ایده کلیدی: یک سامانه پیچیده لازم نیست یک‌باره پدید بیاید، چون اجزایش میتوانند با کارهای دیگر آغاز شوند و بعداً ترکیب شوند، و نمونه‌های مشهور سامانههای «تقلیلناپذیر» خویشاوندان ساده‌تر و کارآمدی دارند.
استدلال
ایده پیچیدگی تقلیلناپذیر را زیستشیمیدان Michael Behe در کتاب 1996 خود Darwin’s Black Box رواج داد.
ادعا این‌طور پیش می‌رود. بعضی سامانههای زیستی از چند جزء ساخته شدهاند که با هم کار میکنند. یکی از اجزا را بردارید، کل سامانه از کار می‌افتد. Behe چنین سامانه‌هایی را با تله موش مقایسه کرد: بدون فنر، یا چکش، یا پایه، موشی گرفته نمی‌شود. اگر همه اجزا لازم‌اند، نسخه نیمه‌ساخته بی‌فایده است. و انتخاب طبیعی نمی‌تواند چیزی بی‌فایده را نگه دارد. پس، به گفته استدلال، این سامانه‌ها نمی‌توانستند گامبهگام فرگشت یافته باشند.
چشم را اغلب نمونه می‌آورند، و در صفحه خودش درباره چشم چگونه فرگشت یافت؟ پاسخ داده شده است. نمونه‌های دلخواه خود Behe چیزهای ریز درون سلول‌ها بودند: تاژک باکتری، آبشار لختهشدن خون و دستگاه ایمنی.
این استدلال یک فرض پنهان دارد. فرض میکند تنها راه ساختن یک سامانه افزودن اجزایش یکی‌یکی است، هر کدام با همان کاری که اکنون میکند. زیستشناسی لازم نیست این‌طور کار کند.
اجزا میتوانند کارشان را عوض کنند
زیستشناسان آن را هم‌گزینی (co-option) یا بازکاربردی (exaptation) می‌نامند. جزئی فرگشت می‌یابد چون برای یک کار مفید است. بعداً برای کاری دیگر قرض گرفته می‌شود.
استخوان‌های گوش میانی شما نمونه‌ای روشن است. پستانداران سه استخوان ریز گوش دارند که صدا را به گوش درونی می‌رسانند. دو تا از آن‌ها از استخوان‌هایی فرگشت یافتند که در جانوران پیشین بخشی از مفصل فک بودند. پیشینه فسیلی این تغییر را گامبهگام نشان میدهد، با بعضی خویشاوندان نخستین پستانداران که از همان استخوان‌ها هم برای جویدن و هم برای شنیدن استفاده می‌کردند. آن استخوان‌ها هرگز «نیم‌گوش» نبودند که منتظر کاربردی باشند. تمام مدت استخوان‌های فک کارآمد بودند.
پس پرسش درست این نیست که «نیم‌تاژک چه فایده‌ای دارد؟» این است که «آیا ممکن است بعضی از این اجزا نخست برای کاری دیگر مفید بوده باشند؟»
داربست: وقتی اجزای مفید ضروری می‌شوند
یک طاق سنگی را در نظر بگیرید. نمی‌توانید با گذاشتن سنگ‌ها در هوا آن را بسازید. سازنده‌ها نخست چهارچوبی چوبی بر پا میکنند، سنگ‌ها را روی آن می‌چینند و بعد چهارچوب را برمی‌دارند. حالا هر سنگ به هر سنگ دیگر وابسته است. یکی را بکشید، طاق فرومی‌ریزد.
کسی که فقط طاق تمام‌شده را ببیند ممکن است بگوید هرگز نمی‌شده گامبهگام ساخته شود. اشتباه میکند. گامبهگام ساخته شده، با کمک جزئی که دیگر آن‌جا نیست.
سامانههای زنده میتوانند همین‌طور کار کنند. جزئی ممکن است نخست فقط مفید باشد. بعداً اجزای دیگر طوری تغییر میکنند که به آن تکیه کنند و ضروری می‌شود. یا جزء نخستینی که به راه‌افتادن کمک کرد وقتی بقیه بدون آن میتوانند سر کنند از بین می‌رود. به هر حال، نتیجه میتواند امروز «تقلیلناپذیر» به نظر برسد حتی اگر تدریجی سرهم شده باشد.
تاژک باکتری
بسیاری از باکتریها با تاژک شنا میکنند: دمی دراز و شلاقی که موتوری چرخان در پایه‌اش آن را می‌گرداند. واقعاً چشمگیر است و از ده‌ها پروتئین متفاوت ساخته شده است.
اما خویشاوند دارد. بعضی باکتری‌های بیماری‌زا، از جمله آن‌هایی که طاعون و بعضی انواع مسمومیت غذایی را ایجاد میکنند، ساختاری به نام سامانه ترشحی نوع III به کار میبرند. سوزن ریزی است که پروتئینهای باکتری را به سلولهای میزبان تزریق میکند. نمی‌تواند شنا کند. کار دیگری میکند، و خوب هم میکند.
چند پروتئین اصلی در پایه تاژک خویشاوند نزدیک پروتئینهای این سامانه ترشحی‌اند. به عبارت دیگر، زیرمجموعه‌ای از اجزای تاژک میتواند، بدون موتور و دم، با هم کار کند و کاری مفید انجام دهد.
در سال 2006، میکروب‌شناس Mark Pallen و پژوهشگر Nicholas Matzke شواهد را در مجله Nature Reviews Microbiology مرور کردند. آن‌ها اشاره کردند بسیاری از پروتئینهای دیگر تاژک هم در جاهای دیگر باکتری خویشاوندانی دارند که کارهای دیگری میکنند. استدلال کردند برای ساختن الگویی از چگونگی فرگشت تاژک به هیچ پرش بزرگی نیاز نیست.
یک احتیاط صادقانه. دانشمندان هنوز درباره ترتیب رویدادها بحث دارند. شاید سامانه ترشحی از تاژک فرگشت یافته باشد، نه برعکس، یا هر دو از نیایی مشترک بیایند. با این حال این بحث استدلال را نجات نمی‌دهد. ادعا این بود که هیچ زیرمجموعه‌ای از اجزا نمی‌تواند کار مفیدی بکند. زیرمجموعه کارآمد وجود دارد.
آبشار لختهشدن خون
وقتی خودتان را می‌برید، زنجیره‌ای از پروتئین‌ها یکی پس از دیگری روشن می‌شوند و به توری چسبنده‌ای به نام فیبرین (fibrin) ختم می‌شوند که زخم را می‌بندد. Behe استدلال کرد این زنجیره، که آبشار لختهشدن نام دارد، به همه حلقه‌هایش نیاز دارد.
زیستشیمیدان Russell Doolittle دهه‌ها صرف مطالعه چگونگی فرگشت این آبشار کرد. ابزار اصلی دوتاشدن ژن (gene duplication) است. گاهی یک ژن به‌اشتباه کپی می‌شود، پس ژنوم دو نسخه پیدا میکند. یک نسخه کار قدیمی را ادامه میدهد. نسخه اضافه آزاد است تغییر کند، و گاهی نقشی تازه می‌گیرد. بسیاری از پروتئینهای لختهشدن مثل نسخه‌های اصلاح‌شده یکدیگر به نظر می‌رسند، که از این فرایند انتظار می‌رود.
مقایسه با جانوران دیگر گویاست:
- در سال 2003، Yong Jiang و Russell Doolittle ژنوم ماهی بادکنکی را جست‌وجو کردند. ژنهای 21 پروتئین از 26 پروتئین مرتبط با لختهشدن را که دنبالش بودند یافتند. ژنهای سه عاملی که انسان دارد (عامل XI، عامل XII و پیش‌کالیکرئین) نبودند. با این حال خون ماهی بادکنکی لخته می‌شود.
- همان پژوهش جانور اسکیدی (sea squirt) را بررسی کرد، خویشاوندی ساده از جانوران مهره‌دار. هیچ‌یک از عامل‌های لختهشدن را نداشت، اما بیشتر بلوک‌های کوچک‌تر، به نام دامنه (domain)، را که آن عامل‌ها از آن‌ها ساخته شدهاند داشت. اگر آبشار با کپی‌کردن و بازچینی اجزای قدیمیتر سرهم شده باشد انتظار همین می‌رود.
- دلفینها و نهنگها عامل XII کارآمد ندارند. خونشان باز هم لخته می‌شود.
پس سامانه لختهشدن در بعضی جانوران با اجزای کمتر کار میکند. آن‌طور که استدلال ادعا میکند تقلیلناپذیر نیست.
پرسش به دادگاه می‌رسد: Kitzmiller v. Dover (2005)
در اکتبر 2004، هیئت مدیره مدرسه در Dover ایالت Pennsylvania رأی داد درس‌های زیستشناسی کلاس نهم را تغییر دهد. دانش‌آموزان قرار بود بیانیه‌ای بشنوند که «طراحی هوشمند» را جایگزینی برای فرگشت معرفی میکرد، و کتابی به نام Of Pandas and People به‌عنوان مرجع ارائه می‌شد. یازده والد از ناحیه آموزشی شکایت کردند.
پرونده، Kitzmiller v. Dover Area School District، را قاضی John E. Jones III از دادگاه ناحیه‌ای ایالات متحده برای ناحیه میانی Pennsylvania رسیدگی کرد. محاکمه از سپتامبر تا نوامبر 2005 ادامه داشت. Michael Behe به نفع هیئت مدیره شهادت داد. زیست‌شناس Kenneth Miller به نفع والدین شهادت داد.
در 20 دسامبر 2005، قاضی Jones حکمی 139 صفحه‌ای صادر کرد. از یافته‌هایش:
- سیاست هیئت مدیره مدرسه خلاف قانون اساسی بود، چون یک دیدگاه دینی را در کلاس علوم یک مدرسه دولتی ترویج میکرد.
- طراحی هوشمند علم نیست. قاضی سه دلیل داد: به علت‌های فراطبیعی تکیه دارد، استدلال محوری‌اش یعنی پیچیدگی تقلیلناپذیر بر یک دوراهی کاذب میان طراحی و فرگشت استوار است، و انتقادهایش از فرگشت را جامعه علمی پاسخ داده است.
- درباره تاژک، دادگاه به پژوهش داوریشده درباره سامانه ترشحی نوع III اشاره کرد. درباره لختهشدن، اشاره کرد دلفینها، نهنگها و ماهیهای بادکنکی خونشان را با نبود بخش‌هایی از آبشار لخته میکنند.
- درباره دستگاه ایمنی، دادگاه ثبت کرد به Behe 58 انتشار داوریشده، 9 کتاب و چند فصل کتاب درسی درباره چگونگی فرگشت دستگاه ایمنی نشان داده شد، و گفت این باز هم برای او شواهد کافی نبود.
قاضی همچنین نوشت دادگاه درباره این‌که استدلالهای طراحی هوشمند ممکن است درست باشند موضعی نمی‌گیرد. افزود طراحی هوشمند میتواند همچنان مطالعه، بحث و گفت‌وگو شود. حکمش فقط این بود که نمی‌شود آن را به‌عنوان جایگزین فرگشت در کلاس علوم یک مدرسه دولتی تدریس کرد.
دو واقعیت دیگر هم شایسته دانستن است. در نوامبر 2005، پیش از حکم، رأی‌دهندگان هر هشت عضو هیئت مدیره را که برای انتخاب دوباره نامزد بودند عوض کردند و هیئت تازه تجدیدنظر نخواست. و چون این حکم دادگاه ناحیه‌ای بود، برای دادگاه‌های جاهای دیگر الزام‌آور نیست، هرچند به‌طور گسترده درباره‌اش بحث شده است.
چرا «نمی‌توانم تصور کنم چگونه» شاهد نیست
عمیق‌ترین مشکل استدلال منطق آن است. از یک خلأ شروع میکند: «هیچ‌کس نشان نداده این چگونه فرگشت یافته.» بعد آن خلأ را اثبات این می‌گیرد که نمی‌توانسته فرگشت یافته باشد.
اما خلأها پر می‌شوند. در 1996، Behe نوشت دستگاه ایمنی توضیح طبیعی ندارد. در چند سال، سیلی از پژوهش‌ها نشان داد چه مقدار از آن چگونه پدید آمد. داستان تاژک و لختهشدن هم از زمان طرح نخستین استدلال کامل‌تر شده است.
علم هرگز نمی‌تواند ثابت کند هر سامانه ممکن تاریخی شناخته‌شده دارد. آنچه میتواند بکند آزمودن ادعاهای مشخص است. وقتی ادعاهای مشخص آزموده شدند، نسخه‌های ساده‌تر کارآمد و اجزای قرضی بارها پیدا شدند.
گام بعد
برای نمونه کلاسیک که کامل پاسخ داده شده، چشم چگونه فرگشت یافت؟ را بخوانید. برای دیدن این‌که ژنهای تازه و نسخه‌های ژنی چگونه پدید می‌آیند، جهش را بخوانید. برای دیدن این‌که تنوع‌های مفید چگونه گسترش می‌یابند، انتخاب طبیعی را بخوانید.