داستان پیدایش حيات بر روی زمین
بی جان زایش Abiogenesis

روزنامه شرق/یکشنبه 6 آبان 1397/شماره 3279
سروش سارابی
پژوهشگر منشا حیات
https://bit.ly/2JjCCtu

این پرسش بنیادین که «چگونه زندگی بر روی زمین آغاز شد؟» یکی از کهن‌ترین سؤالات در میان تمامی فرهنگ‌ها، اقوام، مذاهب و جوامع گوناگون در طول تاریخ شناخته‌شده‌ بشر است. تا پیش از کشفیات دانشمندان در دوران اخیر، هر یک از گروه‌های جمعیتی بشری، بر اساس چهارچوب فکری خود پاسخ این پرسش را بیان کرده‌اند؛ پاسخ‌هایی که اصولاً به دو شکل کلی بودند: پاسخ‌های گروه بزرگی از جمعیت‌ها بر اساس برداشت از نظام‌های فکری پیش از خود استوار بوده است که اغلب در برخی از موارد، تغییراتی جهت همخوانی با تفکرات زمان خود در آن‌ها اعمال می‌شده است. گروه کوچک‌تر دیگر بر اساس آنچه در اطراف خود در طبیعت می‌دیدند نزدیک‌ترین و آسان‌ترین پاسخ را بر اساس توانایی درک افراد کلونی یا پیروان خود، بیان می‌کردند.در طول تاریخ شناخته‌شده بشر موارد متعددی از نگرش اتکا به قدرت‌های ماورایی به‌عنوان دلیل برای رویدادهای طبیعی مشاهده‌شده است. گروهای جمعیتی در مواجهه با حوادث طبیعی این رویدادها را ناشی از دعوای خدایان، خشم و قدرت‌نمایی آن‌ها بر خود می‌دانستند. اقوام دوران مختلف در تاریخ بشر نزدیک‌ترین و آسان‌ترین پاسخ برای وقوع رعدوبرق، طوفان، سیل، زلزله و خشک‌سالی وغیره را ناشی از اراده نیروهای ماورایی در آسمان‌ها می‌دانستند (زئوس خدای باران و رعدوبرق)، در حالی که در دوران فعلی، پیشرفت در علوم باعث شده است تا پاسخ‌های بسیار دقیق، مستند و قابل راستی‌آزمایی توسط دانشمندان برای رویدادهای متفاوت طبیعی ارائه شود.اما در مورد چگونگی پیدایش حیات بر روی زمین هرچند که اطلاعات بسیار خوبی از چگونگی این فرایند در دیدگاه کلی آن داریم، اما هنوز نقاط مبهمی وجود دارد که دانشمندان به شکل پیوسته در حال تبیین نظریات جدید برای آنها هستند.
در مورد بررسی چگونگی آغاز زندگی بر روی زمین، لازم است ابتدا به کلیات چهارچوب حیات بپردازیم و ببینیم که زندگی در علوم زیستی به چه معناست و در چه محدوده‌هایی تعریف می‌شود. حیات (بنا به نظر اکثریت دانشمندان) در علم این‌گونه تعریف می‌شود: هر مجموعه‌ای که دارای «متابولیسم-فعالیت‌های شیمیایی» باشد و با «مصرف انرژی» بتواند «رشد» و «تولیدمثل» کند. این مجموعه باید دارای خواصی باشد که بتواند آن را «منحصربه‌فرد» کرده و امکان «تغییر در نسل‌های بعدی» را داشته باشد. در یک تعریف کلی موجود زنده یک بیوسیستم است که توسط یک غشاء یا دیواره محصور و از محیط اطرافش متمایز گشته، فرمی از انرژی را از محیط می‌گیرد و با تبدیل و مصرف انرژی و به‌کارگیری مواد محیط، کالبد خود را ساخته یا تعمیر می‌کند و به‌طور فعال با صرف انرژی و غلبه بر آنتروپی، جلوی متلاشی شدن کالبد خود را می‌گیرد .در عین ‌حال این بیوسیستم حاوی یک بسته اطلاعاتی است که طی فرآیند همانندسازی و تولیدمثل عیناً ولی به‌طور نادقیق در بیوسیستم‌های دیگر کپی‌سازی می‌شود. بر اساس این تعریف تمامی گونه‌های گیاهان، جانوران (انسان به‌عنوان گونه هومو ساپینس در این فرمانرو سلسله قرار دارد)، قارچ‌ها، آغازیان و باکتری‌ها همگی به‌عنوان موجود زنده محسوب می‌شوند. در میان تمام انواع گونه‌های موجودات زنده، از باکتری‌ها به‌عنوان ساده‌ترین موجود زنده تا انسان به‌عنوان دارنده گسترده‌ترین و پیچیده‌ترین شبکه عصبی در میان گونه‌های جانوری، همه در پایه‌ترین واحد زیستی دارای سلول هستند. درواقع سلول واحد بنیادین ساختاری و کارکردی همه جانداران (ارگانیسم‌های موجودات زنده) است. سلول مهم‌ترین نقطه اشتراک همه موجودات زنده، چه تک‌سلولی و چه پُرسلولی است.
سلول، نقطه‌ آغازین پدیدار شدن هر نمونه از گونه‌های زیستی است. هر سلول به‌عنوان نقطه شروع حیات، نیازمند دستورالعمل، مواد اولیه و انرژی برای ساخت آن موجود زنده است. برای کشف ریشه مشترک موجودات زنده نیازمند بررسی این دستورالعمل هستیم. دستورالعمل ساخت یک موجود زنده توسط مولکول DNA در سلول‌ها نگهداری می‌شود. این دستورالعمل که برای تشکیل اندام‌های موجودات زنده استفاده می‌شود دارای یک ‌زبان مشترک است که به آن الفبای ژنتیک گفته می‌شود...

متن کامل مقاله در وب سایت دانش آگاهی👇
http://daneshagahi.com/scientists-posts/113

فایل PDF مقاله:
http://daneshagahi.com/uploads/پیدایش-حیات.pdf
@daneshagahi

کوچکترین پرنده‌ی ناتوان در پرواز Atlantisia Rogersi
آنها ساکن جزیره ای بدون هیچگونه دسترسی زمینی در میانه آتلانتیک جنوبی هستند.
اما چگونه ممکن است پرنده ای که توانایی پرواز ندارد برای مدت بسیار طولانی در چنین جزیره غیر قابل دسترسی زندگی کند و عجیب تر از آنکه فقط هم بومی این جزیره باشد؟

دو راه برای پاسخ به این معما وجود دارد، یا باید سرزمین خشکی در میان بوده باشد که اکنون در زیر آب رفته و از آن طریق به این جزیره مهاجرت کرده باشند و یا باید از غیب به یک باره ظاهر پدیدار شده و زاد و ولد کرده باشند.

دانشمندان 100 سال است که معتقدند آن خشکی جزیره گمشده آتلانتیس است.

برای دانشمندان نبرد سختی است انتخاب بین پذیرفتن یک افسانه یا قبول پیدایش آنی از غیب، هرچند که در این 100 سال اخیر دانشمندان ترجیح داده اند بپذیرند که افسانه باورپذیر تر از پیدایش آنی از غیب است.
@daneshagahi

در پست قبل در کانال دانش آگاهی به معمای عجیب پرنده جزیره غیرقابل‌دسترس پرداختیم که توانایی پرواز ندارد و اینکه در 100 سال اخیر تنها پاسخ حل این معما برای دانشمندان پذیرفتن عبور از خشکی افسانه‌ای آتلانتیس برای رسیدن به این جزیره بوده است؛ اما این پاسخ هرگز نتوانست دانشمندان را راضی کند و آن‌ها را از تحقیق بازدارد. تلاش برای یافتن پاسخ این معما در اواخر سال 2018 توسط محققین دانشگاه لوند سوئد به نتیجه رسید.

مهم‌ترین فاکتور در حل این معما اتکا به چهارچوب تئوری علمی «فرگشت» و استفاده از علم ژنتیک به‌عنوان تنها راه‌حل ممکن بوده است به شکلی که اگر چهارچوب تئوری علمی فرگشت وجود نداشت یا باید افسانه یونان را می‌پذیرفتیم یا ظهور یک‌باره از غیب را که خب در 100 سال اخیر ترجیح بر پذیرفتن افسانه آتلانتیس بوده است.

محققین دانشگاه لوند سوئد برای حل این معما ژنوم این پرندگان بومی را به شکل کامل آنالیز کردند و پس از دریافت نتایج و مقایسه با ژنوم کامل پرندگانی که در نزدیک‌ترین سرزمین‌ها زندگی می‌کردند به نتایج جالبی دست یافتند. در پی این مقایسه آن‌ها دریافت کردند که این پرندگان با گونه‌هایی که در آمریکای جنوبی در حال حاضر زندگی می‌کنند دارای جد مشترک بوده‌اند. اجداد این پرندگان که توانایی پرواز داشته و از راسته درناسانان می‌باشند در 1.5 میلیون سال قبل با توانایی پرواز به این جزیره رسیده اند و در طی فرایند فرگشت توانایی پرواز خود را در طی هزاران سال از دست داده اند درصورتی‌که گونه‌های دیگری که از همان اجداد در آمریکای جنوبی باقی‌مانده‌اند در طی فرایند فرگشت توانایی پرواز را از دست نداده‌اند.
اما چرا یک توانایی زیستی باید در مسیر فرگشت از بین رود؟
اصولاً انتخاب طبیعی در مسیر پیدایش صفاتی حرکت می‌کند که برای جاندار به‌عنوان مزیت زیستی محسوب شده و باعث سازگاری بیشتر با محیط شود. در این جزیره، با توجه به نبود دشمن طبیعی و منابع غذایی فراوان در سطح زمین امکان پرواز به‌عنوان یک توانایی مصرف‌کننده انرژی محسوب می‌شود و پرنده‌ای که این توانایی را از دست بدهد می‌تواند انرژی بیشتری ذخیره کرده و سازگاری خود را با محیط افزایش دهد. بر همین اساس در طی فرگشت انتخاب طبیعی با حذف توانایی پرواز منجر به یک مزیت زیستی در محیطی شده است که نیاز به آن نبوده.

حل این معما نشان داد که علاوه بر اینکه علم بر افسانه و تصورات ماورایی چیره می‌شود بلکه هیچ جایگزینی برای «تئوری علمی فرگشت» وجود ندارد.

سروش سارابی

"The fact that Lowe's theory was incorrect came as no surprise. Using DNA, we can prove that the ancestors of the Inaccessible Island rail flew to Inaccessible Island from South America about 1.5 million years ago", says Martin Stervander, continuing:

"The bird has not had any natural enemies on the island and has not needed to fly in order to escape predators. Its ability to fly has therefore been reduced and ultimately lost through natural selection and evolution over thousands of years."

Not being able to fly means that the Inaccessible Island rail does not waste energy on something that is unnecessary in order to survive and propagate.

https://bit.ly/2KEuvsp
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1055790318301763
https://www.sciencedaily.com/releases/2018/11/181101133733.htm
@daneshagahi

محققین فراوانی در حال مطالعه رفتار انواع گونه های جانوری هستند به ویژه گونه هایی که اجداد مشترک نزدیکتری به ما گونه انسان خردمند دارند. دیدن این مستندهای فوق العاده باعث میشود بیشتر به جایگاه خودمان به عنوان یک گونه زیستی در طبیعت آشنا شویم و بتوانیم درک بهتری نسبت به رفتار های اجتماعی و فردی گونه خودمان بدست آوریم.

تصویر یک بابون زرد از میمون های دنیای قدیم از رسته نخستی سانان که حدود 25 میلیون سال پیش با اجداد کَپی ما جد مشترک داشته اند.
کانال تلویزیونی LOVE NATURE

@daneshagahi

چرا همانطور که اورتلیوس‌ایسم نداریم، داروینیسم هم نباید داشته باشیم؟

ویرایش شده: «در تمام متن منظور از داروینیسم اشاره به داروینیسم با نگرش یک ایدئولوژی است، نگرش فلسفی آن مدنظر نیست»

اورتلیوس تئوری رانش قاره های زمین را برای اولین بار مطرح کرد و تبدیل به چهارچوبی برای بررسی تغییرات علوم زمین شناسی در طول زمان شد. جدایش قاره از یکدیگر و تبدیل شدن آن به چیزی که امروزه در سطح کره زمین شاهد آن هستیم وبرخی از رخدادهای علوم زمین شناسی تنها بر اساس این تئوری علمی قابل توضیح هستند. زمانی که آبراهام اورتلیوس فنلاندی این تئوری را مطرح کرد از یافته های فراوانی که زمین شناسان امروز درباره فرایند جدایش قاره ها میدادند، مطلع نبود. در طول زمان دانشمندان دستاوردهای جدید در مورد جدایش قاره ها به دست آورده اند و همه این دستاوردها بر اساس چهارچوب تئوری اولیه بوده و آن را کاملتر کرده است. با تمام اهمیتی که این تئوری در مباحث زمین شناسی دارد اما در میان عموم چرا هیچ کلمه ای با عنوان اورتلیوس‌ایسم نداریم؟ دلیل آن واضح است. تئوری جدایش قاره ها توضیحی است که فقط برای دانشمندان قابل فهم و استفاده است و از آن به عنوان یک راه حل برای پاسخ به مباحث مربوط به زمین شناسی استفاده می کنند. در میان دانشمندان کسی پیرو تفکرات اورتلیوس نیست یا او را به عنوان رهبر مکتب فکری رانش قاره ها نمی شناسند که برای آن یک ایسم تعریف کنند. بر همین اساس چیزی با عنوان داروینیسم هم نداریم. داروین یک تئوری علمی را مطرح کرد و که برای دانشمندان و متخصصین حوزه زیست‌شناسی قابل درک است و کاربرد دارد. هیچ زیست‌شناسی پیرو عقاید داروین نیست، حال آنکه تئوری ابتدایی او در طول زمان دستخوش تکامل فراوانی شده و دانشمندان تنها از جدیدترین نتایج به دست آمده استفاده می کنند.
پس دوستانی که هیچ‌دانشی در حوزه زیست‌شناسی و حتی علم ندارید در مورد رد داروینیسم مطلب ننویسید چون شما نمی‌توانید ایسمی که خودتان آن را ساخته‌اید و هیچ وجود خارجی و معنایی ندارد را رد کنید. اگر دانش زیست‌شناسی و سواد علمی لازم را دارید می‌توانید برای سوالاتی که توسط تئوری علمی فرگشت(که اولین بار داروین آن را مطرح کرد)پاسخ ارائه شده، پاسخ علمی جدید در حوزه زیست‌شناسی ارائه کرده و به دست متخصصین بسپارید تا آن را ارزیابی کنند.

https://bit.ly/2AJrNgo
@daneshagahi

آیا هوشمندی اجتناب ناپذیر است؟

ناسا در اوایل دهه ۹۰ میلادی حدود صد میلیون دلار را به پروژه‌ای به نام سِتی اختصاص داد که هدف از آن گوش سپردن به امواج رادیویی در فضا در جستجوی موجودات هوشمند فرازمینی بود.
مدافعان این پروژه استدلال می‌کردند که هر چند ما نمی‌دانیم چه تعداد سیاره در کهکشان ما وجود دارد و چه درصدی از آن‌ها قابل زیست هستند، اما در هر سیاره‌ای که شرایط مساعد برای ظهور حیات را داشته باشد، در نهایت و بی‌تردید موجودات هوشمند ظهور خواهند.
پروژه ستی با مخالفت‌هایی روبرو شد و ناسا نام پروژه را تغییر داد تا مانع از حذف آن توسط کنگره شود. اما در بین مخالفان پروژه، نام تنی چند از زیست‌شناسان پرآوازه نیز به چشم می‌خورد. این زیست‌شناسان احساس می‌کردند مدافعان پروژه ستی درک درستی از تئوری فرگشت ندارند و دچار تعصبی شده‌اند که قدمتی صد ساله دارد. این باور جزمی را "زنجیره‌ی بزرگِ موجودات" می‌خواندند و بر مبنای آن، فرگشت فرآیندی است که موجودات را به سمت پیچیده‌تر شدن هدایت می‌کند و هوشمندی عالی‌ترین مظهر پیچیدگی است. بدین ترتیب ظهور موجود پیچیده‌ای نظیر انسان در هر سیاره‌ای که مناسب حیات باشد اجتناب ناپذیر خواهد بود. حتی امروزه نیز دانشمندانی هستند که ناخودآگاه موجودات را در یک "اِشِل" فرضی فرگشتی به پَست یا عالی تقسیم بندی می‌کنند و فرگشت را نوعی نردبان‌ می‌دانند که هر موجود ساده‌ای در پی بالا رفتن از آن است تا خود را به سطوح عالی‌تر برساند.
زیست‌شناس نامی، ارنست مایر، هشدار داد که از بین بیش از پنجاه میلیون گونه متفاوت حیات که بر روی زمین ظاهر شدند، تنها یک گونه موفق شده است تمدنی هوشمند بسازد و احتمال ظهور مورد مشابه در سایر سیارات زیست پذیر زیاد نیست.
ما انسان‌ها به مغز و توانایی‌های ذهنی خود بیش از اندازه ارج می‌نهیم. اما مغز انسان تنها عضو پیچیده‌ای نیست که در طبیعت فرگشت یافته است. برای مثال فیل را در نظر بگیرید که خرطوم دارد. او با کمک خرطوم خود می‌تواند اشیاء سنگین را جابجا کرده و یا درختان را از ریشه در بیاورد. اما خرطوم فیل برای انجام کارهای ظریف نیز مناسب است. فیل می‌تواند با خرطومش یک سکه را از روی زمین بردارد، با قلم مو نقاشی کند، آب بر خود بپاشد تا خنک شود و یا خاک بر خود بریزد تا از گزند حشرات مصون بماند. اگر فیل‌ها ادعا کنند که غایت و هدف نهایی فرگشت این است که خرطوم ظهور کند، شما چه جوابی خواهید داشت؟
شاید بگوئید مزایای هوشمندی بسیار بیشتر از خرطوم است و بدین دلیل ظهور آن اجتناب ناپذیر می‌شود. همانطور که مزایای بینایی بسیار زیاد است و جانوران تا کنون از چهل مسیر فرگشتی مختلف دارای چشم شده‌اند. اما ظهور یک عضو پیچیده فقط مرهون مزایای آن نیست، بلکه هزینه را نیز باید در نظر بگیریم. هوشمند شدن هزینه گزافی برای ما داشته است. کاسه سرِ نوزاد انسان بقدری بزرگ است که زایمان به یکی از مرگبارترین مراحل زندگی زنان تبدیل شد. لگن خاصره زن‌ها در طول زمان تغییر شکل یافت و نتیجه‌اش این بود که زن‌ها قادر نیستند همپای مردان بدوند. بافت مغز به ضربه حساس است که آن‌را بسیار آسیب‌پذیر می‌کند و از طرف دیگر به مقادیر عظیمی انرژی نیاز دارد. سیم‌کشی پیچیده مغز زمان لازم برای واکنش به خطر را افزایش می‌دهد. کودک به سال‌ها مراقبت نیاز دارد؛ اجداد ما در سراسر طول عمر خود، یا بچه بودند و نیاز به مراقبت داشتند و یا از بچه‌های خود مراقبت می‌کردند.

نتیجه اینکه وقتی مزایا و هزینه هوشمند شدن را با خرطوم‌دار شدن مقایسه می‌کنیم، بعید است که هوشمندی گزینه بهتری باشد. هوشمندی و خرطوم هر دو محصول تصادفی نیروهای طبیعی می‌باشند که هدف و غایتی ندارد. اگر این ادعا که خرطوم‌دار شدن گزینه‌ای اجتناب ناپذیر برای فرگشت بوده، ساده‌لوحانه و متکبرانه است، پس در تصور خود مبنی بر اجتناب ناپذیر بودن هوشمندی نیز باید تجدید نظر کنیم.


برگرفته از کتاب ذهن چگونه کار می‌کند
مترجم: امیر رحمانی
انتشار وب سایت دانش آگاهی

http://daneshagahi.com/scientists-posts/117
@daneshagahi

اثر بالدوین یادگیری و توهم فرگشت لامارکی

https://bit.ly/2SGO4Tt

گروهی از میمون‌ها را تصور کنید که بلد نیستند نارگیل را شکسته و از آن تغذیه کنند اما در جایی زندگی می‌کنند که درختان نارگیل بوفور وجود دارند و سایر منابع غذایی کمیاب شده‌اند. اگر میمونی بطور تصادفی بیاموزد که با استفاده از یک سنگ لبه تیز و ضربه زدن متوالی به نارگیل می‌تواند آن‌را بشکند، بعضی میمون‌های دیگر نیز همان ترفند را می‌آموزند و در فاصله کوتاهی، محیط و نحوه زندگی میمون‌ها تغییر می‌کند. هر میمونی که روش شکستن نارگیل را سریع‌تر بیاموزد، شانس بیشتری برای بقا و تولید مثل خواهد داشت. فرآیند یادگیری، منجر به تغییر محیط شده است و یک فشار فرگشتی جدید ایجاد می‌کند.
اگر بچه میمونی بدنیا بیاید که بطور ذاتی بهتر بلد است سنگ را دستش بگیرد، چون سیم‌کشی مغزش که حاصل ژنتیک اوست کمی متفاوت است، چنین بچه میمونی به انرژی و زمان کمتری برای یادگیری نیاز خواهد داشت. او بیشتر تولید مثل خواهد کرد و ژنتیک خود را به نسل بعد منتقل می‌کند و به مرور زمان، تعداد میمون‌هایی که ذاتا بلدند از سنگ استفاده کنند افزایش خواهد یافت. این پدیده را اثر بالدوین می‌نامند.
یک ناظر خارجی ممکن است به اشتباه بپندارد که هنر استفاده از سنگ در فرآیندی لامارکی به بچه میمون منتقل شده است. اما چنین تصوری درست نیست و هنوز مکانیسم شناخته شده و فراگیری وجود ندارد که نشان دهد چگونه ممکن است صفات اکتسابی به ژنتیک نسل بعد منتقل شود. آن مهارت‌هایی که والدین در طی زندگی می‌آموزند به ژنتیک فرزندان منتقل نمی‌شود، بلکه یادگیری مهارت، شرایط محیطی را عوض کرده و انتخاب طبیعی را به سمتی هدایت می‌کند که منجر به ظهور ژنتیک منطبق با آن مهارت می‌شود.
دو تئوریسین شبکه‌های عصبی به نام جفری هینتون و استیون نولان در سال ۱۹۸۶ برای اولین بار نشان دادند که اثر بالدوین در یک شبکه عصبی چگونه عمل می‌کند. آن‌ها یک مدار عصبی ساده با بیست اتصال را شبیه‌سازی کردند که هر یک از اتصالات می‌تواند در حالت روشن و یا خاموش باشد. اگر فرض کنیم که تمام بیست اتصال باید در وضعیت مشخصی قرار بگیرند تا مدار عصبی درست عمل کند، در آن صورت احتمال اینکه در جانوری هر بیست اتصال از همان بدو تولد درست تنظیم شده باشند یک در میلیون است. اما اگر این جانور خوش شانس از طریق جنسی تولید مثل می‌کند، احتمال اینکه در فرزندان او نیز همان بیست اتصال در وضعیت درست تنظیم شوند زیاد نیست، چرا فرزندان او نیمی از ژنتیک خود را از والد دیگر به ارث می‌برند. شبیه‌سازی هینتون و‌نولان نشان داد که چنین شبکه عصبی شانس زیادی برای فراگیر شدن ندارد.
هینتون و نولان سپس شبکه عصبی دیگری را شبیه‌سازی کردند. در این شبکه عصبی، فرض شد که تنظیمات ده عدد از اتصالات از همان بدو تولد ثابت و غیر قابل تغییر هستند، اما وضعیت روشن یا خاموش ده اتصال دیگر را جانور در طی فرآیند یادگیری می‌تواند تغییر داده و بگونه‌ای میزان کند که با نیازمندی محیط زندگی او متناسب باشد. (نظیر یادگیری نحوه بدست گرفتن یک سنگ تیز و ضربه زدن به نارگیل)
احتمال اینکه در جانوری از همان بدو تولد، ده اتصال ثابت شبکه عصبی او در وضعیت مناسب باشند یک در هزار است و جانور با هزار بار سعی و خطا موفق می‌شود تنظیمات ده اتصال دیگر را میزان کند. بدین ترتیب احتمال ظهور و گسترش چنین شبکه عصبی به مراتب بیشتر از وقتی است که هر بیست اتصال شبکه عصبی از بدو تولد بطور تصادفی درست بوده‌اند. چنین جانوری نسل خود را سریع‌تر از رقبایش افزایش می‌دهد. طولی نمی‌کشد که جامعه جدیدی بوجود خواهد آمد که بیشتر اعضای آن قادر به یادگیری مهارت جدید هستند. حال اگر یکی از اولاد تازه بدنیا آمده دارای شبکه عصبی باشد که یازده اتصال آن از بدو تولد در وضعیت درست تنظیم شده‌اند و او فقط باید بیاموزد تا نه اتصال باقی‌مانده را میزان کند، او به تلاش کمتری برای یادگیری نیاز خواهد داشت و شانس او برای بقا و زاد و ولد حتی بالاتر می‌رود.
اما با افزایش تعداد اتصالات ثابت که بطور ژنتیکی درست تنظیم شده‌اند، فشار فرگشتی کاهش می‌یابد چرا که انرژی لازم برای یادگیری و تنظیم اتصالات باقی‌مانده زیاد نیست و هر جانوری با کمی تلاش موفق خواهد شد تا مهارت جدید را بیاموزد...

ادامه مطلب در👇👇👇
http://daneshagahi.com/scientists-posts/118

برگرفته از کتاب ذهن ها چگونه کار می کنند
ترجمه: امیر رحمانی
انتشار: وب سایت دانش آگاهی
@daneshagahi

در روزنامه شرق بخوانید:
محل جدایش اجداد انسان‌ها و کَپی‌های بزرگ در آفریقا نبوده است.

كشف بقایای گونه‌ای با قدمت 7.2 میلیون سال و مربوط به دودمان پیش از سَرده انسان در شبهه‌جزیره بالکان

بر اساس تحقیقات جدید بین‌المللی صورت‌گرفته به سرپرستی پروفسور مادلین بوهمه1 از مرکز فرگشت انسان و دیرین‌مردم‌شناسی دانشگاه توبینگن و پروفسور نیکولای اسپاسوف از آکادمی علوم بلغارستان، جدایی دودمان گونه انسان از کَپی‌های بزرگ (Greate Apes) صدها هزاران سال قبل‌تر از آن چیزی که تا به امروز تصور می‌شده، رخ داده است. محققان دو فسیل از Graecopithecus freybergi را با روش‌های جدید و مدرن مورد تحلیل قرار دادند و به این نتیجه رسیدند که این فسیل‌ها به «پیش از سَرده انسان‌ها» تعلق دارند. یافته‌های این دانشمندان در دو مقاله در ژورنال PLOS ONE منتشر شده است. این دو مقاله بیانگر این موضوع است که برخلاف آنچه که تا امروز به طور معمول تصور می‌شد، مبدا جدا شدن دودمان گونه انسان از دودمان کَپی‌های بزرگ در آفریقا نبوده، بلکه این جدایش در مدیترانه-شرقی رخ داده است. شامپانزه‌های امروزی، نزدیک‌ترین گونه زنده از خویشاوند انسان‌ها هستند.

مطلب کامل را در «صفحه علم روزنامه شرق» امروز پنجشنبه ۲۲ آذر ۱۳۹۷ بخوانید
سروش سارابی
https://bit.ly/2zUYIiy
http://daneshagahi.com/uploads/shargh2291397.pdf
@daneshagahi

قوانین حاکم بر تکامل فرهنگی

https://bit.ly/2Lx4HyF

آیا سازگار شدن با محیط منحصر به ساختارهای زیستی است؟ کلیشه‌ی در ظاهر بی‌ضرری رواج پیدا کرده است که تکامل فرهنگی را در امتداد تکامل زیستی و مرهون همان قوانین می‌داند. برای میلیون‌ها سال، ژن‌ها از پیکری به پیکری دیگر انتقال پیدا کرده و آن‌ها که سازگاری بیشتری به ارمغان آوردند بجای ماندند. اما با ظهور انسان، واحدهای سازنده فرهنگ که میم خوانده می‌شوند، از ذهنی به ذهنی دیگر انتقال پیدا کردند و با ایجاد سازگاری فرهنگی ماندگار شدند. بنیان تئوری تکامل فرهنگی این است که همان پدیده داروینی که تکامل زیستی را توضیح می‌دهد، قادر است تکامل فرهنگی را نیز توضیح دهد. اما دیدگاه من این است که هر چند تکامل مغز انسان مرهون قوانینی نظیر تغییرات تصادفی ژنتیکی و انتخاب طبیعی است، ولی برهمکنش بین مغزها از قوانین دیگری پیروی می‌کند، از جمله روان‌شناسی اجتماعی و ادراکی، بوم‌شناسی انسان و تاریخ.
فرگشت کاسه سر انسان و ظهور و سقوط امپراطوری‌ها مشترکات زیادی با هم ندارند.

ریچارد داوکینز به واضح‌ترین شکل ممکن شباهت بین انتخاب ژن‌ها و انتخاب میم‌ها را تصویر کرده است. میم‌ها از ذهنی به ذهنِ دیگر می‌روند و در حین انتقال، گاهی جهش می‌یابند. ویژگی‌های جدید یک میم که احتمال جای‌گیری آن را در ذهن دریافت کننده و تمایل به انتشار مجدد را افزایش دهد، بمرور زمان گسترش یافته و در استخر میمی تثبیت می‌شوند. میم‌ها فرگشت می‌یابند تا بهتر و سریع‌تر تکثیر شوند. توجه کنید که داریم می‌گوئیم میم‌ها و ایده‌ها فرگشت پیدا می‌کنند تا گسترش یابند و نمی‌گوئیم که انسان‌ها فرگشت می‌یابند تا دانش بیشتری کسب کنند.

فکر می‌کنم شما هم موافق باشید که تغییرات فرهنگی اینگونه رخ نمی‌دهند. یک میم پیچیده محصول تغییرات تصادفی در جریان انتقال میم‌ها نیست. یک میم پیچیده محصول عملکرد شخصی است که عزم خود را جزم کرده، استعداد خود را به خدمت گرفته است و در فرآیندی هدفمند، میم‌های مناسب را در کنار یکدیگر قرار می‌دهد تا ساختاری پیچیده، برای مثال اثری هنری، خلق کند. او ممکن است که کار خود را بدفعات اصلاح کند، اما تغییرات ایجاد شده در طی هر اصلاح شباهتی به انتخاب طبیعی ندارد. اثر هنری در هر دور از اصلاح بهبود می‌یابد که محصول قدرت فکری هنرمند است و نه اینکه نتیجه صدها و هزاران تغییر تصادفی باشد.

برخی از طرفداران تکامل فرهنگی دست به دامان لامارک می‌شوند و می‌گویند که هر چند ایده لامارک در باب تکامل زیستی اشتباه بود، ولی تئوری او تکامل فرهنگی را توضیح می‌دهد. اما این نیز جواب نمی‌دهد. فراموش نکنید که لامارک گفت صفات اکتسابی با نیرویی ناشناخته موجب جهش‌هایی هدفمند در نسل بعد می‌شوند تا همان صفات را کسب کنند. اما او هیچگاه موفق نشد ماهیت آن نیروی ناشناخته را روشن کند. اینکه تکامل فرهنگی را لامارکی بنامیم مانند این است که اقرار کنیم نمی‌دانیم تکامل فرهنگی چگونه کار می‌کند.

بسیاری از مردم که با علوم ادراکی آشنایی ندارند تصور می‌کنند فرگشت فرهنگی که از همان سازوکارهای فرگشت زیستی پیروی می‌کند، تنها روزنه امید ما است تا نحوه گسترش ایده‌ها، باورها و میم‌ها را توضیح دهیم. اما محصول فرگشت، مجبور نیست که خود از قوانین فرگشتی تبعیت کند. معده انسان محصول میلیون‌ها سال فرگشت است، اما بطور تصادفی اسید و آنزیم ترشح نمی‌کند تا ببیند کدام یک بهتر غذا را هضم می‌کند تا همان را حفظ کند. فرگشت زیستی این مسیر را قبلا طی کرده و محصولی تولید کرده است که می‌داند برای هضم یک ماده غذایی چه آنزیمی و به چه مقدار باید ترشح شود.

به طریق مشابه، ذهن و یا گروهی از ذهن‌ها، مجبور نیستند که همان فرآیند فرگشت زیستی، از جمله تغییرات تصادفی و انتخاب طبیعی را تکرار کنند تا به ایده خوب و جدیدی برسند. انتخاب طبیعی در طی میلیون‌ها سال موفق شده مغزی را طراحی کند که دستگاهی برای پردازش اطلاعات است. هنگامی که ایده‌ای از مغزی به مغزی دیگر می‌رود، بطور تصادفی دچار جهش و تغییر نمی‌شود، بلکه ارزیابی شده، مورد بحث قرار گرفته، بهینه شده و یا به کنار گذاشته می‌شود. ذهنی که منفعلانه میم‌های محیط را جذب کند، مورد سوءاستفاده قرار گرفته و دیر یا زود حذف خواهد شد.
دبژانسکی جمله مشهوری دارد که: هیچ چیز در زیست شناسی قابل درک نیست مگر در پرتوی فرگشت. ما می‌توانیم اضافه کنیم که هیچ چیز در فرهنگ قابل درک نیست مگر در پرتوی روانشناسی.

استیون پینکر

مترجم: امیر رحمانی
انتشار: وب سایت دانش آگاهی

http://daneshagahi.com/scientists-posts/119
@daneshagahi

میم چیست؟

https://bit.ly/2LAOfgP

واژه میم برای اولین بار در اولین کتاب ریچارد داوکینز به نام "ژن خودخواه" ظاهر شد و تلاشی بود تا دریابیم که چرا برخی رفتارها در جوامع انسانی رایج‌اند علی‌رغم این‌که از منظر فرگشتی قابل توضیح نیستند. همان‌گونه که داوکینز توضیح می‌دهد، انتخاب طبیعی داوری بی‌ترحم است و هر نوع ضعف و سستی، چه فیزیکی و چه رفتاری، بی‌تردید به حذف از استخر ژنی خواهد انجامید. بنابراین هر رفتاری که در جامعه رایج و شایع شده است، هر چند در وحله اول غیر قابل توضیح باشد، باید نوعی مزیت ایجاد کرده باشد.
اما لازم است که در اینجا کمی عمیق‌تر به موضوع نگاه کنیم تا بفهمیم که دقیقا چه چیزی بوده است که از یک رفتار خاص سود برده است. دنیل دنت در کتاب فوق‌العاده‌اش به نام "شکستن طلسم" مثالی از مورچه‌هایی می آورد که به بالای یک ساقه علف می‌روند و آنقدر آنجا می‌مانند تا گاو یا گوسفندی آن‌ها را در حین چریدن بخورد. غیرممکن است که چنین رفتاری را بتوانیم توضیح بدهیم مگر اینکه بدانیم این رفتار بواسطه انگلی است که لنست فلوک خوانده می‌شود. این انگل در چرخه تولیدمثل خود باید چندی را در معده یک حیوان علف‌خوار سپری کند. او وارد بدن مورچه شده و سیستم عصبی مورچه را دستکاری می‌کند تا از این مسیر به معده حیوان علف‌خوار برسد. ویروس‌ها نیز به طریقی مشابه عمل می‌کنند. آن‌ها وارد بدن میزبان شده و واکنشی نظیر عطسه و یا آبریزش بینی ایجاد می‌کنند که انتقال آن‌ها را به سایر حامل‌ها تسریع می‌کند. چنین مثال‌هایی به وفور یافت می‌شوند. انگل و یا ویروس، بدخواه میزبان خود نیستند و در واقع هیچ تعمدی در آسیب زدن به میزبان ندارند. آنچه مشاهده می‌شود، فرآیندی است که محصول انتخاب طبیعی است و فرگشت یافته است تا ژن‌های انگل و یا ویروس بقا یابند.
مشاهدات و کشفیاتی از این دست بود که موجب شد ریچارد داوکینز با خود بیاندیشد شاید بعضی از باورهای انسانی نیز بدین‌گونه عمل می‌کنند و هر چند به میزبان خود آسیب می‌رسانند، اما بجای مانده و تکثیر می‌شوند چرا که رفتاری را به میزبان خود تحمیل می‌نمایند که بقای آن ایده را تضمین می‌کند. پس با توجه با اینکه ایده‌هایی از قبیل شهادت طلبی و استقبال از مرگ، به وضوح وجود داشته و هیچ کمکی به بقای ژن‌های میزبان خود نمی‌کنند، این سوال پیش می‌آید که چه چیزی است که سود این رفتار را می‌برد؟ پاسخ شگفت‌آور داوکینز این بود که خودِ ایده است که سود می‌برد و بقا می‌یابد. ایده‌های مختلف به وضوح در تقابل و رقابت با یکدیگرند، پس شاید نوعی فرآیند انتخابی نظیر انتخاب طبیعی وجود دارد که از آن طریق، ایده‌هایی که موفق‌ترند گسترش می‌یابند و ایده‌های ناموفق حذف می‌شوند. داوکینز نتیجه گرفت که چنین فرآیندی در جریان است و واژه میم را ابداع کرد که به معنی عنصری قابل تقلید است. داوکینز نشان داد که میم‌ها نیز همانند ویروس‌ها و انگل‌ها، به سرنوشت و سلامت میزبان خود اهمیتی نمی‌دهند و تنها چیزی که برای‌شان اهمیت دارد، بقای خودشان است.
یک میم برای ماندگاری در محیطی بسیار رقابتی، باید واجد ویژگی‌هایی باشد که موجب برتری و مزیت آن میم نسبت به سایر میم‌های رقیب شود؛ اما آن ویژگی‌ها لزومی ندارد که مزیت زیستی برای میزبان ایجاد کنند.
یک میم ممکن است که دورنمای بقای خود را با عضو شدن در یک مجتمع میمی بهبود بخشد؛ بدین معنی که تعدادی میم که با یکدیگر سازگار هستند، به هم ملحق می‌شوند تا همدیگر را پشتیبانی کنند. باورهای سیاسی و مذهبی، و یا دانش جمعی در حرفه‌هایی نظیر آهنگری و بنّایی از جمله مجتمع‌های میمی می‌باشند که تداوم دراز مدت خود را مدیون پشتیبانی متقابل میم‌ های سازنده مجتمع از یکدیگر هستند...

ادامه در لینک زیر👇👇👇
http://daneshagahi.com/scientists-posts/120


نوشته: مارک جوردن در وب سایت ریچارد داوکینز
ترجمه: امیر رحمانی
انتشار: وب سایت دانش آگاهی

http://daneshagahi.com/scientists-posts/120
@daneshagahi

فرگشت یافتن سازوکاری برای احتراز از آمیزش با محارم

روانشناسی فرگشتی می‌گوید که سنجشگری برای احتراز از آمیزش با اقوام نزدیک فرگشت یافته است.

در یک نظرخواهی از ۱۸۶ نفر که بین ۱۸ تا ۴۷ سال سن داشتند، هتک ناموس و کودک آزاری در صدر فهرست تابوهای اجتماعی قرار گرفت. آمیزش (داوطلبانه) با خواهر و برادر در میانه فهرست قرار داشت، بدتر از دستبرد به بانک ولی بهتر از قتل همسر. برخی پژوهشگران پیشنهاد می‌کنند که چون ژنتیک فرزند حاصل از ازدواج برادر و خواهر بیشتر احتمال دارد که معیوب باشد، انتخاب طبیعی در طول زمان سازوکارهایی را ایجاد کرده است تا مانع از بروز چنین رفتاری شود. اکنون یک روانشناس فرگشتی به نام دبرا لیبرمن می‌گوید که پرسش‌نامه ساده‌ی او ممکن است برخی از این سازوکارها را آشکار کرده باشد.

بسیاری از حیوانات نیز چنین راداری را دارند. دانشمندان دریافته‌اند حیواناتی که از خردسالی در یک قفس با هم بزرگ شده‌اند معمولا تمایل کمتری به جفت‌گیری با هم دارند که عمدتا بر مبنای شناختن بوهای خاص است و به قرابت ژنتیکی مرتبط نیست. چون نمی‌توانیم آزمون‌های مشابهی را بر روی کودکان انجام دهیم، لیبرمن و همکارانش مطالعات آماری خود را بر تنوع ذاتی در خانواده‌های بشری بنا کردند.

بیش از ۶۰۰ نفر پرسشنامه‌ای را پر کردند که شامل اطلاعاتی در مورد سوابق خانوادگی آن‌ها بود. هر یک از آن‌ها سپس یکی از سه پرسشنامه جداگانه‌ای را بطور تصادفی دریافت کرد که مرتبط بود با: میزان مخالفت اخلاقی با آمیزش با خویشاوندان، یا میزان گذشت و ایثارگری در قبال خواهران و برادران، و یا اینکه تصور آمیزش با خواهر یا برادر چقدر برای‌شان چندش‌آور است.

روانشناسان فرگشتی می‌پندارند نوعی سازوکار ذهنی در انسان وجود دارد که با ارزیابی و سنجش برخی علائم و نشانه‌ها، میزان نسبت خانوادگی با دیگران را تخمین می‌زند. اما سوال مهم این است که آن علائم و اشارات چیستند؟ لیبرمن می‌گوید که یکی از علائم بسیار قدرتمند این است که در کودکی ببینید مادرتان دارد از نوزادی نگهداری می‌کند. آن وقت می‌فهمید که او باید خواهر یا برادر شما باشد. اما آن‌هایی که فرزند کوچک خانواده هستند و ندیده‌اند که مادرشان از نوزاد دیگری مواظبت کند، معمولا نسبتِ خود با خواهران و برادران‌شان را بر حسب زمانی که با آن‌ها سپری می‌کنند متوجه می‌شوند. این را "اثر وسترمارک" می‌خوانند که نام جامعه‌شناسی فنلاندی است که گفت آن‌هایی که از کودکی با یکدیگر بزرگ شده‌اند معمولا تمایلی به ازدواج با هم ندارند، حتی اگر خواهر و برادر نباشند.

پرسش‌نامه لیبرمن نتایج جالب توجهی داشت. برای مثال نشان داد آن‌هایی که خواهر یا برادر کوچک‌تر خود را در بدو تولد دیده‌اند، حتی اگر زمان زیادی را در دوران کودکی با او سپری نکرده باشند، در بزرگ‌سالی کماکان آمیزش با او را چندش‌آور می‌دانند. اما آن‌هایی که خواهر یا برادر کوچکتر را در زمان تولد ندیده‌اند، و یا خودشان فرزند کوچک هستند، رابطه جنسی با خواهر یا برادر را کمتر چندش‌آور می‌دانستند مگر اینکه حداقل چهارده سال با او زندگی کرده باشند. اگر سازوکار ذهنی در شخصی، نسبت خانوادگی با دیگری را بالا تخمین بزند، نه تنها انزجار از رابطه جنسی افزایش می‌یابد بلکه همزمان میزان فداکاری و گذشت نیز افزون می‌شود.

نشان داده شد که خواهرها از آمیزش با برادر خود بیشتر کراهت داشتند تا برادرها از آمیزش با خواهرشان، احتمالا بدین دلیل که زن‌ها در سلامت ژنتیکی فرزندان خود بیشتر از مردها سرمایه‌گذاری می‌کنند. از طرف دیگر، مردانی که خواهر داشتند، تصور آمیزش با خواهر را بیشتر چندش‌آور می‌دانستند تا آن مردانی که خواهر نداشتند.

البته طبیعت رفتار انسان بسیار تاریک‌تر از آن است که با چند نظر خواهی آشکار شود. برخی آمارها حاکی از آن است که حدود سه و نیم میلیون زن در آمریکا مورد سوءاستفاده محارم خود قرار گرفته‌اند. لیبرمن اطمینان دارد که سیستم عصبی مربوط به شناسایی محارم در چنین مواردی معیوب بوده است چرا که سایر شاخص‌ها، نظیر عدم فداکاری و گذشت نیز نشان از نادرست عمل کردن آن سیستم دارد.
او استدلال می‌کند که رابطه با محارم را با کمک تئوری فوق و در کنار عوامل و نیروهای فرهنگی می‌توان توضیح داد و کنجکاوی‌های کودکانه در بروز این پدیده نقشی ندارند. سیستم عصبی در انسان بگونه‌ای شکل گرفته تا مانع شود افراد سالم و زادآور که قرابت ژنتیکی دارند با یکدیگر جفت‌گیری کنند. او اضافه می‌کند که دکتر بازی خواهر و برادران در خردسالی الزاما بدین معنی نیست که سیستم عصبی فوق نادرست عمل می‌کند.
لیبرمن و همکارانش قصد دارند مطالعات خود را در آینده گسترش دهند تا شامل نابینایان و یا آن‌ هایی باشد که حس بویایی‌ شان ضعیف است.

ترجمه:امیر رحمانی
انتشار سایت دانش‌آگاهی

https://www.scientificamerican.com/article/evolving-mechanism-avoid-sibling-sex/
@daneshagahi

درباره موجودی عجیب
که ادعا می‌شود پس از سیل خوزستان ظاهرشده‌است

عرفان خسروی دیرینه‌شناس و جانورشناس، در گفتگو با خبرنگار مهر، اخبار مرتبط با مشاهده موجود عجیب در خوزستان را دارای اشتباهات متعدد دانست و گفت: این خبر طبق معمول بر اساس فیلم مشکوکی است که ادعا می‌شود مرتبط با سیل خوزستان است، اما درحقیقت هیچ دلیلی برای پذیرش این ادعا نداریم و چیزی جز این موجود که مشغول خزیدن روی زمین است، در فیلم دیده نمی‌شود که نشان دهد این فیلم واقعا در خوزستان ضبط شده است. با توجه به موجودی نیز که در فیلم دیده می‌شود، به نظر می‌رسد این فیلم در مکزیک یا کالیفرنیا ضبط شده و کسی آن را از روی اینترنت برداشته و مدعی شده مربوط به خوزستان است.

این که فیلمی را بدون تحقیق، بدون استناد منبعی معتبر و آزموده یا حتی بدون هیچ گونه شاهد ظاهری دست به دست بکنیم و بگوییم این صحنه مربوط خوزستان است، درنهایت به ضرر همه ما است، به ضرر طبیعت خوزستان، به ضرر محیط زیست کل ایران و به ضرر افرادی که برای حفظ این طبیعت سختی و مرارت کشیده‌اند.

https://www.mehrnews.com/amp/4534007/

اگر امروز با جزئیات میدانیم که ما گونه هموساپینس و میلیون‌ها گونه جاندار دیگر چگونه بر روی کره زمین تا به این نقطه از حیات رسیده‌ایم را مدیون شروع چارلز داروین هستیم. امروز تولد این دانسمند بزرگ است

روز داروین مبارک
@daneshagahi

بر مبنای یک مدل محاسباتی جدید، شاید پروتئین اولین مولکول حیات بوده است!
https://bit.ly/2BtYiAA
برای دانشمندانی که منشاء حیات را مطالعه می‌کنند این پرسش همواره مطرح بوده است که کدام مولکول در ابتدا شکل گرفت: پروتئین‌ها و یا اسیدهای نوکلئید نظیر دی.ان.ای و آر.ان.ای؟ حدود چهار میلیارد سال قبل، پلیمرهای ساده‌ای شکل گرفتند که قادر بودند دو عمل اساسی برای پیدایش حیات را انجام دهند: اولی ذخیره اطلاعات و دومی کاتالیز کردن واکنش‌های شیمیایی است که تولید پلیمرهای بزرگ را ممکن می‌ساخت. در حال حاضر اسیدهای نوکلئید وظیفه اول را به انجام می‌رسانند و پروتئین‌ها دومی را انجام می‌دهند. اما آیا امکان دارد که در بامداد حیات، فقط یک مولکول هر دو وظیفه را بر عهده داشته است؟
بیشتر دانشمندان در دهه‌های اخیر آر.ان.ای را کاندیدای مناسب می‌دانند بخصوص که در دهه ۸۰ میلادی مشخص شد آر.ان.ای می‌تواند روی خودش تا بخورد و واکنش‌های شیمیایی را همانند یک پروتئین‌ کاتالیز کند. اما از طرف دیگر مولکول آر.ان.ای بسیار پیچیده و حساس است و برخی متخصصین شک دارند که شرایط خشن کره زمین در چهار میلیارد سال قبل برای تشکیل چنین مولکولی مناسب بوده است. علاوه بر آن، برای آنکه مولکول آر.ان.ای و یا پروتئین بتواند همانند کاتالیزور عمل کند، ابتدا لازم است که زنجیره‌ای بزرگ شکل دهد و سپس تا بخورد. اما بنظر می‌آید که محیط زمین در گذشته دور برای تشکیل یک زنجیره بزرگ از اسیدهای آمینه مناسب نبوده است، حال چه پروتئین باشد و چه آر.ان.ای.

دو دانشمند به نام‌های کِن دیل و الیزاوتا گوسه‌وا از دانشگاه استونی بروک در نیویورک به همراه رونالد زاکرمن از لابراتوار ملی برکلی در کالیفرنیا موفق شدند راه‌حلی برای معضل فوق ارائه کنند. مدلِ پیشنهادی آن‌ها نسبتا ساده است. کن دیل این مدل را بیش از سی سال قبل پیشنهاد داده بود تا نشان دهد که پروتئین‌ها چگونه روی خود تا می‌خورند، و او اخیرا دریافت که همان مدل قادر است نحوه شکل‌گیری مولکول‌های پیچیده در دوران پیشاحیات را نیز توضیح دهد. در این مدل، زنجیره‌ای از اسیدهای آمینه به دو زیر گروه تقسیم می‌شوند: گروه اول شامل مولکول‌هایی است که تمایل دارند با آب پیوند برقرار کنند و مونومر قطبی خوانده می‌شوند؛ و گروه دوم شامل مولکول‌هایی است که با آب را دفع می‌کنند و آن‌ها را مونومر غیرقطبی می‌خوانیم. گردن‌بندی را تصور کنید که بعضی مهره‌هایش به رنگ آبی هستند و آب‌جذب می‌باشند؛ و بعضی دیگر قرمز رنگ هستند و آب‌ترس می‌باشند.

مدل کامپیوتریِ کِن دیل، تمام ترکیبات ممکن از زنجیره‌ای از ۲۵ مهره قرمز و آبی را شبیه‌سازی کرده و سپس بررسی می‌کند که آن‌ها چگونه روی خود تا می‌خورند. مشخص شد که ۲.۳ درصد از کل زنجیره‌های تشکیل شده بگونه‌ای تا می‌خورند که ساختار پایداری تشکیل دهند؛ و ۱۲.۷ درصد از آن زنجیره‌ها که پایدارند (معادل سه دهم درصد از کل زنجیره‌های ساخته شده)، بگونه‌ای تا می‌خورند که وصله‌‌ای از مهره‌های قرمز تشکیل می‌شود که همانند یک سکوی اتصال چسبناک عمل می‌کند تا زنجیرهای دیگر به آن متصل شوند. این فرآیند نه تنها اجازه می‌دهد که پلیمری طویل تشکیل شود، بلکه می‌تواند ساختاری تشکیل دهد که خودکاتالیزکننده خوانده می‌شود. در چنین ساختاری، فرآیند تاخوردن یک پلیمر، تاخوردن پلیمرهای مجاور را تحت تاثیر قرار داده و شرایطی پدید می‌آورد که پلیمرهای مجاور بطور مشابهی تابخورند؛ و به این ترتیب است که پلیمر اولیه، نسخه‌های مشابه خودش را تولید می‌کند.
هر چند که احتمال تشکیل چنین مجموعه‌ای در ابتدا نادر است، اما همینکه تشکیل شد، بطور تصاعدی گسترش می‌یابد و در نهایت تمام سوپ آغازین را به تسخیر خود در می‌آورد. مدل‌سازی فوق نشان می‌دهد که دو خاصیت ساده مولکول‌های شیمیایی، آب‌ترس و یا آب‌جذب بودن، کافی است تا فرآیندی را جرقه بزند که به ظهور پلیمرهای پیچیده ختم می‌شود.

مترجم: امیر رحمانی
انتشار: وب سایت دانش آگاهی
http://daneshagahi.com/scientists-posts/121
@daneshagahi

تئوری الگوشناسی ذهن

رِی کورزوایل در کتاب "چگونه یک ذهن بسازیم" تئوری خود در باره‌ی ساختار و عملکرد نئوکورتکس را تشریح می‌کند. او که خود از بزرگان و پیشگامان هوش مصنوعی بشمار می‌رود، تاکید می‌کند که این تئوری در حال حاضر تنها تئوری موجود است که با تمام شواهد بدست آمده تطابق دارد. اساسِ تئوری این است که قشر نئوکورتکس در مغز، توالی خطی از الگوها را شناسایی و ذخیره می‌کند. حتی اگر اطلاعات دریافتی دوبعدی باشند (نظیر یک تصویر)، فهرستی از عناصر کلیدی ذخیره خواهد شد که هر عنصر، خود مجموعه‌ای از الگوها است. هیچ تصویر، فیلم و یا صدایی در مغز ما ضبط نمی‌شود. مغز ما با دریافت یک بسته اطلاعاتی، تمام اجزای آن بسته را ذخیره نمی‌کند بلکه الگویی از عناصر کلیدی در آن بسته را ذخیره کرده و بقیه را بدور می‌ریزد. در هنگام یادآوری، مغز با استفاده از الگوی ذخیره شده، بقیه اطلاعات لازم را بازسازی و تکمیل می‌کند. اینچنین است که ما می‌توانیم یک صحنه را حتی اگر قسمتی از آن حذف و یا تخریب شده باشد، با اتکاء به عناصر کلیدی شناسایی کنیم.
متخصصانِ هوش مصنوعی نیز بی‌آنکه بدانند مغز از چه الگوریتم‌هایی استفاده می‌کند، در طی بسط و گسترش هوش مصنوعی به الگوریتم‌ های مشابهی رسیدند که از جمله می‌توان به "اسپارس کُدینگ" اشاره کرد.

تا همین اواخر تصور می‌شد که مسیرهای ارتباطی (پَث‌وِی) در قشر مغز همانند رشته‌های ماکارونی، در هم پیچیده و بی‌نظم هستند؛ اما اکنون می‌دانیم که چنین نیست. عکس‌برداری‌های دقیق و با کیفیت بالا از قشر مغزی نشان داده است که برخلاف تصور قبلی، نئوکورتکس ساختاری بسیار همگن و یکدست دارد. یک ساختار شطرنجی که ستون‌هایی از نورون‌ها بطور منظم در کنار یکدیگر چیده شده‌اند. لایه‌های زیرین در هر ستون، اطلاعات سنسوری را دریافت می‌کند و لایه‌های بالاتر، مفاهیم انتزاعی را پردازش می‌کنند. یکسان بودن این ساختارها در نواحی مختلف مغز نشان می‌دهد که قشر مغز از الگوریتم‌های مشابهی برای پردازش اطلاعات استفاده می‌کند و فرقی نمی‌کند که اطلاعات از سیستم بینایی ارسال شده باشد یا سیستم شنوایی و یا سایر منابع. این خود یکی از دلایل انعطاف پذیری (پلاستیسیته) فوق‌العاده مغز است. اگر ناحیه‌ای از قشر مغز که برای تحلیل اطلاعات بینایی بکار می‌رود آسیب ببیند، ناحیه دیگری که قبلا برای پردازش اطلاعات صوتی بکار می‌رفته می‌تواند به خدمت گرفته شود که با کمی تمرین و ممارست، همان وظیفه را کمابیش به انجام خواهد رساند.

یکی دیگر از باورهای رایج در مورد مغز این است که تصور می‌شود هر نورون در مغز یک واحد یادگیری است و بطور مستقل سیم‌کشی می‌شود. اما ری کورتزوایل با استناد به مطالعات جدید ادعا می‌کند که احتمالا چیزی حدود صد نورون با یکدیگر یک واحد یادگیری را تشکیل می‌دهند. اتصالات سیناپسی بین این صد نورون را ژن‌مایه فرد تعیین می‌کند. این اتصالات قدرتمند هستند و فرآیند یادگیری تاثیری بر آنها ندارد. اما ارتباط بین یک واحد صدتایی و واحدهای مجاور در طی فرآیند یادگیری شکل می‌گیرد. هر یک از این واحدها، تعدادی آکسون و تعداد بسیار بیشتری دندریت را در حالت آماده‌باش دارد تا با واحدهای مجاور ارتباط برقرار کنند. آنهایی که مورد استفاده قرار نگیرند، هرس خواهند شد و اگر شرایط ایجاب کند، دندریت جدیدی رشد خواهد کرد.
کورتزوایل هر یک از واحدهای فوق را یک الگوشناس می‌نامد و تخمین می‌زند که نئوکورتکس انسان حاوی سیصد میلیون واحد برای شناسایی الگوها است.
How to create a mind
by: Ray Kurzweil
امیر رحمانی
انتشار: کانال دانش آگاهی
https://bit.ly/2twLlS0
@daneshagahi

تارعنکبوتی به پهناوری جهان

اینترنت سازنده تمدن نوین 30 ساله شده.
@daneshagahi

آیا شباهت‌ها در مغز مهمتر از تفاوت‌ها است?
https://bit.ly/2W1Om9b
بسیاری از طبیعی‌دانان در قرن نوزدهم به دنبال کشف گونه‌های جدید بودند. آن‌ها تلاش بسیاری انجام می‌دادند تا تفاوت‌های جزئی بین جانوران و گیاهانِ مختلف را شناسایی کرده، گونه‌ی جدیدی را کشف و افتخارش را به نام خود به ثبت برسانند. چارلز داروین نیز در ابتدا همین مسیر را در پیش گرفت، اما نبوغ وی در آن بود که بزودی دریافت شباهت بینِ گونه‌های مختلف مهمتر از تفاوت‌ها است. همین ایده بود که سرانجام به کشف بزرگ او منتهی شد؛ همه موجودات زنده بر روی زمین جدّ مشترک دارند و اعضای یک خانواده‌اند.
جِف هاکینز در کتابِ خود در باره‌ی هوشمندی می‌گوید که پژوهشگران در حوزه مغز و اعصاب نیز همانند طبیعی‌دانان قرن نوزدهم وقت زیادی را صرف بررسی تفاوت‌ها در نواحی مختلف مغز می‌کنند. داوطلبان را زیر دستگاه می‌گذارند و از آن‌ها می‌خواهند تا فعالیت ذهنی خاصی را انجام دهند؛ یک محاسبه ریاضی را در ذهن خود انجام دهند و یا شعری را از بر بخوانند. هدف این است که با مطالعه تصاویر و امواج مغزی، وظایف هر ناحیه از مغز و بخصوص قشر مغزی شناسایی شود. این پژوهشگران فرض می‌کنند که اگر یک ناحیه با تکلم و ناحیه دیگری با بینایی مرتبط است، چون تکلم و بینایی دو چیز مختلف هستند، پس آن دو ناحیه در مغز نیز باید متفاوت باشند. و واقعا هم اگر از نزدیک به ساختار مغز بنگریم، بعضی تفاوت‌ها را می‌بینیم. ضخامت و تراکم سلول‌ها، طول اتصالات، چگالی سیناپسی و بسیاری جزئیات دیگر در نواحی مختلف کورتکس متفاوت است.
عصب‌شناسی به نام وِرنون مونت‌کاسل از دانشگاه جان هاپکینز در بالتیمور بود که برای اولین بار به شباهت بین نواحی مختلف کورتکس توجه نشان داد. او مقاله‌ای در سال ۱۹۷۸ منتشر کرد با عنوان: "اصلی سازمانی در عملکرد مغزی". وی در این مقاله خاطر نشان کرد که ساختار و ظاهرِ قشر مغزی به نحو قابل ملاحظه‌ای یکدست می‌باشد. ناحیه‌ای که با ورودی‌های شنوایی سروکار دارد بسیار شبیه ناحیه‌ای است که مربوط به حسّ لامسه است و آن نیز شبیه ناحیه بروکا است که به گفتار مربوط است و غیره. مونت‌کاسل پیشنهاد کرد که چون تقریبا تمام نواحی نئوکورتکس یکسان بنظر می‌آیند، ممکن است که همه‌شان عملِ پایه‌ای یکسانی را انجام دهند. او گفت که نئوکورتکس از ابزار محاسباتی یکسانی استفاده می‌کند تا وظایف گوناگون خود را به انجام برساند. تفاوت بین نواحی مختلف نئوکورتکس بدین علت نیست که عمل بنیادی متفاوتی را انجام می‌دهند بلکه به خاطر این است که در دوران رشد، به شکلی مداربندی شده‌اند تا به قسمت‌های مختلفی از مغز و سیستم عصبی متصل شوند. او نتیجه گرفت تمام نواحی کورتیکال، عملِ پایه‌ای مشابهی را انجام می‌دهند و الگوریتمی یکسان را به خدمت می‌گیرند.
مهندسان و دانشمندان سال‌هاست که به ایده‌ی مونت‌کاسل اعتنا نکرده‌اند. هنگامی که آن‌ها تلاش می‌کنند تا عملکرد سیستم بینایی را شبیه‌سازی کنند، از تکنیک‌هایی استفاده می‌کنند که منحصر به بینایی است. آن‌ها در مورد لبه‌ها و بافت تصویر و نمایش سه‌بعدی صحبت می‌کنند. اگر بخواهند زبان گفتاری را بفهمند، الگوریتم‌هایی می‌سازند که بر مبنای قواعد دستوری، نمادها و مفاهیم معنایی است. اما اگر مونت‌کاسل درست بگوید، مغز از چنین روش‌هایی برای حلّ مشکلات خود استفاده نمی‌کند. الگوریتم‌هایی که نحوه عملکرد نئوکورتکس را تشریح می‌کنند باید مستقل از هر یک از کارکردهای ویژه و اختصاصی قسمت‌های مختلف قشر مغز باشد. مغز از همان اصولی برای دیدن استفاده می‌کند که برای شنیدن استفاده می‌کند. کورتکس از روشی عمومی و همه‌منظوره برای تحلیل و پردازش تمامی اطلاعات حسی و حرکتی سود می‌جوید.

برگرفته از کتاب:
On Intelligence, by Jeff Hawkins

امیر رحمانی
انتشار: وب سایت دانش آگاهی
http://daneshagahi.com/scientists-posts/122
@daneshagahi

جستجوی منشا حیات در گوگل و رتبه 5 دانش آگاهی با مطلب روزنامه شرق / یکشنبه 6 آبان 1397 / شماره
@daneshagahi
👇👇👇👇👇

داستان پیدایش حیات بر روی زمین
روزنامه شرق/یکشنیه ۶ آبان ۱۳۹۷/سروش سارابی

هرچند که با وجود شرایطی که برامون ساخته شده آرزو کردن بهترین‌ها، در حد آرزو هم دست‌نیافتی هستش اما با تمام سختی‌های موجود، آرزو می‌کنم سالی بهتر برای همه در پیش رو باشه.
بیاییم سالی پر از دانایی برای خودمون بسازیم، سالی به دور از توسل، توکل و تقلیدهای کورکورانه، بخواهیم که سالی پر از اتکا به دانش و خرد به دور از خرافات داشته باشیم‌.

پیروزی و بهروزی قسمت همه لحظاتتون باشه.

سال نو مبارک
@daneshagahi