ارائه Professor Brian Cox ترجمه و همگام سازی Morteza Ershad
اینجا آبهای است Catalina جزیره ای کوچک
در بیست مایلی شهر Los Angeles, California.
اینجا جنگل اشنه دریایی است، آنها در اینجا به وفور رشد میکنند * اشنه دریایی: نوعی جلبک بزرگ که برخلاف ظاهر گیاهی اش آنرا در دسته آغازیان قرار میدهند *
زیرا آبهای اینجا سرشار از مواد مغذی است
به این دلیل که جریان اقیانوسی کالیفرنیا
به زیبایی جبهه های آب غنی و سردی را برای این ناحیه
از کف اقیانوس آرام به ارمغان آورده و
اجازه میدهند این اکوسیستم فوق العاده رشد و نمو کند
اینجا...باورنکردنی و عالی است
اوه، نگاه کنید
اما من برای دیدن جنگل شگفت انگیز اشنه های دریایی به اینجا نیامدم
زیبا هستند همچنان که همیشه بودند
اینجا هستم تا یک جاندار کوچک را پیدا کنم که نه در میان
جنگاهای مغذی, بلکه آن پایین در میان بستر گل آلود اقیانوس زندگی میکند
همین جاست, ببینید
HE LAUGHS
تونستید ببینیدش؟
در زیر بستر اقیانوس پنهان شده و پناه میگیرد
نوعی میگوی آخوندکی که به ظاهر شبیه دیگر موجودات است
آن واقعا یک میگو نیست بلکه در دسته ی سخت پوستانی به نام
stomatapod طبقه بندی میشد
به اینجا آمده ام برای دیدنش، زیرا به طریقی
میگو آخوندکی واقعا شگفت انگیز است
آن ویژگی منحصر به فرد، راهی است که او جهان را تشخیص داده و میشناسد
این چشمهای بزرگ
رو که برای دیدن بکار میگیره ، میبینید؟
اینها یکی از پیچیده ترین چشمها
در جهان طبیعت است
هر کدام با بیش از ده هزار لنز شش ضلعی ساخته شده است
و دو برابر هر حیوان دیگر رنگدانه های تصویری دارد
او میتواند طیف و موجی از نور را ببیند که برای چشمان من نامرئی است
این چشمهای فوقالعاده
به میگوی آخوندکی یک نمای منحصر به فرد از اقیانوس میدهد
و این تنها یکی از بسیار حواسی است
که در سرآسر این سیاره تکامل یافته و تنظیم شده اند
حواس، توانایی شناخت/تشخیص و واکنش به جهان بیرون است
که برای حیات اساسی و ضروری است
هر جاندار و موجودی توانایی واکنش به محیط خویش را دارد
در این فیلم, میخواهم به شما نشان دهم چگونه حواس تکامل یافتند
چگونه این دستگاه جمع آوری اطلاعات
از جهانِ بیرون، توسعه و تکامل یافت
چگونه با ظهور این حواس به حیوانات کمک شد تا
در محیطهای متفاوتی رشد کنند
و چگونه این حواس حیات را در مسیری جدید به پیش برده است
و در نهایت چگونه تحت فرمان کنجکاوی
و هوش ما قرار گرفت
ACOUSTIC GUITAR
♪ If you feel lost
♪ Lost in the world
♪ Just like me
♪ Worlds are lost in me
♪ Worlds are lost in me. ♪
اینجا جنگلهای کنتاکی است
اولین توقف گاهمان در سفری به سرآسر آمریکا
که از سواحل غربی در اقیانوس اطلس
تا مرکز این کشور ادامه دارد
حیوانی که در مسیر پیدا خواهیم کرد
با حواس خود جهان را به روشنی بازمی یابد
و من با رفتن به عمقهایی در زیرزمین، این کار رو انجام خواهم داد
اینجا غار مآمواُت در کنتاکی است
که بیش از سیصد مایل از آن نقشه برداری شده است
اینجا شبکه ای از طولانی ترین غارهای جهان است
اما در همین حال، اینجا جایی است که کاوش در مورد حواس خودمان را آغاز خواهیم کرد
بصورت معمول ما وابسته به توانایی دیدن خود هستیم
اما اینجا تاریکی مطلق است جهانی بسیار متفاوت با آنچه میشناسیم
و من باید به دیگر حواسم تکیه کنم تا بتوانم تصویری از محیط اطرافم را بازیابم
اینجا...غاری کاملا تاریک است
هیچ چیزی را نمی توانم ببینم
شما مرا میبینید، زیرا نور فروسرخی بر من میتابد
که طول موج آن بسیار متفاوت است و چشمان من به آن غیرحساس است
و تا آنجا که میبینم تمام زمین سیاه و سفید است
و چون اینجا بسیار تاریک است
حواس دیگر بسیار حساستر میشوند, بصورت مشخص شنوایی
اینجا سکوت مطلق است
اما اگر با دقت گوش دهیم
DRIP OF WATER
میتوانیم بشنویم قطره ای آب در جایی
از این شبکه ی عظیم غاری سقوط میکند
ما هرگز اینگونه صداها را نمی شنیدیم اگر این غار روشنایی داشت و تاریک نبود
اما با تمرکزبر روی شنوایی در جایی تاریک مانند اینجا
به مانند بینایی و شنوایی
ما البته حواسی دیگر را هم دارا هستیم
احساس لامسه که ترکیبی از احساس
دما، فشار و درد است
و بعد از آن حواس شیمیایی
بویایی و چشایی
و ما این در این حواس با تمام جانداران و موجوداتی
که امروزه بر روی این سیاره زیست میکنند، اشتراک داریم
زیراکه قدمت تمام حواس به آغاز حیات بر روی زمین باز میگردد
و حتی اینجا, در آبی که توسط موانع این غار جمع آوری شده است
ارگانیسم هایی وجود دارند که تشخیص داده و به محیطشان
واکنش نشان میدهند
از همان راهی که موجودات جاندار دیگر
برای میلیاردها سال انجام میدهند
Ah.
اینجا هستند
این یک paramecium
ممکن است مانند یک جاندار ساده به نظر آید اما در واقع
او عضو یک گروه از ارگانیسمهاست که به آنها میگویند protists
باید در حدود دو میلیارد سال
به عقب بازگردیم تا به نیای مشترک من و برسیم paramecium
Paramecia در یک میلیارد سال گذشته تغییرات کمی داشته است
اگرچه به نظر ساده می آیند
اما این موجودات بسیار کوچک رفتار پیچیده و اعجاب انگیزی دارند
حتی میتوان دید که چگونه به محیط شان واکنش نشان میدهند
سلول با استفاده از نیروی گروهی مژه هایش به اطراف شنا میکند
مژکهایی ریز که در کنار غشای سلولی قرار گرفته اند
اگر با چیزی برخورد کند مژه ها تغییر جهت داده
و در جهت عکس آن حرکت میکند
آنها به روشنی دارای حس لامسه هستند
حتی این ارگانیسم های تک سلولی
که هیچ سیستم مرکزی عصبی هم ندارند
میتوانند کاری را انجام دهند که تمام حیات میتواند
آنها میتوانند محیط اطرافشان را احساس کرده و به آن واکنش نشان دهند
و این کار را با استفاده از الکتریسیته انجام میدهند
مکانیسمی که بواسطه نیروی آن حس لامسه paramecium's واکنش نشان میدهد
در دلِ حواس تمامی جانداران و موجودات نهفته است
که بر اساس، پدیده بار الکتریکی است که در سرآسر طبیعت یافت میشود
جریان الکتریکی، حاصل از جابه جایی بار الکتریکی
و برای اتفاق افتادنش نیاز به یک عدم تعادل میان
بار الکتریکی + و بار الکتریکی - است
حال, بطور معمول در طبیعت موجودات( و اشیاء) دارای بار الکتریکی خنثی هستند
میان بار الکتریکی + و - یک تعادل و برابری دقیق وجود دارد
اما پدیده هایی طبیعی وجود دارند که بین بارهای الکتریکی
تفکیک و جدایی می اندازند رعد و برق و ابرهای طوفانی, برای نمونه
ساخت یک ابر تندر دار
نیازمند یک تفاوت و عدم تعادل بین بارهای الکتریکی است
لایه ای از یخ و کریستالهای آبی کوچک بار الکتریکی + میپذیرند
و به سمت بالا حرکت میکنند
در حالیکه لایه ی سنگین تر با پذیرفتن بار الکتریکی منفی به قعر سقوط میکند
این کار میتوانند منجر به ساخت یک اختلاف پتانسیلی
میان ولتاژ ابری و زمین شود
که ممکن است تا 100 میلیون ولتاژ بار الکتریکی هم برسد
طبیعت از این شیب نفرت دارد و عدم تعادل را دوست ندارد
و تلاش میکند با گرفتن بار الکتریکی آن آنرا درست کند
در مورد ابرهای تندر دار با آذرخش و رعد و برق
و این مشابه همان فرآیندی است که به رفتار paramecium's فرمان میدهد
اما در یک سطح بسیار کوچکتر
به مانند تقریبا هر سلول دیگری
و با اطمینان تمام سلولهای جانداران
paramecium یک اختلاف پتناسیلی الکتریکی را
در سرآسر غشای سلولی درست میکند
این کار را به مانند ابرهای تندر دار، بوسیله اختلاف بار الکتریکی انجام میدهد
با دستکاری در تعداد و موقعیت یونها
بیرون و داخل غشای سلولی paramecium یک
اختلاق پتانسیل بار الکتریکی در حدود 40 millivolts ایجاد میکند
بنابراین وقتی paramecium حضور دارد؛ و با چیزی برخورد نمیکند
شناور در این مایع مشابه یک باطری بسیار کوچک است
یک تفاوت و اختلاف الکتریکی را در سرآسر غشای سلولی حفظ میکند
و میتواند از آن استفاده کند تا محیط اطراف را احساس نماید
و زمانیکه با چیزی برخورد میکند غشای سلولی آن تغییر شکل داده و
کانلهایی را میگشاید تا یونها + به داخل راه یابد
و غشای سلولی را احاطه کند
با سقوط ولتاژ اختلاف بار الکتریکی
مجموعه پالسهای الکتریکی باعث میشود
مژکهای غشای سلولی در جهت عکس شروع به حرکت کنند
گسترش این پالس الکتریکی در اطراف آن یک موج ایجاد میکند
به نام پتانسیل کنشی/حرکتی
paramecium و به این مانع و مشکل پشت کرده و دور میشود
توانایی کنترل دقیق جریان بار الکتریکی
در سرآسر غشای سلولی، تنها مختص به paramecium نیست
در واقع این فرآیند در دل تمام حواس جانداران شکل میگیرد
در واقع, هر بار که من چیزی را در این جهان حس میکنم
با چشمهام, با گوشهام یا بوسیله انگشتهام
نقاطی میان آن چه احساس کردم و مغز
رفتاری بسیار مشابه با آنها انجام میدهد
اگرچه بار الکتریکی تمام حواس را پایه ریزی میکند
ولیکن هر موجودی مجموعه متفاوتی از قابلیت های حواسی را رشد میدهد
که بصورت زیبایی با محیط زندگی آن موجود انطباق یافته است
این رودخانه بزرگ سیاه است
از عمیق ترین نواحی رودخانه Mississippi
این آبهای تاریک و گل آلود خانه ی درنده ای قدرتمند و وحشی است
حتی در جایی که قدرت دید در داخل آب به چند اینچ جلوتر
هم نمیرسد
این درنده راهی برای تعقیب و شکار طعمه یافته است که
کارآمدی بالایی دارد
برای کمک به گرفتن یکی از آنها
از کمک Don Jakson بیولوژیستی در زمینه حیات وحش استفاده کردم
تو برو... تقلا میکنه یک مقدار تقلا داره
میخواد بره بیرون واقعا؟
حالا شد
میتونه گاز بگیره Argh!
براز داخل دهنش رو نشون بدم
صبر کن... خب میتونی ببینی وقتی طعمه میاد
هر چیزی که در این دهان جا بشه رو قورت میده
میتونی نگهش داری که اگر دو تا دستات رو از زیر بگیری
بیا اینجا. اینجا نزدیک به خودت نگهش دار آره
حالا چطوره؟ گرفتمش آره
این بهترین درنده این رودخانه است
این یک گربه ماهی سر تخت در حدود 25 پاوند است
این برآمدگی ها روی سرش میبنید؟
اینها نوارهای حسگر هستند
اینها لرزش و ارتعاش رو در گل و لای بستر رودخانه حس میکنند
اما جالبترین نکته در مورد این گربه ماهی جالب
که واقعا هم هست این است که او به طریقی، یک زبان بسیار بزرگ دارد
قوه چشایی او هر بخشی از سطح بدن او را پوشانده است
و او میتواند یک تصویر سه بعدی از رودخانه را
با تشخیص بوهای شیمیایی دیگر حیوانات بسازد
بنابراین ، او از چشمهاش استفاده ای نمیکند
و همانطور که میبینید رودخانه بسیار تیره و کدر است
اما قوه ی چشایی او آن وظیفه را انجام میدهد
با ساختن یک تصویر از جهان
و به این شکل به شکار میپردازد و فکر کنم وزنش یک تن
دارم دندانهاش رو احساس میکنم Ow!
میخوام رهاش کنم
بسیار خب, میتونی بری
دنیایی که این گربه ماهی احساس و ادراک میکند، واقعا بی همتا است
او نقشه ای از جهان ساخته است، مشتمل بر هزاران حس شیمیایی
که میتواند آنها را در داخل آب تشخیص دهد
گردشی در مجموعه مرکب از غلظت
طعم و شیب بستر رودخانه
این دنیایی است که ما حتی به سختی میتوانیم تصورش کنیم
اینجا یک مبحث فلسفی مهم وجود دارد
زیرا چگونگی شناخت انسان از جهان، برای ما قابل فهم است
و به نوعی راه موضوعیت یافته ای است اما این تنها راه، و در میان تمام گونه ها فراگیر نیست
به گربه ماهی فکر کنید
گربه ماهی دنیا را به شکل ازدحامی از خواص شیمیایی
رودخانه یا ارتعاش بستر آن میبیند
در صورتیکه ما دنیا را بصورت بازتاب انعکاسی نور از جنگل دیده و
و یا میتوانم صدای حیوانات را در آنجا بشنوم
جایی در آن حوالی
اما گربه ماهی دنیایی کاملا متفاوت را میبیند
بنابراین راهی که ما جهان را توسط آن تشخیص میدهیم
وابسته به محیط اطرافمان است
و هیچ دو حیوانی دنیا را به یک شکل، نمیبینند
مانند دیگر حیوانات، ما هم حواسمان را توسعه دادیم تا توانایی بقا
در محیط را داشته باشیم
اما همچنین ما به حواسی دیگری نیز تجهیز شده ایم
که میتوانند در مورد گذشته خودمان به ما بگویند
حال ما قوه لامسه داریم به مانند paramecium
و از سوی دیگر قوه چشایی و بویایی
درست به مانند گربه ماهی اما در نوع ما، قوه حسی غالب
شنوایی و بینایی است
و برای فهم و درک آنها
ابتدا باید تاریخ تکامل آنها را بفهمیم
و دلیلی که من برای آن به صحرای Mojave California آمده ام
یافتن حیوانی است که میتواند به ما در مورد
منشاء حواس خودمان نکاتی را برایمان بازگو کند
موجودی که به دنبالش میگردم به راحتی در تاریکی
با استفاده از نور ماوراء بنفش قابل دیدن است
Oh!
HE LAUGHS
Whoa!
پسر! شما هم دیدینش؟
بهش نگاه کنید. کاملا عجیب و باورنکردنی
درخشش این نور کاملا سبز نشان اش میدهد
هیچ کس هیچ ایده ای نداره این مزیت تکاملی
چه برتری به او عطا میکند
اگرچه آنها اکنون در محیط های بسیار خشن
و متخاصم زمین زندگی میکنند
مانند این بیابان, عقربها بعنوان یک شکارچی آبزی
در 380 میلیون سال قبل شناخته میشدند
آنها انطباق یافتند تا در دمای بسیار بالا زنده بمانند
و میتوانند تا یکسال بدون آب و غذا زنده بمانند
با وجود آوازه ی بلند و مهیب خود
نود و هشت درصد عقربها نیشی به مانند نیش زنبور عسل دارند
شاید جذابترین مطلب در مورد عقربها
از سوی دیدگاه تکاملی
راهی است که آنها به شکار طعه میپردازند
میبینید چگونه پاهاش را روی شن و ماسه ها باز کرده است
به این دلیل است که او از پاهایش برای شناسایی موج ارتعاش و لرزش استفاده میکند
عقرب حشراتی مانند سوسک را شکار میکند
که به واقع در تاریکی غیر قابل دیدن هستند
بنابراین عقربها راهی دیگر را توسعه داده اند تا به تعقیب آنها بپردازند
با انطباق دادن قوه ی لامسه شان
زمانیکه حشرات پایشان را این ماسه ها جا به جا میکنند
موجی بسیار کوچک از ارتعاش به زمین منتقل میشود
اگر حتی یک دانه از شن و ماسه ها
در محدود حسی عقربها آشفته شده و تغییر ارتعاشی دهد
آنها با پرزهای روی پایشان آن را تشخیص میدهد
آنها میتوانند ارتعاشی در حدود یک اتم را هم
بصورت رفت و برگشتی تشخیص دهند
بوسیله اندازه گیری تأخیر زمانی
میان موجهایی که به پاهایشان میرسد
عقربها میتوانند مسیر درست
و فاصله شان را با طعمه محاسبه کنند
توانایی تشخیص ارتعاش و استفاده از آن
برای ساخت تصویری از محیط اطرافمان
چیزی است که ما در آن با عقربها اشتراک داریم
همانطور که عقرب انطباق یافته تا بوسیله قوه لامسه
ارتعاش سطح زمین را تشخیص دهد
ما هم از سیستم بسیار مشابهی برای تشخیص ارتعاش هوا استفاده میکنیم
که به آن صدا میگوییم
به مانند عقربها, ما هم یک قوه ی حسی فوق العاده داریم
گوش ما میتواند صداها را در طیف عظیم بشنود
ما میتوانیم صداهایی را با فرکانسی بسیار پایین تشخیص دهیم
به مانند عقربها
اما در همین حال میتوانیم صدایی با فرکانسهای بسیار بالا را هم تشخیص دهیم
صداهایی که فرکانسی صد یا حتی هزار برابر بلندتر دارند
و میتوانیم شدت تغییر صدا را نیز تشخیص دهیم
از وزوز ظریف ایجاد شده توسط بال حشرات
تا صدای این موتور، که صد میلیون بار بلندتر است
داستان آنکه ما چگونه توانایی شنوایی مان را به دست آوردیم
یکی از نمونه های بزرگ کنشِ فرگشت و تکامل است
زیرا که اولین موجوداتی که از آبها به خشکی قدم گذاشتند
با مشکلات بزرگی برای شنیدن صدای
پیرامون جدید خود مواجه بودند
اینجا باتلاقی است
مناطقی وسیع از مردابها و تالابها که در لبه جنوبی
بیش از چهار هزار سال وجود داشته اند
موجوداتی که در اینجا خواهیم یافت
مانند تمساح آمریکایی، یکی از اعضای خانواده تمساح است
میتوانیم داستان چگونگی تکامل شنوایی را
زمانیکه به خشکی آمدیم را در آنها بیابیم
و این داستان در زیر آب با یک ماهی آغاز میشود
اگر یک ماهی باشید شنوایی هیچگاه مشکلتان نیست
در آب زندگی میکند و آب اطرفتان را احاطه کرده
صدا هیچ راهی برای سفر و گذر از بیرون
به داخل آب را ندارد
اما زمانیکه حیات از آبها بیرون آمده و وارد خشکی شد
شنوایی تبدیل به مشکل بزرگی شد
ببینید، صدا از طریق هوا به داخل آب سفر نمیکند
اگر من الان یک صدا درست کنم
بیش از 99.9 درصد از این صدا
در برخورد با سطح آب بازتاب پیدا کرده و منعکس میشود
به دلیل انعکاس و بازتابی که در داخل خود آب است
مقدار بسیار کمی از صدای بیرون از سطح آب شنیده میشود
و این دقیقا همان مشکلی است که در زمانی
که گوشهایمان از مایع پر شده است با آن روبرو میشویم
بنابراین، اگر فرگشت یک راه هوشمند برای رفع این نقیصه نمیافت
برای عبور دادن صدا از میان هوا به آب
ما قادر به شنیدن هیچگونه صدایی نبودیم
و این راه حل متکی بر بخش هایی بسیار ظریف
در کالبد انسانی است
اینرو انداختم؟ یک لحظه بایست
اوه، دوباره انداختمش چه اوضاعیه. ابله
یک تلنگر زدم فقط
این سه قطعه از کوچکترین استخونهای کالبد یک انسان است
به آنها ملاءکوس استخوان سندانی و استخوان رکابی میگویند
که در میان پرده بیرونی گوش و حفره داخلی گوش
تا مکانی که در آن مایع قرار میگیرد؛ جا گرفته اند
این استخوانها از طریق دو مکانیسم به شنوایی کانالهای صوتی کمک میکنند
ابتدا آنها به شکل مجموعه ای اهرمی رفتار میکنند
و حرکت صوت را در داخل گوش بزرگنمایی میکنند
و در مرحله دوم, به دلیل انکه سطح گوش 17 برابر
بزرگتر از استخوان رکابی است
ارتعاشات با نیروی بیشتری
به گوش داخلی منتقل میشوند
و این تأثیر بسیار بزرگی بر فرآیند شنوایی مان دارد
99.9% صدایی که منعکس میشود
بصورت منظمی در محیط پخش میشود
از آن میان شصت درصد انرژی صدای دریافتی از گوش بیرونی بسوی گوش داخل راه پیدا میکند
حال، این مکانیسم بسیار پیچیده و ظریف و کارآمد
مشتکل از این سه استخوان را میتوان تنها منوط
بر هدف شنوایی فعلی مان کرد
اما به واقع شما به منشاء آن نگاه میکنید
اگر در تاریخ تکاملی آن به عقب بازگردیم
برای فهم کارایی و چگونگی ترکیب این سه استخوان ظریف
که شنوایی را به دنبال خود می آورند
ما میبایست در درخت تکاملی خود به عقب بازگردیم
بسیار پیش تر از ماهی که امروز مشاهده کردیم
در واقع، در حدود 530 میلیون سال قبل
زمانیکه اقیانوسها آکنده از نوعی از ماهی ها به نام بود agnathans
آنها بسیار شبیه به مارماهی های کنونی و جدید(نسبت به آن زمان) بودند
درحال حاضر، آنها فک و آرواره ندارند
لیکن دارای آب شش هستند که این قوس آب ششی از آن حمایت میکند
حال، اگر ما یک دوره ی پنجاه میلیون سال به جلو بیاییم
قوسهای آب ششی با مهاجرتی مکانی به سمت جلو متمایل شده و به فرم فک نزدیک میشوند
و شما ماهی را میبینید که
بعنوان اولین ماهی فک دار در میان فسیل ها شناخته شده است
در حوالی چهارصد و شصت میلیون سال پیش
و , اینجا, در پشت فک استخوانی وجود دارد که به آن
hyomandibular میگویند و از فک در پس آن پشتیبانی میکند
سپس, حوالی چهارصد میلیون سال پیش اولین مهره داران
عازم سفری از آبها به خشکی میشوند
باله ها به پاها تبدیل میشوند
اما در فوم جمجمه و گلو هم تغییرات دیگری اتفاق می افتد
بیش از این به آب ششها نیاز نبود
میشد با اکسیژنی که در اتمسفر زمین هست به راحتی تنفس کرد
و بنابراین آب ششها از بین رفتند
و سپس ساختار جمجمه و گلو دچار تغییر شده
و این استخوان hyomandibular کوچک و کوچکتر شد
تا اینکه کارکردش بکلی تغییر یافت
اکنون به موجهای ارتعاشی و حرکتی فک واکنش نشان میدهد
و انها را به گوش داخلی خزندگان انتقال میدهد
و این هنوز هم وجود دارد مثل همین دوستی که آنطرفتر هست
کروکودیل
بیشتر شبیه تمساح
اما پس از آن هم این فرآیند به مسیر خود ادامه داد
حوالی دویست و ده میلیون سال گذشته نخستین پستانداران تکامل یافتند
و برخلاف این دوستمان خزنده ای که در اینجاست
فک پستانداران تنها از یک استخوان شکل میگرفت
فک خزندگان با ترکیبی از چند استخوان ساخته میشد
بنابراین این استخوانها رها شده
جا به جا شده
و کوچکتر شدند
و در نهایت استخوانهای malleus
استخوان سندانی و استخوانچه ی رکابی را ساختند
بنابراین این منشاء این سه استخوان کوچک است
که برای شنوایی پستانداران بسیار حائز اهمیت بوده و هست
خیلی بزرگه, نه؟
فکر میکنم این یکی زیباترین مثالها برای کوری
ابتکار و خلاقیت فرآیند فرگشت است، اینکه
استخوانی از آب شش یک ماهی گرفته شود
و آنرا تبدیل به ساختار گوش داخلی من کند
که با کارآمدی خود اجازه میدهد صدا از هوا به مایع داخلی گوش انتقال یابد
فکری در خور توجه
که برای فهم کامل ساختار گوش و شنوایی
میبایست تاریخ تکاملی آن را از گذشته
در اقیانوسها و گذشته ی زمین بررسی کرد
ما اینجاییم برای گرفتن میگوی آخوندکی
تمام حواس توسعه یافتنه اند تا یک وظیفه ساده را انجام دهند - تا به ما
اطلاعاتی را که برای حیات ضروری است را ارائه دهند
اینها اینجاست!
دارم تلاش میکنم به دام بندازمش
و در هیچ جا به مانند حس بینایی نمیتوان این نمود را مشاهده مکرد
این خیلی تیز و چابکه
تقریبا تمام جانداران میتوانند ببینند
نود و هشت درصد گونه ها دارای چشم هستند
اما آنچه این چشمها مشاهده میکند بسیار متفاوت است
بنابراین در مورد میگو آخوندکی, باید پرسید به چه دلیل و چگونه
حیات روزمره این جانداره وابسته به چنین دستگاه پیچیده ای از بینایی است
خیلی با دقت باید مراقب این موجود باشم
اجازه میدم بیاد بیرون
ساختار پیچیده دستگاه بینایی میگو آخوندکی
درک بسیار دقیق و عمیقی به آنها میدهد
ما دارای بینایی دو چشمی هستیم
ما با دو چشم و از زاویه تقریبا متفاوت به هم نگاه میکنیم
و فاصله را از روی مقایسه میان این دو تصویر به دست می آوریم
هر کدام از چشمهای میگو آخوندگی تصویری (سه بعدی میکروسکوپیک)Trinocular دارد
هر چشم سه تصویر متفاوت از یک سی واحد را دریافت میکند
قیاس تصویری هر سه تصویر در یک چشم، به انها توانایی فوقالعاده ای در موقعیت و محدود یابی میدهد
و انها برای شکار طعمه به این اطلاعات نیازمندند
با توجه به ظاهرش
او یک حیوان خطرناک است. او یکی از قویترین مشت زنها در جهان طبیعت است
این قسمتهای زرد را در زیر بدن او میتوانید ببینید
آنها برای شکار بسیار مهم هستند و قسمت شکاری نامیده میشوند
در واقع آنها پاهایی هستند که به این صورت تکامل یافته اند
و آنها میتوانند با یک نیروی بسیار بالا مشت بزنند
مشت میگو آخوندکی
یکی از سریعترین حرکات در بین جانداران است
با باز پخش بیش از هزار برابر آهسته تر, به وضوح میشود قدرت و سرعت آنرا را مشاهده کرد
او میتواند مشت اش را با سرعت یک گلوله رها کند
در حیات وحش
از آن برای شکستن پوسته طعمه خود استفاده میکند
اما به راحتی میتواند انگشت من را بشکند
نیاز به دقت و استمرار این سلاح فوق العاده
یکی از دلایلی است که میگو آخوندکی
توانایی بینایی محدوده یاب را تکامل داده است
و این مشت در واقع میتواند کمک کند تا آن بینایی رنگی خاص را توضیح دهیم
زیرا با وجود آن رنگها به میگوهای آخوندکی دیگر
هشدار میدهد که شاید میگو آخوندکی قصد حمله داشته باشد
در حالیکه پیام رنگهای دیگر، متفاوت است
با این حال فهم پیام این سیگنالها هنوز هم بسیار سخت خواهد بود
در عمق اقیانوس، رنگها ممکن است دقیقه به دقیقه
و یا ساعت به ساعت تغییر و جا به جایی کنند با تغییر وضعیت نور یا
تغییر در وضعیت خود اقیانوس
اما با وجود آنکه
حتی کیفیت نور به شکل فوق العاده ای در آبها متغیر است
میگو آخوندکی میتواند رنگ ها را با دقت بسیار بالا شناسایی کند
به خاطر دارا بودن این چشم های منحصر به فرد
چشمهای میگو آخوندکی به زیبایی بر اساس نیازهای انها تنظیم شده است
اما با این همه، تفاوت بسیاری با ساختار چشمان ما دارد
با داشتن هزاران لنز و سیستم پیچیده ی تشخیص رنگها
آنها تصویری بسیار متفاوت از جهان دارند
و مدارک بسیار موثقی وجود دارد که چشمان میگو آخوندکی و
چشمان ما دارای یک منشاء واحد هستند
زیرا در سطح مولکولی
هر چشمی که در جهان وجود دارد به یک نحو مشترک کار میکند
راهی که از طریق آن تصویری از جهان ساخته میشود
یقینا در ابتدا باید راهی برای تشخیص نور داشته باشد
و من نمونه ای از مولکلهایی را اینجا دارم که این کار را انجام میدهند
آنها نور را در چشمان من تشخیص میدهند
درواقع, و بصورت مشخص این مولکهای پذیرنده رنگ سیاه و
سفید در مولکلهای چشم من هستند و آنرا بصورت میله ای نمایش میدهند
به این مولکلها rhodopsin میگویند
و آن لحظه که آنها را در معرض نور قرار دهم
میتوانید ببیند به سرعت تغییر فیزیکی میکنند
بفرمایید
آیا تونستید ببنید؟ خیلی سریع اتفاق می افته
وقتی بیرون آوردمش صورتی بود اما به سرعت به زرد تغییر پیدا کرد
این تغییر ظریف ایجاد شده توسط مولکولهای rhodopsin
صورت نوری مرئی که چشم ما دریافت میکند را تغییر میدهد
در چشم من, وقتی
این تغییر اتفاق میافتد، باعث تحریک یک سیگنال الکتریکی میشود
که بصورت خودکار به مغز من منتقل میگردد
که تصویری که از جهان میبینم را شکل میدهد
این یک واکنش شیمیایی است
که مسئول قوه بینایی جانداران بر روی این سیاره است
این مولکولهای مرتبط با هم، اساس هر بینایی را در میان جانداران ایفا میکنند
و این نکته به ما میگوید که این مکانیسم میابیست بسیار کهن و دیرینه باشد
برای یافت منشأ آن ما باید نیای مشترکمان را
با هر ارگانیسمی که امروزه از rhodopsin استفاده میکند بیابیم
ما میدانیم آن نیای مشترک باید
قبل از انشقاق خطوط حیات جانداران از هم زیسته باشد
اما ممکن است او هر زمانی قبل از آنها زندگی کرده باشد
بنابراین این نیای مشترک چیست؟
خب، اینجا جایی است که ما به لبه ی تحقیقات علمی می رسیم
جواب کنونی این استکه بصورت قطعی نمیدانیم
اما ممکن است سرنخ هایی را اینجا پیدا کنیم
بین این حبابهای سبز بسیار کوچک
آنها کلونی از جلبکها هستند, جلبکهایی به نام volvox.
ما اشتراکات بسیار محدودی با جلبکها داریم
ما میلیارها سال پیش توسط قواعد فرگشت از یکدیگر جدا شده ایم
اما یک شباهت تعجب بر انگیز با آنها داریم
ها volvox سلولهای تشخیص نوری دارند که حرکت آنها را کنترل میکند
و ماده فعال این سلولها
بسیار شبیه به rhodopsin است که در در چشم ما وجود دارد
که ممکن است منشاء مشترکی با هم داشته باشند
این به چه معناست؟
به این معنا که ما نیای مشترکی با جلبکها داریم
و آن نیای مشترک به واقع بذر بینایی است که آنرا یافتیم؟
برای یافتن منبع آنکه بتواند نور را تشخیص دهد
که ما و جلبکها از آن بهره می بریم
ما میبایست به مدتها قبل در تاریخ فرگشت بازگردیم
ارگانیسمی شبیه به باکتری سیانو
آنها ابتدایی ترین موجوداتی هستند که بر روی این سیاره زیسته اند
و ممکن است منشا تکامل rhodopsins بوده و
و بواسطه فتوسنتز آن را شکل داده باشند
بنابراین منشاء توانایی بینایی من
ممکن است در پس میلیاردها سال باشد
در ارگانیسمی بسیار شبیه به باکتری سیانو
اساس و پایه شیمیایی بینایی
ممکن در طول زمان بسیار طولانی ایجاد شده باشد
اما با این حال راه طولانی خواهد داشت
تا بتواند یک تصویر درست و دقیق از جهان پیرامون بسازد
ساختار پیچیده و بسیار دقیق چشمان ما
بر ساخته بخشهایی وابسته به یکدیگر است
و بسیار سخت خواهد بود تصور اینکه چگونه این ساخت تکامل یافته است
در مجموعه ای از تغییرات بسیار کوچک اما در واقع
ما این فرآیند را بسیار خوب درک و فهم کرده ایم
میتونم به شما نشان دهم, با ساختن یک چشم
اولین گام در ساخت یک چشم
ما به رنگدانه هایی حساس به نور نیازمندیم
rhodopsin برای نمونه و ساختن یک غشا داخلی
تصور کنید این یک غشای داخلی چشم است که رنگدانه ها به آن الحاق شده است
و بلافاصله شما یک چیزی را تشخیص خواهید
این تفاوت بین تاریکی و روشنایی است
حال, مزیت این طرح
این است که آن به نور بسیار حساس است
هیچ بخشی در مقابل شبکیه چشم قرار ندارد تا مانع نور شود
اما نقطه ضعف آن همانطوری که میبینید
این است که تصویر به هیچ وجه شکل نمیگیرد
تنها اجازه میدهد تا تفاوت بین تاریکی و روشنی را بفهمیم
اما میشود آنرا با یک روزنه بسیار کوچک توسعه و تکامل بخشید
یک روزنه کوچک در مقابل شبکیه این یک دیافراگم قابل حمل است
بسیار شبیه آنچه در دوربین های عکس برداری استفاده میشود
و حال, میتوانیم ببینیم که تصویری به مراتب شفافتر ایجاد شد
اما مشکلی که در شفاف کردن بوجود می آید
این است که برای شفاف کردن تصویر باید دهانه روزنه تنگتر شود
و این معنای ورود نور کم و کمتر است
بنابراین چشم بیشتر و بیشتر غیر حساس به نور خواهد شد
بنابراین اینجا یک بهبود و توسعه دیگری بوسیله طبیعت ایجاد شد
آن روزنه کوچک با یک
لنز جا به جا شد
حالا نگاه کنید
یک تصویر شفاف و زیبا
لنز دوره ی با شکوهی از تکامل چشمها را آغاز کرد
با خم شدن نور به روی شبکیه چشم به روزنه مردمک اجازه داده شد تا برای جذب نور باز بماند
با ورورد نور بیشتر به چشم، تصویری دقیقتر بر روی شبکیه شکل گرفت
به چشمان ما چشم دوربینی میگویند، زیرا مانند یک دوربین
از یک لنز تشکیل شده
تا بتواند نور را بر روی گیرنده نوری خم کند
و تصویری با کیفیت بسیار بالا از جهان به دست دهد
اما به همراه خود یک ضعف بالقوه هم دارد
زیرا برای حس تمامی اطلاعات
ما باید قادر به پردازش آن باشیم
هر کدام از چشمهای من شامل
بیس از صدها میلیون سلول پذیرنده نور است
که 5 تا 10 برابر
میانگین دوربینهای دیجیتالی است
بنابراین اگر ساختار بینایی من
تنها با گرفتن یک مجموعه عکسهای منفک از هم کار کند
و تمامی آن اطلاعات را به مغز انتقال دهد
مغز من در پیدا کردن ارتباط این همه داده منفک از هم غرق خواهد شد
این عملیاتی نبوده و این کاری که جانداران انجام میدهند نیست
درمقابل، سیستم و مکانیسم بصری - بینایی تکامل یافته تا
تنها اطلاعاتی که ضروری است را استخراج و پردازش نمیاد
و این فرآیند به زیبایی در وزغ قابل مشاهده است
ساختاری چشمی وزغ بسیار شبیه به ساختار چشم ماست
اما در بیشتر مواقع، در حالیکه چشم تصاویری را میبیند، وزع به هیچ وجه آن تصاویر را در مغزش نمیبیند
اینطور به نظر میرسد که کاملا به محیط پیرامونی اش بی تفاوت است
تا اینکه چیزی، به مانند یک کرم نظر او را به خود جلب کند
اگر فکر کنید چه چیزی برای قوه بصری وزغ اهمیت دارد
خب تشخیص نزدیک شدن طعمه و یا دیگر درندگان است
بنابراین سیستم بینایی وزغ ها منطبق شده است بر شناخت و تشخیص آنها
خب , اینجا,ما یک کرم را در مقابل وزغ قرار دادیم, و دیدید چه کار کرد؟
با سرعتی حیرت انگیز کرم را بلعید
به محض آنکه کرم در مقابل وزغ لولید و حرکت کرد
چشمان وزغ هدف را تشخیص و شناسایی کرد
سپس در کسری از ثانیه اعصاب آن کنش نشان داده و
و به طرز دقیق و حیرت آوری وزغ به آن واکنش نشان داد
اما همچنین این رفتار بسیار آشناست
زیرا که وزغ تنها برای دیدن یک رفتار کرم تمرکز کرده بود
نحوه ای که کرم تکان میخورد و حرکت میکند
این یک آزمون آزمایشگاهی در سال 1970 است
و نشان دهنده آن است که چطور وزغ تلاش میکند تا هر چیز بلند و نازکی را ببلعد
اما تنها در زمانیکه به مانند یک کرم در کنار و خوابیده حرکت کند
و این به دلیل داشتن سیستم عصبی در شبکیه ی وزغ است که
که تنها به حرکت طولی واکنش نشان میدهد
اگر هدف چرخیده و جایگاهش را به سمت بالا عوض کند
وزغ هیچ واکنشی به آن نشان نخواهد داد
در نگاه اول، سیستم بینایی وزغ
به نظر کمی ابتدایی و ناکامل به نظر میرسد
و این درست اگر که وزغ را در یک مخزن از کرمهای مرده قرار دهیم
آنقدر گشنگی خواهد کشید تا بمیرد زیرا در آنجا آنگونه که وزغ تشخیص میدهد حرکت نیست
و آنها را غذا نشناخته و نخواهد خورد
اما او نیازی ندارد دنیا را با آن جزییاتی که من میبینم ، ببیند
چیزی که نیاز دارد تمرکز بر روی حرکت است
زیرا که اگر حرکت را ببیند ، میتواند زنده بماند
زیرا که از درندگان اجتناب کرده و و طعمه را میتواند شکار کند
فکر میکنم, آن نوع حس اگر هر چیزی به مانند کرم حرکت کند، در طبیعت
پس بسیار شبیه کرم خواهد بود برایش
توانایی تسهیل دنیای بصری
به اطلاعاتی کوچکتر ولی مرتبط
چیزی است که هر جانداری انجام میدهد
ما هم در تمام مدت انجامش میدهیم
ما همچنین سیستم بصری را دارا هستیم که حرکت و
چهره ها را تشخیص و شناسایی میکند
لیکن استخراخ اطلاعاتی بیشتر از جهان بیرونی، مدت زمان بیشتری به پردازش احتیاج دارد
که نیاز به مغز بزرگتری خواهد داشت
و برای دیدن نتایج این طی مسیر تکاملی - فرگشتی
که به قدرت پردازشی بسیار بالاتری نیاز دارد
باید به داخل کلان شهر فلوریدا برویم
میدونید,، ممکن است شبیه به نظر نرسد اما در کنار آن آسمان خراش ها و... تنها
آبهای کم عمق آنجا
یکی از بهترین نقاط جهان
برای یافتن یک جاندار خاص و منحصر به فرد است
آن حیوان تکامل یافته تا
بهترین پردازش را بر روی اطلاعاتی که چشمش میپذیرد، انجام دهد
خب، ما اینجاییم تا اختاپوس را پیدا کنیم
و آنطور که در فیزیک میگویم، کوچک ولی بسیار حائز اهمیت است
زیرا او به زیبایی راهی را تکامل داده
تا بتواند خود را با استتار پنهان کند
او تغییر رنگ میدهد، سلولهای مستقر بر روی پوستشان تغییر رنگ میدهند
برای مطابقت با محیط پیرامونی خود
این توانایی را ما نداریم، البته
و همین توانایی؛ پیدا کردنش را بسیار دشوار میکند
اینها، اینجاست، ببینید
Ha-ha!
پرواز کرد و رفت این داخل
خرچنگ و ماهی ها هم پرواز میکنند، اگر به ذات حرکت آنها نگاه کنیم
این یک مکانیسم دفاعی است نمیدونم کجا رفت
یک جایی، همین جا پنهان شده
به رنگهاش نگاه کنید
چه موجود حیرت انگیزی است
اگرچه اختاپوس به مانند رابها و حلزونها، نرم تن است
اما به جهاتی، بسیار شبیه ماست
Whoa!
اعتقاد بر این است که بیشتر بی مهره گان هوشمند هستند
انگار که پاهاش را زیر خودش نگه داشته
نگاه کنید بهش
مغز آن بیش از 500 میلیون سلول عصبی دارد
بسیار شبیه به سگها
چه کار داری میکنی؟
میدونید، اگر میخواستم یک نمونه از هوش بیگانه را مثال بزنم
اینجا بر روی زمین
این حتما یکی از آنها بود
و او از مغزش برای تکامل و توسعه توانایی هایی بهره جسته است
و خود را تبدیل به یک مقلد ماهر کرده است
او نه تنها مکررا میتواند رنگ خود را تغییر دهد
بلکه میتواند با پس زمینه خود نیز همرنگ شود
بعضی جانداران حتی بر روی دیگر جانداران نیز تأثیر میگذراند
آنها تبدیل به شکارچیانی قابل میشوند که با فریب آنان بر مشکل فائق آمده و منطبق میشوند
آنها حتی میتوانند نشان دهند از کدام ابزار استفاده میکنند
تمام این مهارتها حاکی از هوشی غنی و بزرگ است
اما با این وجود آنها به قوه بینایی خود نیز اتکا دارند
به این چشمهای بزرگ نگاه کنید، که در حال شناسایی محیط اطراف اش است
چک کردن اطراف، به مانند ما
چشمهای دوربینی، به مانند چشمان ما برای حیات ضروری است
برای اجازه دادن به اختاپوس تا بتواند سبک زندگی خودش را داشته باشد
این برای تمام جانداران تصویری، همانطور که من هم یک جاندار تصویری هستم
اختاپوس یکی از بی مهره گانی است که
چشمهای پبچیده دوربینی دارد
به مانند ما, آنها تصاوری بسیار دقیق زا جهان ایجاد میکنند
و مغز انان تکامل یافته تا
تا توانایی استخراج اطلاعات را از تصاویر داشته باشد
لبهای بینایی، در حدود 30 درصد از مغز اختاپوس را تشکیل میدهد
تنها گروهی که
شناخته شده به چنین پردازشی از اطلاعات بصری
گروه خود ماست
پستانداران - مهره دارانی هوشمند
فکر میکنم نکته اعجاب انگیز آن
نتیجه ای از هوش آنان است
که نیاز به پردازش آن اطلاعات
از این چشمهای بزرگ و پیچیده را دارد
چیزی که در مورد هوش اختاپوسها بسیار قابل توجه و قانع کننده است
این است که انها در راهی جدا از ما تکامل یافتند
نیای مشترک ما با آنها در ششصد میلیون سال گذشته بوده است
و ان نیا نه چشم و نه مغز داشته است
اما هر دوی ما سیستم بینایی منحصر به فرد
و البته مغزی بزرگ را توسعه داده ایم
گمان میکنم رابطه ای وسوسه انگیز میان
فرگشت و هوش باشد
حواس نقش کلیدی را برای حیات روی زمین ایفا کرده است
اولین ارگانیسم
توانایی تشخیص و پاسخ به محیط پیرامونی داشت
به مانند کاری که امروزه انجام میدهد Paramecia
اما همانطور که جانداران تکامل می یافتند، محیط پیدامونی انها هم بیشتر تغییر کرده و پیچیده تر میشد
و حواس نیز با آنها توسعه و تکامل می یافت
توسعه و تکامل مکانیسمی که ارتعاش را فهم میکند
و یا نور را تشخیص دهد
یا اجازه ساخت تصویری سه بعدی را
از محیط پیرامون میدهد
و شبیه سازی و رشد مغزی که بتواند تمام ان اطلاعات را اداره کند
اما برای یک گونه
میل به جمع آوری اطلاعاتی هر چه بیشتر
به یک مسیر و روند تبدیل شده است
آن گونه، ما هستیم
اینجا نزدیکترین چیزی است که به مکان مقدس وجود دارد (به دلیل کشف و اطلاعاتی که در اینجا یافت شده است)
بی آنکه هیچ انسان پرهیزگاری را شامل شود
زیرا که این تلسکوپی است که ادوین هابل از آن استفاده کرد تا
افق پیش روی ما را گسترش دهد به بیان دقیقتر میخواهم بگویم
بیشتر از هر فردی در گذشته و آینده افق پیش روی ما را امتداد و گسترش داد
در سال 1923، اودین هابل این عکس را از کهکشان آندرومدا گرفت
میتوانید دست خط او را بر روی این عکس ببینید
این کار را با نشستن در اینجا شبی در پس شب دیگر و بیش از یک هفته انجام داد
تا این عکس بر روی این فیلم افشا و ظاهر شود
در آن زمان
تصور میشد این پیچ مبهمی که در آسمان رویت میشود
تنها یک ابر است، شاید ابری از گرد و غبار بین ستاره ای کهکشان خود ما
اما هابل، با استفاده از قدرت این تلسکوپ
ستاره های منفردی را در آن تشخیص داد و مهمتر از آن
او دریافت که این ستاره بیرون از کهکشان ماست
بعبارت دیگر
هابل کشف کرد این جزیره ای از ستارگان دور، نسبت به کهکشان ماست
ما اکنون میدانیم که فاصله چندین میلیون سال نوری با آن داریم
که متشکل از یک تریلیون ستاره به مانند ستاره ماست
هابل نشان داد که جهان بسیار بیشتری
به نسبت کهکشان خود ما، وجود دارد
او حواس ما را تا به جایی گسترش داد که حتی تصور آن را هم نمیکردیم
با کمک این تلسکوپ
ما میتوانیم به درک و فهم جهان هایی بپردازیم که میلیاردها سال نوری با ما فاصله دارند
در اینجا بازخوردی فوق العاده از آن کار وجود دارد
زیرا به دست آوردن داده ها و اطلاعاتی بیش از آنچه حواس ما توانایی دارد
سوار بر طی مسیر تکاملی مغز ما
موجب کنجکاوی و پرسش فزآینده ای در مغز ما شد
که خواستار اطلاعاتی بیشتر و بیشتر بود
و هم چنین ما تلسکوپهایی ساختیم
که حواس ما را فراتر از افق دیدمان می گستراند
و کیهانی را نشان داد که میلیاردها سال قدمت دارد
و متشکل از تیلیاردها ستاره و کهکشان است
تلاش سیر ناپذیر ما برای به دست آوردن داده های بیشتر، فرآیندی است که منجر به ساخت ما شده است
Subtitles by Morteza Ershad morteza.ershad@gmail.com