ایده از داروین شروع نشد
خیلی پیش از 1859 مردم متوجه شده بودند جانداران با محیطشان جور هستند، فسیل‌های درون سنگ با جانوران زنده نزدیک جور نیستند و پرورش‌دهندگان می‌توانند سگ‌ها، کبوترها و کلم‌ها را در چند نسل از نو شکل دهند.
چند اندیشمند پیشنهاد کرده بودند گونهها با گذشت زمان تغییر میکنند. کنت دو بوفون (Comte de Buffon) در دهه 1700 درباره‌اش نوشت. اراسموس داروین هم، پزشک و شاعری که اتفاقاً پدربزرگ چارلز داروین بود.
چیزی که هیچ‌کس نداشت یک سازوکار بود. گفتن «گونهها تغییر میکنند» یک ادعاست. توضیح اینکه تغییر چگونه بدون هدایت کسی رخ می‌دهد یک نظریه است. داروین همین فاصله را پر کرد.
پاسخ لامارک و چرا شکست خورد
ژان-باتیست لامارک از 1744 تا 1829 زندگی کرد و دانشمندی جدی بود، نه یک شیاد. او استدلال کرد گونهها واقعاً تغییر میکنند و قاعده‌هایی برای چگونگی‌اش پیشنهاد داد.
قاعده نخستش استفاده و ترک استفاده بود. اگر جانوری از یک عضو بدنش بسیار استفاده کند، آن عضو در طول زندگیاش بزرگ‌تر میشود. اگر استفاده از عضوی را متوقف کند، آن عضو کوچک میشود.
قاعده دومش این بود که این تغییرهای طول زندگی به فرزندان منتقل میشوند.
مثال کتاب‌های درسی زرافه است. در تصویر لامارک، زرافه برای رسیدن به برگ‌های بلند گردنش را می‌کشد، گردنش کمی بلندتر میشود و بچه‌هایش گردن بلندتر را به ارث می‌برند.
قاعده دوم همان‌جاست که می‌شکند. بازوهای یک آهنگر از سال‌ها چکش‌زدن قوی میشود. بچه‌هایش با بازوی قوی به دنیا نمی‌آیند. عضله‌های یک وزنه‌بردار وارد سلول‌های تخمک او نمی‌شود. تغییرهای بدن در طول زندگی DNAای را که منتقل میشود بازنویسی نمی‌کنند.
با این حال با لامارک منصف باشید. او درست می‌گفت که گونهها تغییر میکنند. درست می‌گفت که محیط اهمیت دارد. درباره ماشین‌کاری آن اشتباه میکرد.
یک نکته مدرن هست که ارزش دانستن دارد. بعضی نشانه‌های شیمیایی روی DNA می‌نشینند و می‌توانند به شکل محدودی به نسل بعد برسند. این اثری محدود است. با به ارث بردن گردن کشیده یکی نیست.
بیگل، 1831 تا 1836
چارلز داروین 22 ساله بود که کشتی HMS Beagle در 27 دسامبر 1831 از پلیموث حرکت کرد. او بهعنوان همراهی نجیب‌زاده برای کاپیتان رابرت فیتزروی (Robert FitzRoy) سوار شده بود، نه بهعنوان طبیعی‌دان حقوق‌بگیر کشتی. کشتی در 2 اکتبر 1836، نزدیک به پنج سال بعد، به فالموث بازگشت.
داروین بیشتر آن مدت را روی خشکی گذراند. در آرژانتین فسیل پستانداران بزرگ منقرض‌شده‌ای را جمع کرد که مثل نسخه‌های بزرگ‌شده جانوران زنده محلی بودند. صدف‌های دریایی را بالای آند یافت. در شیلی زلزله‌ای را حس کرد که ساحل را بالا برد.
هیچ‌یک از این‌ها فرگشت را ثابت نکرد. همه‌شان جهان را قدیمی، تغییرپذیر و به‌هم‌پیوسته نشان دادند.
فینچ‌ها و یک اصلاح صادقانه
بیگل در 1835 به جزایر گالاپاگوس رسید. داستانی که به بیشتر مردم گفته میشود این است که داروین به فینچ‌ها نگاه کرد، منقارهای متفاوت را در جزیره‌های متفاوت دید و همان‌جا حقیقت را فهمید.
این اتفاقی که افتاد نیست. داروین با دقت برچسب نزده بود هر پرنده از کدام جزیره آمده. حتی همه آنها را فینچ نمی‌شناخت. در لندن در 1837 پرندهشناس جان گولد (John Gould) نمونه‌ها را بررسی کرد و به داروین گفت گروهی از گونههای جدا اما بسیار نزدیک فینچ‌اند.
بینش بعدتر آمد، از یک متخصص، از برچسب‌های بازبررسی‌شده و از تفکر سخت. این تصویر واقع‌بینانه‌تری از علم است تا جرقه نبوغ.
فینچ‌ها بعدها به یکی از بهترین نمونه‌های اندازه‌گیری‌شده فرگشت در هر جای دنیا تبدیل شدند. می‌توانید درباره کار گرنت‌ها (Grants) در دافنه ماژور در فرگشت مشاهده‌شده بخوانید.
بیست سال منتشر نکردن
داروین هسته انتخاب طبیعی را در اواخر دهه 1830 به دست آورد. در 1844 طرحی 230 صفحه‌ای از آن نوشت و منتشر نکرد.
به جایش هشت سال را به کالبدشکافی و طبقه‌بندی عروس‌های دریایی چسبنده (barnacle) گذراند. تاریخ‌نگاران هنوز بحث میکنند چرا این‌قدر صبر کرد. می‌دانست ایده غوغا به پا میکند. همچنین می‌خواست پیش از طرح دعوی، شواهد قاطع باشند.
نامه والاس، ژوئن 1858
آلفرد راسل والاس طبیعی‌دانی شاغل بود که هزینه‌اش را با فروش نمونه‌ها درمی‌آورد. او در مجمع‌الجزایر مالایا نمونه جمع میکرد که مقاله‌ای نوشت و در آن توضیح داد گونهها چگونه زیر فشار طبیعی از هم جدا میشوند. در اصل ایده منتشرنشده داروین بود.
داروین مقاله را در 18 ژوئن 1858 دریافت کرد. وحشت‌زده شد. بیست سال کار در خطر پیشی گرفتن بود.
دوستانش چارلز لایل (Charles Lyell) و جوزف هوکر (Joseph Hooker) سازشی ترتیب دادند. در 1 ژوئیه 1858، در نشست انجمن لینه لندن (Linnean Society of London)، گزیده‌هایی از نوشته‌های پیشین داروین و مقاله والاس با هم و با عنوان «On the Tendency of Species to form Varieties» (درباره گرایش گونهها به پدید آوردن واریته‌ها) خوانده شد.
هیچ‌یک از دو نویسنده در سالن نبود. داروین در خانه بود؛ پسر نوزادش تازه مرده بود. والاس هنوز در اندونزی بود و از او دعوت نشده بود. حضار تقریباً در سکوت واکنش نشان دادند. رئیس انجمن، توماس بل (Thomas Bell)، بعدها نوشت که آن سال با هیچ کشف برجسته‌ای مشخص نشده بود.
این یکی از بدترین پیش‌بینی‌ها در تاریخ علم است.
درباره خاستگاه گونهها، 1859
داروین بعد سریع نوشت. کتاب درباره خاستگاه گونهها (On the Origin of Species) در 24 نوامبر 1859 منتشر شد. کتاب‌فروش‌ها تمام چاپ نخست را بلافاصله خریدند.
استدلال آن‌قدر کوتاه است که در چهار گام بیان شود:
- افراد یک جمعیت با هم فرق دارند.
- بعضی از این تفاوت‌ها به فرزندان به ارث می‌رسد.
- بیشتر از آنچه امکان زنده ماندن داشته باشند فرزند به دنیا می‌آید.
- افرادی که تفاوت‌هایی دارند که به زنده ماندن و زاد و ولدشان کمک میکند نوادگان بیشتری برجا می‌گذارند، پس آن تفاوت‌ها رایجتر میشوند.
هدفی لازم نیست. برنامه‌ای لازم نیست. فقط تنوع، وراثت و بقای نابرابر.
برای مرور کامل‌تر سازوکار، انتخاب طبیعی را بخوانید.
داروین در چه چیزی اشتباه کرد
این بخش مهم است و رد شدن از آن داستان را ناصادقانه میکند.
داروین هیچ ایده‌ای نداشت وراثت چگونه کار میکند. هیچ‌کس نداشت. فرض رایج آن روز وراثت آمیخته بود: فرزندان آمیزه‌ای از والدینشان‌اند، مثل مخلوط کردن رنگ.
در 1867 مهندسی به نام فلیمینگ جنکین (Fleeming Jenkin) مشکل مرگبار را نشان داد. اگر وراثت آمیخته شود، یک واریانت سودمند نادر در هر نسل نصف میشود. ظرف چند نسل به هیچ رقیق میشود. انتخاب طبیعی ماده خامی برای کار کردن نخواهد داشت.
داروین ایراد را جدی گرفت. نظریه‌ای از خودش پیشنهاد کرد به نام پان‌ژنز (pangenesis) که در آن ذره‌های ریز از سراسر بدن در اندام‌های تولیدمثل جمع می‌شدند. غلط بود. همچنین چون راهی برای توضیح تنوع تازه لازم داشت، کمی از استفاده و ترک استفاده لامارکی را دوباره به چاپ‌های بعدی کتاب درباره خاستگاه گونهها راه داد.
پس سازوکار داروین درست بود و ژنتیکش غلط.
نخودهای مندل، منتشر شده در 1866 و نادیده گرفته شده
پاسخ از قبل وجود داشت. فقط در مجله اشتباه نشسته بود.
گرگور مندل (Gregor Mendel) راهبی در برنو بود، در جایی که اکنون جمهوری چک است. بین 1856 و 1863 گیاهان نخود را پرورش داد و هفت ویژگی ساده را دنبال کرد: بلند یا کوتاه، دانه گرد یا چروکیده و مانند آن. فرزندان را شمرد، هزاران عدد، و نسبت‌های تمیز یافت.
نتیجه‌اش این بود که وراثت در واحدهای جدا می‌آید. ویژگی‌ها آمیخته نمی‌شوند. یک ویژگی می‌تواند در یک نسل پنهان شود و در نسل بعد کامل دوباره ظاهر شود.
او در 1866 در مجموعه مقالات انجمن تاریخ طبیعی برنو (Brünn) منتشر کرد. تقریباً هیچ‌کس نخواند. حدود 1900 چند گیاه‌شناس از جمله هوگو دو وریس (Hugo de Vries)، کارل کورنس (Carl Correns) و اریش فون چرماک (Erich von Tschermak) مستقل به همان نتیجه‌ها رسیدند و مقاله مندل را یافتند.
واحدهای مندل دقیقاً همان چیزی است که ایراد جنکین لازم داشت. واحدهای جدا رقیق نمی‌شوند. یک واریانت نادر می‌تواند نسل‌های بسیار با فراوانی کم بماند و وقتی شرایط تغییر کند هنوز کامل آنجا باشد.
ترکیب نوین، دهه 1930 تا 1940
برای مدتی پس از 1900 ژنتیک‌دان‌ها و طبیعی‌دان‌ها واقعاً با هم جر و بحث کردند. بعضی ژنتیک‌دان‌های اولیه فکر می‌کردند وراثت جهشی و جدای مندل انتخاب تدریجی داروین را رد میکند.
ریاضی‌دانان آن را حل کردند. رونالد فیشر (Ronald Fisher)، جی. بی. اس. هالدین (J. B. S. Haldane) و سیوال رایت (Sewall Wright) معادله‌ها را به دست آوردند. انتخاب که روی واحدهای جدای مندل عمل کند دقیقاً همان تغییر تدریجی را می‌دهد که داروین شرح داده بود. کتاب فیشر The Genetical Theory of Natural Selection در 1930 منتشر شد.
زیست‌شناسان بعد کل رشته را روی آن پایه از نو ساختند. تئودوسیوس دوبژانسکی (Theodosius Dobzhansky) کتاب Genetics and the Origin of Species را در 1937 منتشر کرد، ارنست مایر (Ernst Mayr) درباره گونهها در 1942 نوشت و جورج گیلورد سیمپسون (George Gaylord Simpson) پیشینه فسیلی را در 1944 وارد کرد. حاصل ترکیب نوین (modern synthesis) نامیده میشود.
بعد، در 1953، ساختار DNA کشف شد، با استفاده از داده‌های پرتو ایکس که روزالیند فرانکلین (Rosalind Franklin) تولید کرده بود. حالا واحدها شکل فیزیکی داشتند.
چرا داروینِ ناقص خبر خوبی است
بعضی‌ها استدلال میکنند چون داروین درباره وراثت اشتباه میکرد، کل نظریه سست است.
فکر کنید مخالفش چه معنایی دارد. اگر کتابی که در 1859 نوشته شد، پیش از ژن‌ها، پیش از DNA، پیش از ژنوم نئاندرتال، اصلاً به هیچ اصلاحی نیاز نداشت، مشکوک بود. نظریه‌های واقعی آزموده، وصله‌پینه و گسترش داده میشوند.
انتخاب طبیعی اکنون بیش از 165 سال از همان آزمون‌هایی جان به در برده که می‌توانستند آن را بکشند. مندل می‌توانست نشان دهد وراثت آمیخته و نابود میشود. عکسش را نشان داد. DNA می‌توانست نشان دهد میان گونهها نیای مشترکی نیست. درخت شاخه‌شاخه‌ای را نشان داد.
نظریه‌ای که مدام در آزمون‌هایی که می‌توانست رد شود می‌گذرد، نظریه‌ای قوی است. برای معنی واژه «نظریه» در علم، آیا فرگشت فقط یک نظریه است؟ را بخوانید.
پس چه کسی فرگشت را کشف کرد؟
هیچ‌کس تنها آن را کشف نکرد. بوفون و دیگران تغییر را حدس زدند. لامارک سازوکاری پیشنهاد کرد که شکست خورد. داروین و والاس مستقل سازوکاری را یافتند که کار کرد. مندل وراثت را فراهم کرد. فیشر، هالدین و رایت ریاضیات را فراهم کردند. دوبژانسکی، مایر و سیمپسون همه را به هم پیوند دادند.
این عادی است. ایده‌های بزرگ در علم معمولاً با دست‌های بسیار در طول دهه‌های بسیار ساخته میشوند.