خانه / Faez Ehya (برگه 2)

Faez Ehya

می‌خواهم اینجا خانه مجازی من باشد. هر آنچه در زندگی من مهم است اینجا می‌آورم. اما هیچ چیز مهمتر از عشق نیست. آن‌را در قلبم نگهبانی می‌کنم. فائزاحیا

پربازده‌ترین دستگاه تصفیه آب خورشیدی دنیا تاکنون چگونه کار می‌کند!؟

تاکنون شاهد اختراع دستگاه‌های تصفیه آب متعددی بوده‌ایم که هرکدام با روش‌های مختلف کار می‌کنند؛ اما به‌تازگی گروهی از محققان دانشگاه بوفالو موفق به ساخت پربازده‌ترین دستگاه تصفیه آب خورشیدی شده‌اند که یکی از بهترین نمونه‌ها برای تصفیه آب است.

پربازده‌ترین دستگاه تصفیه آب خورشیدی که توسط این گروه از محققان دانشگاه بوفالو ساخته‌شده با استفاده از یک روش جدید تقطیر می‌تواند روزانه از ۳ تا ۱۰ لیتر آب را تصفیه کند و این در حالی است که دستگاه‌های مشابه در همین ابعاد تنها می‌توانند در هرروز ۱ تا ۵ لیتر آب را تصفیه کنند.

 faezehya.com A floating solar still prototype. (Image Credit: University at Buffalo)

محققان این دانشگاه به سرپرستی کیا کینگ گان درروش جدید خود کاغذ آغشته به کربن را به تصفیه‌کننده اضافه کرده‌اند و باید بدانید که همین کار می‌تواند کارایی تصفیه‌کننده را تا حد زیادی افزایش داده و روند جدا کردن نمک و دیگر املاح آب را تسریع کند.

ایده اضافه کردن کاغذ آغشته به کربن برای رفع کمبود آب آشامیدنی در مناطق مختلف دنیا و در تاریخ ۳۰ ژانویه سال ۲۰۱۷ در ژورنال Global Challenges مطرح شد و از همان تاریخ محققان دانشگاه بوفالو کار را برای عملی کردن این ایده آغاز کردند و حالا در کمتر از دو ماه موفق به ساخت آن شده‌اند.

طبق گفته کیا کینگ گان سرپرست پروژه ساخت پربازده‌ترین دستگاه تصفیه آب برای ساخت این دستگاه از مواد کاملاً ارزان‌قیمتی استفاده‌شده و انرژی خورشیدی نیز تأثیر چندانی در افزایش دمای آب تصفیه‌شده نخواهد داشت به‌این‌ترتیب میزان گرمای ازدست‌رفته به حداقل خود خواهد رسید.

پربازده‌ترین دستگاه تصفیه آب خورشیدی دنیا تاکنون چگونه کار می‌کند!؟ faezehya.com

مولد بخار خورشیدی نامی است که محققان دانشگاه بوفالو آن را برای نمونه کوچک و آزمایشی پربازده‌ترین دستگاه تصفیه آب انتخاب کرده‌اند. همان‌طور که از این نام برمی‌آید. این دستگاه با استفاده از انرژی خورشیدی و در سه مرحله آب را تصفیه خواهد کرد. در مرحله اول آب به‌وسیله گرمای خورشید تبخیر می‌شود و در مرحله دوم هنگامی‌که تبخیر صورت گرفت، باکتری، نمک و دیگر اجزای ناخواسته در ظرف باقی می‌مانند و درنهایت هنگامی‌که بخار سرد و به مایع تبدیل شد، در ظرف دیگری ذخیره می‌شود.

تصفیه آب، به فرایندهایی گفته می‌شود که طی آن مواد شیمیایی نامطلوب، آلاینده‌های بیولوژیکی، جامدات معلق و گازها از آب آلوده حذف می‌شوند تا قابل آشامیدن یا مصرف کشاورزی گردد. به‌طورکلی روش‌های مورداستفاده عبارت‌اند از فرایندهای فیزیکی مانند فیلتراسیون، ته‌نشینی، تقطیر و فرایندهای زیستی مانند فیلترهای شنی و ماسه‌ای کند، کربن اکتیو (کربن فعال) و فرایندهای شیمیایی مانند کلرزنی، ازون‌زنی، دفلوکولانت، استفاده از تابش الکترومغناطیسی مانند میکروب‌کشی با پرتو فرابنفش. فرایند تصفیه آب ممکن است به کاهش غلظت ذرات معلق یا ذرات محلول در آب ازجمله ذرات معلق، انگل‌ها باکتری‌ها، جلبک‌ها، ویروس‌ها، قارچ‌ها و طیف وسیعی از مواد محلول و ذرات معلق موجود در آب منجر شود.

 

منبع  sciencenewsjournal

چرا از قدیم مردم در شب عید سبزی‌پلو ماهی مصرف می‌کنند و چگونه سبزی‌پلو ماهی سالمی داشته باشیم؟

سبزی نشان از سرسبزی بهار و برنج نشان از برکت و پرباری دارد. همچنین ماهی نیز سمبلی از جنب‌وجوش و روشنی بوده و اخیراً هم به سمبلی از سلامتی تبدیل‌شده است، بنابراین آغاز سال نو با نشانه‌های خوب خدا نوعی شکرگزاری بر نعمت‌های او خواهد بود.

از دیرباز و طبق سنن قدیم رسم بر این بوده است که ناهار یا شام روز اول بهار سبزی‌پلو با ماهی باشد، زیرا سبزی نشان از سرسبزی بهار و برنج نشان از برکت و پرباری دارد. همچنین ماهی نیز سمبلی از جنب‌وجوش و روشنی بوده و اخیراً هم به سمبلی از سلامتی تبدیل‌شده است، بنابراین آغاز سال نو با نشانه‌های خوب خدا نوعی شکرگزاری بر نعمت‌های او خواهد بود.

حفظ ارزش غذایی مواد مصرفی در علم تغذیه بسیار مهم هست و بهره‌گیری از این دانش مطمئناً بر ارزش مواد غذایی خواهد افزود. اولین گام در این مرحله انتخاب مواد اولیه سالم است. در این زمینه، انتخاب ماهی سالم و تازه اهمیت ویژه‌ای دارد که باید به آن توجه کرد.

چرا از قدیم مردم در شب عید سبزی‌پلو ماهی مصرف می‌کنند و چگونه سبزی‌پلو ماهی سالمی داشته باشیم؟

راه‌های تشخیص ماهی سالم از فاسد

۱- بوی ماهی: ماهی‌هایی که تازه هستند، تقریباً بوی مطبوعی دارند و اگر از آب‌های شیرین صیدشده باشند، بوی گیاهان آبزی همان منطقه را می‌دهند، ولی ماهی فاسد بوی نامطبوعی دارد که بیشتر اوقات بوی آمونیاک و ترشیدگی و در اثر پیشرفت فساد بوی گندیدگی می‌دهد. به‌هرحال، تشخیص سلامت ماهی از روی بوی آن، نیاز به تجربه دارد. اگر تجربه کافی ندارید، تنها به کنترل بوی ماهی اکتفا نکنید.

۲- حالت فلس‌ها و پولک‌ها در ماهی: در رابطه با ماهی‌های تازه، فلس‌ها کاملاً به بدن چسبیده‌اند و به‌سختی جدا می‌شوند، درحالی‌که در ماهی‌های فاسد فلس‌ها برجسته هستند و به‌راحتی کنده می‌شوند.

۳- شکل بدن ماهی‌ها: بدن ماهی‌های تازه قابلیت ارتجاعی دارد و فاقد ترشحات هست، ولی اگر با انگشتان فشاری بر روی بدن ماهی‌های فاسد وارد شود، کاملاً ایجاد فرورفتگی می‌کند. همچنین ترشحات بدن ماهی‌های فاسد زیاد است و این ترشحات حالت چسبنده دارند.

۴- چشم‌های ماهی: چشم ماهی‌های تازه علاوه بر اینکه شفاف و درخشان است، حالت کاملاً محدب دارد، درصورتی‌که چشم ماهی‌های فاسد تیره و کدر است و کره چشم به‌طور کامل در حفره چشم فرورفته است.

۵- سرپوش گوش‌ها: در ماهی‌های تازه سرپوش‌ها به‌طور کامل و تقریباً چسبیده هستند و سطح داخلی آن‌ها لکه ندارد، ولی در ماهی‌های فاسد این سرپوش‌ها تقریباً جدا هستند و بر روی سطح داخلی آن‌ها لکه‌های قهوه‌ای و قرمزرنگ دیده می‌شود.

۶- حالت آب‌شش‌ها: در ماهی‌های تازه آب‌شش‌ها مرطوب و به رنگ قرمز روشن هستند، ولی در ماهی‌های فاسد آب‌شش‌ها مرطوب نبوده و رنگی خاکستری دارند.

خواص ماهی

امروزه کمتر کسی است که از خواص ماهی چیزی نشنیده باشد. نام ماهی همواره یادآور امگا-۳ در اذهان است. این ماده غذایی در هرم غذایی در گروه گوشت‌ها جای می‌گیرد و حدود ۶۰ تا ۹۰ گرم آن معادل یک واحد گوشت کم‌چرب در نظر گرفته می‌شود، درحالی‌که چربی موجود در آن عمدتاً از نوع چربی‌های غیراشباع مانند امگا- ۳ است.

امگا-۳ که جزء گروه چربی‌های ضروری به‌حساب می‌آید، اعمال بسیار گسترده و پیچیده‌ای در بدن بر عهده دارد که بسیار حیاتی هستند. همچنین استفاده از امگا-۳ در درمان افسردگی مؤثر است. طبیعتاً مقدار امگا-۳ در بین ماهی‌های مختلف تفاوت‌هایی دارد.

اصولاً ماهی‌های ساکن آب‌های سرد و ماهی‌های چرب مانند کپور، قباد، آزاد، ساردین، قزل‌آلای دریاچه‌ای و ماهی تن از ماهی‌هایی هستند که از منابع غنی امگا-۳ به‌حساب می‌آیند. مسئله بعدی حفظ ارزش غذایی سبزی‌پلو ماهی شب عید با رعایت اصول صحیح پخت‌وپز هست.

قبل از هر چیز توصیه می‌شود به‌جای سرخ‌کرده ماهی، آن را بخارپز کنید و یا در فر یا ماکروویو طبخ نمایید، زیرا سرخ کردن باعث از بین رفتن مواد مغذی و افزایش کالری دریافتی می‌شود و زمینه را برای ابتلا به عوارضی چون چاقی و اضافه‌وزن فراهم می‌سازد…

لزوماً ماهی‌هایی که قیمت ارزان‌تری دارند، ارزش غذایی کمتری ندارند، ولی طبیعتاً ماهی‌های دریاهای آزاد، اسید چرب امگا-۳ بیشتری دارند و ازنظر ارزش غذایی بهترند.

در طبخ ماهی از حداقل نمک استفاده نمایید و برای ایجاد عطروطعم مطبوع از انواع ادویه‌جات و سبزی‌ها معطر استفاده کنید. همچنین از ماهی‌دودی استفاده ننمایید، زیرا اغلب ماهی‌هایی که حالت مانده پیداکرده‌اند و احتمالاً بخشی از پروسه فسادشان را هم طی کرده‌اند، جهت دودی شدن انتخاب می‌شوند.

علاوه بر آن ثابت‌شده است که در ذرات دود ترکیبات سرطان‌زایی وجود دارد که باعث آلوده شدن گوشت ماهی به این ذرات می‌گردد. همچنین توجه داشته باشید که لزوماً ماهی‌هایی که قیمت ارزان‌تری دارند، ارزش غذایی کمتری ندارند، ولی طبیعتاً ماهی‌های دریاهای آزاد، اسید چرب امگا-۳ بیشتری دارند و ازنظر ارزش غذایی بهترند. البته ماهی‌های پرورشی و دیگر انواع ماهی‌ها نیز دارای پروتئین کافی و ارزش غذایی بالا هستند و همگی آن‌ها حاوی ید و کلسیم می‌باشند.

افزودن سیر به سبزی‌پلو نیز بسیار مفید هست. محققان سیر را قوی‌ترین آنتی‌اکسیدان طبیعی معرفی کرده‌اند. بو و طعم تند سیر مربوط به ترکیب آلیسین موجود در آن هست که یک ترکیب آنتی‌اکسیدانی است. آلیسین ماده اصلی ضد میکروبی و دارای اثرات کاهندگی کلسترول خون در سیر است.

جالب است بدانید که از سیر می‌توان به‌عنوان درمان کمکی در کاهش چربی خون، پیشگیری از تصلب شرایین وابسته به سن و آرتروز استفاده کرد، ولی اگر مشکل انعقاد خون‌دارید و از وارفارین استفاده می‌کنید، در مصرف سیر زیاده‌روی نکنید، زیرا خود سیر در کاهش انعقاد خون نقش دارد و مصرف هم‌زمان وارفارین و مقدار زیاد سیر، زمان انعقاد خون را به ۲ برابر افزایش می‌دهد.

اگر مبتلابه چربی خون بالا یا دیابت هستید، مصرف هر چه بیشتر ماهی را به شما توصیه می‌کنیم، ولی بهتر است ماهی را بخارپز نمایید و یا در فر تهیه کنید، زیرا سرخ کردن آن باعث دریافت کالری بیشتر و درنتیجه بروز اضافه‌وزن خواهد شد. درهرحال، مصرف ۲ وعده ماهی در هفته برای همه افراد سالم و ۳ بار در هفته برای بیماران ذکرشده مفید است و مصرف هرروزه آن ضروری نیست.

نگهداری در یخچالچرا از قدیم مردم در شب عید سبزی‌پلو ماهی مصرف می‌کنند و چگونه سبزی‌پلو ماهی سالمی داشته باشیم؟ 1

اگر برنج را قبل از اینکه کاملاً سرد شود در یخچال قرار دهید، با ایجاد رطوبت در محیط به شکل قطرات آب، زمینه را برای رشد میکروبی و کپک‌ها بسیار مساعد می‌نماید که خود را به‌صورت لزج شدن برنج نشان می‌دهد. ماهی نیز دارای گوشت لطیف و حساسی است که باید سریعاً نسبت به مصرف آن اقدام کنید. شما می‌توانید غذا را پس از سرد شدن در ظرف مناسب بریزید و آن را بدون دست‌کاری برای ۳ تا ۴ روز در یخچال نگاه‌دارید، اما فراموش نکنید که هیچ‌چیز به‌اندازه غذای تازه، مغذی نخواهد بود.

نوروز ۱۳۹۶ پیشاپیش خجسته و شادان

چه فرایندهایی باعث فرگشت میگردند؟ ( بخش دوم)

ادامه بخش نخست

ایده‌های تکاملی به بیان مجموعه‌ای از فرایندهای طبیعی می‌پردازند که می‌توانند تنوع گستردهٔ گونه‌های زنده و ویژگی‌هایی که آن‌ها را قادر به سازگاری با محیط خودکرده است، بدون توسل به دخالت عوامل فرا طبیعی، توضیح دهند. البته، این توضیحات شامل بررسی خاستگاه خود گونهٔ انسان نیز می‌شود و همین امر، تکامل زیستی را به بحث‌برانگیزترین مباحث علمی بدل کرده است؛ اما اگر به این مباحت بدون پیش‌داوری پرداخته شود، خواهیم دید شواهد مربوط به تکامل به‌عنوان فرایندی تاریخی به قوت دیگر نظریه‌های دیرپای علمی، مانند ماهیت اتمی ماده است.

همچنین، به مجموعه ایده‌های اثبات‌شده‌ای در خصوص علل تکامل مجهزیم، هرچند در تکامل نیز مانند هر علم دیگری، مسائل حل‌نشده‌ای وجود دارد و نیز با کشف ناشناخته‌های جدید، پرسش‌های تازه‌ای مطرح می‌شود.

تکامل زیستی مستلزم تغییراتی در مشخصه‌های جمعیت‌های موجودات زنده در طول زمان است. مقیاس زمانی و بزرگی این تغییرات، بسیار متنوع است. تکامل را می‌توان در بازهٔ زمانی عمر یک انسان مطالعه کرد، دوره‌ای زمانی که تغییراتی در یک سرشت منحصربه‌فرد رخ می‌دهد، مانند افزایش فراوانی سویه‌های باکتریایی مقاوم به پنی‌سیلین در طی چند سال مصرف گستردهٔ پنی‌سیلین در پزشکی برای کنترل عفونت‌های باکتریایی.

از سوی دیگر، تکامل متضمن رخدادهایی مانند ظهور گروهی از جانداران با طرحی کاملاً جدید است مانند گذار از خزندگان به پستانداران که شاید میلیون‌ها سال طول بکشد و نیازمند تغییرات در بسیاری مشخصه‌های گوناگون باشد. یکی از دریافت‌های کلیدی چارلز داروین و آلفرد راسل والاس، بنیان‌گذاران نظریهٔ تکاملی، ازاین‌قرار بود که تغییرات در تمام سطوح، احتمالاً دربردارندهٔ فرایندهای مشابهی است.

تکاملی عمده تا حد زیادی بازتاب همان تغییرات در رخدادهای تکاملی جزئی هستند که طی دوره‌های زمانی طولانی انباشته‌شده‌اند. تغییر تکاملی درنهایت متکی به ظهور اشکال جدیدی از موجودات زنده است: جهش‌ها. جهش‌ها ناشی از مادهٔ ژنتیکی‌اند که از والد به فرزند (زاده) منتقل می‌شوند.

متخصصان ژنتیک در آزمایشگاه جهش‌هایی را که تقریباً بر تمامی ویژگی‌های موجودات زندهٔ گوناگون تأثیر می‌گذارند، مطالعه نموده و متخصصان ژنتیکی پزشکی نیز هزاران جهش را در جمعیت‌های انسانی شناسایی کرده‌اند. دامنه و بزرگی اثر جهش‌ها بر ویژگی‌های مشهود یک موجود زنده، تنوع گسترده‌ای دارد. بعضی جهش‌ها فاقد آثار قابل‌شناسایی‌اند و وجود آن‌ها فقط با کمک روش‌های نوین مطالعهٔ ساختار مادهٔ ژنتیکی که در مطالب بعدی در مورد آن بحث خواهد شد، شناسایی‌شده است.

برخی دیگر از جهش‌ها دارای آثار نسبتاً اندکی بر یک صفت ساده، مانند تغییر رنگ چشم از قهوه‌ای به آبی، مقاوم شدن یک باکتری به یک آنتی‌بیوتیک یا تغییر تعداد پرزهای شکمی مگس سرکه، هستند. برخی جهش‌ها آثاری جدی بر نمو می‌گذارند، مانند جهش مگس سرکه که به رشد یک‌پا در سر مگس و در محلی شاخک‌های آن می‌انجامد. وقوع هر نوع جهش جدید یک پدیدهٔ بسیار نادر با فراوانی حدود یک در هر صد هزار فرد در هر نسلی، یا حتی کمتر، است.

تغییر وضعیت یک صفت یا ویژگی براثر جهش، مانند مقاومت به آنتی‌بیوتیک، ابتدا در یک فرد رخ می‌دهد و معمولاً تا چند نسل، محدود به بخش کوچکی از یک جمعیت باقی می‌ماند. برای شکل‌گیری یک تغییر تکاملی، فرایندهای دیگری باید به افزایش فراوانی این جهش در جمعیت مدد رسانند.

انتخاب یا گزینش طبیعی، مهم‌ترین فرایند برای شکل‌گیری تغییر فرگشتی یا تکاملی به شمار می‌آید که بر ساختار، کارکرد و رفتار موجودات زنده تأثیر می‌گذارد. چارلز داروین و والاس، در مقاله‌های خود که در سال ۱۸۵۸ در مجلهٔ گزارش‌های انجمن لینه منتشر شد، نظریهٔ تکاملی از طریق انتخاب طبیعی را با استدلال‌های زیر مطرح کردند:

 ۱. تعداد افرادی که در یک‌گونه به دنیا می‌آیند، بسیار بیشتر از تعداد افرادی است که به‌طور طبیعی می‌توانند به بلوغ برسند و با موفقیت تولیدمثل نمایند، بنابراینَ تنازع بقا رخ می‌دهد.

۲. تغییرات فردی در بسیاری از ویژگی‌های جمعیت وجود دارد که ممکن است بعضی از آن‌ها بر توانایی بقا و تولیدمثل فرد اثر بگذارند؛ بنابراین، ممکن است والدهای موفق یک نسل از بقیهٔ جمعیت، متفاوت باشند.

۳. احتمالاً در بسیاری از این موارد تنوع مؤلفهٔ وراثتی وجود دارد؛ بنابراین ویژگی‌های فرزندانِ (زاده‌ها) والدهای موفق، متفاوت از ویژگی‌های نسل پیشین است، به همان ترتیبی که برای والدهای آنان پیش‌آمده بود.

 

اگر این فرایند از یک نسل تا نسل دیگر ادامه یابد، شاهد تغییر شکل تدریجی جمعیت خواهیم بود، چنان‌که باگذشت زمان، فراوانی ویژگی‌های مرتبط با توانایی بقای بالاتر یا تولیدمثل موفق‌تر افزایش خواهد یافت.

چه فرایندهایی باعث فرگشت میگردند؟ ( بخش دوم)

این ویژگی‌های تغییریافته ناشی از جهش‌اند، اما باید در نظر داشت که جهش‌هایی که بر بک صفت ویژه تأثیر می‌گذارند، همیشه و بدون توجه به مطلوبیت با نامطلوب بودن آن‌ها در انتخاب طبیعی، رخ می‌دهند. در حقیقت، بیشتر جهش‌ها یا تأثیری بر موجود زنده ندارند و یا توانایی بقا و تولیدمثل آن را کاهش می‌دهند.

این فرایند افزایش در فراوانی نمونه‌های تغییریافته، یعنی نمونه‌هایی که بقای بستر و تولیدمثل موفق‌تر دارند. تبیین‌گر تکامل ویژگی‌های سازگارانه است، زیرا معمولاً کارکرد بهتر پیکر یا رفتار فرد است که موفقیت بقا با تولیدمثل وی را افزایش خواهد داد. احتمال وقوع چنین فرایند تغییری با قرار گرفتن جمعیت در یک محیط تغییریافته، افزایش می‌یابد، جایی که جمعیتی که طریق پیش‌تر از طریق انتخاب طبیعی تثبیت‌شده است مجموعه ویژگی‌های نسبتاً متفاوتی را می‌طلبد. بنا برنوشته‌های داروین در سال ۱۸۵۸:

 تصور کنید شرایط خارجی یک سرزمین تغییر می‌کند… اکنون، با توجه به تلاش (تنازع) هر فرد برای بقا، آیا نمی‌توان با قطعیت اظهار کرد که هر تغییر کوچک و کم دامنه در ساختار، عادات و غرایز فرد که به سازگاری بهتر او با شرایط جدید انجامد، قدرت و سلامت او را افزایش می‌دهد؟ در این تنازع این فرد بخت بهتری برای بقاء خواهد داشت؛ و آن دسته از زاده‌های او هم که بتوانند این تغییرات، حتی اندکی از آن را به ارث برند، بخت و مجال بهتر و بیشتری خواهند داشت. سالانه بیش از آن مقداری که می‌توانند بقا یابند به دنیا می‌آیند، کوچک‌ترین تغییر در این توازن، در درازمدت تعیین می‌کند که کدام مرگ کاهش یابد و کدام تداوم داشته باشد. باوجوداین انتخاب [طبیعی] از یک‌سو و مرگ از سوی دیگر و پس از هزار نسل، آیا می‌توان ادعا کرد که این رویدادها هیچ تأثیری ندارند…

ادامه دارد…

چه فرایندهایی باعث فرگشت میگردند؟ ( بخش سوم)

ادامه بخشهای نخست و دوم

یک سازوکار مهم دیگر برای تغییرات تکاملی وجود دارد که توضیح می‌دهد چگونه گونه‌ها می‌توانند با توجه به خصلت‌هایی تغییر کنند که بر بقا یا موفقیت تولیدمثل دارندگان این خصلت‌ها تأثیری ندارند یا تأثیرشان اندک است و بنابراین، در معرض انتخاب طبیعی قرار نمی‌گیرند. احتمالاً چنین امری به‌خصوص در مورد ردهٔ عمده‌ای از تغییرات مادهٔ ژنتیکی صادق است که فاقد تأثیر با دارای تأثیری اندک بر ساختار و کارکرد موجود زنده‌اند.

اگر تغییرات به لحاظ گزینش خنثایی وجود داشته باشد، چنانکه به‌طور میانگین میان افراد مختلف تفاوتی در بقا یا باروری وجود نداشته باشد بازهم این امکان هست که نسل زادگان با نسل والد اندکی متفاوت باشد. این امر در غیاب انتخاب، به‌این‌علت است که ژن‌های جمعیت زاده‌ها، نمونه‌ای تصادفی (کاتورهای) از ژن‌های جمعیت والد هستند. جمعیت‌های واقعی اندازهٔ محدودی دارند؛ و ازاین‌رو ترکیب جمعیت زاده‌ها درنتیجهٔ تصادف تا حدودی متفاوت از ترکیب جمعیت والد خواهد شد. درست به همان شکل که اگر سکه‌ای را ۱۰ بار پرتاب کنیم، انتظار نداریم که دقیقاً ۵ بار شیر و ۵ بار خط بیاید. این فرایند تغییرات تصادفی، رانش ژنی خوانده می‌شود.

آثار ترکیبی جهش، انتخاب طبیعی و فرآیند تصادفی رانش ژنی به تغییراتی در ترکیب یک جمعیت می‌انجامد. طی یک دورهٔ زمانی طولانی، این آثار تجمعی موجب تغییر ساختار ژنتیکی جمعیت می‌شود و بنابراین می‌تواند ویژگی‌های گونه را در مقایسه با خصیصه‌های نیاکان آن به شکل جدی تغییر دهد.

پیش‌تر از تنوع حیات که در تعداد زیاد گونه‌های مختلف زیستی فعلی منعکس‌شده است، یادکردیم (در طول تاریخ گذشتهٔ حیات تعداد گونه‌های زنده بسیار بیشتر بوده است که ناشی از این حقیقت است که سرنوشت نهایی تقریباً تمام گونه‌ها، انقراض است).

یکی از مسائل مهم، چگونگی تکامل یک‌گونهٔ جدید است (گونه‌زایی) که در مطالب بعدی به آن پرداخته خواهد شد. تعریف اصطلاح «گونه» دشوار است و گاه مرزبندی دقیق بین جمعیت‌های متعلق به یک‌گونه و جمعیت‌های متعلق به گونه‌های جداگانه، سخت است.

در بحث پیرامون تکامل، هنگامی می‌توان دو جمعیت از موجودات دارای توانایی تولیدمثل جنسی را از دو گونهٔ متفاوت در نظر گرفت که این دو جمعیت نتوانند با همدیگر تلاقی (درون زادآوری) کنند، به‌طوری‌که سرنوشت تکاملی این دو گونه کاملاً مستقل از هم خواهد بود. پس جمعیت‌های انسانی که در نقاط مختلف جهان زندگی می‌کنند، به‌صراحت و بدون هیچ ابهامی اعضای یک‌گونه هستند، زیرا مانعی برای آمیزش فرد مهاجری از یک جمعیت با فردی از جمعیت دیگر وجود ندارد.

چنین مهاجرت‌هایی عموماً مانع از واگرایی شدید ساختار ژنتیکی جمعیت‌های یک‌گونه می‌شود. برعکس، شامپانزه و انسان دو گونهٔ کاملاً متفاوت‌اند، زیرا شامپانزه‌ها و انسان‌هایی که در یک منطقه نیستند، قادر به آمیزش و زادآوری نیستند. همان‌طور که خواهیم گفت، تفاوت ساختار مادهٔ ژنتیکی انسان با شامپانزه بسیار بیشتر از تفاوت ساختار ژنتیکی جمعیت‌های مختلف انسانی با همدیگر است.

فرگشت - چه فرایندهایی باعث فرگشت میگردند؟ ( بخش سوم) - فائز faezehya.com 1

شکل‌گیری یک‌گونهٔ جدید باید مستلزم ایجاد موانعی برای آمیزش بین جمعیت‌های یک‌گونه باشد. هنگامی‌که چنین موانعی ایجاد شود، جمعیت‌ها براثر جهش، انتخاب و رانش ژنی و واگرایی درنهایت موجب تنوع حیات می‌شود. اگر چگونگی شکل‌گیری این موانع آمیزش و به دنبال آن، چگونگی واگرایی جمعیت‌ها درک و شناخته شود، می‌توان خاستگاه گونه‌ها را نیز درک کرد.

این ایده‌ها، داده‌های زیستی بسیار زیادی را در مورد فرگشت، با کمک نظریه‌های ریاضیاتی که جزییات دقیقی دارند و قادر به شبیه‌سازی‌اند، فراهم آورده است؛ به همان صورتی که ستاره‌شناسان و فیزیکدانان به شبیه‌سازی رفتار ستارگان و سیارات وغیره می‌پردازند تا آن‌ها را به شکل کامل‌تری بشناسند و نظریه‌های خود را به‌صورت دقیق‌تر بیازمایند. پیش از تشریح مفصل‌تر سازوکارهای تکامل (بدون پرداختن به جزئیات ریاضیاتی آن‌ها)، در مطالب بعدی نشان خواهیم داد که چگونه تعداد زیاد انواع مشاهدات زیستی برحسب تکامل معنی پیدا می‌کنند.

چه فرایندهایی باعث فرگشت میگردند؟ ( بخش نخست)

برای درک حیات در کرهٔ زمین، باید بدانیم جانوران (ازجمله انسان)، گیاهان و ریز موجودات (میکروب‌ها)، چگونه فعالیت می‌کنند و درنهایت آن‌ها را برحسب فرایندهایی مولکولی بشناسیم که موجب بروز کارکردهای آن‌ها می‌شود. این امر همان پرسش «چگونگی» در علم زیست‌شناسی است؛ پرسشی که پژوهش‌های فراوان طی سدهٔ گذشته موجب پیشرفت‌های بسیاری دررسیدن به پاسخ آن شده است.

این تلاش‌ها نشان داده‌اند که حتی یک یاختهٔ (سلول) باکتریایی، ساده‌ترین موجودی که قادر به حیات مستقل است، نیز ماشینی بسیار پیچیده است با هزاران مولکول پروتئینی گوناگون که به شکلی هماهنگ در راستای بروز کارکردهای موردنیاز برای بقای این یاخته و تقسیم آن به دو یاخته دختری فعالیت می‌کنند. این پیچیدگی در موجودات عالی، مانند مگس یا انسان، بیشتر است.

حیات موجودات زنده با یاخته که حاصل آمیزش یک تخمک و یک اسپرم است، آغاز می‌شود. سپس مجموعه‌ای از تقسیمات یاخته‌ای که به‌دقت کنترل می‌شوند رخ می‌دهد و این یاخته‌ها طی فرایند تمایز به بافت‌های گوناگون تبدیل می‌شوند. سرانجام، فرایند نمو به شکل‌گیری موجود بالغ می‌انجامد که ساختار بسیار منظم آن از بافت‌ها و اندام‌های گوناگونی ساخته‌شده و قادر به انجام رفتارهای پیچیده است.

شناخت ما از سازوکارهای مولکولی که زمینه‌ساز این پیچیدگی ساختاری و کارکردی‌اند، به‌سرعت در حال افزایش و گسترش است. باوجودی که هنوز مسائل حل‌نشدهٔ بسیاری وجود دارد، زیست‌شناسان بر این باورند که حتی پیچیده‌ترین ویژگی‌های موجودات زنده، مانند هشیاری آدمی، بازتاب مجموعه‌ای از فرایندهای شیمیایی و فیزیکی‌اند که می‌توان آن‌ها را تجزیه‌وتحلیل علمی کرد.

در تمام سطوح حیات، از ساختار و کارکرد یک تک مولکول پروتئین تا سازمان مغز آدمی، می‌توان موارد بسیاری از سازگاری را مشاهده کرد: تناسب ساختار با کارکرد که در ماشین‌های ساخت بشر نیز مشاهده می‌شود.

نیز می‌بینیم گونه‌های زندهٔ گوناگون دارای ویژگی‌های متمایزی‌اند که اغلب آشکارا حاکی از سازگاری آن‌ها با محیط زندگی‌شان است. این مشاهدات است که پرسشی مربوط به «چرایی» را در زیست‌شناسی مطرح می‌کند؛ پرسشی مربوط به فرایندهایی که موجودات زنده را به شکلی درآورده‌اند که امروز هستند.

از ظهور ایدهٔ تکامل (فرگشت)، بیشتر زیست‌شناسان با تمسک به یک آفریدگار به این پرسش پاسخ گفته‌اند. اصطلاح «سازگاری» نخستین بار توسط عالمان الهیات انگلیسی در سدهٔ هجدهم به کار رفت و بر اساس آن، نظم آشکار در سیمای موجودات زنده، اثباتی بر وجود یک طراح فرا طبیعی است. باوجودی که دیوید هیوم در میانهٔ سدهٔ هجدهم نشان داد که این برهان دارای ایراد منطقی است، اما تا زمانی که گزینهٔ دیگری به‌جای آن پیشنهاد نشده بود، جایگاه خود را در ذهن انسان‌ها حفظ کرد.

چه فرایندهایی باعث فرگشت میگردند؟ ( بخش نخست)

ادامه دارد…

 

شاهکار ایرباس یا چگونه بدون دردسر با یک خودرو پرنده به مقصد برسیم؟

شرکت ایرباس و شرکت ایتال دیزاین در نمایشگاه خودرو ژنو از یک خودرو مفهومی رونمایی کردند که می‌تواند حمل نقل شهری را در آینده متحول کند.

تصور کنید قصد رفتن به‌جایی رادارید و دیرتان شده است تنها راه سروقت رسیدن به‌قرار، پرواز بر فراز مسیر پرترافیک شهری است. از روی موبایل خود با یک اپلیکیشن تاکسی درخواست می‌کنید یک خودرو خودران در سریع‌ترین زمان ممکن حاضر می‌شود. تا قسمت بدون ترافیک مسیر را بر روی زمین طی می‌کنید؛ به قسمت پرترافیک که می‌رسید پهبادی با چهار پروانه از راه می‌رسد و به بالای خودرو شما ملحق می‌شود و شمارا از بالای ترافیک شهری رد می‌کند و شما در کمترین زمان به مقصد می‌رسید اگر فکر می‌کنید این رؤیاست اشتباه می‌کنید.

ماتیوس تامسون مدیر بخش خودرو پرنده ایرباس می‌گوید:

«شاید تا ده سال دیگر بتوانیم این محصول را تولیدی کنیم البته تا آن زمان خیلی چیزها باید پیشرفت کند ازجمله هوش مصنوعی، سامانه‌های هدایت پرواز، سامانه‌های ناوبری و خودران خودرو و البته فنّاوری پرواز امن، ما از هم‌اکنون کار را شروع کرده‌ایم.»

وی در پاسخ به این سؤال که چقدر چنین وسیله‌ای می‌تواند ایمن باشد می‌گوید:

«برای ایرباس ایمنی در پرواز مهم‌ترین اصل است و تا زمانی که ازنظر ایمنی مطمئن نشویم این محصول را تولید نمی‌کنیم.»

فیلیپ پرینی مدیر طراحی شرکت ایتال دیزاین که از مطرح‌ترین شرکت‌های طراحی خودرو در جهان است هم درباره این خودرو می‌گوید:

«این وسیله از سه بخش شاسی، اتاقک و یک سیستم پروازی تشکیل‌شده است ترکیب این سه قسمت می‌تواند انعطاف بسیاری در حمل نقل ایجاد کند با این روش این اتاقک در برخی اوقات می‌تواند در سیستم حمل نقل ریلی قرار گیرد برخی اوقات روی جاده حرکت کند و اگر سیستم اولویت دید پرواز کند.»

این خودرو که پاپ آپ نام دارد از یک اتاقک ماژولار دونفره و یک بخش زمینی تشکیل‌شده است.این خودرو که پاپ آپ نام دارد از یک اتاقک ماژولار دونفره و یک بخش زمینی تشکیل‌شده است. faezehya.com

این محصول همانند یک خودرو عمل کرده و درزمانی که ترافیک خیلی شدید باشد می‌تواند به‌صورت عمودی پرواز کند.

هنگامی‌که مسافران به مقصد خود می‌رسند، هم ماژول زمینی و هم هوایی به ایستگاه‌های شارژ مخصوص خود برده شده و منتظر مسافران بعدی می‌مانند. faezehya.com

هنگامی‌که مسافران به مقصد خود می‌رسند، هم ماژول زمینی و هم هوایی به ایستگاه‌های شارژ مخصوص خود برده شده و منتظر مسافران بعدی می‌مانند.

یورگ آستالوش مدیرعامل شرکت ایتال دیزاین درباره این خودرو می‌گوید:

« برای طراحی خودروهای شهری آینده، خودروهای سنتی نمی‌تواند به‌تنهایی راه‌حلی برای کلان‌شهرها باشند و خودروسازان باید به زیرساخت‌های پایدار و هوشمند، اپلیکیشن‌ها، سامانه‌های یکپارچه‌سازی، سامانه‌های نیرو دهی، برنامه‌ریزی شهری، جنبه‌های اجتماعی و غیره فکر کنند.

مسافرانی که از این وسیله نقلیه استفاده می‌کنند به‌راحتی می‌توانند مقصد خود را با استفاده یک اپلیکیشن همراه مشخص کرده و سیستم به‌طور خودکار بهترین راه حمل‌ونقل را بر اساس زمان‌بندی، تراکم ترافیک و هزینه‌ها به آن‌ها نشان خواهد داد.»

این محصول برقی در نظر گرفته‌شده است و اتاقک بااتصال به ماژول زمینی خود قادر است تا به یک خودرو زمینی تبدیل شود که با باتری کار می‌کند و می‌تواند با هر بار شارژ ۱۰۰ کیلومتر را طی کند.

این خودرو مجهز به سامانه‌ای است که صورت مسافران را اسکن و شناسایی کرده و همچنین طول مسیر را بر روی یک صفحه به آن‌ها نشان می‌دهد.

اگر مسافران در حین سفر با بخش زمینی با ترافیک مواجه شوند به‌سادگی می‌توانند درخواست تغییر وضعیت خودرو را صادر کنند تا اتاقک از ماژول زمینی جدا شود و به‌صورت عمودی به هوا برود.

این خودرو حمل نقل شهری را در آینده متحول می‌کند، خودروهای خودران در آینده همه‌گیر می‌شوند و گام بعدی این وسایل حمل نقل پرنده هستند.

این خودرو حمل نقل شهری را در آینده متحول می‌کند، خودروهای خودران در آینده همه‌گیر می‌شوند و گام بعدی این وسایل حمل نقل پرنده هستند.

۵ نشانه که انسان هنوز در حال فرگشت (تکامل) است یا دگرگونی و همسان سازی گونه ما

زمانی که ما به فرگشت انسان فکر می‌کنیم ذهن‌های ما به هزاران سالی برمی‌گردد که صرف شده است تا انتخاب طبیعی، انسان امروزی را به وجود آورد. ولی ما هنوز به‌عنوان یک‌گونه در حال تغییر هستیم.

باوجود پیشرفت‌های فناوری و صنعت، فرگشت انسان امروزی هنوز هم ادامه دارد. یک کژفهمی رایج وجود دارد که فرگشت در زمان‌های گذشته رخ‌داده است ولی طی ده هزار سال گذشته سرعت فرگشت ما ۱۰۰ برابر شده و جهش‌های بیشتری در ژن‌های ما ایجاد نموده است و انتخاب طبیعی بیشتری بر روی این جهش‌ها رخ‌داده است. در ادامه به برخی نشانه‌های ادامهٔ فرگشت انسان امروزی اشاره می‌شود.

 

۱- نوشیدن شیر

ازنظر تاریخی ژن‌هایی که ما را قادر می‌ساختند شیر مادر را هضم کنیم پس از پایان دوره شیرخوارگی غیرفعال می‌شدند و ما توانایی هضم شیر را از دست می‌دادیم. ولی با شروع اهلی کردن گاوها، گوسفندان و بزها توسط بشر، توانایی خوردن شیر به یک مزیت تبدیل شد و افراد با جهش ژنتیکی توانایی هضم لاکتوز، بهتر توانستند ژن خود را منتشر سازند.

یک تحقیق در سال ۲۰۰۶ نشان داد که قابلیت تحمل لاکتوز حدود ۳ هزار سال پیش در شرق آفریقا پدیدار شده است. امروزه ۹۵ درصد مردم اروپای شمالی حامل این جهش ژنتیکی برای هضم شیر هستند.

 

۲- ما در حال از دست دادن دندان عقل هستیم

اجداد ما فک‌های بسیار بزرگ‌تری از ما داشتند که به آن‌ها کمک می‌کرد غذاهای سفتی مثل ریشه‌های گیاهان، مغزهای خوراکی و برگ‌ها را بجوند. خوردن گوشت نیازمند این بود که دندان‌ها گوشت را پاره کنند که منجر به فرسایش دندان‌ها می‌شد که نیازمند جایگزینی بودند. دندان‌های عقل که درواقع سری سوم دندان‌های آسیاب هستند به خاطر عادات غذایی اجداد ما لازم بودند.

امروزه ما ظروف و ابزاری برای بریدن غذایمان داریم. وعده‌های غذایی ما نرم‌تر بوده و جویدن آن‌ها راحت‌تر است و درنتیجه فک‌هایمان خیلی کوچک‌تر هستند که همین باعث شده است پس از بیرون آمدن دندان عقل جای کافی برای آن وجود نداشته باشد و درون فک گیر بیفتند. دندان‌های عقل نیز به‌مانند آپاندیس به یک بازماندهٔ ژنتیکی تبدیل‌شده‌اند. برآوردها نشان می‌دهند که ۳۵ درصد مردم بدون دندان عقل متولد می‌شوند.

 

۳- مقاومت در برابر بیماری‌ها

در سال ۲۰۰۷ یک گروه از محققان که به دنبال نشانه‌های جدید فرگشت انسان بودند ۱۸۰۰ ژن را یافتند که طی ۴۰ هزار سال گذشته در بشر غالب شده‌اند و بسیاری از آن‌ها مختص مبارزه با بیماری‌های عفونی مانند مالاریا هستند. بیش از دوجین تنوع ژنتیکی جدید برای مبارزه با مالاریا به‌سرعت در بین آفریقایی‌ها در حال انتشار است. یک تحقیق دیگر مشخص کرد که انتخاب طبیعی به نفع شهرنشینی عمل کرده است. زندگی در شهرها یک نوع ژن جدید تولید کرده است که به ما اجازه می‌دهد مقاومت بیشتری در برابر بیماری‌هایی چون سل و جذام داشته باشیم.

 

۴- مغز ما در حال کوچک شدن است

درحالی‌که مغز بزرگ ما باعث شده است که از بقیهٔ موجودات زنده باهوش‌تر باشیم این عضو طی ۳۰ هزار سال گذشته کوچک‌تر شده است. میانگین حجم مغز انسان از ۱۵۰۰ سانتی‌متر مکعب به ۱۳۵۰ سانتی‌متر مکعب کاهش‌یافته است. این مقدار کاهش به‌اندازهٔ یک توپ تنیس است.

گروهی از محققان گمان می‌کنند که کوچک شدن مغز ما بدین معنی است که ما در حال خنگ‌تر شدن هستیم. ازنظر تاریخی با بزرگ‌تر و پیچیده‌تر شدن جوامع، اندازهٔ مغز انسان کاهش‌یافته است، بدین معنی که شبکهٔ ایمن جوامع مدرن ارتباط بین هوش و بقا را کمرنگ کرده است. ولی یک نظریهٔ دلگرم‌کننده‌تر بیان می‌کنند که مغزهای کوچک‌تر کارایی بیشتری دارند. در این نظریه، کوچک شدن مغز به همراه افزایش توانایی آن برای عملکرد سریع‌تر است. یک نظریهٔ دیگر نیز وجود دارد که بیان می‌کند مغزهای کوچک‌تر ازنظر فرگشتی یک مزیت محسوب می‌شوند چون به ما اجازه می‌دهند رفتارهای ستیزه‌جویانهٔ کمتری از خود نشان داده و برای حل مسائل باهم کارکنیم.

 

فرگشت باعث شده است که مغز انسان طی 30 هزار سال گذشته کوچک‌تر شود. faezehya.com

۵- چشمان آبی

چشمان انسان در اصل قهوه‌ای‌رنگ بوده است. حدود ۱۰ هزار سال پیش کسانی که در نزدیکی دریای سیاه زندگی می‌کردند دستخوش یک جهش ژنتیکی شدند که چشمان قهوه‌ای آن‌ها را به چشم آبی تبدیل کرد. درحالی‌که دلیل به وجود آمدن چشمان آبی تا حدی رمزآلود باقی‌مانده است یک نظریه بیان می‌کند که چشمان آبی به‌صورت یک آزمون پدری عمل می‌کنند. چون فرزند یک جفت زن و مرد چشم آبی همیشه چشم آبی می‌شود مردان با انتخاب زنان چشم آبی و به دنیا آوردن فرزندان چشم آبی از وفاداری همسرانشان مطمئن می‌شدند. این نظریه دلیل جذاب‌تر بودن زنان چشم آبی ازنظر مردان را توضیح می‌دهد.

منبع:۵ Signs Humans Are Still Evolving

 

من ِ اسفندماهی تو

زیباتر از اسفند دیده‌ای
پیرهن گلدار باهار است و سبزی نو
دامن سفید زمستان است و خیسی خاک
مثل من است
اسفند ماهی تو
ملون مزاجیش نه از هوس است
که از اشتیاق آمدن اردیبهشتی تو
گاهی نرم است و آفتابی
گاهی تند و بارانی
مانند من
از آمدن تو

فائز احیا
۱۸ اسفندماه ۱۳۹۵

فرگشت (تکامل) چیست و چگونه ما را به سرمنشأ حیات می‌رساند؟

به‌طور خلاصه فرگشت زیستی = (تکامل) = (Evolution) (تکامل واژه‌ای غلط انداز است؛ زیرا در زبان فارسی تکامل به معنی کامل شدن و تکمیل است. درحالیکه Evolution (اولوشن) اصلا به این مفهوم نیست. ریشۀ لغت تکامل از عربی است، ولی خود عرب‌زبانان از این لغت به عنوان برابر اولوشن استفاده نمی‌کنند. در زبان عربی برابر اولوشن «تطوّر» است -به مفهوم تغییر و تحول- که برابر کاملاً درستی است. شاید یکی از دلایل بدفهمی رایج فارسی‌زبان نسبت به این پدیده همین واژۀ اشتباه تکامل باشد. فرگشت از برابر نهاده‌ های فرهنگستان است و بهتر است به جای تکامل به کار رود. البته برابرهای دیگری برای اولوشن (اولوسیون) پیشنهاد شده از جمله: برآمدن (برآیش)؛ فرارویش؛ دگرگونش؛ تطوّر؛ تحول؛ و فرگشت. لغت فرگشت در این میان بیشترین تناسب معنایی را با برابر اصلی دارد. فر (پیشوند) + گشت (گشتن و تغییر یافتن). «فر» در اینجا اسم نیست و از این جهت به معنی فرّه و جلال و شکوه نیست، بلکه یک پیشوند است به مفهوم پیش رفتن و ادامۀ روند [به همین طریق داریم؛ فرسایش = فر + سایش. ساییدن متمادی و ادامه‌دار].) به معنی تغییرات انباشته‌شده در یک جمعیت در طول زمان است. این تغییرات در سطح ژنی با جهش/ ترکیب جدید ژن‌های جانداران در هنگام تولیدمثل به نسل‌های بعدی منتقل می‌شوند. گاهی اوقات یک جاندار ویژگی‌هایی را به ارث می‌برد که به بقا و تولیدمثل او در شرایط محیطی کمک می‌کند. این ویژگی‌ها به‌مرور در جمعیت گونه زیاد می‌شوند، چون آن‌هایی که ویژگی‌های بهتری دارند زنده می‌مانند و آن‌هایی که ویژگی‌های مضری دارند به‌مرور در جمعیت کم و کمتر می‌شوند، به این فرآیندِ بقا و تولیدمثل موفق بیشترِ بهترها، «انتخاب طبیعی» می‌گویند.

تغییرات غیر ژنتیکی که در طول دوران زندگی موجودات زنده در بدنشان رخ می‌دهد به نسل‌های بعدی منتقل نمی‌شود، مثلاً عضلانی شدن با ورزش و تغذیه را فرگشت نمی‌گویند، چون چیزی نیست که به نسل بعدی منتقل شود.

تمامی جانداران روی کره زمین در طول میلیاردها سال به‌طور تدریجی در فرآیند فرگشت به وجود آمده‌اند. جانداران اولیه بسیار ساده بوده‌اند، و به‌مرور در فرآیند فرگشت به اشکال مختلف درآمده‌اند در نتیجه و از این نظر همه موجودات زنده باهم نیای مشترک دارند؛ یعنی همگی موجودات زنده بر روی کره زمین باهم قوم‌وخویشیم! انسان‌ها و درختان بلوط، پروانه‌ها و نهنگ‌ها، همه و همه خویشاوندان دورتر و نزدیک‌تر هم هستیم.
فرگشت (تکامل) چیست و چگونه ما را به سرمنشأ حیات می‌رساند؟

مدارک فرگشت نه تنها از طریق دیرین‌شناسی (مطالعه فسیل‌ها) بلکه توسط مقایسه ژن‌ها، آناتومی مقایسه‌ای، جنین‌شناسی، بیوشیمی، توزیع جغرافیایی و دیگر رشته‌های علمی هم تایید شده‌است.

از ۱۵۰ سال پیش که چارلز داروین نظریه فرگشت با انتخاب طبیعی را مطرح کرد، کوهی از مدارک در تایید و پشتیبانی آن پیدا شده است. مدارک فسیلی از زمان داروین تاکنون روز به روز افزایش یافته و همگی شواهد به طور مکرر در تایید نظریه فرگشت بوده است و مهمتر از آن با کشف دی ان آ و فرآیند تکثیر ژن‌ها، فهم واپاشی رادیواکتیو (برای تخمین عمر نمونه‌ها)، مشاهده انتخاب طبیعی در طبیعت و آزمایشگاه، و بررسی شواهد موجود در ژنوم جانداران (شامل انسان) باعث شده که اعتبار فرگشت به طور روزافزون تقویت شود، تاجاییکه امروزه فرگشت بعنوان یک حقیقت علمی شناخته می‌شود.

ادامه دارد …

می‌دانستید امکان دارد جد موجودات زنده یک قطره باشد؟ یا قطره‌های تقسیم شونده یا چگونگی ایجاد حیات بر روی زمین

پژوهشگران کشف کرده‌اند که قطره‌های ساده‌ای که به لحاظ شیمیایی فعال می‌باشند، به‌اندازه یک سلول رشد می‌کنند و سپس تقسیم می‌شوند. آن‌ها پیشنهاد می‌کنند که این پدیده ممکن است به ظهور اولین سلول‌های زنده منجر شده باشد.

تیمی از فیزیکدان‌ها و زیست‌شناسان در آلمان مکانیسم ساده‌ای را کشف کرده‌اند که ممکن است توضیح دهد چگونه قطرات مایع در سوپ بنیادین به سلول‌های زنده فرگشت یافته‌اند. سایر محققانی که بر روی مبدأ حیات در زمین مطالعه می‌کنند ایده فوق را مورد تحسین قرار داده‌اند. رامین گلستانیان، استاد فیزیک نظری در دانشگاه آکسفورد (که خود در پروژه فوق نقش مستقیمی نداشته است) نتایج به‌دست‌آمده را یک دستاورد عظیم خوانده است که نشان می‌دهد شکل‌گیری حیات ازآنچه تصور می‌شود ممکن است بسیار ساده‌تر باشد.

پرسش محوری در مورد مبدأ حیات این است که چگونه اولین سلول‌ها از عناصر ابتدایی به وجود آمدند؟ پیش‌درآمد شکل‌گیری سلول‌ها که پیش سلول خوانده می‌شوند، چه بودند؟

در سال ۱۹۲۴، الکساندر اُپارین، بیوشیمیست روسی که خالق ایده سوپ بنیادین برای شکل‌گیری حیات است، اولین شخصی بود که پیشنهاد کرد این پیش سلول‌های مرموز می‌توانند به شکل قطرات مایعی باشند که به‌طور طبیعی شکل می‌گیرند و غشایی ندارند.

در سال‌های اخیر، قطره‌هایی درون سلول‌های مدرن یافت شده‌اند که پاره‌ای وظایف بنیادین را بر عهده‌دارند.

اُپارین خود هیچ ایده‌ای نداشت که چنین قطراتی چگونه ممکن است شکل بگیرند، رشد کنند و تقسیم شوند و سپس به اولین سلول فرگشت یابند؛ اما اکنون و در پی کارهای انجام‌شده توسط دیوید زوئیکر و همکارانش در انستیتو ماکس پلانک پاسخی برای پرسش فوق دارد. آن‌ها قطراتی را موردمطالعه قرار داده‌اند که به‌طور شیمیایی فعال می‌باشند و با محیط اطراف خود عناصر شیمیایی تبادل می‌کنند. این قطرات تمایل دارند تا اندازه یک سلول رشد کنند و سپس همانند یک سلول تقسیم می‌شوند. نتایج تحقیقات آن‌ها در دسامبر ۲۰۱۶ در نشریه فیزیک نیچر منتشرشده است.

در سال ۲۰۰۸ تیمی از زیست‌شناسان دانشگاه پرینستون برای اولین بار قطراتی زیر سلولی را در درون سلول‌های کِرم سی‌الگانس کشف کردند که توده به‌هم‌پیوسته و کوچکی از پروتئین و آر. ان.ای هست. یکی از اعضای آن گروه اکنون می‌گوید که قطرات کشف‌شده درون‌سلولی می‌توانند بقایای باستانی پیش سلول‌های اولیه باشند، همان‌گونه که میتوکندری بقایای میکروبی باستانی است که سلول‌ها را آلوده می‌کرد ولی سرانجام رابطه‌اش با سلول به‌نوعی همزیستی تکوین یافت. این قطرات متراکم که درون سلول می‌بینیم نیز ممکن است به طریق مشابه، فسیل‌های بجا مانده از نیروهای پیش‌برندِ فیزیکی-شیمیایی باشند که خود موجب شکل‌گیری اولین سلول‌ها شدند.

پس از کشف قطرات زیر سلولی، دیوید زوئیکر مأمور شد تا فیزیک عملکرد سنتروزوم را موردمطالعه قرار دهد. سنتروزوم یا میان‌تن، اندامکی در مرکز سلول جانوران است که در عملیات تقسیم سلول نقش دارد و نظیر یک قطره رفتار می‌کند. زوئیکر سنتروزوم را همانند سامانه‌ای غیر تعادلی مدل‌سازی کرد که به‌طور شیمیایی فعال هست و به‌طور مداوم پروتئین‌های سازنده خود را با مایع سیتوپلاسم که آن‌ها در برگرفته است تبادل می‌کند.

در مدل وی، این پروتئین‌ها دارای دو حالت شیمیایی هستند. پروتئین در حالت آ در مایع پیرامونش حل می‌شود اما در حالت ب حل نشدنی است و نامحلول باقی می‌ماند. گاهی اوقات، پروتئین از حالت ب به‌طور ناگهانی به آ تغییر حالت می‌دهد و از قطره خارج می‌شود. یک منبع انرژی می‌تواند فرایندی معکوس را رقم زند و پروتئین از حالت آ، با غلبه بر یک سد شیمیایی، به حالت ب تغییر یابد. هنگامی‌که این پروتئین نامحلول به یک قطره برخورد می‌کند به‌راحتی به داخل آن می‌خزد و تا زمانی که یک منبع انرژی وجود دارد (نظیر نور خورشید) این مولکول‌ها به داخل و خارج از قطره جریان دارند.

زوئیکر کشف کرد که جریان مواد شیمایی واردشده به قطره و جریان خروجی از آن زمانی که قطره به‌اندازه خاصی می‌رسد (که تقریباً معادل اندازه یک سلول است) با یکدیگر برابر می‌شوند و پس‌ازآن قطره دیگر بزرگ‌تر نمی‌شود.

کشف بعدی حتی غیرقابل‌انتظارتر بود. هرچند اندازه قطرات فعال نسبتاً پایدار است اما شکل آن‌ها پایدار نیست. هنگامی‌که تعدادی از مولکول‌های نوع ب از یک سمت وارد قطره می‌شوند، آن سمت قطره کمی قلمبه و محدب می‌شود. این سمت قلمبه شده که سطح تماسی بیشتری با مایع پیرامون خود دارد سپس مولکول‌های بیشتری را جذب خود می‌کند و تحدب آن سرعت می‌گیرد. با افزایش قلمبه‌ی در یک سمت، قسمت وسط قطره که سطح تماس کمتری با مایع پیرامون دارد لاغر و نازک‌تر می‌شود تا جایی که قطره از وسط به دونیم تقسیم می‌گردد. فرایندی که تقسیم سلولی را تداعی می‌کند.

در مرحله بعد و با همکاری گروهی دیگر از پژوهشگران، نمونه‌هایی از این نوع قطره‌های فعال شیمیایی با مواد پلیمری ساخته شد که ازلحاظ فیزیکی مشابه سنتروزوم‌ها هستند تا مکانیسم رشد و تقسیم آن‌ها در عمل موردبررسی قرار گیرد. قدم بعدی این خواهد بود که نحوه تقسیم سنتروزوم‌ها و سایر قطره‌های طبیعی با دقت بیشتر موردمطالعه قرار گیرند تا مشخص شود که مکانیسم تقسیم شدن آن‌ها مشابه قطره‌های زوئیکر هست یا خیر.

اما این پرسش کماکان مطرح است که این قطرات چگونه به اشکال پیچیده‌تر فرگشت یافتند؟ در فرگشت لازم است کپی‌های حاصل از تقسیم با قطره مادر کمی متفاوت باشند تا انتخاب طبیعی وارد عمل شود و پیچیدگی افزایش یابد. گروهی از دانشمندان که تئوری دیگری بنام اول-غشاء را پیشنهاد می‌کنند معتقدند که نمی‌توانیم مکانیسم مشخصی بیابیم که توضیح دهد این قطرات چگونه به سلول‌های اولیه تبدیل شدند.

اما سایر پژوهشگران مخالف هستند و می‌گویند همین‌که قطرات شروع به تقسیم شدن کردند، آن‌ها به‌سادگی می‌توانند این توانایی را به دست بیاورند که اطلاعات ژنتیکی را به سلول‌های نسل بعد انتقال دهند. این اطلاعات ژنتیکی در اساس بسته‌ای از آر. ان.ای یا دی. ان.ای می‌باشند که پروتئین‌ها را کد می‌کنند. اگر این بسته ژنتیکی پروتئین‌های مفیدی را کدگذاری کند که نرخ تقسیم قطرات را افزایش دهد، انتخاب طبیعی آن‌ها ارجحیت خواهد داد. درنهایت، این پیش-سلول‌ها که انرژی خود را از نور خورشید به دست می‌آورند و تحت فرمان قانون افزایش آنتروپی هستند به‌تدریج به اشکال پیچیده‌تر دگرگونش خواهند یافت.

محتمل است که در طی فرایند پیچیده‌تر شدن، این قطره‌های پیش-سلولی به نحوی دارای غشاء شده باشند. قطره‌ها به‌طور طبیعی لایه‌هایی از لیپید را به خود جذب می‌کنند که تمایل دارند در مرز بین قطره و محیط اطراف قرار گیرند.

آزمایش‌های آتی میزان اعتبار تئوری فوق را مشخص خواهند کرد. آیا مواد شیمیایی طبیعی یافت خواهند شد که دو حالت آ و ب را همان‌گونه که تئوری پیش‌بینی می‌کند دارا باشند؟ اگر چنین عناصری پیدا شوند، یک مسیر منطقی بین حیات و غیر حیات ترسیم خواهد شد. قطره‌ها به مواد شیمیایی زیادی نیاز دارند که باید در اندازه و ساختار کاملاً مناسب گردآمده باشند تا اولین هسته سلولی شکل گیرد. مشخص نیست که چنین امری چگونه اتفاق افتاده است ولی می‌دانیم که مقادیر عظیمی از سوپ بنیادین و برای زمانی بس طولانی در اختیار بوده است.

ویدئو مربوط یه این مقاله:


مرجع های مطلب و منبع :

منشا حیات قطره‌های تقسیم شونده می‌توانند مبدا حیات را توضیح دهند