یافته‌های غافلگیرکنندۀ دانشمندی که سه سال در جنگل مارمولک می‌گرفت

فرادید| چارلز داروین می‌گفت تکامل به صورت پیوسته اتفاق می‌افتد و موجب سازگاری جانوران با محیط زندگیشان برای بقا می‌شود. اما خیلی از معاصران او با نظراتش مخالف بودند. آن‌ها می‌پرسیدند اگر تکامل باعث می‌شود چیزها تغییر کنند چرا دو فسیل از دو جانور همنوع که در یک مکان پیدا می‌شوند، با وجود فاصلۀ 50 میلیون ساله‌شان درست شبیه هم هستند؟

به گزارش فرادید؛ در چهل سال گذشته، مطالعات زیست‌شناختی نشان داد که تکامل حتی بسیار سریع‌تر از آنچه قبلا تصور می‌شد نیز می‌تواند اتفاق بیافتد یعنی از یک نسل تا نسل بعدی. زیست‌شناسان تکاملی از این یافته‌ها هیجان زده بودند اما باز هم همان پرسش قدیمی پیش می‌آمد: اگر تکامل اینقدر سریع اتفاق می‌افتد پس چرا برخی گونه‌ها بر روی زمین میلیون‌ها سال به همان شکل باقی می‌مانند؟

این پرسش که به پارادوکس «ثبات» معروف است، موضوع تمرکز و تحقیق دکتر جیمز استرود از دانشگاه علم و فناوری جورجیا بوده است. او مطالعه‌ای طولانی‌مدت را بر روی مارمولک‌ها به انجام رسانده است. تحقیقات او حالا شاید پاسخی برای یکی از بزرگ‌ترین چالش‌های نظریۀ تکامل فراهم کرده باشد.

جیمز استرود، در حالیکه موفق شده یک مارمولک دیگر را به دام بیاندازد

استرود می‌گوید: «رایج‌ترین پاسخ به این پرسش این بوده که «انتخاب طبیعی» باعث می‌شود شکل کلی و ظاهری یک جانور در طول زمان ثابت بماند؛ زیرا نوعی حالت «ثبات بخش» در انتخاب طبیعی وجود دارد که باعث می‌شود همیشه حیواناتی که به میانگین نوع خودشان نزدیک هستند باقی بمانند و بتوانند تولید مثل کنند. اما مشکل این پاسخ این است که وقتی شما به طور میدانی شروع به تحقیق و مطالعه می‌کنید، هیچ شاهد و مدرکی از وجود چنین خاصیت «ثبات‌بخشی» پیدا نمی‌کنید».

(منظور از «انتخاب طبیعی» این است که شرایط طبیعی همیشه موجودات سازگارتر با محیط را حفظ می‌کند و باعث مرگ و عدم امکان تولید مثل جانوران ناسازگار می‌شود).

مطالعۀ مارمولک‌ها

خود استرود مطالعه‌ای میدانی دربارۀ چهار نوع مارمولک آنولیس در یک جزیرۀ کوچک در سواحل فلوریدا به انجام رسانده است. او مسئلۀ انتخاب طبیعی را در این مارمولک‌ها در پنج دورۀ زمانی متوالی بررسی کرد. استرود برای این کار، هر بار تقریبا هر مارمولکی را که در جزیره بوده گرفته و با دقت مطالعه کرده و مشخصاتش را ثبت کرده است. او و همکارانش شب و روز به دنبال مارمولک‌ها گشته‌اند و با انواع دام‌ها، آن‌ها را گیر انداخته‌اند.

نمونه‌ای از یک نوع مارمولک آنولیس

بررسی‌های استرود شامل اندازه‌گیری طول و عرض اندام‌ها، وزن و حتی چسبناکی انگشتان مارمولک‌ها بوده است. بعد از انجام بررسی، آن‌ها یک برچسب خیلی کوچک به مارمولک می‌چسباندند و سراغ مورد بعدی می‌رفتند. استرود و همکارانش به مدت سه سال هر شش ماه یک بار این کار را تکرار می‌کردند.

تصویری کلّی از تکامل

نهایتا آن‌ها با ترکیب داده‌های هر دورۀ زمانی، تاریخچۀ تک تک مارمولک‌های آن منطقه را به دست آوردند. استرود سپس داده‌های مربوط به بقا را با تغییرات در ویژگی‌های بدنی مرتبط کرد؛ کاری که به او اجازه می‌داد بفهمد کدام ویژگی بدنی برای بقا ضروری‌تر بوده است. کنار هم گذاشتن همۀ این داده‌ها تصویری از شیوۀ عملکرد انتخاب طبیعی در جامعۀ مارمولک‌های این جزیره را آشکار کرد.

استرود با کمال شگفتی متوجه شد که شیوۀ «ثبات‌بخش» انتخاب طبیعی (که بر حسب ادعاها یک گونه را در حالت میانگین ویژگی‌های جسمی‌اش حفظ می‌کند) بسیار نادر و کمیاب بوده است. در واقع انتخاب طبیعی در دوره‌های مختلف به شیوه‌های بسیار متنوعی عمل کرده بود. در بعضی سال‌ها مارمولک‌هایی با پاهای بلندتر بهتر زنده مانده بودند و در سال‌های دیگر مارمولک‌های با پاهای کوتاه‌تر. گاهی نیز اصلا الگوی مشخصی در این مورد وجود نداشت.

استرود در حال ثبت مشخصات مارمولک و برچسب زدن به آن

به گفتۀ استرود «نتیجۀ شگفت‌انگیز این مطالعه این بود که انتخاب طبیعی در طول زمان به شدت متغیر عمل می‌کند. گاهی وقت‌ها شیوۀ عملکرد انتخاب طبیعی کاملا تغییر جهت می‌داد. یعنی گاهی سال به سال این شیوه‌ها تغیر می‌کردند و بنابراین در درازمدت این تغییرات یکدیگر را خنثی می‌کردند؛ در نتیجه، در طول یک دورۀ طولانی گونه‌ها به همان شکلی که بودند باقی می‌ماندند».

کشفی که استرود کرده بود قبلا هرگز سابقه نداشت. قبلا هرگز چنین بینشی دربارۀ انتخاب طبیعی وجود نداشت. دلیلش هم این است که قبلا خیلی به ندرت مطالعه‌ای شبیه آنچه استرود انجام داد، انجام شده بود.

استرود در توضیح نتیجۀ تحقیق خود می‌گوید: «تکامل اتفاق می‌افتد اما این لزوما به تغییر جانوران در یک دورۀ طولانی منجر نمی‌شود. حالا ما می‌دانیم که حتی اگر حیوانات یکسان باقی بمانند باز هم تکامل وجود داشته است». بنابراین حالا پارادوکس زیست‌شناسی تکاملی ممکن است پاسخی آسان دریافت کرده باشد: تکامل هست اما لزوما جانوران را در درازمدت تغییر نمی‌دهد.