مروری بر کتاب رویدادهای برجسته در تاریخ زیست شناسی سرآغاز حیات تا اپی ژنتیک 

 

اولین صفحه در تاریخ بیولوژی بدون شک زمانی نوشته شدکه پیشینیان بی‌سواد بشر آگاهانه بین اشیاء زنده و غیر زنده تمایز قائل شدند. سپس آن‌ها شباهت‌ها و تفاوت‌های بین موجودات زنده در محیط زندگی خود را هنگام شکار و جمع آوری غذا، حداقل در سطح ظاهری تشخیص می‌دادند.

در طول تدارک حیوانات برای یک وعده غذایی، ساختار اندام‌های داخلی آن‌ها آشکار شد، اما دلایل کمی وجود دارد تا بتوان گفت شناخت اختلاف بین حیوانات از کنجکاوی فکری شکارچیان برانگیخته شده است.

موضوع بسیار با اهمیت دیگر در زندگی نیاکان ما، وجود نیروهای ماوراء الطبیعه بود که شانس بقای آن‌ها را افزایش می‌داد و آن‌ها را با خوش شانسی و فرزنددار شدن پاداش می‌داد؛ در حالی که با محروم کردن از منابع غذایی و تحمیل بیماری مجازات می‌کرد. آن‌ها امیدوار بودند كه این پاداش و مجازات‌ها بتواند تحت تأثیر فداكاری انسان و حیوان قرار گیرد.

حدود دوازده هزار سال پیش، بشر با پرورش گیاهان برای تأمین غذا و اهلی کردن حیوانات، به ویژه سگ برای کمک و همراهی آن‌ها، کنترل بیشتری بر محیط زندگی خود پیدا کرد.

اولین شاگردان درس بیولوژی شفا دهندگان بودندکه به عناوین مختلف به عنوان پزشک‌ جادوگر یا شمن‌؛ متخصصان بومی درمان بیماری‌ها شناخته می‌شدند.

شیوه درمان آن‌ها مبتنی بر ترکیبی از داروهای گیاهی و دعا به نیروهای ماوراء الطبیعه همراه با اقدامات درمانی بود که با تجربه  نه مطالعه سیستماتیک به دست آورده بودند.

از بزرگترین و نخستین محققان در زمینه موجودات زنده، ارسطو (384–322 سال پیش از میلاد) بود که به طور سیستماتیک جانوران و گیاهان و خصوصیات آن‌ها را مورد بررسی قرار داد و آن‌ها را بر اساس مشاهدات دقیق، استدلال و تفسیر، بدون توضیحات ماوراء طبیعی طبقه‌بندی کرد و دانش خود را در چهار کتاب به اشتراک گذاشت.

در اواخر قرن هفدهم، لیوون ‌هوک که یک تاجر پارچه آموزش دیده بود، به عنوان یک لنزتراش آماتور خودآموخته کار می‌کرد.

وی که الفبای نوشتاری‌اش در انجمن‌های علمی اروپا به تنها به زبان هلندی بود، یک دنیای میکروسکوپی ناشناخته را کشف کرد که در آن موجودات زنده‌ای مشاهده نمود که نه گیاه بودند و نه جانور.

در دهه 1830  اشنایدر و شوان با استفاده از میکروسکوپ سلول را به عنوان واحد ساختاری و عملکردی پایة حیات همه انواع حیات اعم از گیاهی و جانوری معرفی کردند، همانطور که واحد اصلی در دانش شیمی، اتم است.

تا پیش از قرن نوزدهم، مطالعه موجودات زنده؛ که در آن زمان تاریخ طبیعی نامیده می‌شد، در وهله اول بر تنوع و طبقه‌بندی گیاهان و جانوران و همچنین بر آناتومی و فیزیولوژی جانوران متمرکز بود

این طبیعت‌شناسان به جای روش‌های تجربی در مطالعه از روش مشاهده‌ای استفاده می‌کردند. این روش در قرن نوزدهم، دورانی که زمینه ظهور انفجاری از مطالعات سیستماتیک موجودات زنده و توصیف نحوه عملکرد آن‌ها فراهم شد، به طرز چشمگیری تغییر کرد.

علوم طبیعی با علم زیست شناسی جدید جایگزین گردید. پیشرفت‌ علم شیمی آلی در مطالعه شیمی موجودات زنده توسط پیشگامان بیوشیمی مانند کلود برنارد بکار برده شد. این مطالعات تا به امروز با سرعتی روزافزون ادامه دارد.

شاید بتوان گفت مهمترین یافته‌های زیست شناسی در دهه بین 1859 و 1868 اتفاق افتاده است. در سال 1859، چارلز داروین نظریه خود را در زمینه انتخاب طبیعی؛ مبنای تکامل، ارائه کرد.

تکامل، که اکنون موضوع اصلی در زیست شناسی است، برای درک و توضیح یگانگی و تنوع موجودات زنده استفاده می‌شود.

کتاب منشأ گونه‌های داروین با استفاده از انتخاب طبیعی در دنیای علم غوغایی به پا کرد اما نتایج مطالعات گرگور مندل، کشیش ناشناس اهل جمهوری چک، درباره خصوصیات گیاه نخود فرنگی که در باغ یک صومعه انجام داده بود، به سختی درک گردید. بیش از سه دهه بعد، مقاله مندل دوباره بازخوانی شد و به عنوان پایه علم ژنتیک جدید مطرح گردید.

همچنین این مقاله مبنای جهش‌هایی که منجر به انتخاب طبیعی می‌شوند، را توضیح می‌داد. این مسئله‌ باعث آشفتگی داروین و پیروانش شده و نظریه تکامل وی را به چالش کشید.

از زمان‌های بسیار قدیم، اعتقاد بر این بود که موجودات زنده از منابع غیر زنده، یعنی توسط زایش خودبخودی به وجود می‌ آیند. در یک آزمایش ساده اما ظریف، لوئیس پاستور شواهد قانع کننده‌ای مبنی بر ایجاد موجودات زنده از اشکال حیاتی پیشین ارائه داد. اما هنوز این سوال بی پاسخ باقی مانده است: منشاء اولیه حیات چه چیزی بوده است؟

از مهمترین مطالعات انجام شده در قرن بیستم و حتی امروز، مطالعاتی است که سعی در درک نقش تک تک اجزای سلول و سهم هر کدام از آن‌ها در عملکرد سلول دارند.

جیمز واتسون و فرانسیس کریک با تعیین ساختار DNA در سال 1953 انقلابی در تحقیقات بیولوژی به پا کردند که همچنان برای عمومِ علاقمند به دانش هیجان برانگیز است. تحقیقات بعدی بر چگونگی عملکرد ژن‌ها از طریق DNA متمرکز شد که به عنوان پایه مولکولی وراثت، سنتز پروتئین‌ها را هدایت کرده و بر سلامتی ما موثر است. دستکاری DNA و ظهور بیوتکنولوژی، ابزارهای جدید و ارزشمندی فراهم کرد تا به تولید و اصلاح داروهای جدید، گیاهان و حیوانات مورد استفاده بپردازیم.

بر خلاف ارسطو، که به همه دانش روز خود علاقه‌مند بود و سعی در درک آن‌ها داشت، مطالعه زیست شناسی در اواخر قرن نوزدهم به طور فزاینده‌ای جزیی‌تر، متنوع‌تر و تخصصی‌تر شد، زیرشاخه‌ها و متخصصان آموزش دیده حرفه‌ای از آن سربرآوردند که تاکید بیشتری بر انجام فعالانه آزمایشات داشتند.

دوره‌ها و دانشکده‌های زیست شناسی عمومی یا جانورشناسی / گیاه شناسی به دپارتمان‌های بیوشیمی، زیست شناسی سلولی و مولکولی، آناتومی و فیزیولوژی، میکروبیولوژی، زیست شناسی تکاملی، ژنتیک و اکولوژی گسترش یافت. رویدادهای برجسته در هر یک از این رشته‌های تخصصی در این کتاب یافت می‌شود.

هدف ما از نوشتن این کتاب ارائه بینشی از 250 واقعه مهم در زیست شناسی به روشی خوانا و لذت بخش است. هر موضوع به گونه‌ای در  نظر گرفته شده تا به راحتی برای همه خوانندگان قابل درک باشد، در حالی که اطلاعات و بینش جدیدی برای افراد آکادمیک فراهم می‌کند.

در فضای محدود به چند پاراگراف، ما با ارائه اطلاعات اولیه ضروری، بدون اینکه خواننده را از طریق بحث‌ها و توضیحات کاملاً تخصصی تحت فشار قرار دهیم، زمینه را برای درک بهتر آن رویداد برجسته آماده می‌کنیم.

به طور خلاصه، هر کدام از موضوعات که از نظر زمان وقوع مرتب شده‌اند، از نظر علمی کاملاً معتبر بوده، در عین حال قابل دسترسی و جذاب‌اند، و اینکه موضوعات می‌توانند به صورت جداگانه و یا به ترتیب دلخواه خوانده شوند.

اطمینان داریم که شما کاستی‌ها را درک خواهید کرد، به عنوان مثال تاریخ اختصاص داده شده به برخی از وقایع کاملاً دقیق نیست چراکه متخصصان همیشه در مورد تاریخ یک موضوع یا رویداد یا حتی محقق نسبت داده شده به آن رویداد، اتفاق نظر ندارند.

از آنجا که بیشتر کتاب‌های درسی زیست شناسی در سطح دانشگاه بیش از 1000 صفحه دارند، دلیل ما برای انتخاب تنها 250 رویداد برجسته چیست؟ اولین و مهمترین دلیل این است که هر رویداد برجسته باید طی صدها سال و شاید حتی تا به امروز، پیشرفت علمی قابل توجهی داشته باشد.

برخی از این رویدادها به تدریج بر اساس یافته‌های قبلی شکل گرفته و گسترش یافته‌اند و به راحتی توسط دانشمندان هم عصر خود پذیرفته شده‌اند.

برخی دیگر، به ویژه آن‌هایی که ماهیت انقلابی داشتند تغییر پارادایمی که توسط فیلسوف و دانشمند، توماس کوهن توصیف شده است –به طور قابل توجهی از ”حقیقت“ پذیرفته شدة آن زمان به دور بودند، بنابراین اغلب به شکلی ناخوشایند با طعنه و تمسخر، به باد انتقاد گرفته شده و حتی با روش‌های خصمانه با آن‌ها برخورد می‌شد.

برخلاف تصورات عقلانی و عینی خود دانشمندان، با گذشت زمان برخی از محققان به دلایل سیاسی، فلسفی، اقتصادی یا مذهبی در برابر ایده‌های جدید و بدیع مقاومت کرده و آن را رد می‌کنند، زیرا چنین عقایدی مغایر با سنت ریشه دار و اعتقادات آن‌ها، یا به طور ساده به دلیل جهل بی پیرایه آنهاست.

با این حال، به محض آنکه شواهد انکار ناپذیری ارائه شد، جامعه علمی تصحیح اشتباه جالینوس در مورد بدن انسان توسط آندریاس وسالیوس را پذیرفت، اشتباهی که تقریباً 1500 سال بدون هیچگونه سوال به دانشجویان پزشکی آموزش داده می‌شد.

رابرت کخ اثبات کرد علت بیماری‌های عفونی، میکروب‌ها – و نه نیروهای ماوراء الطبیعه یا ”هوای بد“ – هستند، این مطلب پیروزی دیگری برای روش علمی محسوب می‌شد چراکه انقلابی در علم پزشکی ایجاد کرد.

برخی از بزرگترین دانشمندان، صرف نظر از رشته اصلی خود، در علوم زیستی به اکتشافات بزرگی دست یافتند. در این کتاب کشفیات خاص آن‌ها برجسته می‌شود و در صورت مناسب و جالب بودن، از این دانشمندان شرح حالی ارائه می‌شود.

ایوان پاولف، برنده جایزه نوبل فیزیولوژی و دانشمند مشهور بین المللی را در نظر بگیرید؛ وی تحریک روانی و عملکرد هضم غذا را با هم مرتبط کرد و علیرغم دیدگاه‌های منفی صریحش در مورد کمونیسم در دهه‌های 1920 و 1930، رژیم شوروی با او مدارا نمود.

یا اتو لووی، که شواهد قانع کننده‌ای از انتقال دهنده‌های عصبی شیمیایی ارائه داد، پس از حمله ارتش نازی، از پول جایزه نوبل خود برای خروج از اتریش استفاده کرد. سرانجام، باید اعتراف کنیم که چند رویداد به دلیل این که داستان جالبی در پس پرده آن‌ها بود در این کتاب گنجانده شده‌اند و گمان می‌کنیم همه ما به یک داستان جذاب علاقمند باشیم.

رویدادهایی که در این کتاب شرح داده شده جمله ایزاک نیوتن را انعکاس می‌دهند: ”اگر فاصله دورتری را دیده‌ام با ایستادن بر شانه‌های غول‌ها بوده است  . استعاره ای از کشف حقیقت بر پایه اکتشافات پیشین.

سعی ما بر این بوده است که اهمیت یافته‌ها یا مفاهیم در زیست شناسی را از منظر تاریخی توضیح دهیم و بر تأثیری که این یافته‌ها بر محققان بعدی و تفکرات امروزی ما داشته است، تأکید کنیم.

امید بر این است که خوانندگان پس از مطالعه این کتاب به بینشی دست یابند که قدردان دنیای زندة پیرامون خود باشند.