نگاشتن تاریخ بشر با چهار حرف
چگونه پژوهشهای «سِوانته پابو» تاریخ تکاملی انسان را آشکار کرد
کسی از هویت نیارلاثوتِپ خبر نداشت، اما او همخون ساکنان قدیمی مصر بود و صورتش به فراعنه میماند. میگفت که از ظلمات بیستوهفت قرن برخاسته و پیامهایی دریافت کرده که منشأ زمینی ندارند.
عطا کالیراد*: «کسی از هویت نیارلاثوتِپ خبر نداشت، اما او همخون ساکنان قدیمی مصر بود و صورتش به فراعنه میماند. میگفت که از ظلمات بیستوهفت قرن برخاسته و پیامهایی دریافت کرده که منشأ زمینی ندارند. نیارلاثوتپ به دنیای متمدن وارد شده بود، سیهچرده، باریکاندام و شیطانی. او پیوسته ابزارهایی غریب از شیشه و فلز میخرید و آنها را به ابزارهایی غریبتر بدل میکرد. او از علم -از الکتریسیته و از روانشناسی- بسیار میگفت و نمایشهایی ترتیب میداد که زبان را از حضار میربود و بر شهرتش میافزود».
«اِچ پی لاوکرافت»، «نیارلاثوتِپ»، ۱۹۲۰ میلادی1
«ما هم نیازمند اسطورهپردازی هستیم و هم نظریههای علمی، اما باید بر تمایز میان این دو کاملا واقف باشیم».
«جان مینارد اسمیث»، «علم، ایدئولوژی و اسطوره»2
در داستان «نیارلاثوتِپ»، همانند دیگر داستانهای «اچ. پی. لاوکرافت»، علم و افسون و دنیای خدایان اسطورهای درهم میتند تا دنیایی غریب و انباشته از شگفتی پدید آید. در دنیای لاوکرافت، گونه انسان مرکز آفرینش نبوده، بلکه وجودش، از منظر پیشینیان که در جهان حکمرانی میکنند، فاقد هدف و ارزش است. از این منظر، دنیای ادبی لاوکرافت، که تحت عنوان «افسانه کَثولو»3 خوانده میشود، با بسیاری از اسطورهها و باورهای رایج انسان متفاوت است، چراکه تقریبا در همه این اسطورهها و باورها، انسان جایگاهی مرکزی در کیهان دارد. باور به بیمعنایی، یا به عبارتی دیگر بیربطی، وجود انسانی در قیاس با آنچه در کائنات میگذرد، بیشتر در تضاد با سرشت ذاتی انسان باشد تا همسو با آن. در دنیای علم نیز اغلب مشاهدات و فرضیهها و نظریات را همانند تابلوفرشی هزاررنگ به تصویر میکشیم؛ تابلوفرشی که داستانی جذاب را به تصویر میکشد، داستانی که اغلب به ما، گونه انسان، مربوط میشود. زیستشناسی، بهویژه زیستشناسی تکاملی، انباشته از این تابلوفرشهاست. اگر به جایگاه همه موجودات زندگی از منظر زیستشناسی تکاملی بنگریم، درخت حیاتی پیش چشمان ما هویدا میشود که همه گونههای زیستی پدیدآمده طی تاریخ حیات، از نخستین سلولهای زنده تا شیر و ببر و انسان را در تنه و شاخههای خود جای میدهد. طبیعی است که از میان همه شاخههای این درخت، شاخهای که به گونه ما منتهی شده از همه بخشهای دیگر درخت برای ما جذابتر باشد. اگر با ذرهبینی به این بخش از درخت حیات، که شامل گونه انسان میشود، نگاه کنیم، گونههایی را خواهیم یافت که همچنان یافت میشود، مانند شامپانزه و گوریل، اما گونههای دیگر نیز در این بخش از درخت وجود دارند که پیش از دوران ما منقرض شدهاند. تصور رابطه خویشاوندی میان همه موجودات به مثابه درختی تناور چندان دشوار نیست. در چنین درختی، فاصله بین هر سرشاخه، که گونه را در خود جای میدهد و ریشه، منعکسکننده زمانی است که در طی تکامل گذشته است. ریشه درخت در حدود ۳.۵ میلیارد سال پیش، با شکلگیری نخستین سلولهای زنده، پدید آمد. از آن زمان به بعد، هر وقت گونهای جدید پدید آید، شاخهای جدید به این درخت افزوده میشود. اگر گونهای منقرض شود، شاخه آن گونه دیگر رشد نمیکند. تصور چنین درختی از حیات، انعکاسدهنده یکی از پیشفرضهای اصلی زیستشناسی تکاملی است: حیات از معدود اشکال زنده آغاز شد و گونههای جدید، در نتیجه گونهزایی، از اشکال پیشین پدید میآیند. ضرورتی ندارد که رابطه میان گونهها رابطه درختی باشد. اگر نظریه تکامل زیستی مدرن ناراست باشد، نباید انتظار داشت که موجودات زنده خویشاوند یکدیگر باشند. خوشبختانه، اطلاعات مورد نیاز برای پدیدآوردن موجودات زنده به زبانی واحد نگاشته شده و زبان ژنتیکی در سراسر این کره خاکی بر مبنای چهار حرف است: A، T، C و G. هریک از این حروف، نماد یکی از چهار باز آلی هستند که مولکول دنا4 را میسازند. مولکول دنا حاوی (تقریبا)5 همه اطلاعات لازم برای ساخت یک موجود زنده است. با مقایسه اطلاعات ژنتیکی موجود زنده میتوان رابطه خویشاوندی آنان را آشکار کرد. یکی از مهمترین این مقایسهها در سال ۱۹۹۰ میلادی منتشر شد که براساس کل درخت حیات به سه گروه باکتری، آرکی و یوکاریوتی تقسیم شد. با توجه به جهانشمولی زبان ژنتیکی موجودات زنده و شواهد مقایسهای که از خویشاوندی همه موجودات زنده حکایت دارند، میتوانیم بار ذرهبین خود را بار دیگر بر بخشی از درخت حیات متمرکز کنیم که انسان را در خود جای میدهد. با وجود توانایی ما برای مقایسه توالی ژنتیکی گونهها، مشکلی دیگر تصویر ما از این بخش از درخت حیات را کدر میکند: بسیاری از شاخههای این بخش از درخت کوتاه هستند، یعنی این گونهها منقرض شدهاند و ما بر مبنای فسیل از وجود آنها مطلع هستیم، اما نمونه زندهای از این گونهها وجود ندارد تا اطلاعات ژنتیکی آن را استخراج کنیم و با توالی ژنهای انسان مقایسه کنیم. به نظر میرسد تلاش ما برای نگارش داستان علمی از تاریخ تکاملی انسان به بنبست خورده باشد. آخر چگونه میتوان اطلاعات ژنتیکی را از دنیای مردگان استخراج کرد؟ در پارک ژوراسیک، همانندسازی دایناسورها با استخراج اطلاعات ژنتیکی از پشههایی که خون دیناسورها را مکیده بودند و در کهربا به سنگواره بدل شدند، ممکن شد. با وجود خیالیبودن داستان پارک ژوراسیک، علمورزان، اندکی پیش از انتشار رمان «پارک ژوراسیک» اثر «مایکل کرایتون»6 در سال ۱۹۹۰ میلادی، بخشی از این رؤیا را به حقیقت بدل کردند. در ۱۹۸۴ میلادی، گروهی از پژوهشگران در دانشگاه برِکلی ایالات متحده موفق به استخراج مولکول دنا از نمونه موزهای از گونه منقرضشده کوآگا، از خویشاوندان گورخر، شدند. اندکی بعد در ۱۹۸۵ و ۱۹۸۶ میلادی، پژوهشهای «سِوانته پابو»7 نشان داد که استخراج دنا از گونههای منقرضشده به نمونههای محفوظ در موزهها محدود نمیشود و میتوان در مواردی چون اجساد مومیایی نیز اطلاعات ژنتیکی را استخراج کرد.
1- «سِوانته پابو» در ۱۹۵۵ در استکهلم سوئد زاده شد. او حاصل معاشقه «کارل سونه برگستروم»8 و «کارین پابو»9 بود. مادر سِوانته شیمیدانی زاده استونی بود که در خلال جنگ جهانی دوم به سوئد پناه برد. پدر پابو شیمیدانی برجسته بود که به سبب پژوهشهایش در باب پروستاگلاندینها10، مولکولهایی از جنس چربی که اثرات گسترده هورمونمانندی را در بدن سبب میشوند، در ۱۹۸۲ میلادی جایزه نوبل در فیزیولوژی و پزشکی را دریافت کرد. دریافت جایزه نوبل ۲۰۲۲ میلادی توسط سِوانته پابو او را به عضوی از کلوب کوچکی از پدران و پسران برنده نوبل بدل کرد. (اعضای این کلوب شاید از آنچه حدس بزنید پرشمارتر باشند: «نیلز بور»، برنده نوبل فیزیک ۱۹۲۲ میلادی و فرزندش «اُ بور»11، برنده نوبل فیزیک در ۱۹۷۵ میلادی، «سر ویلیام هنری بِرَگ»12 و فرزندش «لارنس برَِگ» که نوبل فیزیک ۱۹۱۵ را با هم تقسیم کردند، «هانس اویلر-شِلپین»13، نوبل شیمی ۱۹۲۹ و فرزندش «اولف فون اویلر»14، نوبل فیزیولوژی و پزشکی ۱۹۷۹، «آرتور کورنبرگ»15، نوبل فیزیولوژی و پزشکی ۱۹۵۹ و فرزندش راجر کورنبرگ، نوبل شیمی ۲۰۰۶، «مانه سیگبان»16، نوبل فیزیک ۱۹۲۴ و «کای سیگبان»17، نوبل فیزیک ۱۹۸۱، «تامسون»18، نوبل فیزیک ۱۹۰۶ و فرزندش «جرج»19، نوبل فیزیک ۱۹۳۷).
2- پژوهشهای سِوانته پابو در ۱۹۸۰ میلادی در باب استخراج مواد ژنتیکی از گونههای منقرضشده، او را به یکی از پیشقراولان دیرینهژنتیک20 بدل کرد، اما اهمیت و حتی صحت این حوزه تا مدتها محل شک و تردید بود. یکی از مشکلات اصلی در علم دیرینژنتیک، استخراج مواد ژنتیکی از موجوداتی است که هزاران یا، در برخی موارد، میلیونها سال پیش از بین رفتهاند. مولکول دنا، همانند هر ماده زیستی دیگر، در طی زمان در اثر عوامل طبیعی تخریب میشود و هرچه نمونه مورد نظر قدیمیتر باشد، مقادیر اندکی از دنا باقی خواهد ماند. احتمال زیادی وجود دارد که چنین مقادیر ناچیزی از دنای دیرینه در بررسی با دنای دیگر، از جمله نمونههای دیگر آزمایشگاهی، آلوده شوند و بررسیهای علمی را به کژراه بکشانند. بسیاری از پژوهشها در باب استخراج دنای پیشاطوفانی21 در دهه ۱۹۹۰ میلادی، از جمله دعاوی پرتعداد در باب استخراج دنا از حشراتی که مانند داستان پارک ژوراسیک، میلیونها سال پیش در کهربا به دام افتادند و به سنگواره بدل شدند، قابل تکرار نبودند. در نتیجه، بسیاری حوزه دیرینهژنتیک را سراسر باطل قلمداد کردند و باور رایج در میان علمورزان این بود که یافتههای این حوزه اغلب ناشی از خطا و اشتباه هستند.
3- پابو پژوهشهای خود را به گونههای خانواده تکاملی که گونه انسان را شامل میشود، محدود کرد و از این رو بخشی از مشکلات استخراج دنای پیشاطوفانی را دور زد، چراکه بسیاری از نمونهها کمتر از یک میلیون سال قدمت دارند و با وجود تخریب دنا در گذر زمان، انتظار میرود که دنای قابل ملاحظهای برای پژوهش در این نمونهها یافت شود. پابو و همکارانش در ۱۹۹۷ میلادی، توالی دنای میتوکندرایی از انسان نئاندرتال را بر اساس نمونهای که در ۱۸۵۶ میلادی در غرب آلمان22 کشف شده بود، منتشر کردند. این گونه که خویشاوند نزدیک گونه انسان است تا حدود ۴۰،۰۰۰ سال پیش میزیست و به دلایلی که هنوز مشخص نیست، منقرض شد. پژوهشهای بعدی پابو و گروهش درنهایت به انتشار توالی ژنوم (تمام اطلاعات ژنتیکی موجود در سلول) نئاندرتال در سال ۲۰۰۹ میلادی انجامید. این توالی بیش از نیمی از ژنوم گونه نئاندرتال را شامل میشود و میتوان با مقایسه این توالی با ژنوم انسان و شامپانزه داستان تکاملی انسان را کامل کرد. مقایسه توالی نئاندرتال با انسان از درآمیزی هرچند اندک این دو گونه حکایت دارد. پژوهشهای ژنتیکی پابو به کشف گونهای تازه از خانواده انسان نیز منجر شد: بررسی دنای استخراجشده از استخوان انگشتی که در غار «دِنیسوا»23 در سیبری یافت شد حاکی از زیرگونه دیگر از خانواده انسان بود که شاید تا ۱۵۰۰۰ سال پیش نیز میزیست. کشف این گونه پودی دیگر بر تابلوفرش ما از داستان تکاملی انسان افزود.
4- پژوهشهای پابو چنان پیامد شگرفی بر فهم ما از تاریخ گونه انسان داشتهاند که اهدای جایزه نوبل فیزیولوژی و پزشکی به او و تنها او، شایسته به نظر میرسد. به عنوان پژوهشگر حوزه تکامل، این نکته که علمورزی در حوزه ژنتیک تکاملی به چنین افتخاری دست یافته بسی خوشایند است؛ جایزه نوبل پزشکی تقریبا همواره نظر لطفی به تکامل نداشته است. اما سوای از خشنودی صنفی، سِوانته پابو و علمورزانی که بر دوششان ایستاده تا به افق حوزه علمی خود نظر افکند، در تکاپوی پدیدآوردن داستانی علمی در باب ما هستند. داستانی که جایگاه ما در عالم هستی را، لااقل از منظر زیستی، هویدا میکند. داستانی که از نظر جذابیت و اسرارش نهتنها همانند اسطورهها و باورهای کهن تاریخ بشر است بلکه، در اغلب موارد، از آن اسطورههای پیشاعلمی فریبندهتر و دلپذیرتر است. داستانهای نیارلاثوتِپ در داستان لاوکرافت چنان اعجابانگیز بودند که هوش از سر حضار میربودند. به نظرم، داستانی که پابو و همکارانش، بر مبنای یافتههای علمی روایت میکنند مانند نمایش نیارلاثوتِپ مو بر تن انسان راست میکنند، با این تفاوت اصلی که این داستان حقیقت دارد و امیدبخش نیز هست.
پینوشتها:
1- Lovecraft, HP (1920), Nyarlathotep
2- John Maynard Smith (1988), Science, Ideology and Myth
3- Cthulhu Mythos
4- دئوکسی ریبونکلئیک اسید. نام این مولکول به اختصار دیاناِی یا دِنا نگاشته میشود.
5- پژوهشهای سالیان اخیر از وراثت اطلاعات از والدین به فرزندان به روشهایی غیر از توالی دنا حکایت دارند، گرچه هنوز پرسشهای فراوانی در باب دامنه و اهمیت تکاملی این قسم وراثت غیرژنتیکی وجود دارد.
6- Michael Crichton
7- Svante Pääbo
8- Karl Sune Detlof Bergström
9- Karin Pääbo
10- Prostaglandin
11- Aage Bohr
12- William Bragg
13- Hans von Euler-Chelpin
14- Ulf von Euler
15- Arthur Kornberg
16- Karl Manne Georg Siegbahn
17- Kai M. Siegbahn
18- Joseph John Thomson
19- George Paget Thomson
20- Paleogenetics
21- Antediluvian DNA. واژه antediluvian به معنای تحتاللفظی پیش از سیل بوده و مراد از سیل، طوفان نوح است. با وجود معنای انجیلی این صفت، اکنون این صفت صرفا معنای «کهن» میدهد و در بستر نیز به معنای دنایی است که از نمونههای با قدمت چندین میلیون سال استخراج شود.
22- Neandertal درهای است در ۱۲ کیلومتری دوسلدورف. نام این دره از نام کشیش قرن هفدهمی به نام «خوآکیم نئاندر»(Joachim Neander) گرفته شده است. نام خانوادگی اصلی این کشیش Neumann به معنای انسان نو بود، اما او ترجمه یونانی این واژه، یعنی Neander را نام خانوادگی خود قرار داد. Tal در آلمانی به معنای دره است.
23- Denisova
* پژوهشگر زیستشناسی تکاملی
مؤسسه ماکس پلانک در توبینگن، آلمان