبط هستند، رسم کرد. بنابراین، برای او، گونهها این شاخهها در خطوط نسب بودند.
لوین: حالا، شما میتوانید این شاخهها را داشته باشید، همانطور که میگویید، در خط نسب. ما همه کم و بیش با آن درخت، آن مفهوم تکاملی چیزهایی که از یک منبع مشترک منشعب میشوند، آشنا هستیم. اما در چه نقطهای این شاخهها را گونههای مختلف مینامید؟
دِ کِیروز: این در واقع بخش بزرگی از مشکل مفاهیم نوین درباره گونهها است. داروین واقعاً به دو چیز نگاه میکرد.
یکی «شکافها» است. مثلاً اگر دو چیز متفاوت به نظر میرسیدند، اما شما میتوانستید تغییرات واسطه (intermediate gradations) بین آنها پیدا کنید، این دلیلی علیه گونههای مختلف بودن آنها بود.
اما اگر شکافی وجود نداشت، پس مقدار تفاوت بود که تعیین میکرد او چه زمانی آنها را گونههای مختلف مینامید. اما البته، این یک مرزبندی بسیار ذهنی و خودسرانه است، و طبیعتدانان مختلف ممکن است آن خط را در جاهای مختلفی رسم کنند.
لوین: حالا، تا اینجا، احساس میکنم، خب، داروین میآید، این توصیفات جذاب از اجداد مشترک و انشعابات چیزها. مشاهدات باورنکردنی؛ او البته بسیاری از این چیزها را نقاشی میکرد. و حتی پس از این همه سال، میدانید، آن اواسط دهه 1800 بود، هنوز تعریف واقعاً روشنی از گونه نمیشنوم. آیا فکر میکنید ما چنین تعریفی داریم؟
دِ کِیروز: بله، اگر بخواهیم به تعریف گونه بازگردیم، همانطور که گفتم، داروین این مفهوم را داشت که این شاخههای جداگانه در خطوط نسب هستند. و او آنها را گونه در نظر میگرفت وقتی به سطح مشخصی از تفاوت ریختشناختی (morphological difference) میرسیدند. بسیار خوب، و این نوع ایده ادامه یافت.
اما در اواسط قرن بیستم، مردم شروع به پیشنهاد مرزبندیهای متفاوت کردند که در بسیاری از موارد، یا عینیتر تعریف شده بودند و گاهی اوقات بیشتر به فرآیندهایی که جدایی بین این شاخههای مختلف — آنچه که اکنون «تبارها» (lineages) مینامیم — را حفظ میکردند، مرتبط بودند.
بنابراین اساساً اتفاقی که افتاد این بود که مردم تعاریف جایگزین را پیشنهاد کردند. برای مثال، ارنست مایر (Ernst Mayr)، یکی از معماران اصلی این سنتز مدرن و احتمالاً کسی بود که بیشترین نوشته را درباره گونهها و مفاهیم گونه داشت. و برای او، آنها باید ذاتاً از نظر تولیدمثلی ایزوله (reproductively isolated) میبودند. وقتی تبارها به نقطهای رسیدند که نمیتوانستند یا نمیخواستند تحت شرایط طبیعی با یکدیگر جفتگیری کنند، آن زمان بود که، او میگفت، اکنون آنها گونه هستند.
اما سپس افراد دیگری مرزبندیهای دیگری را مرتبط با ویژگیهای بیولوژیکی متفاوت پیشنهاد دادند.
لوین: مثلاً چه ویژگیهای متفاوتی؟
دِ کِیروز: در واقع تعداد زیادی از آنها وجود داشت. و معمولاً، چیزی که به آن ختم میشد این بود که افراد معیارهای مختلفی، یا به نوعی مرزبندیهای متفاوتی را ارائه میکردند. به جای... مثلاً برای داروین، مقداری نامشخص از تفاوت، درست است؟ آنها به آستانه یا ویژگی دیگری میرسیدند که تبار باید از آن عبور میکرد تا آن را گونه بنامند.
برخی از اولین انتقادات از این مکتب آرایهشناسی (taxonomy) بود که به آن آرایهشناسی عددی (numerical taxonomy) یا فنیتیک (phenetics) گفته میشد. و آنها از این شکایت داشتند که: «خب، ما واقعاً نمیدانیم چه چیزهایی با هم جفتگیری میکنند. بنابراین، تنها چیزی که میتوانیم به آن اتکا کنیم، شباهتها و تفاوتها است.» و آنها روشهای عددی پیچیدهتری را برای خلاصه کردن شباهتها و تفاوتهایی که ممکن است اندازهگیری یا شمارش کنید، توسعه داده بودند، به جای اینکه در زمان داروین، یک ارزیابی کیفیتر وجود داشت.
نمیدانم آیا آنها تا به حال یک آستانه مشخص از میزان تفاوت مورد نیاز را با استفاده از تکنیکهای عددی خود ارائه دادهاند یا نه. افراد دیگر — برای مثال، لی وان والن (Leigh Van Valen) از دانشگاه شیکاگو، او گفت، خب، آنها باید به نقطهای میرسیدند که مناطق تطبیقی (adaptive zones) متفاوتی را اشغال کنند.
لوین: میتوانید توضیح دهید که منطقه تطبیقی چیست؟
دِ کِیروز: ما معمولاً اکنون درباره «آشیانه گونه» (species niche) صحبت میکنیم. برای وان والن، او درختان بلوط را مطالعه میکرد و شاید برخی از آنها بیشتر با شرایط مرطوب زمینهای پاییندست سازگار بودند تا بقیه که بیشتر با زندگی در شیبهای خشکتر سازگار بودند، چیزی شبیه به آن. بنابراین برای او این یک تفاوت در مناطق تطبیقی آنها محسوب میشد.
لوین: پس بهترین تعریف کنونی شما از گونه چیست؟
دِ کِیروز: خب، من دوست دارم از یک تعریف بسیار کلی استفاده کنم. این تعریف بسیار شبیه به شاخههای داروین در خطوط نسب است، اما با اصطلاحات مدرنتر. من میگویم، «گونهها بخشهایی از تبارهای فراتجمعیتهای جداگانه در حال تکامل هستند» (segments of separately evolving metapopulation lineages).
دلیل اصلی که من به این تعریف رسیدم، این بود که تعاریف مختلفی از گونه وجود داشت و بسیاری از آنها با انتخاب یک ویژگی دیگر از آن تبارها به عنوان چیزی که باید قبل از اینکه یک گونه در نظر گرفته شوید، آن را داشته باشید، خود را از یکدیگر متمایز میکردند. من پیشنهاد کردم که ما فقط همین مفهوم بسیار کلی از گونه را داشته باشیم.
من تلاش کردم تأکید کنم که اگر واقعاً به همه این تعاریف نگاه کنید، همه آنها یک مفهوم مشترک و کلیتر از گونه دارند. اینکه یک تبار در حال تکامل جداگانه است. و سپس آنها یک چیز دیگر، یک نقطه مرزی، را به آن اضافه میکنند.
چیزی که من پیشنهاد کردم این است که باید از شر تمام آن نقاط مرزی ثانویه خلاص شویم و بگوییم همه اینها گونه هستند و سپس اینها ویژگیهایی هستند که آنها دارند.
و بنابراین چیزی که من پیشنهاد کردم این است که باید از شر تمام آن نقاط مرزی ثانویه خلاص شویم و بگوییم همه اینها گونه هستند و سپس اینها ویژگیهایی هستند که آنها دارند.
و دلایل دیگری هم برای این وجود دارد. زیرا وقتی ما از نقطه مرزی به این شکل استفاده میکنیم، واقعاً عمومیت این اصطلاح را کاهش میدهد و آن را به نوعی یک مفهوم کماهمیتتر در زیستشناسی تبدیل میکند. اگر به مفهوم ارگانیسم فکر کنید، درست است؟ آن هم یک واحد بسیار اساسی در زیستشناسی است.
اما ما از همان نوع نقاط مرزی برای ارگانیسمها استفاده نمیکنیم. ما نمیگوییم، «اوه، تو تا زمانی که به دنیا نیایی یک ارگانیسم نیستی،» یا «تو تا زمانی که از نظر جنسی بالغ نشوی یک ارگانیسم نیستی.» اما این اساساً کاری است که ما با گونهها انجام میدادیم. و بنابراین من پیشنهاد کردم که نباید آن معیارهای ثانویه را اضافه کنیم و فقط بگوییم همه این تبارهای در حال تکامل جداگانه، گونه هستند.
و این ویژگیهای دیگری که آنها با واگرایی از یکدیگر کسب میکنند، چیزهایی هستند که ما میتوانیم از آنها استفاده کنیم، اولاً به عنوان شواهدی که آنها با یکدیگر متفاوت هستند. و ثانیاً، به عنوان اساس برای زیرشاخههای مختلف از دسته گونه. همانطور که درباره یک ارگانیسم بالغ یا یک ارگانیسم پس از جنینی صحبت میکنیم، میتوانیم درباره یک گونه از نظر تولیدمثلی ایزوله یا یک گونه از نظر بومشناختی متمایز صحبت کنیم.
لوین: هوم. خب، من واقعاً این مثالی که در مورد «ما چیزی را تنها زمانی که از نظر جنسی بالغ شود ارگانیسم نمینامیم» را دوست دارم. این به وضوح به نظر میرسد یک زیرشاخه از تغییرات طبیعی در طول عمر آن ارگانیسم است.
حالا، چرا داشتن تعریفی از گونه مانند آنچه شما پیشنهاد میکنید، اینقدر مهم است؟
دِ کِیروز: خب، منظورم این است که ما باید درباره آنها ارتباط برقرار کنیم، درست است؟ منظورم این است که به همین دلیل است که ما اصطلاحات و زبان داریم — تا بتوانیم درباره چیزها ارتباط برقرار کنیم.
افرادی بودند که میخواستند از این اصطلاح خلاص شوند. من همین الان مقالهای از این آقا [ادوارد بگنات] پولتون (Edward Bagnall Poulton) در سال 1904 را میخواندم، فکر میکنم، و او داشت درباره این صحبت میکرد که یکی از همکارانش چگونه استدلال میکرد که داروین واقعاً منشأ گونهها را توضیح ندید. او اساساً توضیح داد که چرا باید از گونهها خلاص شویم، درست است؟
لوین: هوم، چون همه ما در نهایت به هم متصل هستیم؟
دِ کِیروز: چون مفهوم اصلی، یا مفهومی که قبل از او وجود داشت، یک مفهوم کاملاً غیرتکاملی بود. و بنابراین، او درباره چیزی صحبت میکرد، فکر میکنم این آقا، [ای. ری] لنکستر (E. Ray Lankester)، فکر میکرد که این یک چیز کاملاً متفاوت است. حتی نباید آن را گونه بنامیم.
اما مسئله این است که مردم را وادار به کنار گذاشتن این اصطلاحات بسیار پرکاربرد سخت است. و بنابراین من فکر میکنم آنچه اغلب اتفاق میافتد، به جای کنار گذاشتن آنها، این است که ما آنها را به گونهای بازتعریف میکنیم که بیشتر با زمینه نظری کنونی مرتبط شوند.
لوین: و آیا این رویکرد در حال کشش است؟ آیا مردم این مفاهیم رفتارهای خاص روشن یا جزئیات خاص تولیدمثل یا استخوانهای فک یا هر چیز دیگری را کنار میگذارند؟
دِ کِیروز: میدانید، من تحقیقی انجام ندادهام تا ببینم چقدر پذیرفته شده است. این مقاله تعداد قابل توجهی بار ارجاع شده است. اصطلاح اصلی که من استفاده کردم «مفهوم کلی تبار گونه» (a general lineage concept of species) بود. این برای اشاره به این واقعیت بود که همه تعاریف گونه این وجه مشترک را داشتند.
لوین: و رویکرد شما چگونه با گونههای هیبرید (دورگه) برخورد میکند، که من فهمیدهام طبقهبندی آنها در برخی از طرحهای دیگر به طرز بدنامی دشوار است؟
دِ کِیروز: بله. خب، اگر فقط میگفتید دورگهزایی (hybridization) بین اعضای دو گونه و فرزندان آنها نازا (infertile) بودند یا چیزی شبیه به آن، پس آن واقعاً یک گونه نمیشد. تنها در صورتی یک گونه است که آن چیز جدیدی که از تلاقی دو گونه تشکیل شده است، موجودیت جداگانه خود را تشکیل دهد.
و اگر این کار را انجام دهد، یعنی، این به خوبی در مفهوم تبار (lineage concept) جای میگیرد. فقط به جای اتفاق معمول که یک تبار به دو یا بیشتر تقسیم میشود، این بار دو تبار به هم میپیوندند تا این یکی دیگر را ایجاد کنند — اما نه اینکه کاملاً با هم ادغام شوند، زیرا آنها جدایی خود را از این گونه هیبرید حفظ میکنند.
لوین: و در مورد مسائل حفاظت چطور؟ برای مثال، شما چیزی را توصیف میکردید که من در دوران بزرگ شدن آموختم، این که گونهها بر اساس توانایی تولیدمثلشان تعریف میشدند. و بنابراین، چیزهایی مانند خرسهای قهوهای و خرسهای قطبی گونههای متمایز در نظر گرفته میشدند، با این حال میبینیم که آنها میتوانند تولیدمثل کنند و شواهدی در DNA آنها وجود دارد که نشان میدهد این کار را میکنند. پس آیا این در نحوه نامگذاری آنها اهمیت دارد؟ من هنوز میتوانم بدانم که یک خرس قهوهای با یک خرس قطبی متفاوت است، اما اگر نگران حفاظت از گونهها باشم، ممکن است این موضوع مهم باشد.
دِ کِیروز: خب، منظورم این است که گاهی اوقات این تعاریف سرراست که ما از کتابهای درسی یاد میگیریم، ممکن است بیش از حد سادهسازی شده باشند. و بنابراین صرف این واقعیت که موجودات میتوانند جفتگیری کنند تا فرزندان زایا (viable offspring) تولید کنند، با این که این کار را به دفعات در طبیعت انجام دهند، یکسان نیست.
این حتی چیزی بود که داروین هم به خوبی از آن آگاه بود، که آنها میتوانستند توسط انواع مختلفی از چیزها مانند زندگی در زیستگاههای متفاوت، جفتگیری در زمانهای مختلف سال، یا صرفاً رفتارهای عشقیشان از هم جدا شوند. میدانید، اگر در این موارد با هم تفاوت داشتند، اغلب با یکدیگر جفتگیری نمیکردند. اما این به معنای هرگز نبود.
همیشه میدانستیم که برخی از موجوداتی که کاملاً از یکدیگر متمایز هستند، میتوانند گاهی اوقات با هم جفتگیری کرده و فرزندان زایا تولید کنند، اما این کار را به طور معمول انجام نمیدهند، بنابراین فکر نمیکنم کسی در نامگذاری آنها به عنوان گونههای متفاوت مشکلی داشته باشد.
پس، همیشه میدانستیم که برخی از موجوداتی که کاملاً از یکدیگر متمایز هستند، میتوانند گاهی اوقات با هم جفتگیری کرده و فرزندان زایا تولید کنند، اما این کار را به طور معمول انجام نمیدهند، بنابراین فکر نمیکنم کسی در نامگذاری آنها به عنوان گونههای متفاوت مشکلی داشته باشد.
لوین: پس از این پیام باز خواهیم گشت.
[توقف]
لوین: به «لذت چرا» خوش آمدید.
خب، درک ما از DNA و تاریخچه ژنی چقدر مفهوم گونه را به طور اساسی تغییر داده است؟
دِ کِیروز: خب، مانند همه این چیزها، آنها به تدریج ظهور میکنند. داروین ایدهای درباره وراثت داشت، اما همان مفهومی که بعداً تحت مندلگرایی (Mendelism) توسعه یافت را نداشت. اما حتی در ابتدا، اگر ما این ایده غالبیت و مغلوبیت و ویژگیهای کیفی متفاوتتری را داشتیم، این نوع اطلاعات برای تفسیر مشاهدات ریختشناسی (morphology) که داریم مفید است. میدانید، بنابراین این ممکن است یک مرحله اولیه در درک ژنتیک باشد.
اما البته، سپس مردم شروع به دیدن کروموزومها کردند و بر اساس آن استنباطاتی انجام دادند. و، میدانید، آنها شروع به دریافت اطلاعات دقیقتر کردند. و سپس توانستند DNA را توالییابی (sequence) کنند. و، میدانید، ابتدا فقط قطعات کوچکی از آن بود. اکنون، ما قادر به توالییابی کل ژنوم (genomes) ارگانیسمها هستیم.
لوین: و در زمینه نظری کنونی، برخی از مسائل درگیر کدامند؟ واضح است که ژنتیک از زمان داروین اهمیت بسیار بیشتری یافته است. چه چیز دیگری واقعاً تأثیرگذار بوده است که این ارزیابیها را هدایت میکند؟
دِ کِیروز: خب، ایده اصلی خیلی تغییر نکرده است. آنچه بیشتر تغییر کرده، نوع دادههایی است که میتوانیم جمعآوری کنیم و مربوط به آن سؤال هستند و روشهایی که برای تحلیل آن دادهها استفاده میکنیم.
مردم به روشهای جدیدی فکر کردهاند که اطلاعات ما بر این پرسش تأثیر میگذارند، و روشهای تحلیلی جدیدی را ابداع کردهاند که اکنون آنها را «تعیین مرزهای گونه» (species delimitation) مینامیم. این به نوعی تعیین مرزها و تعداد گونهها است.
لوین: و تعدادشان بسیار زیاد است.
دِ کِیروز: اوه، بله، بله.
لوین: منظورم این است که، حتی در تمایز بین گیاهان و جانوران، بیایید فقط آن دستهبندیهای عظیم را در نظر بگیریم.
دِ کِیروز: میدانید، آنها تنها بخش کوچکی از همه ارگانیسمهای روی زمین هستند. آنها فقط آنهایی هستند که ما بیشتر به آنها فکر میکنیم زیرا ارگانیسمهای بزرگ و چندسلولی هستند که همیشه آنها را میبینیم، درست است؟
تعداد زیادی چیزهای دیگر بین آنها وجود دارد — چیزهایی که از تبار منتهی به گیاهان و چیزهایی که از تبار منتهی به حیوانات منشعب شدهاند — که بیشتر ارگانیسمهای تکسلولی هستند.
لوین: پس بگذارید این را از شما بپرسم. در یک مقطع زمانی، تعداد عظیم گونههای موجود در جهان درک نشده بود. چه زمانی روشن شد که تعداد گونهها به سادگی به طرز باورنکردنی عظیم است، بسیار عظیمتر از آنچه در ابتدا تصور میشد؟
دِ کِیروز: میدانید، در اواسط دهه 1700، در زمان لینه (Linnaeus)، او فکر میکرد که میتوان همه گونههای روی زمین را نامگذاری کرد، و تعدادشان آنقدر کم خواهد بود که یک فرد باهوش میتوانست همه آنها را حفظ کند، درست است؟ و سپس ما فقط به کشف هرچه بیشتر ادامه دادیم، و بنابراین مطمئن نیستم در چه نقطهای مردم به این درک صریح رسیدند که این یک عدد عظیم است.
در اواسط دهه 1700، در زمان لینه (Linnaeus)، او فکر میکرد که میتوان همه گونههای روی زمین را نامگذاری کرد، و تعدادشان آنقدر کم خواهد بود که یک فرد باهوش میتوانست همه آنها را حفظ کند.
لوین: هوم. شما از کارل لینه (Carl Linnaeus)، زیستشناس سوئدی، نام بردید. زمان لینه چه زمانی بود؟
دِ کِیروز: حدود صد سال قبل از داروین. او کارهای بزرگش را چندین بار منتشر کرد، اما اثری که به عنوان معیار در جانورشناسی استفاده میشود، مربوط به سال 1758 است.
لوین: اوه، خیلی وقت پیش. پس، آیا پاسخ به این سؤال ساده خواهد بود که مثلاً چند گونه پستاندار وجود دارد؟ آیا این یک سؤال به راحتی پاسخدادنی است؟
دِ کِیروز: بله و خیر. اگر خودمان را به پستانداران زنده محدود کنیم، قطعاً کار را آسانتر میکند. و ممکن است این اتفاق بیفتد که ما همه پستانداران زنده را هم کشف نکنیم، اما حداقل شاید منطقی باشد که فکر کنیم میتوانیم این کار را انجام دهیم.
این یک چیز دیگر است که نحوه تفکر ما در مورد آن به مرور زمان تغییر کرده است.
در زمان لینه، ما فقط از پستانداران موجود مطلع بودیم. و حتی برخی از آنهایی را که در یک مقطع زمانی نامشخص به عنوان پستاندار در نظر گرفته میشدند، مانند زمانی که اکیدنا (echidnas) و پلاتیپوسها (platypuses) کشف شدند، نمیدانستیم.
میدانید، نام آنها از این واقعیت میآمد که آنها به جوانههای خود شیر میدهند — پستانداران، درست است؟ و احتمالاً به همین دلیل در نهایت تصمیم گرفتند که اکیدنا و پلاتیپوسها پستاندار هستند، زیرا آنها به جوانههای خود شیر میدادند، اما آنها را تا پایان دوره بارداری در رحم حمل نمیکردند — آنها تخم میگذارند.
لوین: جالب است.
دِ کِیروز: تا قرن بیستم، وقتی مردم فسیلها را کشف میکردند، همیشه این سؤال بزرگ مطرح بود که آیا این چیزی است که در تبار اصلی پستانداران قرار دارد. آیا این یک پستاندار است یا نه؟ و در چه نقطهای آن را پستاندار بنامیم؟
و از آنجایی که اغلب بسیار دشوار بود، اگر نگوییم غیرممکن، که تعیین کنیم آیا آنها به جوانههای خود شیر میدهند، آنها بر روی ویژگیهای دیگری تمرکز میکردند، مانند اینکه آیا یک استخوان منفرد در فک پایین دارد — اجداد اولیه پستانداران چندین استخوان در فک پایین داشتند. بنابراین آنها بر روی ویژگیهایی مانند آن تمرکز میکردند.
اما گروهی که من عضو آن هستم و سعی در توسعه این سیستم نامگذاری متفاوت دارد، ما نوعی از طرز فکر خود را در مورد این موضوع تغییر دادهایم، که این است که فکر کنیم، «مفیدترین مکان برای قرار دادن نام 'پستاندار' کجاست؟»
و بنابراین ما دوست داریم آن را در کلاد (clade) پستانداران زنده قرار دهیم. و آن را «کلاد تاج پستانداران» (mammalian crown clade) مینامیم. بنابراین کلادها معمولاً از چندین گونه تشکیل شدهاند، درست است؟ شما یک گونه اجدادی و تمام چیزهایی که از آن منشأ گرفتهاند را خواهید داشت، همه آن چیزها در یک کلاد خواهند بود.
بنابراین، اساساً آخرین جد مشترک پلاتیپوسها و انسانها و تمام فرزندانش. آنها برای ما پستاندار هستند.
لوین: پس ما گونههای جدید زیادی را کشف کردهایم. به نظر میرسد که همیشه میشنوم که آنها عمیقتر در اقیانوس، زیر یک سنگ، نگاه کردهاند و ناگهان گونههای جدیدی پیدا کردهاند. آیا این در نهایت کم خواهد شد، یا فکر میکنید این روند ادامه خواهد داشت، که تعداد گونهها آنقدر زیاد است — صدها میلیون گونه مختلف — که ما همیشه سنگی دیگر برای برگرداندن و کشف تعداد زیادی از موجودات جدید پیدا خواهیم کرد؟ خب، نه جدید، بلکه برای ما جدید.
دِ کِیروز: برای ما جدید، بله. بله، فکر میکنم، میدانید، اگر به آن نگاه کنید، در گروههای مختلف متفاوت است.
برخی از گروهها هم به دلایلی برای انسانها جذابتر هستند و هم راحتتر توسط آنها مورد مطالعه قرار میگیرند. و در آن گروهها، این روند قبلاً کند شده است، درست است؟ این بدان معنا نیست که ما همه آنها را پیدا نکردهایم. فقط نرخ کشف گونههای جدید واقعاً کاهش یافته است. و این برای پستانداران و پرندگان صدق میکند.
برای گروههای دیگر، این روند به این شدت کاهش نیافته است، اما حداقل به طور بالقوه میتواند کاهش یابد. اما چیزهایی هستند که اگر و زمانی که کاهش یابد، ممکن است زمان زیادی در آینده باشد. به ویژه، ارگانیسمهای تکسلولی — دیدن آنها برای ما آسان نیست و همه جا هستند. و همچنین چیزهایی که مثلاً در اعماق اقیانوس زندگی میکنند و مطالعه آنها آسان نیست. بنابراین، تصور میکنم نرخ کشف گونهها در آن گروهها و در آن مناطق قطعاً برای طول عمر من بالا خواهد ماند.
لوین: هوم. حالا، من یک سؤال در مورد دستهبندی گونهها در تکامل انسان دارم. بنابراین انسانهای مدرن — میدانید، آنچه ما خودمان را در نظر میگیریم — معلوم شده است که با نئاندرتالها (Neanderthals)، مثلاً، بسیار بیشتر از آنچه مردم حتی چند دهه پیش فکر میکردند، ترکیب شدهایم. میتوانیم بین 1 تا 4 درصد DNA نئاندرتال داشته باشیم؟ و یکی از باهوشترین افرادی که میشناسم به این افتخار میکند که 3.5 درصد DNA نئاندرتال دارد. شما به عنوان یک فرد کنجکاو، چگونه به این فکر میکنید؟
درخت ژن و درخت گونه یکسان نیستند. یکی به نوعی در درون دیگری در حال تکامل است.
دِ کِیروز: خب، من فکر میکنم بسیاری از گونهها گاهی با گونههای دیگر دورگه شدهاند و مقداری ماده ژنتیکی (genetic material) از آن گونههای دیگر دریافت کردهاند. و اگر این ماده پایدار مانده باشد، احتمالاً به این دلیل است که مزیتی در آن وجود داشته است، درست است؟ نمیدانم، فکر میکنم، میدانید، یکی از کارهایی که ما شاید در مورد نئاندرتالها انجام دادهایم این است که، به نوعی فرض کردهایم که آنها به طور جهانی پستتر، به نوعی مادون انسان یا چیزی شبیه به آن بودند. و بنابراین تقریباً اینطور است که، خب، اگر ما از آنها مادهای داشته باشیم، آن باید چیز بدی باشد یا چیزی. اما من این را قبول ندارم.
فکر میکنم شواهد بیشتری و بیشتری به دست میآید که نئاندرتالها در واقع فرهنگ نسبتاً پیچیدهای داشتند، و قطعاً برای آن زمان، چیزهایی که به وضوح بیشتر با ما به عنوان انسانهای مدرن مرتبط هستند، میدانید، آنها در آن زمان چندان پیچیده هم نبودند.
لوین: [میخندد] برخی از آنها هنوز هم نیستند، بله.
دِ کِیروز: بله، و بنابراین فکر میکنم، میدانید، مانند دوست شما که به داشتن DNA نئاندرتال خود افتخار میکند، فکر میکنم این یک راه برای گفتن است، شبیه به آنچه من میگویم، این است که بگوید، «هی، میدانید، این لزوماً چیز بدی نیست.»
لوین: آنها نئاندرتالها را نباید نادیده گرفت.
دِ کِیروز: آنها موجودات خشن بدون توانایی فکری نبودند.
لوین: ممکن است حتی نقاشیهای غاری از نئاندرتالها وجود داشته باشد، نمیدانم این تأیید شده است یا نه، اما کاملاً جذاب است. [توضیح ویراستار: در واقع نقاشیهایی از نئاندرتالها وجود دارد.] خب، به نظر شما در حال حاضر، جذابترین جهت در حوزه کاری شما کدام است؟
دِ کِیروز: بله. خب، میدانید، ما درباره DNA صحبت کردیم و اینکه اکنون میتوانیم DNA را توالییابی کنیم، میتوانیم کل ژنوم ارگانیسمها را توالییابی کنیم. و حالا سؤال این است که چگونه آن دادهها را تحلیل کنیم تا درباره تعداد و مرزهای گونهها استنباط کنیم؟
و فکر میکنم در گذشته، میدانید، وقتی مردم برای اولین بار شروع به توالییابی DNA کردند، توالیهای DNA را میگرفتند و مثلاً یک درخت تبارزایی (phylogenetic tree) از آن تولید میکردند. درست است؟ و اساساً میگفتند، «خب، ما میدانیم که این ژنها در سطح ژنی، درختهای تبارزایی خود را تشکیل میدهند. و میدانیم که آنها واقعاً با درخت گونه یکسان نیستند، اما به نوعی — خب، ما فکر میکنیم که کم و بیش آینه درخت گونه هستند. بنابراین، فقط فرض میکنیم که آنها کم و بیش یکسان هستند.»
اما آنها یکسان نبودند. و بنابراین، در یک مقطع زمانی آنها نظریهای را توسعه دادند که آنها را به وضوح جدا میکرد تا بگوید که شما این درختان ژنی را دارید که در درون یک درخت گونه در حال تکامل هستند. درخت ژن و درخت گونه یکسان نیستند. یکی به نوعی در درون دیگری در حال تکامل است. این اکنون «نظریه همگرا» (coalescent theory) نامیده میشود. ما آن را «همگرا» مینامیم زیرا اگر دو الل (alleles) داشتید، اگر آنها را در زمان به عقب ردیابی میکردید، چه زمانی در یک جد مشترک همگرا میشوند، درست است؟
بنابراین اکنون آنها روشهایی بر اساس این نظریه همگرا دارند که از نظر بیولوژیکی واقعبینانهتر هستند، آن تمایز را قائل میشوند، و سپس استنباطات شما را هم در مورد روابط تبارزایی و هم در مورد محدودیتهای گونه — با گنجاندن صریح آن در مدل — انجام میدهند.
اما حداقل از دیدگاه من، بسیاری از این روشها هنوز نسبتاً خام هستند، زیرا آنها فرضیات سادهکنندهای دارند که نه تنها ما فکر میکنیم بیش از حد سادهسازی شدهاند، بلکه فکر میکنیم که میتوانند تأثیر قوی بر استنباط داشته باشند. که میتوانند ما را به سمت برآورد بیش از حد تعداد گونهها، برای مثال، سوق دهند.
و بنابراین فکر میکنم توسعه این روشها یک زمینه بسیار هیجانانگیز است، و زمینهای که انتظار دارم در 10 سال آینده شاهد پیشرفتهای مهمی در آن باشم.
لوین: شنیدهام در این زمان که مردم بسیار نگران بحران اقلیمی هستند و زیاد درباره حفاظت صحبت میکنند، این مسائل تعریف گونه تأثیر سیاسی بیشتری پیدا کردهاند.
پس اگر یک پنگوئن گونهای مشابه با پنگوئنی از یک منطقه جغرافیایی بسیار متفاوت با بسیاری از تغییراتی که شما صحبت کردید، در نظر گرفته شود، جایی که جمعیت آن پنگوئن وضعیت خوبی دارد، اما این پنگوئن دیگر در زیستگاه طبیعی خود وضعیت خوبی ندارد — نامیدن آنها به عنوان یک گونه مشابه، آنها را از لیست گونههای در معرض خطر انقراض حذف میکند. آیا این را به عنوان یک مشکل دیدهاید؟ که این تعاریف گونه بقای برخی حیوانات را رقم میزند؟
دِ کِیروز: خب، منظورم این است که به همین دلیل این مفهوم گونه اینقدر مهم بوده است. زیرا گونهها به عنوان واحدهای مقایسه در تمام جنبههای مختلف زیستشناسی و حتی در مسائل مختلف سیاستگذاری مانند حفاظت استفاده میشوند.
فکر نمیکنم مشکل این باشد که نمیتوانید یک تعریف بدون ابهام ارائه دهید. بلکه مشکل این است که وقتی تعریف را در عمل به کار میبرید، همیشه موارد واسطهای وجود خواهد داشت.
اما یک نکته که باید بگویم این است که چون ما کمتر بر ویژگیهای ظاهری قابل مشاهده برای تعیین گونهها تمرکز میکنیم، اکنون تمایل داریم گونههای بیشتری را نسبت به گذشته تشخیص دهیم. و فکر میکنم در مواردی مانند آنچه شما صحبت میکردید، احتمال بیشتری دارد که مردم متوجه شوند آن دو جمعیت در واقع گونههای متفاوتی بودهاند. و این ممکن است به حفاظت از گونهای که آسیبپذیرتر بود، کمک کند. این بسیار مورد به مورد است.
لوین: میدانید، از آنچه به من میگویید، تعجب میکنم که آیا ممکن است تعریف علمی واقعاً محکمی برای گونه وجود نداشته باشد. آیا ممکن است که هرگز به این وضوح تعریف نشود؟
دِ کِیروز: فکر نمیکنم مشکل این باشد که نمیتوانید یک تعریف بدون ابهام ارائه دهید. بلکه مشکل این است که وقتی تعریف را در عمل به کار میبرید، همیشه موارد واسطهای وجود خواهد داشت. این خود به تنهایی مشکلی نیست. بلکه بیشتر مشکلی برای ماست که میخواهیم آنها را طبقهبندی کنیم، درست است؟ اگر میخواستیم بگوییم، «اینها قطعاً گونههای متفاوتی هستند،» یا «اینها قطعاً گونههای یکسانی هستند.» برای بسیاری از چیزها میتوانیم این کار را انجام دهیم، اما همیشه مواردی وجود دارد که به این وضوح نیست. اگر مایل باشیم با آن کنار بیاییم، پس یک مشکل مفهومی نیست. فقط مشکلی در ماهیت پیوسته طبیعت است.
لوین: هوم. خب کوین، سؤالی داریم که در «لذت چرا» دوست داریم بپرسیم، و آن این است: چه چیزی در تحقیقات شما برایتان لذتبخش است؟
دِ کِیروز: کنار هم قرار دادن چیزها، چه از نظر مفهومی و چه از نظر تجربی. مثلاً کشف یک گونه جدید یا چیزی که جالب است و ممکن است برایم لذتبخش باشد.
همچنین، مانند این مشکل گونه، فهمیدن اینکه تمام این پیشنهادهای قبلی چه وجه مشترکی داشتند و چگونه میتوان آنها را با هم آشتی داد — این چیزی است که من از آن لذت میبرم. همچنین، اگر همکاران خاصی داشته باشید که با آنها هماهنگ باشید و یک رابطه همافزایی (synergistic relationship) ایجاد کنید، جایی که آنچه میتوانید با هم به دست آورید بسیار بیشتر از مجموع آنچه هر یک از شما به تنهایی میتوانستید به دست آورید باشد. من فکر میکنم این برایم بسیار لذتبخش است.
لوین: بله، دانشمندان بسیار اهل همکاری هستند. این یکی از لذتهای این شغل است. کوین، از شما برای همراهیتان بسیار سپاسگزارم. از صحبت با شما لذت بردم.
دِ کِیروز: خواهش میکنم. من هم لذت بردم.
[آهنگ پخش میشود]
لوین: ممنون از گوش دادن شما. اگر از «لذت چرا» لذت میبرید و هنوز عضو نشدهاید، دکمه عضویت یا دنبال کردن را در جایی که گوش میدهید، فشار دهید. همچنین میتوانید برای برنامه یک نقد بنویسید — این به پیدا شدن این پادکست کمک میکند.
«لذت چرا» پادکستی از Quanta Magazine است، یک نشریه با استقلال تحریریه که توسط بنیاد سیمونز حمایت میشود. تصمیمات مالی بنیاد سیمونز بر انتخاب موضوعات، مهمانان یا سایر تصمیمات تحریریه در این پادکست یا در Quanta Magazine تأثیری ندارد.
«لذت چرا» توسط PRX Productions تولید میشود. تیم تولید شامل کیتلین فولدز (Caitlin Faulds)، لیویا براک (Livia Brock)، جنویو اسپونسلر (Genevieve Sponsler) و مریت جیکوب (Merritt Jacob) است. تهیهکننده اجرایی PRX Productions جاسلین گونزالس (Jocelyn Gonzales) است. مورگان چرچ (Morgan Church) و ادوین اوچوا (Edwin Ochoa) کمکهای اضافی ارائه میدهند. از طرف Quanta Magazine، جان رنی (John Rennie) و توماس لین (Thomas Lin) راهنماییهای تحریریه را ارائه دادند، با حمایت مت کارلستروم (Matt Carlstrom)، ساموئل ولاسکو (Samuel Velasco)، آرلین سانتانا (Arleen Santana) و مگان ویلکاکسون (Meghan Willcoxon). سمیر پاتل (Samir Patel) سردبیر Quanta است.
موسیقی تم ما از APM Music است. جولیان لین (Julian Lin) نام پادکست را ابداع کرد. هنر اپیزود توسط پیتر گرینوود (Peter Greenwood) و لوگوی ما توسط جکی کینگ (Jaki King) و کریستینا آرمیتج (Kristina Armitage) است. با تشکر ویژه از دانشکده روزنامهنگاری کلمبیا و برت اودوم-رید (Bert Odom-Reed) در استودیوهای پخش کورنل (Cornell Broadcast Studios).
من میزبان شما، جانا لوین هستم. اگر سؤال یا نظری برای ما دارید، لطفاً به ما ایمیل بزنید به [email protected]. از گوش دادن شما سپاسگزارم.
[آهنگ پایان پخش میشود]