واژه‌ای که مردم غلط می‌فهمند
از تعریف شروع کنیم، چون تقریباً هر بحث درباره این موضوع از یک تعریف غلط می‌آید.
ساختار بازمانده (vestigial structure) اندامی است که بیشتر یا همه کاری را که در یک نیا میکرد از دست داده است. تمام معنایش همین است. یعنی بیفایده نیست.
یک اندام بازمانده هنوز می‌تواند کاری بکند. ممکن است نسخه کوچک‌تری از کار قدیمی را انجام بدهد. ممکن است برای کاری تازه بازیافت شده باشد. چیزی که آن را بازمانده میکند این است که نسخه‌ای کوچکشده، ضعیف‌شده یا دگرکاربرد از ساختاری است که زمانی سختتر کار میکرد.
این مهم است، چون مردم گاهی می‌گویند «دانشمندان آپاندیس را بیفایده نامیدند و اشتباه کردند، پس اندامهای بازمانده افسانه‌اند». این هرگز معنای این واژه نبود. خود چارلز داروین در سال 1859 چنین اندامهایی را ابتدایی (rudimentary) توصیف کرد و یادآوری کرد بعضی کاربردهای جزئی را نگه داشته‌اند.
هنگام خواندن نمونه‌های زیر این را در ذهن داشته باشید.
نهنگ‌هایی که هنوز لگن دارند
نهنگ‌های امروزی پای عقب ندارند. اما درون دیواره بدن، شناور در ماهیچه، بیشتر نهنگها هنوز یک جفت استخوان کوچک لگن دارند. به ستون مهره وصل نیستند. هیچ اندامی را نگه نمی‌دارند.
این دقیقاً با فسیل‌ها جور است. آن سندها از جانوران چهارپای خشکیزی تا نهنگ‌های کاملاً آبزی می‌رسند، و شواهد فسیلی نمونه‌های نام‌دار و تاریخ‌هایشان را مرور میکند.
نکته ظریف مهم این‌جاست. در سال 2014 جیمز دینز (James Dines) و همکارانش استخوانهای لگن را در گونه‌های فراوان نهنگ و دلفین اندازه گرفتند و نتیجه‌ها را در مجله Evolution منتشر کردند. این استخوان‌ها بیکار نیستند. ماهیچههایی را که اندام جنسی نر را کنترل میکنند نگه می‌دارند. گونه‌هایی با نظام جفت‌گیری آزادتر استخوانهای لگن نسبتاً بزرگ‌تری دارند.
پس لگن نهنگ یک ساختار بازمانده نمونه کتاب درسی است و کارکردی هم دارد. هر دو درست است. کار نگه داشتن یک پا را از دست داده و کاری کوچک‌تر و متفاوت را نگه داشته است. بازمانده دقیقاً همین معنا را دارد.
مارهایی با شبح پاها
پیتون‌ها و بوآها به شاخه‌های قدیمی‌تر درخت خانوادگی مارها تعلق دارند. کنار دم یک پیتون را نگاه کنید، یک جفت خار کوچک چنگال‌مانند پیدا می‌کنید. درون بدن کمربند لگنی کوچکشده و ته‌مانده یک استخوان ران را دارد، یعنی استخوان ران پا.
این خارها برای راه رفتن به کار نمی‌روند. نرها در دوره خواستگاری با آنها ماده‌ها را نوازش میکنند.
دانشمندان دلیل ژنتیکی‌اش را پیدا کرده‌اند. رشد اندام را بخشی از DNA به نام ZRS enhancer روشن میکند. enhancer تکه‌ای از DNA است که ژنی را در جای درست و زمان درست روشن میکند. این یکی ژنی به نام Shh را کنترل میکند.
در مارها آن کلید فرسوده شده است. کاری که در سال 2016 منتشر شد این فرسایش را گام‌به‌گام در طول فرگشت مارها دنبال کرد. پیتون‌ها نسخه‌ای ضعیف‌شده را نگه داشتند و ته‌مانده پا درمی‌آورند. مارهای پیشرفته‌تر، مثل کبری‌ها، بیشتر از دستش دادند و هیچ‌چیز درنمی‌آورند.
کلید پایی که هنوز هست اما خراب است چیزی نیست که در جانوری بی‌پا نصب کنید. چیزی است که از جانوری پادار به ارث می‌برید.
فهرست انسانی
بدن خودتان چند تا از این‌ها را دارد.
آپاندیس. کیسه‌ای باریک در ابتدای روده بزرگ است. در بسیاری از پستانداران گیاه‌خوار، آن ناحیه سکوم (caecum) بزرگی دارد که برای تخمیر غذای گیاهی سفت به کار می‌رود. مال ما ریز است، پس بهعنوان اندام گوارشی آشکارا کوچک شده است. اما بیکار نیست. در سال 2007 آر. رندال بولینجر (R. Randal Bollinger) و همکارانش در مرکز پزشکی دانشگاه دوک استدلال کردند آپاندیس مثل پناهگاهی برای باکتریهای مفید روده کار میکند. زیست‌لایه‌های (biofilm) باکتریایی آن‌جا ضخیم‌ترند. جایگاهش، دور از جریان اصلی، به آن اجازه میدهد پس از آن‌که بیماری روده را خالی کرد دوباره آن را پر کند. در کار اصلی کوچک شده، در کاری تازه مفید.
مورمور شدن پوست. وقتی سردتان است یا ترسیده‌اید، ماهیچههای ریزی به نام ماهیچههای برافراشته‌کننده مو (arrector pili) هر مو را سیخ میکنند. در پستانداری پشمالو این پوشش را باد میکند، هوا را به دام می‌اندازد و جانور را بزرگ‌تر نشان میدهد. روی پوست تقریباً بی‌موی انسان تقریباً هیچ کاری نمیکند. ما ماهیچه‌ها و بازتاب را نگه داشتیم و پشمی را که آنها را ارزشمند میکرد از دست دادیم.
دنبالچه. در انتهای ستون مهره‌هایتان سه تا پنج مهره کوچک به هم جوش خورده‌اند و دنبالچه (coccyx) را ساخته‌اند. جنین انسان در هفته چهارم تا هشتم رشد دمی دیدنی دارد، که بعد کوچک می‌شود. دنبالچه بزرگسالان ماهیچههای کف لگن را نگه می‌دارد، پس بیکار نیست، اما دمی است که به ته‌مانده‌ای کوچک شده.
دندان عقل. این‌ها دندان‌های آسیای سوم‌اند، و اغلب کج درمی‌آیند، گیر میکنند یا اصلاً درنمی‌آیند. نیاکان ما فک‌های بزرگ‌تر و رژیم‌های سفت‌تری داشتند. فک انسان امروزی کوتاه‌تر است، پس آخرین دندان‌های ردیف اغلب جایی برای رفتن ندارند. مجموعه‌ای از دندان‌ها که مرتب به جراحی نیاز دارد طراحی بدی است و یادگاری آسان.
چشمهایی که خودشان را می‌سازند و بعد از هم می‌پاشند
تتراهای مکزیکی، Astyanax mexicanus، دو شکل دارند. یکی در رودخانه‌های سطحی می‌زید و چشم‌های عادی دارد. دیگری در غارهای شمال شرق مکزیک می‌زید و نابیناست.
بخش چشمگیر این است. جنین ماهی غارنشین چشم را کنار نمی‌گذارد. یکی می‌سازد، با عدسی و شبکیه. بعد سلول‌های عدسی می‌میرند و چشم تحلیل می‌رود و زیر پوست فرو می‌رود.
ساختن یک اندام و بعد برچیدنش کاری عجیب است اگر عمداً بکنید. اما اگر کل برنامه ساخت چشم را از نیایی بینا به ارث برده باشید و فقط بخش‌هایی را که نگهش می‌دارند از دست داده باشید، کاری بدیهی است.
همین منطق درباره پرنده‌های ناپرواز هم صدق میکند. شترمرغ، اِمو و کیوی همه بال دارند. بال یک کیوی چند سانتی‌متر طول دارد و زیر پرهای ژولیده پنهان است. هیچ پرنده‌ای را به جایی نمی‌برد. یادگار نیایی است که پرواز میکرد.
عصبی که راه را اشتباه می‌رود
این روشن‌ترین نمونه از همه است.
حنجره‌تان در گلویتان است، با فاصله‌ای کوتاه زیر مغز. عصبی به نام عصب حنجره‌ای بازگشتی (recurrent laryngeal nerve) این دو را به هم وصل میکند. شاید انتظار یک سیم کوتاه و مستقیم داشته باشید.
در عوض عصب از مغز پایین می‌آید، از حنجره می‌گذرد، به سینه می‌رود، زیر آئورت نزدیک قلب می‌پیچد، و بعد تمام راه را دوباره بالا می‌رود تا به حنجره برسد.
چرا؟ به خاطر تاریخ.
در ماهی‌ها همین عصب مسیری کوتاه و معقول تا ناحیه آبشش دارد. رگ خونی‌ای که پشتش قلاب می‌شود هم درست همان‌جاست. بعد مهره‌داران گردن درآوردند. با کشیده شدن گردن‌ها، قلب به سینه عقب رفت و عصب به رگ قلاب‌شده ماند.
هیچ‌کدام نمی‌توانست بدون آسیب زدن به جانور از روی دیگری بپرد. پس دور زدن فقط بلندتر شد.
در زرافه این دور زدن چند متر به سفری اضافه میکند که می‌توانست کوتاه و مستقیم باشد. دیرین‌شناس متیو ودل (Mathew Wedel) مقاله‌ای در سال 2012 منتشر کرد که همان عصب را در دایناسورهای ساروپود گردن‌دراز بررسی میکرد. در جانوری مثل Supersaurus این حلقه ده‌ها متر طول می‌کشید.
هیچ مهندسی کابلی را این‌طور مسیریابی نمیکند. مسیری به ارثرسیده که هرگز نمی‌شد از صفر بازسازی‌اش کرد آن را کاملاً توضیح میدهد.
چشم شما سوراخ دارد
یک یادگار دیگر هم هست، و در سر شما نشسته است.
در چشم مهره‌داران، سیم‌کشی عصبی جلوی سلول‌های نورسنج می‌گذرد، بعد از میان شبکیه سوراخ میکند تا بیرون برود. در آن نقطه هیچ آشکارسازی نیست. این نقطه کور شماست، و مغزتان بی‌صدا رویش را رنگ میکند. چشم هشت‌پا برعکس سیم‌کشی شده و نقطه کور ندارد.
این مقایسه صفحه‌ای ویژه می‌ارزد. می‌توانید آن را در چشم چگونه فرگشت یافت؟ بخوانید.
کنار هم گذاشتن استدلال
این نمونه‌ها را یک مجموعه بگیرید. لگن نهنگ بدون پا. ته‌مانده پای پیتون که کلیدی خراب اداره‌اش میکند. مورمور شدن روی پوست بی‌مو. ماهی غارنشینی که چشمی درمی‌آورد و بعد نابودش میکند. عصبی که در زرافه چند متر از مسیرش دور می‌شود.
درباره هر کدام دو پرسش بپرسید.
آیا کسی که از صفر شروع کند آن را این‌طور می‌ساخت؟ آشکارا نه. به زرافه عصبی کوتاه می‌دادید، چشم را در ماهی نابینا کنار می‌گذاشتید، و لگن را از نهنگ حذف می‌کردید.
آیا تاریخ به ارثرسیده آن را توضیح میدهد؟ هر بار، با جزئیات، و به شکلی که مستقل با فسیل‌ها و DNA جور است.
استدلال همین است. این نیست که بدن‌ها بد ساخته شده به نظر می‌رسند. این است که شیوه‌های مشخصی که ناجورند دقیقاً با نیاکانی جور است که بقیه شواهد از پیش به آنها اشاره میکنند. برای شواهد بیشتر، شواهد فسیلی و شواهد ژنتیکی را بخوانید.