ژن‌های جدید از کجا می‌آیند؟

ماهی‌هایی که در آب‌های زیرصفردرجه زندگی می‌کنند دارای پروتئین‌هایی هستند که نقش ضدیخ را دارد. فرض کنید سه گونه‌ی متفاوت از ماهی‌های دارای ضدیخ داشته باشیم. دو حالت متفاوت را در نظر بگیریم.

حالت نخست:
اگر سه پروتئین ضدیخ یافت‌شده در بدن ماهی‌ها ساختارهای متفاوتی داشته باشند در تبیین خاستگاه این سه پروتئین با یک دو راهی مواجه هستیم.
الف. ممکن است که سه ژن متفاوت، که ریشه در یک ژن مشترک نیایی داشته‌اند، به مرور زمان آنقدر تغییر کرده باشند که اکنون سه پروتئین ضدیخ متفاوت اما با کارکرد مشابه را تولید کنند.
ب. همچنین ممکن است با تکامل همگرا مواجه باشیم به این معنا که به‌طور مستقل، سه ژن متفاوت با سه منشاء متفاوت با کارکردهایی مشابه تکامل یافته باشد. (همانطور که پژواک‌یابی در دولفین‌ها و خفاش‌ها محصول تکامل همگراست.)

از معماهایی که هر روزه متخصصان رده‌بندی با آن مواجه‌اند همین است که دریابند آیا وقتی ژن‌ها، پروتئین‌ها، و خصیصه‌هایی با کارکرد مشابه را در چند گونه رصد می‌کنیم باید در جستجوی ریشه‌های مشترکی برای آنها، و به دنبال رصد کردن آن خصیصه در نیای مشترکی باشیم، یا باید وارد تبیین‌های موسوم به تکامل همگرا شویم. زیست‌شناسان با این دسته از معضلات آشنا هستند.

حالت دوم:
اما آنچه به تازگی در نشریه‌ی زیست‌شناسی مولکولی و تکامل منتشر شده و به تغییر نگرش مهمی می‌انجامد به حالت دوم مربوط می‌شود. در حالت دوم سه پروتئین ضدیخی که در بدن سه گونه یافت شده به لحاظ ساختاری مشابه است. تا کنون در چنین مواردی خیلی سریع اینگونه نتیجه می‌گرفتیم که این پروتئین حداقل از آخرین نیای مشترک سه گونه وجود داشته زیرا احتمال اینکه به نحوی مستقل سه ژن مشابه، با کارکرد تقریباً یکسان، سه بار به نحوی مشابه و مستقل تکامل یافته باشد بسیار پایین است. (رخداد این پدیده به سان آن است که به نحوی مستقل، سه بار رادیوهای مشابه و بدون آگاهی مختراعان از اختراع یکدیگر، اختراع شده باشند.)

پژوهش جدید از این لحاظ عجیب است که نشان می‌دهد با اینکه ساختار ژن‌های تولیدکننده‌ی این پروتئین در سه گونه‌ی ماهی بسیار مشابه است اما این شباهت برآمده از نیای مشترکی نیست و هر کدام جداگانه ایجاد شده‌اند. (به سان آنکه سه رادیوی مشابه بیابیم و متوجه شویم سه مخترع هیچ اطلاعی از کار یکدیگر نداشته‌اند و به نحوی مجزا رادیوها را اختراع کرده‌اند!)

مسأله دقیقاً چیست؟
این ژن‌های مشابه، اگر از نیای مشترکی به ارث نرسیده‌اند پس از کجا آمده‌اند؟ چطور می‌توان پدیده‌ای تا این حد عجیب را تبیین کرد؟ هرچند در مقاله تبیینی برای آن عرضه شده، اما حتی اگر تبیین مورداشاره در آینده نقد شده و کنار نهاده شود، باز هم صرف آگاهی از خود این پدیده معضل بزرگی را پیشِ روی روش‌شناسی تکامل و سیستماتیک قرار می‌دهد زیرا دیگر نمی‌توان مانند گذشته با صرف ردیابی شباهت‌های ژنتیکی برای دو خصیصه، برآمدن آنها از یک نیای مشترک را نتیجه گرفت.
اما تبیین عرضه‌شده چیست؟
شاید ژن‌های جدید آنگونه که می‌پنداریم جدید نیستند. یافته‌های این پژوهش نشان می‌دهد که ژن‌های جدید می‌توانند با استفاده‌ی مجدد از قطعات ژن‌های اجدادیِ غیرکارکردی تشکیل شوند. (به عبارتی مانند آن می‌ماند که هر سه مخترع رادیو به سراغ برخی متون کهن‌تر رفته باشند و رمز و راز ساخت رادیو را آموخته باشند و با توجه به امکانات و نیازهای موجود در عمل آن را پیاده کنند.)

بخش‌های زیادی از ژنوم موجودات زنده غیرکارکردی است به این معنا که به پروتئینی ترجمه نمی‌شود که آن پروتئین کارکرد خاصی داشته باشد (و به همین دلیل گاهی به آن «دی.ان.ای آشغال» نیز گفته می‌شود که حالا مشخص است آشغال نامیدن آن نیز بی‌وجه است). بخش‌هایی نیز به شبه‌ژن موسوم است: ژن‌هایی که در گذشته‌های دور کارکردهایی داشته‌اند اما با تغییرات در بدن موجود زنده دیگر نیازی به آن کارکرد نبوده است. این بخش‌های ژنوم می‌توانند نقش ماده‌ی خام برای معرفی ژن‌های جدید را بازی کنند. (این بخش‌ها نقش آن متون قدیمی را برای سه مخترع فرضی ما بازی می‌کنند.)

این پژوهش این معمای جدید را پیش روی پژوهش‌گران می‌گذارد: با سرد شدن محیط ماهی‌ها نیاز به ضدیخ پیدا کرده‌اند. قبول. اما درون سیستم مولکولی بدن ماهی، آگاهی به اینکه در فلان بخش دی.ان.ای آشغال یا شبه‌ژن‌ها می‌توان ژنی که بتواند نقش ضدیخ را بازی کند از کجا حاصل شده است؟! چطور در هر سه ماهی سیستم به سراغ همان بخش خاص ژنوم رفته که در صورت به‌روزرسانی می‌توانسته ضدیخ تولید کند؟! پاسخ اجمالی آن است که احتمالاً با افزایش استرس محیطی به بخش‌های زیادی از دی.ان.ای آشغال اجازه‌ی تکثیر داده می‌شود تا پروتئینی که نقش مفیدی برای خود می‌یابد بخت انتخاب بیابد و سایرین حذف شوند. اما این راهکار پرهزینه است و شاید باید منتظر راهکاری اقتصادی‌تر بود.

هادی صمدی
@evophilosophy

ریشه‌های تکاملی فعل اخلاقی

اگر رفتاری را، مشابه آنچه در این ویدئو شاهدیم، در انسان ببینیم آن را اخلاقی در نظر می‌گیریم؛ زیرا شاهد نوعی دگرخواهی بدون چشمداشت هستیم. عموماً وقتی جانداری به یکی از اعضای گونه‌ی خود کمک می‌کند می‌توانیم در سطح زیستی پدیده‌ی یاری‌رسانی را شرح دهیم. مثلاً هر چه به لحاظ ژنتیکی دو فرد به هم نزدیک‌تر باشند احتمال یاری افزایش می‌یابد زیرا این کمک، کمکی به انتشار ژن‌های خودی‌ست. یا اگر فرد به ازای کمکی که انجام می‌دهد اکنون یا در آینده، انتظار دریافت کمک داشته باشد رفتار او با فاید‌ه‌هایی که برایش به همراه خواهد داشت قابل تبیین زیستی‌ست.
هرچند فهم عرفی رفتارهایی از این جنس را نیز اخلاقی ارزیابی می‌کند اما بی‌تردید کمک بدون چشمداشت عملی اخلاقی است. کار میمون نمونه‌ای از کمک بدون چشمداشت است و بنابراین اخلاقی‌ست و ما انسان‌ها را به بازاندیشی در مفهوم «فعل اخلاقی» دعوت می‌کند. کمک به دیگری ریشه‌های تکاملی دارد.

(گرچه این مثال‌ها نشان می‌دهند که استدلال‌ لزوماً مقوم اخلاق نیست اما در ساحت تصمیم‌های اجتماعی، شهود اخلاقی کفایت نمی‌کند و برهان‌آوری اخلاقی ضروری است.)

هادی صمدی
@evophilosophy

چکیده سخنرانی دوشنبه پژوهشکده فلسفه تحلیلی
سخنران: علیرضا کاظمی، پژوهشگاه دانش های بنیادی
عنوان: فهم شرط اخذ در استنتاج
زمان: دوشنبه ۱۶ مهر ساعت ۱۶ تا ۱۸
مکان: سالن شماره ۱، پژوهشگاه دانش های بنیادی، میدان نیاوران
حضور برای عموم آزاد است.

@philosophyofscience

.
الوین گلدمن، فیلسوف و دانشمند علوم شناختی، از مهم‌ترین معرفت‌شناسان معاصر بود. اعتقادِ او به مدخلیتِ یافته‌های علوم شناختی، روان‌شناسی، و جامعه‌شناسی در حوزه‌های مختلفِ فلسفی (ازجمله اخلاق، متافیزیک، و فلسفهٔ ذهن) از مهم‌ترین مشخصه‌های فلسفه‌ورزی اوست. به‌علاوه، او از پیش‌گامان معرفت‌شناسی اجتماعی بود، و به‌واسطهٔ آثاری که منتشر کرد و همچنین سردبیری مجلهٔ Episteme نقشِ مهمی در توسعهٔ این شاخه از معرفت‌شناسی معاصر داشت.

«جمهوری فلسفه و ادبیات» به‌بهانهٔ درگذشت او در ۸۵ سالگی (در ۴ اوت ۲۰۲۴) نشستی با عنوان «نگاهی به آرای الوین گلدمن» برگزار می‌کند. در این نشست محسن زمانی، امید کریم‌زاده، و امیر صائمی به معرفی و بررسی آرای او در سه حوزهٔ معرفت‌شناسی، ارتباط اخلاق و علوم شناختی، و معرفت‌شناسی اجتماعی می‌پردازند.

🔹 زمان: ۱۲ مهر ۱۴۰۳ (پنج‌شنبه)، ساعت ۱۷ الی ۱۹.

🔹 مکان: تهران،‌ خیابان انقلاب، خیابان وصال شیرازی، کوچهٔ نایبی، پلاک ۲۳، سالن شبستان اندیشه.

🔹 حضور برای عموم علاقه‌مندان رایگان و آزاد است.
«جمهوری فلسفه و ادبیات»

❇️🗓 جدول زمانبندی کلاسهای پژوهشکده مطالعات بنیادین علم و فناوری.
☑️ترم پاییز سال تحصیلی ۱۴۰۳-۱۴۰۴

@philosophyofscience

فراخوان پذیرش دانشجویان استعداد درخشان در دوره دکتری

تاریخ انتشار: ۱۴۰۳/۰۷/۰۷
به گزارش روابط عمومی مؤسسه تحقیقات سیاست علمی کشور، این مؤسسه برای نیمسال اول سال تحصیلی ۱۴۰۳-۱۴۰۴ در رشته “مطالعات نوآوری و توسعه فناوری‌های راهبردی” از طریق فراخوان استعدادهای درخشان، دانشجوی دکتری می­‌پذیرد.

«مطالعات نوآوری و توسعه فناوری­‌های راهبردی» حوزه­ای میان ­رشته‌­ای و از تلاقی چندرشته علمی مختلف از جمله علوم اجتماعی، علوم انسانی، علوم فنی و مهندسی تشکیل شده ­است. تمرکز مطالعات در این حوزه عمدتا بر این است تا دریابد در یک جامعه چگونه می­توان از نوآوری، به بیشترین میزان بهره ­مند شد و برای تحقق این هدف چه نیازهایی وجود دارد. در این مسیر الزاما باید حوزه­ های متنوعی از جمله رشته­ های فنی مرتبط با فناوری­ های راهبردی، رشته­ های علوم اقتصادی- اجتماعی، مدیریت فناوری، سیاست­گذاری علم و فناوری و آینده­ پژوهی در کنار هم فعالیت کنند. به این ترتیب پژوهشگران در حوزه مطالعات نوآوری و توسعه مطالعات راهبردی اغلب با همتایان خود در حوزه­ هایی فراتر از علوم اجتماعی و علوم انسانی، از جمله علوم فنی و مهندسی همکاری می­ کنند.

شروط اولیه متقاضیان به شرح ذیل می ­باشد:

داشتن سوابق پژوهشی و حداقل معدل کل ۱۶ در دوره کارشناسی و معدل کل ۱۷ در دوره کارشناسی ارشد مرتبط یا معدل همتراز شده هریک از دوره­ های یاد شده (معدل دوره کارشناسی ارشد بدون احتساب نمره پایان نامه).
تاریخ دانش ­آموختگی از مقطع کارشناسی ارشد، بعد از تاریخ ۱۴۰۰/۰۶/۳۱ باشد.
نکات مهم:

تحصیل دانشجویان پذیرفته شده در این فراخوان، به صورت تمام وقت، روزانه و آموزشی-پژوهشی خواهد بود.
اولویت پذیرش با دانش ­آموختگان رشته ­های فنی مرتبط با فناوری ­های راهبردی، اقتصاد، مدیریت به­ ویژه مدیریت فناوری، سیاستگذاری علم و فناوری و آینده‌پژوهی است.
متقاضیان حایز شروط اولیه، می­توانند با تکمیل فرم تقاضای پذیرش دکتری استعداد درخشان موسسه تحقیقات سیاست علمی کشور ثبت ­نام خود را انجام دهند. مهلت ثبت­ نام در این فراخوان تا تاریخ ۱۴۰۳/۷/۱۵ می­‌باشد.

https://nrisp.ac.ir/فراخوان-پذیرش-دانشجویان-استعداد-درخش/

نقشی جدید برای تغییرات تصادفی در رصد کردن تکامل
نمونه‌ای دیگر از کاربست ریاضیات در اصلاح نظری رایج، اما نادرست، در تکامل
 
برای دهه‌ها، زیست‌شناسان تکاملی، بر اساس مشاهدات، باور داشتند سرعت تکامل در دوره‌های زمانی کوتاه افزایش می‌یابد؛ الگویی که در داده‌های مختلف، از ژنوم‌ها گرفته تا داده‌‌های فسیلی دیده می‌شود. مثلاً وقتی سهره‌ها وارد یکی از جزایر گالاپاگوس شوند در سال‌های نخست شاهد تغییرات شدیدی هستیم اما پس از آنکه این بازه‌ی زمانی کوتاه و با تغییرات سریع طی شد و پرنده با محیط سازگاری یافت ثبات نسبی را شاهدیم. علت چیست؟ تا کنون توضیح این بوده که مکانیسم‌هایی درون بدن پرنده فعال می‌شوند که امکان ایجاد تنوع‌های جدید را می‌دهند. و تا به حال پرسش اصلی زیست‌شناسان تکاملی این بوده که این مکانیسم‌ها چیستند و چگونه با تغییر در شرایط فعال می‌شوند تا تنوع‌های جدیدی آفریده و به آزمون گذاشته شوند.
حالا رقیبی بسیار جدی برای این الگوی استدلالی آشنا منتشر شده است.
ابتدا با یک تمثیل آغاز کنیم. فرض کنید تیله‌ای شیشه‌ای را بر روی یک میز می‌اندازیم و صحنه را فیلمبرداری کرده و فیلم را در دور کُند به نمایش می‌گذاریم. تیله به میز برخورد کرده و بلند می‌شود و باز مجدد با میز برخورد می‌کند. بارهای بعدی هر بار کمتر بلند می‌شود تا جاییکه در نهایت تیله بر روی میز ساکن می‌شود. با اینکه در ابتدا تغییرات زیادی را تجربه می‌کند اما ضریب بازگشت ثابت است.
هم در تغییرات در حرکات تیله و هم در تغییرات در تبار سهره‌ها، در بازه‌های زمانی کوتاه دامنه‌ی تغییرات اولیه بیشتر است.

نویز تکاملی چیست؟
نویز تکاملی ایجاد تنوع در ویژگی‌ها به دلیل «نوسانات تصادفی» در سیستم‌های زیستی است. به عبارتی همه تغییراتی که در سطح ویژگی‌های ظاهری می‌بینیم ناشی از تفاوت‌های ژنتیکی نبوده بلکه گاه ناشی از عوامل محیطی یا فرآیندهای تصادفیِ طی رشداند.
نکته‌ی مهم مقاله‌ی جدید آن است که این نویزها به زمان وابسته نیستند به این معنا که در بازه‌های زمانی کوتاه اولیه‌ی ورود پرنده به جزیره بیشتر باشند و در زمان‌های طولانی‌تر ثبات بعدی کمتر. در واقع همیشه با یک نرخ ثابتی رخ می‌دهند. در این پژوهش با به کارگیری یک رویکرد آماری جدید، متوجه شدند که این نویزِ مستقل‌اززمان، که اغلب با زدن برچسب "بی‌اهمیت"، نادیده گرفته می‌شود، یک الگوی هذلولی گمراه‌کننده ایجاد می‌کند و باعث می‌شود به نظر رسد که نرخ‌های تکاملی در بازه‌های زمانی کوتاه‌تر افزایش می‌یابند؛ در حالی که در واقع چنین نیستند. به عبارت دیگر، یافته‌های پژوهش نشان می‌دهد که تبارشاخه‌های کوچک‌تر و جوان‌تر، از جمله دسته‌ی کوچک سهره‌هایی که وارد جزیره‌ای جدید شده‌اند، نه به دلیل ویژگی‌های ذاتی بلکه به دلیل نویز آماری سریع‌تر تکامل می‌یابند.
این یافته دردسرهایی برای پژوهشگران حوزه‌ی تکامل ایجاد می‌کند: از این به بعد عاملی را که تاکنون با برچسب «کم‌اهمیت» کنار می‌گذاشتند باید لحاظ کنند زیرا الگوهای هذلولی‌شکلی می‌آفریند شبیه الگوی پرتاب تیله بر روی میز. نویز به عنوان فرایندی تصادفی الگوهایی می‌آفریند که تمییز قائل شدن میان آن و فرایند انتخاب طبیعی ناممکن به نظر می‌رسد. به عبارتی تصادف نقشی بس پررنگ‌تر از آنچه تا کنون در نظر داشتیم در تکامل بازی می‌کند.

با این توضیحات چکیده‌ی مقاله را بخوانیم:

«در مجموعه‌ داده‌های مختلف زیستی، از ژنوم‌ها گرفته تا فسیل‌ها، به نظر می‌رسد که نرخ‌های تکامل در مقیاس‌های زمانی کوتاه افزایش می‌یابد. تاکنون چنین پدیده‌ای به‌عنوان نشانه‌ای از عملکرد متفاوت فرآیندها در مقیاس‌های زمانی مختلف دیده می‌شد، که حتی به طور بالقوه می‌تواند به عنوان مبنای نظریه‌ی جدیدی باشد که تکامل‌کلان و تکامل‌خرد را به هم مرتبط می‌کند. در اینجا مجموعه‌ای از مدل‌ها را معرفی می‌کنیم که رابطه‌ی بین نرخ تغییرات و زمان را ارزیابی می‌کنند و نشان می‌دهند که این الگوها، مصنوعاتِ آماریِ خطاهایِ مستقل‌اززمانِ موجود در مجموعه داده‌های اکولوژیکی و تکاملی هستند که الگوهای هذلولی از نرخ‌ها را طی زمان تولید می‌کنند. نشان می‌دهیم که وقتی نموداری برای بررسی نسبت «نویز به زمان» با «زمان» رسم می‌شود الگوی هذلولی ظاهر می‌شود. در واقع، تصادفی کردن مقدار تغییر طی زمان، الگوهایی می‌آفریند که عملکردی مشابه با الگوهای مشاهده‌شده دارند. نادیده گرفتن خطاها فقط الگوهای واقعی را پنهان نمی‌کند، بلکه درنظر گرفتن آنها الگوهای جدیدی را ایجاد می‌کند که مدت‌هاست دانشمندان را گمراه کرده است.»

دو نکته
یک. بی‌تردید این یافته مدل‌های ریاضیاتی تکامل فرهنگی را تغییر خواهد داد.
دو. از منظر فلسفه علم نیز این پژوهش مثالی جالب است از اینکه چرا گاه باید در داده‌های مشاهدتی بسیار بدیهی نیز تردید کرد. برچه مبنایی؟ بر مبنای ریاضیات که نوعی فعالیت غیرتجربی است!

هادی صمدی
@evophilosophy

متن پیاده‌شده اپیزود ۲۰ پادکست فلسفه علم:
تکامل – گفت‌وگو با هادی صمدی – بخش اول، از منظر فنی

سپاس از خانم زهرا جعفری برای پیاده‌سازی این اپیزود

https://cheraghprize.com/pos-ep20/

@philosophyofscience

متن پیاده‌شده اپیزود ۲۱ پادکست فلسفه علم:
تکامل – گفت‌وگو با هادی صمدی – بخش دوم، از منظر فلسفی

سپاس از آقای امید اعظمی برای پیاده‌سازی و استخراج ارجاع‌های اپیزود

https://cheraghprize.com/pos-ep21/

@philosophyofscience