تکامل عجیب و بی‌هدف؛ چرا نرمه گوش داریم؟

• ساختار پیچیده گوش در طول میلیون‌ها سال تحت فشارهای انتخابی، بهبود یافته تا شنوایی را تقویت کند. با‌این‌حال، به نظر می‌رسد نرمه گوش از این فرآیند مستثنا باشد.
• درحالی‌که سایر اجزای گوش برای بهبود شنوایی به دقت تنظیم شده‌اند، نرمه گوش ازنظر تکاملی هدف مشخصی ندارد.
• برخی نظریه‌ها حاکی از آن است که نرمه گوش ممکن است به تنظیم دما یا به‌عنوان نقاط تحریک‌آمیز برای پیوند بین جفت‌ها کمک کند، اما شواهد کافی برای اثبات این فرضیه‌ها وجود ندارد.
• پدیده‌های تکاملی نظیر رانش ژنتیکی و اسپندرال‌های تکاملی نیز می‌توانند توضیح دهند چگونه چنین ویژگی‌هایی ممکن است به‌طور تصادفی ظاهر شوند و عملکرد خاصی نداشته باشند.

هر بار که هنگام شنیدن آهنگ مورد علاقه‌تان سرتان تکان می‌دهید یا با یکی از دوستانتان حرف می‌زنید، سیستم پیچیده‌ای درحال کار است تا این امکان را برای شما فراهم کند.

گوش ساختار بسیار پیچیده‌ای دارد. این پیچیدگی نتیجه فشار انتخابی شدید برای بهبود شنوایی در طول میلیون‌ها سال است. با‌این‌حال، ممکن است بخشی از آن، یعنی نرمه گوش از این نظر استثنا باشد. در میان تمام اجزای به دقت تنظیم‌شده، این بخش‌ها نیز وجود دارند که زیاد منطقی به‌نظر نمی‌رسند.

گوش‌ها صداهای دنیای بیرون را با ساختارهای غضروفی که از سرتان بیرون زده‌اند، دریافت می‌کنند. این صداها ازطریق کانالی به پرده‌ای غشایی هدایت و سپس به استخوان‌های بسیار کوچکی در گوش میانی و حلزون گوش منتقل می‌شوند که سیگنال‌های عصبی را به مغز می‌فرستند.

پستانداران، گوش‌های پیچیده‌ای دارند. درحالی‌که گوش میانی خزندگان و پرندگان فقط یک استخوان دارد، گوش میانی پستانداران دارای سه استخوان است. علاوه‌براین، ما ساختارهای بیرونی (نرمه گوش) بزرگی داریم که مهره‌داران دیگر فاقد آن هستند. چطور ما چنین گوش‌های پیچیده‌ای به دست آوردیم؟ البته که از طریق تکامل.

طی هزاران سال، بخش‌هایی از استخوان فک در اجداد ما که هنوز به پستانداران تکامل پیدا نکرده بودند، جا‌به‌جا و جدا شدند و دو استخوان گوش میانی و همچنین استخوانی را تشکیل دادند که از پرده گوش پشتیبانی می‌کند. فسیل‌های یافت‌شده در چین و دیگر نقاط جهان نشان می‌دهند این فرایند تکاملی در طول دوره کرتاسه در پستاندارسان‌ها رخ داد. پستاندارسان‌ها اجداد تکاملی پستانداران امروزی به حساب می‌آیند.

اشکال حد واسط مختلفی را در گونه‌های مختلف و فسیل‌های مختلف می‌توان دید؛ اما روندی به سمت شکل گوش پستانداران وجود دارد. پستانداران با داشتن این استخوان‌های خاص و انتقال‌دهنده صدا و ساختار حلزونی پیچیده و بلند، می‌توانند نسبت به بیشتر مهره‌داران دیگر گسترده وسیع‌تری از فرکانس‌ها را بشنوند.

گوش بیرونی ما نیز که ورقه‌ای از غضروف و پوست است، منحصر به پستانداران است و با تقویت صداها، ما و خویشاوندانمان را قادر می‌سازد تا منبع صدا را شناسایی کنیم.

گونه‌های مختلف، دارای گوش‌هایی هستند که برای دریافت انواع مختلف صداها تخصص یافته‌اند. برای مثال، خرموش‌های کانگورویی دارای گوش‌های میانی بسیار بزرگی هستند که به آن‌ها امکان می‌دهد صداهای با فرکانس بسیار پایین را تشخیص دهند و از شکارچیانی همچون مار زنگی اجتناب کنند.

گوش انسان‌ها مشابه گوش شامپانزه‌ها است، اما تفاوت‌های کوچکی وجود دارد که موجب می‌شود سیستم شنوایی شامپانزه‌ها در تشخیص فرکانس‌های بالا و پایین عملکرد بالایی داشته باشد درحالی‌که شنوایی انسان بیشترین حساسیت را به فرکانس‌های میانی، یعنی بین هزار تا چهار هزار هرتز دارد.

حیوانات دارای زیستگاه مشابه غالبا دارای نوع مشابهی از گوش هستند. گونه‌های زیرزمینی معمولا دارای استخوان‌های گوش میانی مشابهی هستند که صرف نظر از ارتباط تکاملیشان با یکدیگر، شباهت زیادی به هم دارد. علت این تشابه تکامل همگرا است.

حتی برجستگی‌های گوش خارجی نیز هدف تکاملی خاصی دارد. این برآمدگی‌ها و فرورفتگی‌ها صداها را با دقت بیشتری فیلتر و شناسایی می‌کنند. شکارچیان شبگردی مانند خفاش‌ها و میمون‌های شبگرد دارای گوش‌های خارجی هستند که به طور خاصی پر از ناصافی است و به آن‌ها کمک می‌کند در تاریکی شب حشرات را شکار کنند. گرچه گوش انسان‌ها نسبتا ساده است، در صورت تغییر گوش خارجی، مغز باید دوباره تنظیم شود تا منبع صدا را در حالت جدید تشخیص دهد.

نرمه گوش به‌طور نسبی در سوابق فسیلی اخیر ظاهر شده است و فقط در انسان‌ها شامپانزه‌ها و گوریل‌ها وجود دارد. ‌تاکنون، زیست‌شناسان هدف مشخصی برای آن شناسایی نکرده‌اند.

گوش‌ها دارای عروق خونی زیادی هستند و از نظر تئوری، ممکن است مانند گوش‌های فیل به تنظیم دما کمک کنند. برخی دانشمندان نیز این ایده را مطرح کرده‌اند که نرمه گوش به عنوان نقاط تحریک‌آمیز تکامل پیدا کرده است تا به ایجاد پیوند بین جفت‌ها کمک کند؛ اما شواهد مستقیم چندانی در حمایت از این ایده وجود ندارد.

بر خلاف اکثر قسمت‌های دیگر گوش، نرمه گوش افراد با هم تفاوت زیادی دارد. شاید در کتاب‌های درسی آموخته باشید چسبیده یا جدا بودن نرمه گوش به‌وسیله‌ی‌ ژن‌هایی تعیین می‌شود که از والدینتان به ارث می‌برید. گرچه این ساده‌سازیِ بیش از حد گسترده، واقعا درست نیست، نرمه گوش ما در اشکال و انواع مختلفی که توسط ژنتیک تعیین می‌شود، وجود دارد.

سطح تنوع بالا در ظاهر نرمه گوش نشان می‌دهد که این بخش گوش در مقایسه با چیزی مانند استخوان‌های گوش میانی، تحت فشار انتخابی ناچیزی برای مطابقت با شکل و هدفی خاص قرار داشته است. درعوض، نرمه‌های گوش ما ممکن است تنها نشانه‌ای از این باشند که تکامل، فرآیندی کامل نیست و هر صفتی که تکامل می‌یابد، لزوما درجهت سازگاری موجود زنده عمل نمی‌کند.

اصطلاحی به «نام اسپندرال‌های تکاملی» نیز وجود دارد. این اصطلاح توسط استفان جِی گولد، دیرین‌شناس مشهور ابداع شد و به شکاف مثلثی گوشه طاق اشاره دارد. این مثلث‌ها لزوماً بخشی از طراحی عمدی نیستند، بلکه نتیجه جانبی ویژگی معماری موردنظر، یعنی ساختار قوسی‌شکل هستند.

به‌طور مشابه، برخی از قسمت‌های بدن ما ممکن است محصول جانبی تصادفی حاصل از ویژگی‌های دیگر باشند. شاید نرمه‌های گوش به دلیل جا‌به‌جایی غضروفی در نقاط دیگر گوش‌ها ایجاد شده باشد که توانایی شنوایی ما را به حداکثر رسانده و به‌طور ناخواسته مقداری گوشت اضافی از خود برجای گذاشته است.

نرمه‌های گوش تنها نمونه از کار ناتمام و گاها ضعیف تکامل نیستند. ما همچنین عضلات اضافه‌ای در گوش‌های خود داریم که از اجداد پستاندارمان که مانند گربه می‌توانستند لاله گوششان را به جهت‌های مختلف هدایت کنند، بر جای مانده است. با این که هنوز این بقایای عضلات را داریم، اکثر انسان‌ها نمی‌توانند گوش‌هایشان را حرکت دهند (مشابه با اینکه استخوان‌های دم ما دیگر به دمی متصل نیستند).

معماهای دیگری از این دست نیز وجود دارد.  کسی واقعا دراین‌باره اطمینان ندارد که چرا انسان‌ها طی تکامل چانه به دست آورده‌اند و مشخص نیست آیا این ویژگی به خاطر نوعی سازگاری، حاصل تصادف یا انتخاب جنسی بوده است.