این کتاب شگفتانگیز، دوستداشتنی ولی نه الزاماً همیشه آسان رو با ترجمهی خوبِ کاوه فیضاللهی خوندم که ظاهراً در گودریدز ثبت نشده.
بریدههایی از کتاب
________________________________________________________________________________
از مقدمهی مترجم:
"... به گفتهی لین مارگولیس، زیستشناس تکاملی آمریکایی،《گایا سلیطهای است سرسخت. مردم خیال میکنند زمین در حال مرگ است و آنها باید نجاتش دهند. مسخره است. اگر زمین را از تمام گیاهان گلدار خالی کنید، انسان خواهد مرد، تمام. اما زمین در بیشتر طول تاریخ خود بدون گیاهان گلدار سر کرده است. تردیدی نیست که گایا میتواند از عهدهی جبران گازهای گلخانهای مازادی که وارد اتمسفر میکنیم برآید، اما محیطی که به جا میماند برای هیچ انسانی دلپذیر نخواهد بود》."
"... آنچه بیش از هر چیز توجه او را به خود جلب کرد یکی از ویژگیهای مهم حیات است: چگونه در جهانی که بر اساس قانون دوم ترمودینامیک پیوسته رو به بینظمی و آشفتگی میرود، موجودات زنده چنین نظم و یکنواختی حیرتانگیزی را نسل از پی نسل حفظ کردهاند؟ شرودینگر بهحق این را پرسشی بزرگ میدانست و باور داشت که کلید حل این معما شناخت وراثت است، یعنی اینکه ژن چیست و چگونه به همان شکلی که هست از نسلی به نسل دیگر منتقل میشود."
"... His main focus was on one important aspect of life: how living things maintained such impressive order and uniformity for generation after generation in a universe that is, according to the Second Law of Thermodynamics, constantly moving towards a state of disorder and chaos. Schrödinger quite rightly saw this as a big question, and he believed that understanding inheritance – that is what genes are and how they are passed on faithfully between generations – was key."
"یکی از بخشهای سلول، چه بیهسته باشد چه هستهدار، که از اهمیتی حیاتی برخوردار است، غشای خارجی آن است. اگرچه ضخامت این غشای خارجی دو مولکول بیشتر نیست، اما《دیوار》یا سدی انعطافپذیر میسازد که هر سلول را از محیط پیرامونش جدا میکند و با این کار به《درون》و《بیرون》معنا میبخشد. وجود این سد، هم به لحاظ فلسفی و هم در عمل، حیاتی و تعیینکننده است. در اصل، توضیح میدهد که چرا اشکال حیاتی میتوانند در برابر گرایش فراگیر جهان به بینظمی و آشوب با موفقیت مقاومت کند. سلول در درون غشای جداسازش میتواند نظم لازم برای عملکرد خود را برقرار و همزمان در محیط موضعی پیرامونش در اطراف سلول بینظمی ایجاد کند. به این ترتیب است که حیات قانون دوم ترمودینامیک را نقض نمیکند."
"A critically important part of a cell, be it a prokaryote or a eukaryote, is its outer membrane. Although just two molecules thick, this outer membrane forms a flexible ‘wall’ or barrier that separates each cell from its environment, defining what is ‘in’ and what is ‘out’. Both philosophically and practically, this barrier is crucial. Ultimately, it explains why life forms can successfully resist the overall drive of the universe towards disorder and chaos. Within their insulating membranes, cells can establish and cultivate the order they need to operate, whilst at the same time creating disorder in their local surroundings outside the cell. That way life does not contravene the Second Law of Thermodynamics."
"فرایند تقسیم سلول در پیوند دادن دو ایدهی《سلول》و《ژن》نقشی حیاتی دارد. هر بار که سلولی تقسیم میشود، تمام ژنهای تمام کروموزومهای درون آن سلول باید ابتدا رونویسی و سپس به تساوی میان دو سلول دختری تقسیم شوند. بنابراین، میان رونویسی ژنها و تقسیم سلول باید هماهنگی نزدیکی وجود داشته باشد. اگر این هماهنگی وجود نمیداشت، سلولهایی پدید میآمد که به دلیل نداشتن مجموعهی کاملی از دستورعملهای ژنتیکی لازم میمردند یا بد کار میکردند. این هماهنگی از طریق چرخهی سلولی حاصل میشود، فرایندی که تولد هر سلول جدید را ساماندهی میکند."
"The process of cell division has a vital role in linking together the ideas of ‘The Cell’ and ‘The Gene’. Every time a cell divides, all the genes on all the chromosomes inside that cell must first be copied and then divided equally between the two daughter cells. The copying of the genes and the division of the cell must, therefore, be closely co-ordinated. If they were not, we would end up with cells that would die or malfunction because they lacked the full set of genetic instructions they need. This co-ordination is achieved by the cell cycle, the process that orchestrates the birth of every new cell."
"یکی از پیامدهای مهم تکامل به وسیلهی انتخاب طبیعی آن است که کل حیات در نتیجهی نسب مشترک به هم پیوسته است. به عبارت دیگر، چنانچه در درخت حیات مسیر عکس پیموده شود، ترکههای انتهایی مدام به شاخههای بزرگتر و سرانجام به یک تنهی واحد میرسند. بنابراین، نتیجهای که میتوان گرفت این است که ما انسانها با تمام اشکال حیاتی دیگر سیارهی زمین خویشاوندیم. خویشاوندیمان با بعضی از آنها، همچون انسانریختها، نزدیک است زیرا روی ترکههای مجاور در حاشیهی درخت قرار داریم، و با بعضی دیگر، همچون مخمری که من روی آن کار میکنم، این خویشاوندی بسیار دورتر است، زیرا در زمانی بسیار دورتر، و نزدیک به تنهی اصلی درخت حیات، به هم《میپیوندیم》."
"One profound consequence of evolution by natural selection is that all life is connected by descent. This means that as the tree of life is traced backwards, the branches increasingly converge into bigger branches and eventually into a single trunk. The conclusion therefore, is that we humans are related to every other life form on the planet. To some, like the apes, we are closely related, because we are on adjacent twigs at the edge of the tree, and to others, like my yeast, the relationship is much more distant, because we only become ‘joined’ much further back in time, closer to the main trunk of the tree of life."
"اکنون میدانیم که در سلولهای تمام جانداران، صدها، یا حتی هزاران، واکنش شیمیایی همزمان انجام میشوند. این واکنشها مولکولهای حیاتی را میسازند که اجزاء و ساختارهای سلولها را تشکیل میدهند. از سوی دیگر، برای بازیافت اجزای سلولی و آزاد کردن انرژی، مولکولها را تجزیه میکنند. انبوه واکنشهای شیمیایی گوناگونی را که در جانداران زنده روی میدهد روی هم سوختوساز مینامند. سوختوساز مبنای تمام کارهایی است که جانداران انجام میدهند: نگهداشت، رشد، سازماندهی و تولید مثل، و تأمین انرژی مورد نیاز برای انجام این فرآیندها. سوختوساز شیمی حیات است."
"We now know that within the cells of all living organisms many hundreds, even thousands, of chemical reactions are being carried out simultaneously. These reactions build up the molecules of life, which form the components and structures of cells. They also break molecules down, to recycle cellular components and release energy. Together, the vast array of chemical reactions occurring in living organisms is called metabolism. It is the basis of everything living things do: maintenance, growth, organization and reproduction, and the source of all the energy needed to fuel these processes. Metabolism is the chemistry of life."
"حیات همچون اطلاعات
... بعضی توالیهای ژن در طول مدت متمادی و طی رشتهای ناگسسته از تقسیمهای سلولی بیپایان به همان شکلی که از ابتدا بودهاند باقی ماندهاند. بخشهای بزرگی از رمز ژنتیکی لازم برای ساخت انواع گوناگون اجزای سلول، مثل ریبوزوم، در تمام جانداران، خواه باکتری، خواه باستانی، قارچ، گیاه، یا جانور، مشخصاً یکسان است. معنایش این است که اطلاعات اصلی موجود در آن ژنها احتمالاً به مدت سه میلیارد سال بدون تغییر حفظ شده است."
"... سلولها میتوانند فقط از بخشهای خاصی از مجموعهی کامل اطلاعات ژنتیکی که در هر لحظه عملاً به آن نیاز دارند استفاده کنند. تکوین رویان بیشکل به موجودی انسانی که تمام اندامهایش کاملاً شکل گرفتهاند، اهمیت سرنوشتساز توانایی انجام این کار را به تصویر میکشد. سلولهای کلیه، پوست، و مغز شما همگی حاوی مجموعهی کامل و یکسانی از تمام ۲۲,۰۰۰ ژن شما هستند، اما تنظیم ژن به معنای آن است که در سلولهای رویانیِ کلیه ژنهای لازم برای ساخت کلیه《روشن》و آنهایی که اختصاصاً در تولید پوست یا مغز به کار میآیند《خاموش》بودند، و در سلولهای پوست و مغز عکس این روی داده است. در نهایت، علت تفاوت سلولها در هر کدام از اندامهای بدن شما این است که از ترکیبهای بسیار متفاوتی از ژنها استفاده میکنند. در واقع، گمان میرود که تمام انواع مختلف سلولهای بدن شما برای انجام عملکردهای پایهی لازم برای بقای خود فقط از حدود چهار هزار، یا نزدیک به یکپنجم از کل مجموع ژنهای شما، استفاده میکنند..."
"... What this provides is a way for cells to use only the specific portions of the total set of genetic information that they actually need at any given moment in time. The critical importance of being able to do this is illustrated by the development of a formless embryo into a fully formed human being. The cells in your kidney, skin and brain all contain the same total set of 22,000 genes, but gene regulation means the genes needed to make a kidney were turned ‘on’ in embryonic kidney cells, and those that function specifically to create skin or brain were turned ‘off’, and vice versa. Ultimately, the cells in each of your organs are different because they use very different combinations of genes. In fact, only about 4,000, or a fifth, of your total set of genes are thought to be turned on and used by all the different types of cells in your body to support the basic operations needed for their survival."
"امروزه، بیشتر زیستشناسان کلمهی وراژنتیک (epigenetics) را بر مبنای ایدههای ودینگتن(Waddington) به کار میبرند. منظور از این اصطلاح مجموعهای از واکنشهای شیمیایی است که سلولها به کمک آنها ژنها را به شیوههایی نسبتاً ماندگار روشن یا خاموش میکنند. این فرایندهای وراژنتیکی توالی DNA خودِ ژنها را تغییر نمیدهند، بلکه در عوض، معمولاً با افزودن《برچسب》های شیمیایی به DNA یا به پروتئینهای متصل به آن DNA، کارشان را انجام میدهند. به این ترتیب، الگوهایی از فعالیت ژن پدید میآید که میتواند تا پایان عمر سلول، و گاه حتی از طریق تقسیمهای سلولی بیشتر، مدتی طولانیتر دوام بیاورد. اگرچه خیلی رایج نیست، اما گاه این تغییرات میتوانند از نسلی به نسل بعد نیز دوام بیاورند، و بالقوه اطلاعات مربوط به سرگذشت زندگی و تجربههای یک فرد جاندار را بهشکل شیمیایی مستقیماً از والدین به فرزندانشان و همینطور به نسلهای بعد منتقل کنند. بعضی گفتهاند که دوام فرانسلی این الگوهای بیان ژن، این ایده که وراثت صرفاً بر پایهی توالی DNAی رمزگذاریشده در ژنها است را با چالشی جدی روبهرو میکند..."
"Today, the way most biologists use the word epigenetics is based on Waddington’s ideas. It describes the set of chemical reactions that cells use to turn genes either on or off in fairly enduring ways. These epigenetic processes do not change the DNA sequence of the genes themselves; instead, they often work by adding chemical ‘tags’ to the DNA, or to proteins that bind to that DNA. This creates patterns of gene activity that can persist through the lifespan of a cell and sometimes even longer, through many cell divisions. Occasionally, although far less commonly, they can persist from one generation to the next, potentially carrying information about an individual organism’s life history and experience directly, in chemical form, from parents to their offspring and on to subsequent generations. Some have argued that the cross-generational persistence of these patterns of gene expression poses a major challenge to the idea that inheritance is based only on the DNA sequences encoded in genes..."
"... همانطور که دیدهایم، نوآوریهای حیات پیامد جهشهای ژنتیکی و تغییرات تصادفی هستند. سپس این تغییرات بهوسیلهی انتخاب طبیعی غربال میشوند، و آنهایی که درست کار میکنند در جاندارانی که باقی میمانند و موفقترند جذب میشوند. معنایش این است که سیستمهای موجود با انباشت تدریجی《افزونهها》پیوسته تغییر و پیشرفت میکنند. از بعضی لحاظ مانند تلفن و کامپیوتر شما است که لازم است مدام بهروزرسانیهای نرمافزاری جدید را دانلود و نصب کنند. به این ترتيب، این وسیلهها کارکردهای جدیدی پیدا میکنند، اما نرمافزاری که آنها را هدایت میکند نیز پیوسته پیچیدهتر میشود. در مورد حیات نیز، نتیجهی اینهمه《بهروزرسانیِ》ژنتیکی آن است که کل سیستم سلول معمولاً با گذشت زمان بهتدریج پیچیدهتر میشود. این ممکن است به افزونگی بینجامد: کارکردهای بعضی اجزا با یکدیگر همپوشانی پیدا خواهد کرد؛ بعضی اعضا بقایای بخشهایی خواهند بود که بخشهای جدید جانشین آنها شدهاند و وظیفهی آنها رابه عهده گرفتهاند؛ و بعضی دیگر برای کارکرد عادی کاملاً غیرضروری خواهند شد اما در صورتی که جزء اصلی از کار بيفتد ممکن است بتوانند جای خالی آن را پر کنند."
"... As we have seen, life’s innovations arise as a consequence of random genetic mutations and variations. These are then sifted by natural selection, with those that work well being assimilated into the surviving, more successful, living organisms. This means that existing systems are changed progressively, by the gradual accretion of ‘add-ons’. This is in some ways analogous to your phone or computer, which frequently require the downloading and installation of new software updates. The devices gain new functions, but the software that drives them also becomes steadily more complicated. Similarly for life, all of these genetic ‘updates’ mean that the whole system of the cell will gradually tend to become more complex with time. This can lead to redundancy: some components will have overlapping functions; others will be the relics of superseded parts; and some will be wholly unnecessary for normal functioning but might be able to compensate if the primary component breaks."
"... به گفتهی سیدنی برنر،《ریاضی هنر کمال است. فیزیک هنر بهینگی. اما زیستشناسی، به دلیل تکامل، هنر بسندگی است》. آن اشکال حیاتی که از انتخاب طبیعی جان بهدر میبرند به این دلیل باقی میمانند که کار میکنند، نه لزوماً به این دلیل که کارها را با بیشترین کارایی یا سرراستترین شیوهی ممکن انجام میدهند. اینهمه پیچیدگی و افزونگی، تحلیل شبکههای پیامرسانی و جریان اطلاعات در سیستمهای زیستی را به چالشی بزرگ تبدیل میکند. در بسیاری موارد تیغ اوکام، یعنی گشتن به دنبال سادهترین تبیین کافی برای پدیدهها، اصلاً جواب نمیدهد. این میتواند برای فیزیکدانانی که رو به زیستشناسی میآورند آزاردهنده باشد. فیزیکدانان معمولاً جذب راهحلهای ساده و زیبا میشوند، و ممکن است با واقعیت شلخته و دور از کمال سیستمهای زنده راحت نباشند."
"... As Sydney Brenner observed, ‘Mathematics is the art of the perfect. Physics is the art of the optimal. Biology, because of evolution, is the art of the satisfactory.’ The life forms that survive natural selection persist because they work, not necessarily because they do things in the most efficient or straightforward way possible. All this complexity and redundancy makes the analysis of biological signalling networks and information flow challenging. Very often Occam’s razor – looking for the simplest adequate explanation to explain a phenomenon – simply does not apply. This can disturb some physicists who turn their attentions to biology. Physicists tend to be attracted to elegant, simple solutions, and can be less comfortable with the messy and less-than-perfect reality of living systems."
"به هر سطحی از سازمان زیستی که بنگریم، تلاش برای شناخت عمیقتر به توانایی ما در درک نحوهی مدیریت اطلاعات در آنها وابسته خواهد بود. این راهی است برای حرکت از توصیف پیچیدگی به فهم پیچیدگی. هنگامی که از عهدهی این کار برآییم، میتوانیم کمکم ببینیم که چگونه پروانههای سبکبال، باکتریهای قندخوار، رویانِ درحالتکوین، و تمام اشکال دیگرِ حیات آن پرشِ سرنوشتساز را انجام میدهند و اطلاعات را بهشکل دانشی معنادار درمیآورند که میتوانند از آن برای رسیدن به اهدافشان، که بقا، رشد، تولید مثل، و تکامل است، استفاده کنند."
"Whichever level of biological organization we look at, attempts to deepen our comprehension will hinge on our ability to understand how information is managed within them. It is a way to move from describing complexity to understanding complexity. Once we can do this, we can start to see how flitting butterflies, sugar-consuming bacteria, developing embryos and all other life forms make the crucial leap of transforming information into meaningful knowledge that they can use to fulfil their purpose of surviving, growing, reproducing and evolving."
"هدف دیگری که به موازات این اشکال حیاتی مهندسیشده میتوان برای دستیابی به آن تلاش کرد افزایش مجموع مساحت مناطقی از این سیاره است که پوشیده از جانداران فتوسنتزکنندهی طبیعی باشند. این پیشنهاد، برخلاف آنچه ممکن است در نگاه نخست به نظر رسد، چندان سرراست و آسان نیست. برای آنکه تأثیر معناداری داشته باشد باید در مقیاسی بزرگ اجرا شود، و گذشته از آن باید مسألهی ذخیرهی بلندمدت کربن در هنگام مرگ یا برداشت این گیاهان را نیز در نظر داشت. این کار را میتوان با جنگلکاری، کشت جلبک و علف دریایی در اقیانوسها، و کمک به تشکیل پودهزارها انجام داد. اما هر مداخلهای که بهقدر کافی سریع و مؤثر باشد از حد شناخت ما از روابط بومشناختی فراتر خواهد رفت. نمونهی بارزش افت تعداد حشرات است که هماكنون در بسیاری از نقاط جهان در جریان اما علتش عمدتاً ناشناخته است. آیندهی ما وابسته به گونههای حشرات است، زیرا آنها هستند که تعداد زیادی از محصولات غذایی ما را گردهافشانی میکنند، خاک میسازند، و بسیاری از کارهای دیگر را انجام میدهند."
"In parallel with these engineered life forms, another goal would be to increase the total area of the planet’s surface that is covered by naturally occurring photosynthesizing organisms. This is not such a straightforward proposal as it might first seem. To make a meaningful impact it needs to be implemented at a massive scale, and also there needs to be consideration of the issue of long-term carbon storage once the plants have died or been harvested. It could involve more forests, cultivating algae and seaweed in the oceans, and encouraging the formation of peat bogs. But making any intervention work effectively and quickly enough will stretch our understanding of ecological dynamics to its limits. The ongoing, widespread, and largely unexplained decline in insect numbers is a case in point. Our future is tied to insect species, since they pollinate many of our food crops, build soils, and more besides."
"از این همانندیهای عمیق در مبانی شیمیایی حیات نتیجهای چشمگیر حاصل میشود: حیاتی که امروزه روی زمین جریان دارد فقط یک بار آغاز شده است. چنانچه اشکال حیاتی مختلف چندین باز مستقل از هم پدید آمده و باقی مانده بودند، بینهایت بعید میبود که تمام زادگان آنها عملکردهای پایهی خود را اینطور یکسان انجام دهند."
"These deep commonalities in life’s chemical foundations point to a remarkable conclusion: life as it is on Earth today started just once. If different life forms had emerged several times independently, and had survived, it is extremely unlikely that their descendants would all conduct their basic operations in such a similar way."
"... تصور آنچه پس از تشکیل نخستین سلولها رخ داد آسانتر است. نخست، میکروبهای تکسلولی بهتدریج در سرتاسر جهان گسترش یافتند و در دریا، خشکی و هوا ساکن شدند. سپس، حدود ۲ میلیارد سال بعد، هستهداران بزرگتر و پیچیدهتر، اما تا مدتهای طولانی همچنان تکسلولی، به آنها اضافه شدند. جانداران هستهدار پرسلولی حقیقی خیلی دیرتر، و پس از آنکه حدود یکمیلیارد سال دیگر نیز گذشت، پدید آمدند. به عبارت دیگر، حیات پرسلولی حدود ۶۰۰ میلیون سال است که روی زمین بوده، یعنی فقط در یکششم از کل تاریخ حيات. اما در همین مدت تمام اشکال حیاتی بزرگتر و آشکارتری که در اطرافمان میبینیم، از جمله جنگلهای سربهآسمانساییده، کلنیهای پرجمعیت مورچهها، شبکههای عظیم قارچهای زیرزمینی، گلههای پستانداران در ساوانای آفریقا، و در این اواخر، انسانهای امروزی، از آنها به وجود آمدهاند."
"Once the first cells had successfully formed, however, it is easier to imagine what happened next. First, the single-celled microbes would have spread through the world, gradually, colonizing sea, land and air. Then, 2 billion years or so later, the larger and more complex – but for a very long time still single-celled – eukaryotes joined them. True multicellular eukaryotic organisms came much later, after another billion years or so had elapsed. That means that multicellular life has been here for about 600 million years, just one sixth of life’s total history. But in that time they’ve given rise to all the largest and most visible living forms that surround us, including towering forests, swarming colonies of ants, huge networks of underground fungi, herds of mammals on the African savannah, and very much more recently, modern humans."