پرسش ۲
آیا شکلی ساده از حیات واقعاً ساده است؟
بدن انسان یکی از پیچیدهترین ساختارها در عالَم است. حدود ۱۰۰ تریلیون سلول کوچک در انواع مختلف آن را تشکیل میدهند؛ سلول استخوان، سلول خون و سلول مغز تنها چند نوع از آنهاست.7 در واقع بیش از ۲۰۰ نوع سلول مختلف در بدن انسان وجود دارد.8
با وجود تنوع شگرف در شکل و عملکرد سلولها، سلولها شبکهای یکپارچه را تشکیل میدهند. در مقایسه با آن، ساختار اینترنت با میلیونها کامپیوتر و کابلهای با سرعت انتقال بالا، بسیار بدوی و ناشیانه است. هیچ یک از اختراعات فنی بشر با سیستم فوقالعادهٔ حتی ابتداییترین سلول نیز برابری نمیکند. سلولهای تشکیلدهندهٔ بدن انسان چگونه به وجود آمدهاند؟
بسیاری از محققان چه نظراتی دادهاند؟ تمامی سلولها به دو گروه اصلی تقسیم میشوند. گروه اول سلولهای یوکاریوتی نامیده میشوند، سلولهایی با هستهٔ مشخص، مثل سلولهای بدن انسان، حیوانات یا گیاهان. گروه دوم سلولهای پروکاریوتی هستند، سلولهایی که هستهٔ مشخصی ندارند، مثل باکتریها. از آنجا که پروکاریوتها به نسبت سادهتر از یوکاریوتها هستند، بسیاری بر این باورند که سلولهای حیوانات و گیاهان، تکاملیافتهٔ باکتریها هستند.
معمولاً این تئوری آموزش داده میشود که میلیونها سال پیش پروکاریوتها، سلولهایی که ساده قلمداد میشوند، سلولهای دیگری را بلعیدند اما آن را هضم نکردند. در کنار آن طبیعتِ غیرهوشمند، تغییراتی اساسی در سلول بلعیدهشده 9 *
صورت داد تا آنها را با محیط جدید سازگار کند و در عین حال راهی پیدا کرد تا پس از همانندسازیِ سلول میزبان، سلولهای بلعیدهشده نیز در دل آنها جای گیرند.کتاب مقدّس چه میگوید؟ کتاب مقدّس میگوید که حیات بر زمین حاصل ذهنی هوشمند است. به این منطق روشن و شفاف کتاب مقدّس توجه کنید: «البته هر خانهای به دست کسی ساخته میشود، اما سازندهٔ همه چیز خداست.» (عبرانیان ۳:۴) آیهٔ دیگری در کتاب مقدّس میگوید: «ای خداوند، کارهای تو چه بسیار است! آنها را جملگی به حکمت خویش به عمل آوردهای! زمین از مخلوقات تو آکنده است! . . . مملو است از جُنبندگان بیشمار، از جانداران بزرگ و کوچک!»—مزمور ۱۰۴:۲۴، ۲۵.
شواهد نشانگر چیست؟ پیشرفتِ علم میکروبشناسی این امکان را فراهم ساخته است که به داخل سادهترین پروکاریوتها نظری بیندازیم. محققان و نظریهپردازان تکامل بر این باورند که قاعدتاً اولین سلولهای زنده باید همانند سلولهای پروکاریوتی امروزی بوده باشند.10
اگر تئوری تکامل درست باشد باید بتواند توضیحی معقول برای به وجود آمدن خودبهخودِ اولین سلولِ به اصطلاح ساده، ارائه دهد. از طرف دیگر اگر حیات آفریده شده است باید شواهدی مبنی بر وجود طراحی مبتکر و هوشمند، حتی برای کوچکترین جانداران وجود داشته باشد. حال گشتوگذاری در درون یک سلول پروکاریوتی خواهیم داشت. بجاست در این سفر از خود بپرسید، آیا ممکن است این سلول خودبهخود و تصادفی به وجود آمده باشد؟
دیوار محافظ سلول
برای سفر به درون سلول پروکاریوتی باید خیلی کوچک شوید، چیزی حدود صدها برابر کوچکتر از نقطهٔ آخر این جمله. ورود به سلول آسان نیست، چون مثل دیوار آجری و محکم یک کارخانه، غشایی محکم و در عین حال انعطافپذیر اطراف آن را احاطه کرده است. حدود ۱۰٬۰۰۰ لایه از غشای سلول ضخامتی همچون یک ورق کاغذ دارد. البته غشای سلول بسیار پیشرفتهتر و پیچیدهتر از دیواری آجری است.
مثل دیوار یک کارخانه، غشای سلول آن را از صدمات احتمالی پیرامونش محافظت میکند. اما غشای سلول میتواند به اصطلاح تنفس کند، به این معنی که مولکولهای کوچکی مثل اکسیژن میتوانند به آن وارد و از آن خارج شوند. مولکولهای پیچیدهتر چطور؟ غشا، نفوذپذیری انتخابی دارد و اجازه نمیدهد آن دسته از مولکولهای پیچیده که میتوانند خطری برای سلول داشته باشند، وارد شوند و در عین حال اجازه نمیدهد مولکولهای مفید نیز از آن خارج شوند. غشای سلول چگونه چنین قابلیتی دارد؟
در یک کارخانه نگهبانان محصولاتی را که از دروازهها وارد و خارج میشوند، کنترل میکنند. مشابهاً در غشای سلول پروتئینهایی قرار دارند که برای سلول کار دروازه و نگهبان را انجام میدهند.
برخی از پروتئینها در غشای سلول لولهمانند هستند و فقط اجازهٔ ورود و خروج مولکولهای خاصّی را میدهند (۱). برخی پروتئینها نیز از یک طرف غشای سلول بازند و از طرف دیگر بسته (۲). یک طرف آنها فرمی خاص دارد که میتواند موادی مشخص را در خود جای دهد یا به اصطلاح بارگیری کند (۳). وقتی ماده بارگیری شد، طرف دیگر پروتئین باز میشود و ماده از غشا عبور میکند (۴). حتی در سطح کوچکترین سلولها نیز تمامی این عملکردها صورت میگیرد.
داخل کارخانه
تصوّر کنید که اجازهٔ عبور از نگهبانی را داشتهاید و حال درون سلول هستید. درون پروکاریوتها، حاوی مایعی است که از آب، انواع نمک، مواد مغذی و مواد دیگر تشکیل شده است. سلول با استفاده از این مواد اولیه محصول مورد نیاز را تولید میکند. روند تولید محصول با نظم و ترتیب انجام میشود. مانند کارخانهای با عملکرد بهینه، سلول هزاران واکنش شیمیایی را تنظیم میکند تا به ترتیبی خاص و هماهنگ با برنامه و زمانبندی انجام شود.
سلول بهخصوص زمان زیادی را صرف تولید پروتئین میکند. چطور؟ ابتدا ۲۰ نوع واحد ساختمانی به نام آمینواسید میسازد. این واحدهای سازنده به دستگاههای
خودکار پروتئینساز به نام ریبوزوم (۵) تحویل داده میشوند. ریبوزومها آمینواسیدها را به ترتیبی دقیق به یکدیگر متصل میکنند و پروتئینی خاص تولید میکنند. همان طور که معمولاً کار در یک کارخانه با یک برنامهٔ کامپیوتری مرکزی کنترل میشود، بسیاری از عملکردهای سلول نیز از طریق دستورالعملهایی کنترل میشود که در مولکولی به نام DNA (۶) کدگذاری شده است. ریبوزوم از DNA نسخهای از دستورالعملها (۷) با جزئیات دریافت میکند که در آن مشخص میشود که چه نوع پروتئینی و چگونه تولید شود.آنچه حین ساخته شدن پروتئین روی میدهد بسیار شگفتانگیز است! هر پروتئین تا میشود و ساختار سه بعدی خاصّی به خود میگیرد (۸). فرم و شکل هر پروتئین تعیینکنندهٔ عملکرد خاص آن است. * خط تولید موتور یک خودرو را مجسم کنید که با نصب و اتصال قطعات به هم موتور ساخته میشود. برای این که موتور بهخوبی کار کند هر قطعه باید دقیق و درست ساخته شده باشد. مشابهاً اگر هر پروتئین با دقت ساخته و درست تا نشده باشد، نمیتواند وظیفهٔ خود را بهخوبی انجام دهد و حتی ممکن است به سلول آسیب رساند.
حال چگونه پروتئین از محل تولیدش به مقصد، یعنی جایی که به آن نیاز است، منتقل میشود؟ هر پروتئینی که در سلول ساخته میشود حاوی آدرسی است و به این ترتیب به مقصدش انتقال مییابد. با این که هر دقیقه هزاران پروتئین ساخته و منتقل میشوند، هر کدام به مقصد درست میرسد.
چرا این مطالب اهمیت دارد؟ مولکولهای پیچیده در سادهترین شکل حیات، به تنهایی قادر به تکثیر نیستند. این مولکولها بیرون از سلول میشکنند و در داخل سلول هم نمیتوانند بدون کمک دیگر مولکولهای پیچیده تکثیر شوند. برای مثال، برای به وجود آمدن نوعی مولکولِ حاویِ انرژی بهنام آدنوزینتریفسفات (ATP) نیاز به آنزیم است، از سوی دیگر برای تولید آنزیمها انرژی ATP نیاز است. مشابهاً برای تولید آنزیمها نیاز به DNA است (در بخش ۳ این مولکول بررسی میشود) اما از سوی دیگر برای ساختن DNA نیاز به آنزیم است. همچنین پروتئینها تنها میتوانند در سلول ساخته شوند، اما برای ساخت سلول نیز نیاز به پروتئین است. *
13 این میکروبشناس میگوید: «برای کارکرد یک سلول زنده، فرایندهای بسیار پیچیدهای لازم است، طوری که محال به نظر میرسد همهٔ آنها همزمان و تصادفی ایجاد شده باشد.»14
رادو پوپا، میکروبشناس با گزارش کتاب مقدّس در مورد آفرینش موافق نیست. با این همه در سال ۲۰۰۴ این پرسش را مطرح کرد: «چگونه ممکن است حیات را طبیعت به وجود آورده باشد، در حالی که ما با ایجاد شرایط کنترلشده در آزمایشگاه نتوانستهایم آن را به وجود آوریم؟»شما چه فکر میکنید؟ در نظریهٔ تکامل تلاش بر این است که بدون اشاره به دخالت الٰهی، توضیحی برای منشأ حیات بر زمین یافت شود. با این حال، هر چه یافتههای دانشمندان در مورد حیات بیشتر میشود، احتمال این که حیات خودبهخود و تصادفی به وجود آمده باشد کمتر به نظر میرسد. برای چشمپوشی از این معما، برخی دانشمندانی که به تکامل معتقدند، تئوری تکامل و به وجود آمدن حیات بر زمین را دو موضوع مجزا میشمارند. اما آیا واقعاً این معقول و منطقی است؟
نظریهٔ تکامل بر این تصوّر استوار است که بر اثر یک سریِ بسیار طولانی از اتفاقاتِ تصادفیِ خوب و مساعد حیات بر زمین به وجود آمده است. افزون بر این، گفته میشود یک سری رویدادهای تصادفی دیگر باعث به وجود آمدن تنوع شگرف و پیچیدگی موجودات زنده شده است. اما اگر پایه و اساس این تئوری تنها بر حدس و گمان استوار است، در مورد دیگر نظریهپردازیها و تئوریهایی که بر آن بنا شده چه میتوان گفت؟ همان طور که آسمانخراشی بدون زیربنا فرو میریزد، هر نظریهای در مورد تکاملِ موجودات که نتواند توضیحی برای منشأ حیات بدهد، قابل اطمینان نیست و فرو میریزد.
با توجه به آنچه به اختصار بررسی شد شما از ساختار و عملکرد یک سلول به اصطلاح ساده، به چه نتیجهای رسیدید؟ آیا حاصل رویدادهای تصادفی بسیار است یا حاصل کار طراحی مبتکر؟ اگر هنوز از پاسخ این پرسش اطمینان ندارید، بیایید نظری به «سیستم عامل» یا برنامهٔ اصلی سلول بیندازیم که عملکرد تمام سلولها را کنترل میکند.