ژاک مونو: تصادف و ضرورت (ناوردایی و اختلال)
ژاک مونو: ناوردایی و اختلال
ژاک مونو: تصادف و ضرورت. سوی، ۱۹۷۰، (نسخۀ فارسی)، www.najafizadeh.ir
Jacques Monod: le hasard et la nécessité, Seuil, 1970: essai sur la philosophie naturelle de la biologie moderne
Jacques Monod: le hasard et la nécessité: Invariance et Perturbations
Jacques Monod: Le hasard et la nécessité. Essai sur la philosophie naturelle de la biologie moderne
ژاک مونو. تصادف و ضرورت. نوشته‌ای در بارۀ فلسفۀ طبیعی در زیست‌شناسی نوین، سوی، ۱۹۷۰
(برای دیدن نسخۀ اصلی، بنگرید به:) http://sdrv.ms/Yz8tM
Jacques Monod: Invariance et Perturbations
تصادف و ضرورت: ناوردایی و اختلال
فصل پنجم: صفحۀ ۱۳۱
Le hasard et la nécessité: Invariance et Perturbations
ژاک مونو: ناوردایی واختلال
تفکّر غرب که حدود سه هزار سال پیش، در جزایر ایونی زاده شده است، از آن زمان تاکنون به دو بینش، که به‌ظاهر مخالف هم است، تقسیم شده است: بنا بر یکی از این دو فلسفه، واقعیّت درست و نهایی جهان تنها می‌تواند در صورت‌های کاملاً تغییرناپذیر، به‌ذات ناوردا باشد. بنا بر دیگری، به‌عکس، تنها واقعیّت جهان در حرکت است و در تکامل.
افلاطون و هراکلیتوس
روشن است که این معرفت‌شناسی‌‌های متافیزیکی، از افلاطون گرفته تا وایتهد، و از هراکلیتوس تا هگل و مارکس، همواره پیوند نزدیکی با نظرات اخلاقی و سیاسی مؤلّفین خود داشته است. این بناهای مرامی، که چون اصول ماتقّدم ارائه می‌شد، درواقع ساخته‌هایی مؤخرّ بود با آن هدف تا نظریّۀ اخلاقی –سیاسی مفروضی را درست قلمداد کند۱.
تنها اصل ماتقدّم برای علم اصل موضوع عینیّت است که آن را از شرکت در این بحث معذور میکند، یا ترجیحاً به آن اجازۀ شرکت در این بحث را نمی‌دهد. علم تکامل را مطالعه میکند، خواه تکامل جهان باشد، یا نظام‌هایی مانند زیست‌کره، و ازجمله انسان باشد، که جهان آنها را دربر دارد. می‌دانیم که هر پدیده‌ای، هر رویدادی، هر شناختی برهم‌کنش‌هایی را ایحاب میکند، که خود سبب تغییراتی در درون اجزاء سازندۀ یک نظام می‌شود. این مفهوم بااین‌همه به‌هیچ‌وجه با این فکر که مجموعه‌های تغییرناپذیری در ساختار جهان وجود دارد، ناسازگار نیست. درست به‌عکس، راهبرد اصولی علم در تحلیل پدیده‌ها کشف آن چیزهایی است که ناورداست. هر قانون فیزیکی، درست مانند هر استنتاج ریاضی، رابطۀ ناوردایی را مشخّص میکند؛ اصولی‌ترین گزاره‌های علم، اصول موضوعۀ عامّ پایستگی است. به‌سادگی می‌توان دید، که تحلیل پدیده‌ای دلخواه، در هر مثالی که انتخاب کنیم، جز با مفاهیم ناوردایی که در درون آن پدیده حفظ شده است، ممکن نیست . روشن‌ترین مثال شاید صورتبندی قوانین جنبش باشد، که به کشف معادلات دیفرانسیل انجامید، یعنی به کشف وسیله‌ای، تا بتوانیم تغییر را با آن چیزهایی معیّن کنیم که تغییر نمی‌کند.
به‌یقین می‌توان از خود پرسید که آیا همۀ ناوردایی‌ها، قرینگی‌ها و پابستگی‌ها، که چارچوب بحث علمی را می‌سازد، خیالاتی نیست که به‌جای واقعیّت نشسته است، تا از آن تصویری کاربردی به‌دست دهد، که از طرفی از جوهری خالی شده است، امّا برای منطقی دست‌یافتنی شده است، که خود براصلی از هویت استوار است که انتزاعی محض است، که شاید “قراردادی” است. قراردادی که امّا عقل بشر به‌ظاهر نمی‌تواند از آن چشم‌پوشی کند.
در اینجا به این مسئلۀ کلاسیک اشاره می‌کنم که انقلاب کوانتومی وضع آن را عمیقاً تغییر داد. اصل هویّت، در علوم کلاسیک به‌عنوان اصل موضوعی فیزیک کلاسیک وجود ندارد. این اصل مانند عملیّات منطقی به‌کار می‌رود،بیآنکه لازم باشد تا فرض کنیم که با واقعیّتی ذاتی متناظر است. امّا در فیزیک جدید این وضع کاملاً به‌صورتی دیگر است. در اینجا یکی از اساسی‌ترین اصول، هویّت مطلق دو اتم است که یک حالت کوانتومی دارد۲. به این سبب هم مکانیک کوانتومی ارزش مختصاتی مطلق، که دیگر نمی‌توان آن را کامل‌تر کرد، بر قرینگی اتمی و ملکولی در نظریّۀ کوانتومی قائل است . به نظر می‌رسد که امروز دیگر نتوان اصل هویّت را به وضع قاعده‌ای ساده محدود کرد که می‌تواند راهنمای فکر باشد. باید پذیرفت که این اصل در مقیاس کوانتومی دست‌کم بیانگر واقعیّتی ذاتی است.
هرچه بخواهد نتیحۀ آن باشد، در علم عنصری افلاطونی پابرجاست، و پابرجا خواهد ماند،که نمی‌توانیم از آن فارغ شویم، بیآنکه علم را ویران کنیم. در گوناگونی بی‌شمار پدیده‌های منفرد، علم تنها می‌تواند در جستجوی تغییرناپذیرها باشد.
* * * *
ناورداهای کالبد‌شناختی
طبیعیّون بزرگ سدۀ نوزدهم بعد از کوویه (و گوته )،با خواسته‌هایی “افلاطونی” در جستجوی نظاممند ناورداهای کالبد‌شناختی بودند. زیست‌شناسان کنونی شاید هنوز هم به‌درستی معترف به نبوغ چنین مردانی نیستند،که توانستند باوجودگوناگونی حیرت‌انگیز ریخت‌شناختی و شیوۀ زیست موجودات زنده، دست‌کم شمار محدودی از طرح‌های کالبد‌شناختی را بشناسند،که هریک از آنها در درون گروه مسخصّۀ خود ناوردا بود،اگرچه آنها امّا نتوانستند “شکلی” واحد را بشناسند. شاید تشخیص اینکه سگ آبی پستانداری بسیار نزدیک به گوشت‌خواران روی زمین بود، چندان کار دشواری نبود. امّا تشخیص طرحی اساسی که در کالبد‌شناسی نیام‌داران و مهره‌داران مشترک باشد،تا بتوان آنها را در شاخۀ طناب‌داران دسته‌بندی کرد،کاری بسیار دشوارتر بوده است.و از اینها دشوارتر این بود تا نزدیکی میان طناب‌داران و خارداران را دریابیم. امّا در این هم شکّی نیست که تیغ‌پشت‌های آبی، آن‌چنان‌که شیمی‌زیستی آن را تائید میکند، با ما خویشاوندی بسیار نزدیک‌تری دارند، تا اعضاء برخی از دسته‌های تکامل‌یافته‌تر مانند سرپایان.
و به‌سبب این کارهای بزرگ در پژوهش در راه یافتن طرح اساسی سازمانی است که بنای جانورشناسی کلاسیک و دیرین‌شناسی افراشته شد؛ بنائی که ساختارش نظریّۀ تکامل را هم یادآوری میکند و هم درستی آن را نشان می‌دهد.
کثرت گونه‌ها چون برجای می‌ماند، ناگزیر شدیم تا این را هم کاملاً بپذیریم که طرح‌های سازمانی ماکروسکوپی پرشماری در زیست‌کره بایکدیگر همزیستی دارد که از بنیان با یکدیگر فرق دارد. میان یک جلبک آبی‌رنگ، یک خیسه، یک ماهی‌مرکّب، و انسان، برای مثال، چه چیز مشترکی وجود دارد؟ کشف سلّول و نظریّۀ سلّولی این امکان را فراهم کرد تا یکتایی نوینی را در این گوناگونی به‌چشم ببینیم. امّا باید بیشتر منتظر پیشرفت زیست‌شیمی طیّ دومّین ربع سدۀ بیستم می‌ماندیم تا آنکه وحدت استوار و عمیق دنیای موجودات زنده به‌تمامی برما در مقیاس میکروسکوپی آشکار شود. امروز می‌دانیم که ماشین شیمیایی وجود دارد،که اساساً،از باکتری گرفته تا انسان، چه در ساختارهایش و چه در طرزکارش یکی است.
ناورداهای شیمیایی
۱- در ساختار: همۀ موجودات زنده، بی‌استثناء، از دو دستۀ اصلی ماکروملکول‌های یکسانی، یعنی از پروتئین‌ها و اسیدهای نوکلئیکی تشکیل شده است. به‌علاوه این ماکروملکول‌ها، نزد همۀ موجودات زنده، از راه به‌هم پیوستگی رادیکال‌های یکسانی با شماری محدود تشکیل شده است: بیست اسید آمینه برای پروتئین‌ها و چهار نوع نوکلئوتید برای اسیدهای نوکلئیکی.
۲- از نظر طرزکار: واکنش‌های یکسانی و یا ترجیحاً توالی‌هایی از واکنش‌ها را همۀ ارگانیسم‌ها برای عملیّات شیمیایی اساسی خود به‌کار می‌گیرند: برانگیختن و ذخیره‌کردن پتانسیل شیمیایی، زیست‌آمایی اجزاء سازندۀ سلّولی.
در بارۀ موضوع مهمّ سوخت‌و‌ساز، امّا انواع پرشماری وجود دارد،که متناظر با سازگاری‌های مختلف کارکردی است. امّا همۀ آنها به‌تقریبی همیشه شامل استفاده‌های تازه‌ای از توالی‌های سوخت‌وسازی کلّی است،که درآغاز به کارهای دیگری گمارده شده بود. برای مثال پرندگان و پستانداران ازت را به شکل‌های مختلف دفع می‌کنند. پرندگان اسید اوریک دفع می‌کنند و پستانداران اوره. امّا پرندگان اسید اوریک را از راهی سنتز می‌کنندکه تنها تغییری است، درآغاز اندک، از توالی واکنش‌هایی که نزد همۀ ارگانیسم‌ها نوکلئوتیدها را سنتز میکند که به آنها نوکلئوتیدهای پوریک (اجزاء سازندۀ همۀ اسیدهای نوکلیئکی ) می‌گویند. سنتز اوره نزد پستانداران هم نتیجۀ تغییری در یک راه سوخت وسازی است که آن هم عمومیّت دارد: راهی که به سنتز آرژینین می‌انجامد، اسد آمینه‌ای که در همۀ پروتین‌ها موجود است. در این باره می‌توان به‌سادگی نمونه‌های زیادی را برشمرد.
این زیست‌شناسان نسل من بودند که این یگانگی تقریبی در شیمی سلّولی را در همۀ زیست‌کره آشکار کردند. از آغاز سال ۱۹۵۰ به این نکته یقین داشتیم و انتشار هر نوشتۀ تازه‌ای دلیلی بیشتر بر آن بود. امید “افلاطونیانی” که بیش ازهمه به آن دلبسته بودند، نمی‌توانست بیش از این تحقّق پیدا کند.
امّا به نظر می‌رسید که این آشکارگی گام‌به‌گام “صورت” فراگیر شیمی سلّولی، مسئلۀ ناوردایی تکثیریابنده را بازهم حادتر کرده باشد و تناقض آن را آشکارتر. اگر ازنظر شیمیایی اجزاء سازنده یکسان است و از راههای یکسان نزد همۀ موجودات زنده آمایش می‌شود، پس چه‌چیزی سرچشمۀ گوناگونی شگفت‌انگیز ریخت‌شناختی و فیزیولوژیکی آنهاست؟ و افزون بر آن، چگونه هر گونه‌ای،که از مصالح یکسانی استفاده میکند،و دگرگونی‌های شیمیایی یکسانی را، مانند همۀ گونه‌های دیگر، اعمال میکند، می‌تواند معیار ساختاری‌ای را حفظ کند که طیّ نسل‌ها ناوردا باقی می‌ماند، به‌طوری‌که آن گونه را متفاوت میکند و از دیگران متمایز؟
امروز راه‌حلّ این مسئله را دردست داریم.اجزاء سازندۀ فراگیر، یعنی نوکلئوتیدها از یک طرف، و اسیدهای آمینه از طرف دیگر، هم‌ارز منطقی الفبایی است که ساختار با آن نوشته می‌شود، و درنتیجه کارکردهای اجتماع‌پذیر خاصّ پروتئین‌ها. با این الفبا، می‌توان ساختارها و کارایی‌هایی را نوشت که زیست‌کره آنها را درخود دارد. به‌علاوه این تولیدمثل بی‌تغییر در هر نسل سلّولی از متن نوشته‌شده، به شکل توالی‌ای از نوکلئوتیدهای در DNA است،که ناوردایی را در هریک از گونه‌ها حفظ میکند .
DNA، ناوردای اساسی
DNA همان ناوردای اساسی زیست‌شناختی است. به همین دلیل است که به تعریفی که مندل از ژن به‌دست می‌دهد، و آن را حامل ناوردای خصیصه‌های ارثی می‌داند، و به تشخیص آوری از هویّت شیمیایی آن (که هرشی هم آن را تأیید کرد) و به کار واتسون و کریک در روشن‌کردن بنیان‌های ساختاری ناوردایی تکثیریابنده، باید بی‌چون‌وچرا به‌عنوان اساسی‌ترین کشفیّاتی نگریست که در زیست‌شناسی تاکنون روی داده است. برهمۀ اینها باید نظریّۀ تکامل گزینشی را افزود که توانست اهمیّت و قطعیّت خود را به‌سبب چنین کشفیّاتی بیاید.
ساختار DNA، و اینکه چگونه چنین ساختاری به توانایی خود آگاه می‌شود تا نسخه‌ای دقیق از توالی نوکلئوتیدی خود را، که یک ژن را مشخّص میکند، اجرا کند، ماشین شیمیایی که توالی نوکلئوتیدهای یک پاره DNA را به توالی‌ای از اسیدهای آمینه در یک پروتئین را ترجمه میکند، همۀ این واقعیّات و مفاهیم به‌تفصیل و به‌طرزی عالی به غیر‌متخصّصین ارائه شده است. در اینجا به یادآوری آنها به‌طور مشروح نمی‌پردازیم۳. گرتۀ زیر، که به‌طور نمادین فقط دو فرآیند تکثیر و ترجمه را نشان می‌دهد، برای بحث ما، به‌عنوان پایۀ آن، کفایت میکند:
از بالا به پایین:
دو توالی دوتایی یکسان (تکثیر)؛ دو توالی از نوکلئوتیدهای مکمّل (ترجمه)؛ توالی خطّی از رادیکال‌های آمینو – اسیدها (عبارت)؛ به‌خودپیچیدگی توالی خطّی اسیدهای آمینه
اوِّلین نکته‌ای که باید روشن شود، این است که “راز” تکثیرتغییرناپذیر DNA در درون خاصیّت مکمّلی شیمی فضایی مجتمع غیراشتراکی‌ای قرار دارد که دو رشتۀ به‌هم‌پیوسته در ملکول آن را می‌سازد. به‌این‌ترتیب می‌بینیم که اصل اساسی اجتماع‌پذیری فضاویژه، که توضیحی از خواص پروتئین‌ها در قائل‌شدن به فرق به‌دست می‌دهد، به‌نوبه‌خود در بنیان خواصّ تکثیرپذیری در DNA است.امّا در DNA ساختار توپولوژیکی مجتمع، بسیار ساده‌تر از همان ساختارها در مجتمع پروتئین‌هاست، به‌طوری‌که همین سادگی به مکانیک تکثیرپذیری امکان می‌دهد تا کار کند. ساختار شیمیایی فضایی یکی از دو رشته را درواقع توالی‌ای(پیاپی‌ای) از رادیکال‌هایی کاملاً معیّن میکند که آن را می‌سازد، و این کار درست به این دلیل که هریک از چهار رادیکال (به دلیل محدودیّت در شکل فضایی خود) تنها منفرداً با یکی از سه رادیکال می‌تواند بپیوندد. ازاینجا نتیجه می‌شود که :
۱- ساختار فضایی این مجتمع را می‌توان کاملاً با دو بعد نمایش داد، که از این دو یکی محدود است و در هر نقطۀ خود یک زوج نوکلئوتید دارد که یکی مکمّل دیگری است، درحالی‌که دیگری یک توالی دارد که می‌تواند به‌قوّه شمار نامحدودی از چنین زوج‌هایی داشته باشد؛
۲- با داشتن یکی از دو رشته(به‌دلخواه)،توالی مکمّل می‌تواند گام‌به‌گام با افزوده‌شدن پی‌درپی نوکلئوتیدها به آن تشکیل شود، درحالی‌که هریک ازآن‌ها را شریک فضایی‌اش، که ازپیش تعیین شده است،”انتخاب” میکند. به‌این‌ترتیب است که هریک از دو رشته ساختار رشتۀ مکمّل را به‌دیگری تحمیل میکند تا بتواند همۀ مجتمع را ازنو بسازد.
ساختار کلّی مولکول DNA از ساده‌ترین و محتمل‌ترین ساختار‌هایی است که یک ماکرومولکول می‌تواند بپذیرد که از راه بسپارش خطّی رادیکال‌های مشابه درست شده است: ساختار یک رشتۀ مارپیچی با دو عمل تقارن، یک انتقال و یک چرخش معیّن می‌شود. درنتیجه می‌توان آن را به‌دلیل نظم ساختاریش درمجموع، چون بلوری رشته‌ای دانست. امّا اگر ساختار ظریف آن را هم به‌حساب بیاوریم، می‌توانیم بگوییم که با بلوری غیرمتناوب سروکار داریم، زیراکه توالی زوج‌های پایه در اینجا مکرّر نیست.این نکته هم مهمّ است که بگوییم این توالی کاملاً “آزاد” است، به‌این‌معنی که هیچ گونه محدودیتّی را ساختار درمجموعۀ خود به آن تحمیل نکرده است، به‌طوری‌که آن می‌تواند با همۀ توالی‌های ممکن کنار بیاید.
چنانچه دیدیم تشکیل این ساختار را می‌توان با تشکیل یک بلور کاملاً مقایسه کرد. هر جزء توالی در هر یک از دو رشته مانند هستۀ بلوری است، که مولکول‌هایی را برمی‌گزیند و هدایت میکند که به‌خودی‌خود می‌آید تا به آن بپیوندد، به‌طوری‌که رشد بلور ممکن می‌شود. دو رشتۀ مکمّل که به‌طور مصنوعی از یکدیگر جدا بود، به‌خودی‌خود دوباره مجتمع خاصّ را می‌سازد، در حالی‌که هریک شریک خود را در میان هزاران‌هزار و یا میلیون‌ها توالی دیگر به‌تقریبی بی‌اشتباه برمی‌گزیند.
امّا رشد هریک از دو رشته تشکیل پیوند‌های اشتراکی را ایجاب میکند که نوکلئوتیدها را پی‌درپی به یکدیگر مرتبط میکند. این پیوندها نمی‌تواند به‌خودی‌خود تشکیل شود: به منبع پتانسیل شیمیایی و یک کاتالیزر نیاز است. منبع این پتانسیل در برخی از پیوندهاست که در خود نوکلئوتیدها حاضر است، امّا در جریان واکنش چگالش این پیوندها ازهم می‌گسلد. این واکنش را آنزیم DNA پلی‌مراز کاتالیزه میکند.این آنزیم دربرابر توالی‌ای که رشتۀ ازپیش‌موجود آن را مشخّص میکند “بی‌اعتنا” است.به‌علاوه، این مطلب به اثبات رسیده است که چگالش مونونوکلئوتیدهایی که کاتالیزورهای غیرآنزیمی آنها را فعّال کرده است، درعمل از راه جفت‌شدن به‌خودی‌خود آنها با پلی‌نوکلئوتیدی ازپیش‌موجود راهبری می‌شود۴. امّا مسلّم این است که هرچند آنزیم آن توالی را مشخّص نمی‌کند، امّا به‌دقّت در رونویسی مکمّل، یعنی به درستی انتقال اطّلاعات کمک میکند. آن‌چنان‌که تجربه نشان می‌دهد، این دقّت بسیار زیاد است، امّا چون این دقتّ به فرایندی میکروسکوپی مربوط است، نمی‌تواند مطلق باشد. به‌زودی به این نکتۀ مهم برمی‌گردیم .
* * * *
ترجمۀ کد
سازوکار ترجمۀ توالی نوکلئوتیدها به توالی اسیدهای آمینه در اصول خود بسیار پیچیده‌تر از سازوکار تکثیر است . فرایند تکثیر را، چنان‌که پیشتر دیدیم، می‌توان به‌طور قطعی با برهم‌کنش‌های فضاویژۀ مستقیم میان توالی‌ای پلی‌نوکلئوتیدی، که کار زهدان را میکند، و نوکلئوتیدهایی که می‌آیند تا به آن یپیوندند، توضیح داد. در مورد ترجمه هم، این برهم‌کنش‌های فضاویژۀ غیراشتراکی است که انتقال اطّلاعات را ممکن میکند. امّا این برهم‌کنش‌های راهبر چندین مرحلۀ پی‌درپی دارد که چندین جزء سازنده را وارد عمل میکند، که هر یک از آنها منحصراً شریک کاری مستقیم خود را می‌شناسد. آن اجزاء سازنده‌ای که در اوّل زنجیرۀ انتقال وارد عمل می‌شود، به‌کلّی از آنچه در سر دیگر زنجیره “می‌گذرد” بی‌خبر است. و اگرچه درست است که کد ژنتیک به زبان شیمی فضایی نوشته شده است، که هر حرفش ازتوالی‌ای درست شده است که سه نوکلئوتید(یک سه‌قلو) در DNA دارد،که هریک، یک اسیدآمینه (در میان بیست) را در پلی‌پپتید مشخّص میکند، امّا هیچ رابطۀ فضایی مستقیمی میان یک سه‌قلوی کد‌نویس و اسید آمینۀ کدشده وجود ندارد.
ازاینجا نتیجه‌ای بسیار مهم به‌دست می‌آید، یعنی اینکه این کد در زیست‌کره فراگیر است، از نظر شیمیایی کاملاً خودسر به نظر می‌آید، به این معنی که انتقال اطّلاعات می‌توانست به‌خوبی براساس قرارداد دیگری صورت گیرد۵. در این مورد جهش‌هایی را می‌شناسیم، که با تغییر ساختار برخی از اجزاء سازندۀ سازوکار ترجمه، سبب تغییراتی در تفسیر برخی از سه‌قلوها می‌شود، و درنتیجه اشتباهاتی(باتوجّه به قرارداد جاری) به زیان ارگانیسم به‌بار می‌آورد.
وجه کاملاً مکانیکی و حتّی “فنّی” فرایند ترجمه هم ارزش دارد تا ذکر شود. برهم‌کنش‌های پی‌درپی اجزاء سازندۀ مختلفی، که در هر مرحله وارد عمل می‌شود، تا به پلی‌پپتید درحال‌ساخت بیانجامد، جزء‌به‌جزء به سطح یک جزء سازنده(ریبوزوم) افزوده می‌شود، به‌طوری‌که این کار را می‌توان با ماشین‌افزاری مقایسه کرد که قطعۀ درحال‌ساخت را گام‌به‌گام با چرخ‌دنده‌های خود به‌پیش می‌برد؛ همه این فرایند فکر ما را، بیآنکه بتوانیم جلوی خود را بگیریم، متوجّه یک زنجیرۀ تولید در یک کارخانه ابزارسازی میکند.
این مکانیک دقیق میکروسکوپی سبب می‌شود تا فرایند ترجمه، نزد ارگانیسم‌های عادی درمجموع با اطمینان انجام شود. شاید اشتباهاتی وجود داشته باشد، امّا اشتباهات آنقدر کم پیش می‌آید که میانگین آماری‌ای از آنها دردست نداریم که بتوان از آن استفاده کرد. ازآنجایی‌که کد هیچ ابهامی ندارد(در ترجمۀ DNA به پروتئین)، از آن نتیجه می‌شود که توالی نوکلئوتیدها در پارۀ DNA، توالی اسیدهای آمینه در پلی پپتید متناظر را کاملاً معیّن میکند. و به‌علاوه، آنطورکه دیدیم (ژاک مونو: تصادف و ضرورت (هستی‌زایی مولکولی))، توالی پلی‌پپتیدی آن ساختار به‌هم پیحیده‌ای را کاملاً مشخّص میکند(در شرایط اوّلیّۀ عادی)،که پس از آنکه قوام پیدا کرد، آن را می‌پذیرد، درنتیجه “تفسیر” ساختاری، یعنی کارکردی، اطّلاعات ژنتیکی بی‌ابهام است، مستحکم است. هیچ افزایش تکمیلی اطّلاعات (به‌جز اطّلاعات ژنتیتکی) نه لازم است ونه به‌ظاهر ممکن، زیراکه سازوکار، آنطورکه آن را می‌شناسیم، جایی برای چنین کارهایی باقی نمی‌گذارد.و چون همۀ ساختارها وکارایی‌های ارگانیسم‌ها برایند ساختارها و فعّالیّت‌های پروتیئن‌های است که سازوکار را می‌سازد، پس باید این‌طور درنظر داشته باشیم، که ارگانیسم به‌تمامی بیان پس‌زایشی نهایی پیام ژنتیکی را دربر دارد.
برگشت‌ناپذیری ترجمه
و سرانجام باید این را هم افزود – و این نکته بسیار مهم است – که سازوکارترجمه به‌صراحت برگشت‌ناپذیر است. هرگز نه دیده شده، و نه حتّی می‌توان تصّورش را کرد که “اطّلاعات” در جهت عکس، یعنی از پروتئین به DNA منتقل شود. این شناخت بر مجموعه‌ای از مشاهدات آن‌چنان کامل و مطمئنی استوار است، و نتایجش به‌خصوص برای نظریّۀ تکامل امروز به‌قدری اهمیّت دارد، که باید به آن چون یکی از اصول اساسی زیست‌شناسی نوین نگریست. از اینجا این نتیجه به‌دست می‌آید که سازوکار ممکنی وجود ندارد که از راه آن ساختار و کارایی‌های یک پروتئین را بتوان تغییر داد، و این تغییرات، حتی جزئاً بتواند به نسل دیگری منتقل شود، مگر آنکه این تغییرات نتیجۀ تغییری در دستورهایی باشد که یک پاره از توالی DNA آنها را می‌نمایاند. و به‌عکس هیچ سازوکاری را نمی‌توان تصوّر کرد که از راه آن دستوری یا اطّلاعاتی دلخواه بتواند به DNA منتقل شود۶.
درنتیحه، همۀ این نظام به‌تمامی و کاملاً محافظه‌کار است، بسته بر روی خود است، و مطلقاً این توانایی را ندارد تا اطّلاعی، هرچه باشد، از دنیای بیرون به‌دست آورد.آن‌چنان‌که می‌بینیم، این نظام به‌دلیل خواّصش، به‌دلیل طرزکار ساعت میکروسکوپی‌اش،که روابطی میان DNA و پروتئین،میان ارگانیسم و محیط خود به‌طور یک‌طرفه برقرار میکند، هر تشریح “دیالکتیکی” را به چالش می‌کشد.این نظام در بنیاد خود دکارتی است و نه هگلی: سلّول به‌درستی یک ماشین است.
شاید این‌طور به‌نظر یرسد که این نظام به‌دلیل ساختار خودش باید با هر تغییری، با هر تکاملی، مخالف باشد.شکّی نیست که همین‌طور هم هست، و ما هم در همین جا به توضیح۷ واقعیّتی دست می‌یابیم که در حقیقت از خود تکامل بسیار متناقض‌تر است، یعنی به پایداری شگفت‌انگیز برخی از گونه‌ها که توانسته‌اند طی صدها میلیون سال تولیدمثل کنند، بیآنکه تغییراتی چشم‌گیر در آنها پدیدار شود.
* * * *
امّا فیزیک به ما می‌آموزد که هیچ موجودیّت میکروسکوپی‌ای نمی‌تواند از اختلالاتی از مرتبۀ کوانتومی بگریزد(مگر درصفر مطلق، آن حدّ دست‌نیافتنی)، که انباشت آنها، در درون یک نظام میکروسکوپی، به تغییری در ساختار، به‌آهستگی امّا به‌ناگزیر، نیانجامد.
موجودات زنده، باوجود دقتّی که دستگاه ازروی‌وسواس بر ترجمه اعمال میکند تا درستی آن را تضمین کند، از این قانون مستثنی نیستند.سالخوردگی و مرگ ارگانیسم‌های پرسلّولی را می‌توان ازاین راه جزئاً توضیح داد که اشتباهات تصادفی ترجمه روی هم انباشته می‌شود، به‌طوری‌که سبب تغییری به‌خصوص در برخی از اجزاء سازنده‌ای می‌شود که مسئولیّت درستی ترجمه را به‌عهده دارد، بر بسامد این اشتباهات می‌افزاید تا اندک‌اندک ساختار ارگانیسم ناگزیر تباه می‌شود۸.
اختلالات میکروسکوپی
سازوکار تکثیر هم نمی‌تواند از قوانین فیزیک، ازاختلال و ازحادثه بگریزد، بیآنکه قوانین فیزیک را نقض کند.برخی از این اختلالات سبب تغییراتی کموبیش پنهان در برخی از عناصر یک توالی می‌شود . اشتباهات رونویسی به‌دلیل وفاداری کورکورانۀ این سازوکار، ،صرف‌نظر از دیگر اختلالات، به‌طور خودکار دوباره رونویسی می‌شود. آنها هم با همان درستی به تغییری در توالی اسیدهای آمینه ترجمه می‌شود که در پلی پپتیدی است که متناظر با پاره‌ای از DNA است که در آن چنین جهشی روی می‌دهد. امّا همین‌که این پلی‌پپتید، که بخشی از آن تازه است، برخود پیچید، “اهمیّت” کارکردی این جهش آشکار می‌شود.
در میان پژوهش‌های نوین در زیست‌شناسی، برخی از چشم گیرترین آنها چه ازنظر روش، و چه آنهایی که بیشترین اهمیّت را دارد، آن چیزی است که آن را زیست‌شناسی ژنتیکی(بنزر،یانوفسکی، برنر و کریک) می‌نامیم.این پژوهش‌ها به‌ویژه امکان داد تا تحلیلی از انواع مختلف تغییرات تصادفی پنهان به‌دست دهیم که توالی‌ای از پلی‌نوکلئوتیدها در رشتۀ دوتایی DNA متحمل می‌شود. به‌این‌ترتیب توانستیم جهش‌های گوناگونی را شناسایی کنیم که به‌این علّت‌ها پدیدار شده است:
۱- جایگزنی یک زوج تنها از نوکلئوتید با زوج دیگر؛
۲- کم‌شدن یا افزوده‌شدن یک یا چند زوج از نوکلئوتیدها؛
۳- انوا ع مختلف “درهم‌ریختگی” که متن ژنتیکی را از راه وارونه‌کردن، تکرار، جابه‌جایی، و ادغام پاره‌هایی از توالی کموبیش دراز، تغییر می‌دهد۹.
می‌گوئیم که این تغییرات اتفاقی است، برحسب تصادف رخ داده است.و از آنجایی‌که این تغییرات تنها منشاء ممکن تغییرات متن ژنتیکی است، آنکه خود تنها حافظ ساختارهای توارثی ارگانیسم است، از آن الزاماً چنین نتیجه می‌شود که تصادف تنها در منشاء هر تازگی‌ای، هر آفرینشی در زیست‌کره است. تصادف محض، تنها تصادف، آزادی مطلق امّا کور،در بنیان بنای شگفت‌انگیز تکامل است: این مفهوم اساسی زیست‌شناسی امروز، دیگر فرضیّه‌ای در میان دیگر فرضیّات ممکن، و یا دست‌کم فرضیّاتی که تصّور آنها می‌رود، نیست.این فرضیّه تنها فرضیّه‌ای است که می‌توان تصوّر کرد، تنها فرضیّه‌ای است که سازگار با واقعّاتی است که از مشاهده وتجربه برمی‌خیزد. و هیچ نشانه‌ای وجود ندارد تا گمان کنیم(یا امیدوار باشیم) که باید، یا آنکه می‌توانیم، در فکر خود بازبینی کنیم.
این مفهوم، بیش از دیگر مفاهیم همۀ علوم، مفهومی است که به مرکزیّت انسان یورش می‌برد، بیش از هر چیز دیگر برای موجودات زنده، که بسیار هم فرجام‌شناخت‌اند، یعنی خود ما، به‌طور شهودی پذیرفتنی نیست. پس این مفهوم و یا بهتر بگوییم این شبح است که باید مرام‌های حیات‌گرا و جان‌گرا، به‌هر‌قیمتی که باشد، بیرون کنند.و این نکته هم بسیار اهمیّت دارد تا روشن کنیم که کلمۀ تصادف را به چه معنایی می‌توان به‌کار برد و به چه معنایی باید به‌کار برده شود، آنگاه که حرف از جهش است که منشاء تکامل است. محتوای مفهوم تصادف ساده نیست، و از این کلمه در موقعیّت‌های کاملاً متفاوت از یکدیگر استفاده می‌شود. بهتر است در این باره چند نمونه بیاوریم.
عدم‌قطعیّت عملی و عدم‌قطعیّت ذاتی
در بازی با تاس و یا در رولت این کلمه را به‌کار می‌بریم و از حساب احتمالات هم استفاده می‌کنیم تا نتیجه نهایی یک بازی را پیش‌بینی کنیم. امّا این دو بازی که مکانیکی محض است و ماکروسکوپی، تنها به این دلیل “تصادفی” است، چون درعمل ممکن نیست تا در پرتاب تاس و یا توپ کوچک رولت آن دقتّی را به‌کار بندیم که بر آن کفایت کند.مسلّم است که می‌توان مکانیکی در پرتاب بسیار دقیق تاس یا توپ را تصوّر کرد که بتواند بخش بزرگی از عدم‌قطعیّت در نتیجه را کاهش دهد. پس می‌گوییم که در بازی رولت عدم‌قطعیّت به عمل محض برمی‌گردد، ولی ذاتی نیست. به‌سادگی می‌توان دید که در نظریّۀ بسیاری ار پدیده‌ها، که در آنها از مفهوم تصادف و حساب احتمالات استفاده می‌کنیم، این استفاده به دلایل روش‌شناختی محض است.
امّا وضعیّت‌های دیگری هم وجود دارد که در آنها مفهوم تصادف، معنای ذاتی خود را می‌یابد، و دیگر به‌عمل مربوط نمی‌شود. این مورد را، برای مثال، می‌توانیم مورد “تصادف محض” بنامیم، یعنی موردی که نتیجۀ تقاطع دو زنجیرۀ علّی کاملاً مستقلّ از یکدیگر است. برای مثال فرض کنیم که دکتر دوپون را احضار می‌کنیم تا به عیادت فوری بیماری تازه برود، درحالی‌که درهمان زمان تعمیرکار دوبوا مشغول تعمیر فوری پشت‌بام ساختمانی در آن نزدیکی است. همین‌که دکتر دوپون از پای این عمارت رد می‌شود،تعمیرکار هم چکّش‌اش را از روی بی‌حواسی رها میکند. مسیر (جبری ) چکّش، مسیر عبور دکتر دوپون را قطع میکند، درنتیجه او هم درحال با فرقی شکافته می‌میرد. ما هم می‌گوییم که دکتر بداقبال بود .از چه کلمۀ دیگری می‌توانیم در مورد چنین حادثه‌ای استفاده کنیم،که آن را بنا بر طبیعتش نمی‌توان پیش‌بینی کرد؟ در اینجا باید تصادف را، تصادفی ذاتی بدانیم، که به دو رشته از رویدادهای کاملاً مستقلّ ازیکدیگر ملتصق است که برخوردشان با یکدیگر سبب این حادثه شده است.
امّا میان حوادثی هم که می‌تواند، یا می‌گذارد تا اشتباهی در تکثیر پیام ژنتیکی و نتایج کارکردیش پدیدار شود، استقلال کاملی وجود دارد. اثر کارکردی به ساختار پروتئین، به عمل پروتئینی که تغییر پیداکرده است، به برهم‌کنش‌هایی که موجب آنها شده است، به برهم‌کنش‌هایی که آنها را کاتالیزه میکند، بستگی دارد. همۀ این چیزها نه رابطه‌ای با خود حادثۀ جهش دارد، و نه با علّت‌های نردیک یا دور آن، هرچه بخواهد طبیعت این علّت‌ها باشد، جبری یا غیرجبری.
امِّا در مقیاسی میکروسکوپی، بازهم منشاء عدم‌قطعیّتی به‌مراتب ریشه‌دارتر وجود دارد که در درون ساختار کوانتومی خود مادّه است. امّا جهش، فی‌نفسه رویدادی میکروسکوپی، کوانتومی است که درنتیجه اصل عدم‌قطعیّت در مورد آن کاربرد دارد. چنین رویدادی را درنتیجه نمی‌توان بنا به طبیعتش ذاتاً پیش‌بینی کرد .
همان‌طور‌که می‌دانیم اصل عدم‌قطعیّت را برخی از بزرگ‌ترین فیزیک‌دانان کنونی هیچگاه تمام‌وکمال نپذیرفتند،ازآن میان اینشتین که می‌گفت نمی‌تواند قبول کند که “خدا تاس می‌ریزد”. برخی از مکاتب هم در آن مفهومی را می‌دیدند که تنها به عمل محض مربوط می‌شد، امّا ذاتی نبود. همۀ کوشش‌هایی که هدفش این بود تا نظریّۀکوانتومی را با ساختاری “ظریف‌تر” جایگزین کند، که در آنجا شاید این عدم‌قطعیّت از میان رفته باشد،به شکست انجامید، و به‌همین دلیل هم امروز شمار بسیار کمی از فیزیک‌دانان حاضراند قبول کنند که این اصل بتواند روزی از رشتۀ فیزیک برای همیشه حذف شود.
هرچه نتیجۀ این کار باشد، باید یادآوری کرد که حتّی اگر روزی باید اصل عدم‌قطعیّت کنار گذاشته شود، بازهم نمی‌توان علّت‌گرایی یک حهش در توالی DNA را - حتّی اگر به‌تمامی باشد -، و علّت‌گرایی تأثیرات کارکردی آن در سطح برهم‌کنش‌های پروتئین را، چیزی کمتر از “تصادف مطلق”، به معنایی دانست که در بالا با مثال تعمیرکار و دکتر دوپون تعریف کردیم. این رویداد درنتیجه در حوزۀ تصادف “ذاتی” باقی می‌ماند. مگر آنکه آشکارا به جهان لاپلاس باز گردیم، که در آنجا تصادف بنا به تعریف منتفی است، و در آن دکتر دوپون باید از همان روز اوّل به‌ضرب چکّش تعمیرکار دوبوا جان می‌داد.
تکامل: آفرینش مطلق و نه آشکارگی
بیاد داریم که برکسون در تکامل، بیان نیرویی آفریننده و مطلق را به این معنا می‌دید که نیرو به هیچ غایتی جز آفرینش درخود و برای خود نمی‌گراید. به این معنی او از بنیان با دیگر جان‌گرایان ( چه انگلس و تیار باشد و چه اثبات‌گرایان خوش‌بینی چون اسپنسر ) فرق دارد، که همگی در تکامل سیر شکوهمند برنامه‌ای را می‌دیدند که در چارچوب جهان نوشته شده است. برای آنها درنتیجه، تکامل به معنی آفرینش حقیقی نیست، بلکه منحصرا ً به معنی “آشکارگی” مقصود‌هایی است که تاکنون طبیعت ابراز نکرده است. درنتیجه این گرایش در رشد جنینی هم پیدایی‌ای را می‌بیند که از همان مرتبه است که در پیدایی‌ای که تکامل‌گرا است. براساس نظریّۀ نوین، مفهوم “آشکارگی” در رشد پس‌زایشی کاربرد دارد، و نه، به‌طور مسلّم، به پیدایی تکامل‌گرا. این پیدایی، درست به این دلیل که سرچشمه در چیزی دارد که ذاتاً نمی‌توان پیش‌بینی کرد، آفرینندۀ بدایع مطلق است. آیا این همگرایی ظاهری میان راههای متافیزیک برکسونی و راههای علم هم نتیجۀ یک تصادف محض است؟ شاید هم چنین نباشد: برکسون، هنرمند و شاعر، که ازقضا با علوم طبیعی زمان خود هم به‌خوبی آشنا بود، نمی‌توانست غناء خیره کنندۀ زیست‌کره را، گوناگونی اشکال و رفتاری که زیست‌کره سرشار از آن بود، در نیابد، آن چیزهایی که به‌نظر می‌رسد نشانی کموبیش مستقیم از آن سخاوت خلاّقی باشد که خشک‌نشدنی است، که از هر قیدی آزاد است.
امّا آنجا که برکسون آشکارترین دلیل را این می‌دید که خود تکامل“اصل حیات” است، زیست‌شناسی امروز، به‌عکس می‌پذیرد که همۀ خواصّ موجودات زنده برسازوکار بنیادی پایستگی ملکولی استوار است.ازنظر زیست‌شناسی جدید، تکامل به‌هیچ وجه خاصیتّی از موجودات زنده نیست، زیراکه منشاء آن در خود نقص‌های سازوکار پایستگی است، که خود امتیار منحصربه‌فرد همین سازوکار است. درنتیجه باید گفت که همان منشاء اختلال، همان منشاء “صدا”، که در نظام غیرزنده، یعنی در نظامی که تکثیریابنده نیست،که اندک‌اندک هر ساختاری را نابود خواهد کرد، منشاء تکامل در زیست‌کره است،و همۀ آزادی خلاّق آن را ممکن میکند؛ و این به سبب این ذخیرۀ تصادف است،که هم به صدا کر است و هم به موسیقی: یعنی ساختار تکثیریابنده DNA. پایان
————————————————————————————————-
۱٫ Cf. Popper : The Open Society and lts Enemies, Routledge, Londres
(1945).
2. V. Weisskopf, in Symmetry and Function in biological systems
at the macromolecular level, Engstrom and Strandberg Ed., Nobel
Symposium N• Il, p. 28, Wiley and Sons, New York (1969).
3- بنگرید به ضمائم ۲: ژاک مونو: تصادف و ضرورت (ضمائم)
۴٫ L. Orgel, Journal of Molecular Biology, 38, p. 381-393 (1968).
5- به این نکته در فصل هشتم باز می‌گردیم. بنگرید به: ژاک مونو: تصادف و ضرورت (مرزهای کنونی)
۶- (فقط در نسخۀ آلمانی):
۶٫ Einige Kritiker der französischen Ausgabe diese Buches (so z.B. Piaget) scheinen sich sehr gefreut zu haben, auf jüngste Beobachtungen verwiesen zu können, die – wie sie glauben- diese Feststellung hinfällig machen. Sie begründeten ihre Kritik mit Temins und Baltimores Entdeckung von Enzymen, die Operation der gewohnten, schon klassisch gewordenen Systeme umkehren können. Diese bedeutende Beobachtung verletzt indessen keineswegs den Grundsatz, dass die Übersetzung der Information aus der DNS (oder der RNS) in das Protein irreversibel ist. Die Autoren der Entdeckung (die sehr kompetente Molekularbiologen sind) haben natürlich eine derartige Behauptung nicht gemacht. Anm. d. Verf. Bei Durchsicht der Übersetzung.
به‌نظر می‌رسد که برخی از منتقیدین نسخۀ فرانسوی کتاب(ازآن‌جمله پیاژه)،از اینکه مطالعات اخیر این حرف ما را – آنطورکه خود گمان می‌کنند- بی‌اساس نشان می‌دهد، ابراز خوشحالی زیادی کرده باشند.آنها نقد خود را بر کشفیّات تمین و بالتی‌مور دربارۀ آنزیم استوار می‌دانند که بنابرآن می‌توان کار نظامهای عادّی را، که امروز آنها را کلاسیک می‌دانیم، وارونه کرد. این مطالعۀ ارزشمند به‌هیچ‌وجه این حکم را نقض نمی‌کند که ترجمۀ اطّلاعات از DNA (یا RNA) به پروتئین برگشت‌ناپذیر است.مؤلّفین این کشف (که خود زیست‌شناسان مولکولی بسیار خبره‌ای‌اند) مسلّمّاً چنین ادّعایی نکرده‌اند. یادداشت مؤلّف (ژاک مونو) بر مروری بر ترجمۀ آلمانی.
۷- بنگرید به توضیح جزئی آن در فصل هفتم: بنگرید به: ژاک مونو: تصادف و ضرورت (تکامل)
۸٫ Orgel, L.E., Proceedings of the National Academy of Science, 49, p. 517 (1963).
9- بنگرید به ضمائم ۲ : ژاک مونو: تصادف و ضرورت (ضمائم)
فهرست مطالب:
پیشگفتار (ص ۹) ؛ بنگرید به: ژاک مونو: تصادف و ضرورت
فصل اوّل: دربارۀ اشیاء غریب (ص ۱۷)؛ ژاک مونو: تصادف و ضرورت (دربارۀ اشیاء غریب)
فصل دوم: حیات‌گرایی و جان‌گرایی (ص ۳۹)؛ ژاک مونو: تصادف و ضرورت (حیات‌گرایی و جان‌گرایی)
فصل سوم: شیاطین ماکسول (ص ۶۵)؛ ژاک مونو: تصادف و ضرورت (شیاطین ماکسول)
فصل چهارم: سیبرنتیک میکروسکوپی (ص ۸۵)؛ ژاک مونو: تصادف و ضرورت (سیبرنتیک میکروسکوپی)
فصل پنجم: هستی‌زایی مولکولی (ص ۱۰۹)؛ ژاک مونو: تصادف و ضرورت (هستی‌زایی مولکولی)
فصل ششم: ناوردایی و اختلال (ص ۱۳۱)
فصل هفتم: تکامل (ص ۱۵۳)؛ ژاک مونو: تصادف و ضرورت (تکامل)
فصل هشتم: مرزهای کنونی (ص ۱۷۵)؛ ژاک مونو: تصادف و ضرورت (مرزهای کنونی)
فصل نهم: ملکوت و ظلمت (ص ۲۰۱)؛ژاک مونو: ملکوت و ظلمت
ضمایم (ص ۲۲۷): ۱- ساختار پروتئین؛ ۲- اسیدهای نوکلئیکی؛ ۳- کد ژنتیک؛ ۴- دربارۀ معنای اصل دوم ترمودینامیک؛ و یا: ژاک مونو: در بارۀ معنای اصل دوم ترمودینامیک؛ژاک مونو: تصادف و ضرورت (ضمائم)
(شمارۀ صفحه به نسخۀ فرانسوی برخطّ کتاب در نشانی ما باز می‌گردد)
* * * *
حسین نجفی‌زاده (نجفی زاده)، تهران، مردادماه ۱۳۹۳
—————————————————————————
Kurztitelaufnahme:
ژاک مونو: تصادف و ضرورت. فصل ششم. سوی، ۱۹۷۰، (نسخۀ فارسی)، www.najafizadeh.ir
Jacques Monod: Le hasard et la nécessité. Essai sur la philosophie naturelle de la biologie moderne : chapitre 6
———————————————————————————————-
Related Links
مانفرد آیگن: تصادف و ضرورت؛ هانس کونگ: سرآغاز همه چیز؛ لویی دوبروی: آیا فیزیک کوانتومی علّت‌ناگرا می‌ماند؟؛ نیلس بور: فیزیک اتمی و فلسفه؛ ژاک مونو: در بارۀ معنای اصل دوم ترمودینامیک؛ ژاک مونو: ملکوت و ظلمت؛ورنر هایزنبرگ: فیزیک و فلسفه (تاریخچۀ نظریّۀ کوانتومی)؛ ژاک مونو: تصادف و ضرورت؛ ورنر هایزنبرگ: جزء و کلّ؛
———————————————————-
© انتشار برگردان فارسی Jacques Monod: le hasard et la nécessité : Invariance et Perturbations. ژاک مونو: تصادف و ضرورت (ناوردایی و اختلال). حسین نجفی‌زاده (نجفی زاده)، به سیاقی که در این وبگاه آمده، بدون اجازۀ کتبی از www.najafizadeh.ir ممنوع است.
© Copyright 2014 by www.najafizadeh.ir All Rights Reserved
