داروین و تلاش برای پیشرفت علم/ حل معمای تشکیل جزایر مرجانی با سفر به دریا

گروه فناوری خبرگزاری آنا- نوید فرخی: چارلز داروین، دانشمند انگلیسی به دلیل تبیین نظریه انتخاب طبیعی در کتاب مشهور خود «خاستگاه گونه‌ها» مشهور است. او بنیان مطالعات حوزه تکامل موجودات زنده را بنا نهاد و کتاب مزبور یکی از برجسته‌ترین آثار تاریخ بشر شناخته می‌شود. داروین همچنین تعداد زیادی آثار دیگر را نیز به رشته تحریر درآورد که رشته‌های گوناگون علمی را تحت‌الشعاع قرار داد. در این گزارش به تأثیرگذاری این دانشمند بر نظریه تکامل و همچنین سهم وی در سایر رشته‌ها همچون زیست‌شناسی، گیاه‌شناسی، زمین‌شناسی، روان‌شناسی و سایر زمینه‌های علمی خواهیم پرداخت.

مسافرت دریایی پنج ساله به دور دنیا

به تحقيق و مطالعه در مورد موجودات زنده در محيط زیست‌ آنها، «تاریخ طبیعی» گفته می‌شود و به کسی که در این حوزه محقق باشد «طبيعت‌شناس» اطلاق می‌شود. رابرت فیتزروی (Robert FitzRoy)، کاپیتان  کشتی اچ‌ام‌اس بیگل به منظور سفر دریایی به دور زمین به دنبال یک طبیعت‌شناس می‌گشت که وی را همراهی کند. چارلز داروین جوان این فرصت را مغتنم شمرد. داروین در طول این سفر دریایی، که از 27 دسامبر 1831 تا 2 اکتبر 1836 به طول انجامید، بیشتر وقت خود را(حدود 1200 روز) به مطالعه گیاهان، حیوانات، فسیل‌ها و سازندهای زمین‌شناختی(geological formations) اختصاص داد. وی در طی این سفر به چندین یافته مهم دست یافت از جمله اینکه فسیل پستانداران عظیم‌الجثه‌ای را که منقرض شده بودند، شناسایی کرد. همچنین مشاهدات و اقدامات داروین در طول سفر، جایگاه وی را به عنوان زمین‌شناس برجسته تثبیت کرد.

حل رمز و راز تشکیل صخره‌ها و جزایر مرجانی

داروین کتاب «اصول زمین‌شناسی» اثر چارلز لایل (Charles Lyell) را خوانده بود که در آن فرضیه فراز‌ونشیب تدریجی پوسته زمین مسلّم فرض شده بود. او در حین سفر با کشتی اچ‌ام‌اس بیگل، صدف‌های دریایی را در ارتفاع چهل فوت بالاتر از سطح دریا پیدا کرد، مشاهده‌ای که وی را متقاعد ساخت که فرضیه لایل می‌تواند صحیح باشد. در آن زمان تشکیل صخره‌ها و جزایر مرجانی معمایی علمی بود. داروین این نظریه را مطرح کرد که شکل‌گیری صخره‌ها و جزایر مرجانی را می‌توان با بالا رفتن و فرونشست مناطق وسیعی از پوسته زمین در زیر اقیانوس‌ها توضیح داد. به عبارت دیگر به هنگام بالا آمدن صفحه‌های زمین، جزایر اقیانوسی پایین رفته و آب‌سنگ‌های مرجانی دور آن‌ها رشد می‌کنند و آب‌سنگ‌های حلقوی را شکل می‌دهند. امروزه تحقیقات مدرن کنونی نظریه وی را پشتیبانی می‌کند. داروین نظریه خود را در رساله‌ای با عنوان «ساختار و توزیع صخره‌های مرجانی» در سال 1842 منتشر کرد. داروین در سال 1853، به دلیل این رساله و هشت سال کار بر روی صدف‌ها، نشان سلطنتی انجمن سلطنتی را دریافت کرد.

سفر بیگل 

داروین در سال‌های پس از بازگشت از سفر، کتابی را به رشته تحریر درآورد که در آن تجربیات و مشاهدات خود در طول سفر با خوانندگان به اشتراک گذاشته می‌شد. این کتاب اکنون به‌عنوان «سفر بیگل» شناخته می‌شود و در سال 1839 منتشر شد. در کتاب شرح مستقیم و هیجان‌انگیزی از وقایع روزانه سفرهای داروین ارائه شده است. این اثر، شهرت و احترام قابل توجهی را برای داروین به ارمغان آورد و تا امروز تجدید چاپ می‌شود.

 نظریه انتخاب طبیعی

داروین که در طول سفر دریایی خود در مقابل انواع و اقسام گونه‌های حیات در سراسر زمین قرار گرفته بود، متوجه شباهت‌هایی در میان گونه‌ها براساس تغییرات مبتنی بر محل زندگی‌شان شد. وی در سپتامبر 1838، مقاله‌ای را در مورد اصل جمعیت توسط توماس مالتوس (Thomas Malthus)، اقتصاددان انگلیسی خواند که در آن نوشته شده بود جمعیت بر اساس مدل‌های هندسی افزایش می‌یابد در حالی که تولید مواد غذایی با منطق علم حساب افزایش پیدا می‌کند، بنابراین برخی از افراد جامعه برای زنده ماندن باید در شرایط دشواری زندگی کنند. بدین ترتیب داروین متوجه شد که انفجار جمعیت منجر به رقابت اعضای آن جامعه برای دسترسی به منابع می‌شود و مبارزه متعاقب آن باعث خواهد شد افراد ضعیف‌تر از بین بروند. او این ایده را در نظریه طبیعی اعمال کرد و سازوکار اصلاح‌شده مالتوسی را «انتخاب طبیعی» نامید، روندی که در آن گونه‌ها صفات سودمند را در طی مبارزه برای بقا انتخاب می‌کنند.  

اعتبار نظریه انتخاب طبیعی همزمان به داروین و والاس می‌رسد

اگرچه داروین فرضیه انتخاب طبیعی را در سال 1838 در ذهن می‌پروراند اما برای تحقیقات بیشتر به زمان نیاز داشت. همچنین فعالیت‌های زمین‌شناسی او را مشغول کرده بود. در سال 1858 هنگامی که داروین نظریه خود را می‌نوشت، آلفرد راسل والاس(Alfred Russel Wallace)، طبیعت‌شناس انگلیسی مقاله‌ای را برای او ارسال کرد که نشان می‌داد او نیز ایده انتخاب طبیعی را در ذهن خود منطقی یافته است.

این امر منجر به ارائه مقاله‌ مهم مشترک علمی آنها در 1 ژوئیه 1858 با عنوان «در باب تمایل گونه‌ها به ایجاد اقسام؛ و اندر تداوم اقسام و گونه‌ها به وسیله روش‌های انتخاب طبیعی» به انجمن لینه‌ای‌های لندن شد. این مقاله را می‌توان اولین اعلامیه فرضیه تکامل داروین-والاس با انتخاب طبیعی قلمداد کرد که به پایه و اساس مطالعات تکاملی مدرن مبدل شد.

اثرگذاری «خاستگاه گونه‌ها» بر جامعه و اندیشه غربی

چارلز داروین در 24 نوامبر 1859، کتاب «خاستگاه گونه‌ها» را با نام کامل «پیرامون آغاز گونه‌ها به وسیله انتخاب طبیعی، یا نگهداری نژادهای اصلح در تنازع بقا» منتشر کرد. این کتاب در ایران با اسامی مختلفی منتشر شده است (از جمله منشأ انواع). داروین در این کتاب، نظریه چگونگی تکامل جمعیت در طول نسل‌های مختلف را از طریق انتخاب طبیعی مطرح کرد و شواهدی را که سالیانِ سال جمع‌آوری کرده بود ارائه داد. نظریه داروین نشان می‌دهد تنوع حیات ناشی از یک تبار مشترک از طریق الگوی درختی تکامل امکان‌پذیر است. خاستگاه گونه‌ها که به زبان عامه‌پسند و غیرفنی نوشته شده بود، به‌سرعت توجه گسترده‌ای را به خود جلب کرد و بحث‌های علمی، فلسفی و مذهبی را پیرامون خود برانگیخت. این کتاب بزرگ‌ترین اثر داروین محسوب می‌شود و بر جامعه و اندیشه مدرن غربی تأثیر عمیقی گذاشته است.

نقش وی در زیست‌شناسی تکاملی

در زمان داروین، اعتقاد گسترده بر این بود که گونه‌ها یا از آغاز جهان وجود داشته‌اند یا در طول تاریخ ایجاد شده‌اند. بنابراین فرض قطعی این بود که گونه‌های مختلف در طول تاریخ ثابت بوده‌اند. همچنین اعتقاد بر این بود که گونه‌ها قسمت‌های تغییرناپذیری از یک سلسله‌مراتب طراحی‌شده هستند و بدون تردید هوموساپینس هیچ شباهتی با سایر موجودات کره زمین ندارد. به همین علت آثار داروین بیشترین تأثیر را در تغییر این باور و غلبه بر رد علمی مفاهیم سنتی داشت. با این حال، تنها در دهه‌های سی و چهل میلادی بود که به اهمیت کامل نظریه داروین پی برده شد. نظریه تکامل او اکنون به نظریه وحدت‌بخش علوم زیستی تبدیل شده است.

نقش وی در گیاه‌شناسی

  چارلز داروین تحقیقات کامل و نوآورانه‌ای را در مورد گیاهان انجام داد. اولین کتاب از مجموعه کتاب‌هایی که وی در این زمینه به چاپ رساند، «بارورسازی ارکیده‌ها» نام داشت و در سال 1862 منتشر شد. این اثر توضیح می‌داد که چگونه روابط پیچیده بوم‌شناسی منجر به همزیستی ارکیده‌ها و حشرات می‌شود و قدرت انتخاب طبیعی را ثابت می‌کرد. گرچه این اثر موفقیت مالی در پی نداشت، اما جایگاه داروین را به‌عنوان یک گیاه‌شناس برجسته تثبیت کرد. از دیگر کتاب‌های داروین در زمینه تکامل گیاهان می‌توان به کتاب «تأثیرات پیوند زدن و کوددهی در قلمرو سبزیجات» اشاره کرد. این اثر در سال 1876 منتشر شد و اولین کاری بود که این ایده را مطرح می‌کرد که همخونی و درون‌تباری(inbreeding) در بین گونه‌های مختلف ممکن است اثرات مخرب بر فرزندان بگذارد.

مفهوم انتخاب جنسیت

داروین در سال 1871 کتاب «تبار انسان و انتخاب طبیعی در ارتباط با جنسیت» را منتشر کرد. این کتاب نظریه انتخاب طبیعی را به تکامل هوموساپینس گسترش داد و این نظریه را مطرح کرد که هوموساپینس و نخستی‌سانان نیای مشترکی دارند.

این کتاب همچنین مفهوم «انتخاب جنسیت» را در توضیح صفات بارز جسمی (مانند رنگ‌های واضح، اندازه بزرگ یا زیبایی ظاهری) در بین موجودات مطرح کرده است. به بیان ساده‌تر، بر اساس این مفهوم اعضای هر گروه جنسیتی خاص برای انتخاب شدن توسط جنس مخالف با هم رقابت می‌کنند که چنین تلاشی منجر به ایجاد ویژگی‌های خاصی مانند پرهای طاووس می‌شود. گرچه ایده‌های داروین  در ابتدا با شک و تردید روبه‌رو شد اما زیست‌شناسان از اواسط قرن بیستم به اهمیت آنها پی بردند.

سایر آثار

چارلز داروین نویسنده پرکاری بود. پس از «خاستگاه گونه‌ها» مهم‌ترین اثر او «ابراز احساسات در هوموساپینس و حیوانات» است که در سال 1872 منتشر شد و یکی از اولین آثاری است که همراه با عکس منتشر شد. این اثر از یک جهت در زیرشاخه علم روان‌شناسی قرار می‌گیرد. داروین در این اثر ریشه‌های حیوانی خصوصیات هوموساپینس را دنبال می‌کند تا اتصال احساسات درونی را بین هوموساپینس و سایر گونه‌ها برقرار سازد.

مهمترین کتاب داروین در حوزه گیاه‌شناسی کتاب «توانایی حرکت در گیاهان» است که به طور قابل توجهی در مطالعات مدرن گیاه‌شناسی تأثیرگذار بود. این اثر به طور کلی در مورد حرکت گیاهان  بر اساس آزمایش‌های خاص داروین است. پنج سال پس از مرگ داروین در سال 1887 ، کتاب  خاطرات چارلز داروین منتشر شد.

وضعیت عجیب سلامتی چارلز داروین

چارلز داروین در طول زندگی خود برای مدتی طولانی بیمار بود و دچار اختلال‌های گوناگون می‌شد؛ با این حال علت وضعیت عجیب سلامتی وی هرگز مشخص نشد. فرضیه‌های زیادی برای توضیح وضعیت او مطرح شده است. برای مثال اختلال ترس (panic disorder)، به این دلیل که او معمولاً به دنبال موقعیت‌های استرس‌زا بیمار می‌شد. برخی دیگر عقده ادیپ  ناشی از خشم سرکوب‌شده فرضی وی نسبت به پدر مستبدش را عامل ناخوشی او بیان می‌کنند. برخی پزشکان بیماری انگلی چاگاس  را عامل وضع داروین می‌پندارند؛ زیرا این امکان وجود دارد که او در حین سفر دور دنیا مورد گزش یک حشره استوایی قرار گرفته باشد. در آخر افراد سنتی آشفتگی هیجانی را به دلیل رابطه پیچیده او با دین، عامل اصلی معرفی می‌کنند.

خود داروین اغلب از زمان زیادی که در طول زندگی‌اش به دلیل بیماری از دست داده بود گلایه‌مند بود اما حتی با این وجود نیز در حال حاضر بسیاری از تحلیلگران مشارکت وی را در حوزه علم با نقش آیزاک نیوتن و آلبرت انیشتین قابل قیاس می‌دانند.

انتهای پیام/4160/پ