الوجود أبدي، ومهمة القوانين هي الحفاظ على كنوز الحياة التي يعتمد عليها الكون في توفير الجمال.

جوته (1) توقعات الفيزيائي الكلاسيكي، بعيدا عن كونها تافهة، هي خاطئة

هكذا وصلنا إلى استنتاج أن الكائن الحي وجميع العمليات ذات الأهمية البيولوجية التي يشهدها يجب أن يتمتعا بتركيب يتكون من «عدد هائل من الذرات»، وأن يكونا بمأمن من إكساب الأحداث العشوائية «الأحادية الذرة» أهمية أكبر مما ينبغي. يخبرنا «الفيزيائي العادي» أن ذلك ضروري لكي يحظى الكائن الحي بقوانين فيزيائية دقيقة بما يكفي للاستعانة بها في تأسيس نشاطه البديع التنسيق والتنظيم. كيف تتسق هذه الاستنتاجات البديهية من منظور بيولوجي (أي من وجهة النظر الفيزيائية البحتة)، مع الحقائق البيولوجية الفعلية؟

يميل المرء للوهلة الأولى إلى الاعتقاد بأن الاستنتاجات لا تعدو كونها تافهة. ربما كان سيقول أي من علماء الأحياء، منذ ثلاثين عاما مثلا، إن تلك الاستنتاجات في الواقع من البديهيات المألوفة، على الرغم من أنه كان مناسبا تماما بالنسبة إلى محاضر ذي شعبية مثلي أن يشدد على أهمية الفيزياء الإحصائية فيما يتعلق بالكائن الحي كما هي فيما يتعلق بسواه . فمن الطبيعي أن يحتوي، ليس فقط جسم الكائن الحي البالغ في أي من الأنواع العليا لكن كل خلية منفردة مكونة له، على عدد «هائل» من الذرات الفردية من كل نوع. كما أن كل عملية فسيولوجية معينة نلاحظ حدوثها، سواء داخل الخلية أو في تفاعلها مع البيئة المحيطة، تبدو - أو بدت منذ ثلاثين سنة - أنها تشمل مثل هذه الأعداد الهائلة من الذرات الفردية والعمليات الذرية الفردية، بحيث تكون كل قوانين الفيزياء أو الكيمياء الفيزيائية ذات الصلة محمية حتى في ظل المطالب الشديدة الصرامة للفيزياء الإحصائية الخاصة بالأعداد الكبيرة، هذه المطالب التي أوضحتها آنفا من خلال قاعدة .

أصبحنا نعرف حاليا أن هذا الرأي كان خاطئا؛ فكما سنرى فيما يلي، تلعب مجموعات متناهية الصغر على نحو لا يصدق من الذرات - أصغر بكثير من أن يكون لها قوانين إحصائية دقيقة - دورا مسيطرا في الأحداث الشديدة التنظيم والانضباط التي تحدث داخل الكائن الحي. فهي تتحكم في الملامح الواسعة النطاق القابلة للرصد والتي يكتسبها الكائن الحي في أثناء تطوره، وتحدد خصائص مهمة لعمله، وفي خضم كل هذا تظهر قوانين بيولوجية شديدة الحدة والصرامة.

يجب أن أبدأ بتقديم مخلص مختصر للوضع في علم الأحياء، وعلى وجه الخصوص في علم الوراثة. بعبارة أخرى: علي أن ألخص الوضع المعرفي الحالي في مجال لست بارعا فيه. لا يمكن تجنب هذا، وأوجه اعتذاري لأي عالم أحياء على وجه الخصوص على ملخصي غير الاحترافي. ومن ناحية أخرى، أطلب الإذن بالسماح لي بعرض الأفكار الأساسية عليكم من دون الخوض في الأدلة الخاصة بها. فمن غير المتوقع أن يقدم فيزيائي نظري تقليدي عرضا وافيا للأدلة التجريبية، التي تتكون من عدد ضخم من السلاسل الطويلة والمتداخلة على نحو رائع لتجارب تكاثر، والتي أجريت ببراعة غير مسبوقة بالفعل من ناحية، ومن ملاحظات مباشرة للخلية الحية التي تمت بكل دقة باستخدام المجاهر الحديثة، من ناحية أخرى. (2) نص الشفرة الوراثية (الكروموسومات)

دعوني أستخدم كلمة «نمط» فيما يتعلق بالكائن الحي؛ لتحمل معنى ما يدعوه علماء الأحياء «النمط الرباعي الأبعاد » الذي لا يعني فقط تركيب هذا الكائن وأداءه وظيفته في مرحلة البلوغ، أو في أي مرحلة معينة أخرى، بل أيضا كل تاريخه التطوري، بداية من خلية البويضة الملقحة وحتى مرحلة البلوغ، عندما يبدأ الكائن الحي في التكاثر. حسنا، من المعروف أن هذا النمط الرباعي الأبعاد بأكمله يحدده تركيب خلية واحدة فقط، وهي البويضة المخصبة. إضافة إلى ذلك، نحن نعلم أنه يتحدد في الأساس بتركيب مجرد جزء صغير من هذه الخلية، وهو نواتها الكبيرة. تبدو هذه النواة في «حالة الراحة» العادية للخلية عادة شبكة من الكروماتين،

1

موزعة في جميع أنحاء الخلية. إلا أنها في أثناء عمليتي انقسام الخلية ذواتي الأهمية البالغة (الميتوزي والميوزي، انظر الأقسام التالية)، تظهر مكونة من مجموعة من الجسيمات، تشبه عادة شكل الليفة أو القضيب، تدعى الكروموسومات، يكون عددها 8 أو 12 أو 48، كما في الإنسان. ولكن في الواقع كان يجب علي أن أكتب هذه الأرقام التوضيحية على صورة 2 × 4، و2 × 6، ... و2 × 24، ... وكان يفترض بي أن أتحدث عن مجموعتين، حتى أستخدم هذا التعبير بمعناه المعتاد الدقيق لدى عالم الأحياء. فعلى الرغم من أن الكروموسومات الفردية أحيانا ما تكون متميزة ومتفردة بوضوح من حيث الشكل والحجم، فإن المجموعتين تكونان شبه متشابهتين بالكامل. فكما سنرى بعد قليل، تأتي مجموعة من الأم (خلية البويضة)، وتأتي مجموعة أخرى من الأب (الحيوان المنوي الملقح). وتحتوي هذه الكروموسومات، أو ربما مجرد ليفة هيكلية محورية لما نراه فعليا تحت المجهر كروموسوما، فيما يشبه نص الشفرة؛ على مجمل نمط التطور المستقبلي للفرد ووظائفه عند تمام نضجه. وتحتوي كل مجموعة مكتملة من الكروموسومات على الشفرة الكاملة؛ لذا كقاعدة توجد نسختان من الشفرة الكاملة في خلية البويضة المخصبة، التي تشكل أول مرحلة من مراحل تكون الفرد المستقبلي.

وعندما نطلق على تركيب الألياف الكروموسومية نص الشفرة، فإننا نعني أن العقل المدبر الذي تحدث عنه لابلاس في وقت ما، والذي ترتبط به كل علاقة سببية ارتباطا مباشرا، يمكنه أن يحدد من تركيب هذه الألياف ما إذا كانت البويضة ستنمو، في ظل ظروف مواتية ، لتصبح ديكا أسود اللون أم دجاجة مرقطة، أم ذبابة أم نبات ذرة، أم نبات ردندرة، أم خنفساء أم فأرا أم امرأة. ويمكننا أن نضيف إلى هذا أن أشكال خلايا البويضة تكون متشابهة دوما على نحو ملحوظ، وحتى عندما لا يحدث هذا، كما في حالة بيض الطيور والزواحف الضخم نسبيا، فإن هذا الاختلاف لا يكون في تركيبها إلى حد كبير بقدر ما يكون في المواد الغذائية التي تضاف في هذه الحالة لأسباب واضحة.

ناپیژندل شوی مخ