جائزة نوبل للتطور أم للتصميم الذكي؟!

تقرير حول آراء متخصصة حول جائزة نوبل للكيمياء لعام 2018 وعلاقتها بالتطور

كنّا تحدثنا في مقال سابق عن علاقة جائزة نوبل في الكيمياء لعام 2018 بنظرية التطور، وأنه في الواقع فإن هذه الجائزة منحت للهندسة والتصميم، لا للعشوائية. البعض أراد أن يسمع آراء علماء متخصصين في نفس المجال بعيدًا عن الدعاية والدعاية المضادة!

لذا فإننا نسوق لكم في هذا المقال آراء ثلاثة من العلماء المتخصصين في نفس المجال، وهم:

ماتي ليسولا ، أستاذ الهندسة الحيوية والعميد السابق في الكيمياء وعلوم المواد في جامعة هلسنكي للتكنولوجيا. وهو خبير في الإنزيمات والسكريات النادرة، وله أكثر من 140 ورقة علمية مراجعة، كما شغل منصب مدير أبحاث التكنولوجيا الحيوية لشركة Cultor، وهي شركة دولية في مجال التكنولوجيا الحيوية، وشارك في تأسيس الجمعية الدولية للسكريات النادرة.

دوجلاس إكس، دكتوراة في البيولوجيا الجزيئية من معهد كالتك، وهو زميل (فرانسيس أرنولد) في نفس المعهد حيث بدأت تجاربه حول هندسة الإنزيمات. عمل كباحث بعد الدكتوراه بجامعة كامبريدج، ومركز مجلس البحوث الطبية في كامبريدج، ومعهد بابراهام في كامبريدج.

آن جوجر، متخصصة علم الوراثة الجزيئية والهندسة الجينومية. حصلت على درجة البكالوريوس في علم الأحياء من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، ودرجة الدكتوراه في علم الأحياء التنموي من جامعة واشنطن، وعملت زميلة ما بعد الدكتوراه في جامعة هارفارد.

فهؤلاء ثلاثة متخصصين في مجال البيولوجيا الجزيئية، ومعارضين للداروينية، ومن الحاصلين على درجات علمية والعاملين في بعض أكبر جامعات ومعاهد العالم، فما هي أقوالهم عن علاقة الجائزة بالتطور؟

يقول البروفيسور (ماتي ليسولا):

“رحبت بشدة -كوني مهندس إنزيمات بيولوجي- بإعلان الأربعاء بذهاب جزء من جائزة نوبل لعام ٢٠١٨ لزميلة مهندسة إنزيمات بيولوجية وهي فرانسيس آرنولد، أستاذة الهندسة الكيميائية في معهد كاليفورنيا للتقنية. وإنجازاتها في هذا المجال مثيرة للإعجاب، كما هو الحال بالنسبة للفائزين الآخرين بالجائزة، والذي تضمن عملهم أيضًا الهندسة البيولوجية، فثلاثتهم يستحقون الجائزة عن جدارة. لكن هناك شيء من الالتباس في وصف الفائزين بالجائزة لهذا العام، وهو الحديث عن (التطور الموجه). وقد ساعدت منظمة جائزة نوبل على إزكاء هذا الالتباس”

أين تكمن المشكلة إذا؟

يستطرد ليسولا قائلًا:

“أولًا: هناك خلط بين الانتخاب الطبيعي والاصطناعي. والأهم من ذلك هو أن مصطلح (التطور الموجه) يتضمن هو في نفسه تناقضًا ذاتيًا، فهو يخفي حقيقة أن الإنزيمات الجديدة هُندست باستخدام التصميم الذكي، وإلا فلماذا يطلق علينا “مهندسين بيولوجيين”؟

يتناقض مفهوم (التطور الموجه) كذلك مع جملة (التصميم العقلاني) التي استُعملت في موقع الجائزة. وهذه الجملة الأخيرة أيضًا متناقضة في نفسها! فإضافة صفة “العقلانية” بعد “التصميم” تشير ضمنًا إلى أنه يمكن أن يكون هناك تصميم كامل، ويفتقر إلى العقلانية ولا يحتاج إلى أي عمل من أعمال الذكاء الإبداعي العقلي. مع أن هذا يتناقض مع جميع التعريفات المقبولة عمومًا للتصميم”

وقد تكلم ليسولا عن هذا المفهوم في الجزء الخاص به من كتاب (التطور الموجه: نقد علمي وفلسفي ولاهوتي) قائلاً:

“تستخدم الإنزيمات على نطاق واسع في العديد من التطبيقات المختلفة: في مساحيق الغسيل، وتصنيع الأغذية، وصناعة النسيج، والأعلاف الحيوانية، والإنتاج الكيميائي، وغير ذلك. وللأسف! لا تناسب الإنزيمات الطبيعية دائمًا الظروف الصناعية؛ حيث تتداخل درجات الحرارة المرتفعة ودرجات الحموضة والمواد الكيميائية الأخرى مع التفاعلات الأنزيمية. ويمكن من خلال استخدام أدوات الهندسة الوراثية تعديل الإنزيمات الموجودة بطرق مختلفة. يتمثل أحد الأساليب في تحوير تشفير الجين لإنزيم معين. وقد تحققت بعض النتائج المذهلة باستخدام هذه التقنية كتحسن نشاط الإنزيم، وزيادة الاستقرار الحراري ودرجة الحموضة، وتحسن الأنشطة الجانبية، وازدياد الاستقرار ضد المذيبات والمؤكسدات.

ومع هذه الإنجازات إلا أن هذه التقنية لها حدودها! حيث يجب أن يكون هناك مسار معين محدد لتلك الطفرات نحو التركيب الجديد، ويجب أن يكون المختص قادرًا على إنشاء مكتبة طفرات كبيرة كفاية للعثور على الطفرات الإيجابية النادرة، ويجب أن يكون لدى المختص طريقة فحص سريعة للكشف عن تلك الطفرات.”

يكمل ليسولا حول ما إذا كانت هذه الدراسات والتجارب تحاكي قصص الداروينية عن الطفرات العشوائية قائلًا:

“يصف مهندسو الهندسة الحيوية، بما في ذلك الحائزين على جائزة نوبل عام 2018 في الكيمياء، طريقة تتجاوز حدود الطفرات العشوائية، وهي التصميم الذكي. تتضمن هذه التجارب المصممة ببراعة معدلات طفرات صُمّمت اصطناعيًا لتصل إلى 10000 حتى مليون مرة من المعدل الطبيعي، وظروف التفاعل المختارة بعناية، والاستخدام المختار بذكاء لأدوات الهندسة الوراثية (وهذه الأدوات بحد ذاتها مصممة بذكاء)، والاختيار الواعي للمتغيرات نحو الهدف المنشود. وجميع هذه الأمور تعتبر سمات مميزة للتصميم الذكي لا للعشوائية” .

أما دوجلاس إكس، زميل فرانسيس آرنولد في معهد كاليفورنيا للتقنية، فيرى أن هذه الجائزة إنما هي “جائزة نوبل للتصميم الذكي”، حيث يقول:

“أتذكر الأيام التي وصلت فيها فرانسيس لأول مرة إلى معهد كالتك، وبدأت العمل في مختبرها في نفس الطابق الذي كنت فيه أكمل عملي في الدكتوراه. كانت في البداية تحاول تعديل الإنزيمات عن طريق التفكير بعناية في التأثيرات التي يجب أن تحدثها بعض التغييرات في تسلسلات الأحماض الأمينية، لكنها سرعان ما وجدت أنه من الصعب جدًا توقع تأثيرات تلك التغيرات المصممة أكثر مما كانت تعتقد وفكرت حينها لأول مرة في موضوع (التطوير الموجه للإنزيمات) .

الفكرة هنا هي أنه من خلال تطبيق الاختيار البيولوجي المصمم بعناية على مجموعات ضخمة من الجينات المتنوعة التي جاءت من نقطة انطلاق مصممة بعناية هي الأخرى؛ فيجب أن نكون قادرين على العثور على ذلك الاختيار الواحد في البليون الذي يفعل ما نريده. وإن حققنا ذلك يمكننا أن نجعل مليار صيغة أخرى من هذا الاختيار ونكرر العملية.”

لكن يشير إكس بوضوح إلى أن ما حصل في تلك الدراسات ليس عشوائيًا بل مصمم وبعناية فائقة، ولا يمكن أن يماثل عمليات عشوائية مدّعاة، فيقول:

“لقد أنجزوا ما لا يمكن أن تحققه العمليات العشوائية من تلقاء نفسها. فحتى نجوم العلماء هؤلاء لم يجدوا طريقة لبناء أو استحداث بروتين جديد من الصفر ينافس تلك البروتينات التي نراها بالآلاف في الخلايا الحية. المشكلة التي تواجهها هذه الجهود في المختبر هي بالضبط المشكلة التي تواجهها آلية داروين التطورية في البرية وهي ببساطة: أنه لا يمكن اختيار أي شيء حتى يكون موجودًا بالفعل . حقيقة أن أحد الأشياء سيكون مفيدًا للغاية إذا وجد لن تخلق هذا الشيء”

في سياق آخر؛ تؤكد آن جوجر أن ما حدث “ليس تطورًا” فتقول:

“قبل الدخول في التفاصيل أحببت أن أنوه إلى أن التطفير الحاصل هنا في هذه التجارب هو على الحمض النووي المكون للإنزيم، فلا يظنّن أحدهم أن التطفير يحصل للبروتين نفسه، أبدًا! بل على الرمز الذي يكونه في الحمض النووي”

وتصف جوجر عدم دقة استخدام جملة (التطور الموجه) في وصف تلك التجارب فتقول: ” كلمة (موجه) استعملت في التعبير عن ما قام به هؤلاء العلماء، بسبب أنهم صمموا الاستراتيجية التي ستسير عليها عملية التطفير، فوضعوا نقطة البداية، وأنواع التطفير المستعملة، والأسس التي سيتم اختيار الإنزيمات بناءًا عليها، والأسس التي سيُتعرّف بها على الإنزيمات التي تخضع لشروط النجاح، وذلك باستخدام آليات عديدة من تطفير قاعدة نيتروجينية واحدة في الحمض النووي المكون للإنزيم، وحتى حذف ودمج سلاسل كاملة من الحمض النووي أو مزيج من الاثنين معًا، ثم يفحص الناتج فحصًا دقيقًا لرصد أقل تغير في فاعلية أو نشاط الإنزيم ثم إدخال النتائج المحسنة مرة أخرى إلى نفس العملية”

لكن تشير جوجر إلى أن المسألة ليست نغييرًا في قاعدة أو اثنتين، فتقول:

“من النادر جدًا حصول تغيير بناءًا على تغير واحد في القواعد النيتروجينية. ففي كثير من الأحيان تعد الطفرات المتعددة ضرورية، كتقديم 7، 8، 10، 12 تغيير معًا في كل مرة.

وفي بعض الحالات تكون بعض الطفرات ضرورية وأساسية لكي تكون للطفرات الأخرى تأثيرها لأنها تعتمد عليها، فلا يكون هناك فائدة إذا لم يحدث ذلك، أو ما هو أسوأ، قد يحدث انخفاض في وظيفة الإنزيم بدلاً من تحسينه إن لم تتوافق تلك التغيرات بعناية”

ثم توضح جوجر مدى صعوبة تحقيق هذا في الطبيعة دون تدخل فتقول:

“علينا أن نتذكر أنه حتى البروتين متوسط ​​الحجم المتكون من 300 حمض أميني يُرمّز بواسطة 900 زوج من القواعد، من أجل الحصول على فرصة لفحص تغير كل قاعدة منهم. فمن الضروري تجربة عشرات الآلاف من الطفرات في كل مرة، وللتحقق من كل تغير في زوج منهم نحتاج إلى عشرات الملايين من الطفرات. لا يمكننا اختبار مثل هذه التغيرات لثلاث أو أربعة تغيرات أو أكثر حتى مع الطفرات الموجهة، وحتى مع أفضل الاستراتيجيات، ما لم يكن عدد الطفرات المهول هذا يمكن اختباره بسرعة أعلى كثيرًا من معدل التطفر”

ثم تضيف جوجر أن مسألة التغيرات المتعددة معًا ليست هي المشكلة الوحيدة، فتقول:

“لكن هناك مشكلة أخرى. نظرًا لاحتمال وجود حاجة إلى تغيرات متعددة تحصل معًا في نفس الوقت؛ يقر روميرو وآرنولد في ورقتهم عام 2009 أن بعض الوظائف لا يمكن الوصول إليها ببساطة من خلال سلسلة من الخطوات الصاعدة الصغيرة، وبدلًا من ذلك فإنها تتطلب قفزات عدة تتضمن عدة طفرات قد تكون محايدة أو ضارة عند صنعها بشكل فردي.

يمكنك الانتظار لفترة طويلة جدًا لحدوث أربع أو خمس طفرات محددة تأتي معًا لتوفر الوظيفة المطلوبة، في بكتيريا مثل E.coli لو أخذنا كل تعدادها الرهيب على مستوى العالم، فيمكن أن يكون وقت الانتظار لحدوث أربع طفرات متكاملة لتأدية وظيفة واحدة هو 10 ^ 15 سنة، مع الأخذ في الاعتبار أن عمر الكون هو فقط 10 ^ 14 سنة”

ونسأل مرة أخرى بعد أن عرضنا آراء ثلاثة من المتخصصين في المجال نفسه، ما العلاقة بين هذه التجارب الحاصلة على جائزة نوبل -وهي تجارب لها نقطة بداية مصممة بوضوح من كود جيني موجود بالفعل، وتصميم التطفير المستعمل، وأسس واضحة يتم اختيار الإنزيمات بناءًا عليها- بالتطور الدارويني العشوائي الذي لا يمكنه كما تفترض النظرية اختيار أي شيء إلا بعد أن يكون موجودًا أساساً؟! وما علاقة كل هذه التجارب أصلًا بحدوث انتقال بين الأنواع كما تفترض الداروينية؟!

المصادر:  1  2  3