تكامل بی‌هدف؛ چرا نرمه گوش داریم؟

تكامل بی‌هدف؛ چرا نرمه گوش داریم؟علوم پایه و مهندسیعلمیدوشنبه ۲۶ شهریور ۱۴۰۳ - ۱۷:۰۰مطالعه 5 دقیقهمریم صفدریتبلیغاتتبلیغاتتبلیغاتگوش‌ها عجایب پیچیده‌‌ای هستند كه ما را قادر می‌سازند صداهای پیرامون خود را بشنویم، اما به‌نظر می‌رسد نرمه گوش ما اضافی باشد .

تبلیغاتخلاصه مقاله:ساختار پیچیده گوش در طول میلیون‌ها سال تحت فشارهای انتخابی، بهبود یافته تا شنوایی را تقویت كند. با‌این‌حال، به نظر می‌رسد نرمه گوش از این فرآیند مستثنا باشد. درحالی‌كه سایر اجزای گوش برای بهبود شنوایی به دقت تنظیم شده‌اند، نرمه گوش ازنظر تكاملی هدف مشخصی ندارد .

برخی نظریه‌ها حاكی از آن است كه نرمه گوش ممكن است به تنظیم دما یا به‌عنوان نقاط تحریك‌آمیز برای پیوند بین جفت‌ها كمك كند، اما شواهد كافی برای اثبات این فرضیه‌ها وجود ندارد. پدیده‌های تكاملی نظیر رانش ژنتیكی و اسپندرال‌های تكاملی نیز می‌توانند توضیح دهند چگونه چنین ویژگی‌هایی ممكن است به‌طور تصادفی ظاهر شوند و عملكرد خاصی نداشته باشند .

هر بار كه هنگام شنیدن آهنگ مورد علاقه‌تان سرتان تكان می‌دهید یا با یكی از دوستانتان حرف می‌زنید، سیستم پیچیده‌ای درحال كار است تا این امكان را برای شما فراهم كند.گوش ساختار بسیار پیچیده‌ای دارد. این پیچیدگی نتیجه فشار انتخابی شدید برای بهبود شنوایی در طول میلیون‌ها سال است .

با‌این‌حال، ممكن است بخشی از آن، یعنی نرمه گوش از این نظر استثنا باشد. در میان تمام اجزای به دقت تنظیم‌شده، این بخش‌ها نیز وجود دارند كه زیاد منطقی به‌نظر نمی‌رسند.كپی لینكداستان گوش‌های ماگوش‌ها صداهای دنیای بیرون را با ساختارهای غضروفی كه از سرتان بیرون زده‌اند، دریافت می‌كنند .

این صداها ازطریق كانالی به پرده‌ای غشایی هدایت و سپس به استخوان‌های بسیار كوچكی در گوش میانی و حلزون گوش منتقل می‌شوند كه سیگنال‌های عصبی را به مغز می‌فرستند.پستانداران، گوش‌های پیچیده‌ای دارند. درحالی‌كه گوش میانی خزندگان و پرندگان فقط یك استخوان دارد، گوش میانی پستانداران دارای سه استخوان است .

علاوه‌براین، ما ساختارهای بیرونی (نرمه گوش) بزرگی داریم كه مهره‌داران دیگر فاقد آن هستند. چطور ما چنین گوش‌های پیچیده‌ای به دست آوردیم؟ البته كه از طریق تكامل.طی هزاران سال، بخش‌هایی از استخوان فك در اجداد ما كه هنوز به پستانداران تكامل پیدا نكرده بودند، جا‌به‌جا و جدا شدند و دو استخوان گوش میانی و همچنین استخوانی را تشكیل دادند كه از پرده گوش پشتیبانی می‌كند .

فسیل‌های یافت‌شده در چین و دیگر نقاط جهان نشان می‌دهند این فرایند تكاملی در طول دوره كرتاسه در پستاندارسان‌ها رخ داد. پستاندارسان‌ها اجداد تكاملی پستانداران امروزی به حساب می‌آیند.اشكال حد واسط مختلفی را در گونه‌های مختلف و فسیل‌های مختلف می‌توان دید؛ اما روندی به سمت شكل گوش پستانداران وجود دارد .

پستانداران با داشتن این استخوان‌های خاص و انتقال‌دهنده صدا و ساختار حلزونی پیچیده و بلند، می‌توانند نسبت به بیشتر مهره‌داران دیگر گسترده وسیع‌تری از فركانس‌ها را بشنوند.گوش بیرونی ما نیز كه ورقه‌ای از غضروف و پوست است، منحصر به پستانداران است و با تقویت صداها، ما و خویشاوندانمان را قادر می‌سازد تا منبع صدا را شناسایی كنیم .

گونه‌های مختلف، دارای گوش‌هایی هستند كه برای دریافت انواع مختلف صداها تخصص یافته‌اند. برای مثال، خرموش‌های كانگورویی دارای گوش‌های میانی بسیار بزرگی هستند كه به آن‌ها امكان می‌دهد صداهای با فركانس بسیار پایین را تشخیص دهند و از شكارچیانی همچون مار زنگی اجتناب كنند .

گوش انسان‌ها مشابه گوش شامپانزه‌ها است، اما تفاوت‌های كوچكی وجود دارد كه موجب می‌شود سیستم شنوایی شامپانزه‌ها در تشخیص فركانس‌های بالا و پایین عملكرد بالایی داشته باشد درحالی‌كه شنوایی انسان بیشترین حساسیت را به فركانس‌های میانی، یعنی بین هزار تا چهار هزار هرتز دارد .

حیوانات دارای زیستگاه مشابه غالبا دارای نوع مشابهی از گوش هستند. گونه‌های زیرزمینی معمولا دارای استخوان‌های گوش میانی مشابهی هستند كه صرف نظر از ارتباط تكاملیشان با یكدیگر، شباهت زیادی به هم دارد. علت این تشابه تكامل همگرا است .

حتی برجستگی‌های گوش خارجی نیز هدف تكاملی خاصی دارد. این برآمدگی‌ها و فرورفتگی‌ها صداها را با دقت بیشتری فیلتر و شناسایی می‌كنند. شكارچیان شبگردی مانند خفاش‌ها و میمون‌های شبگرد دارای گوش‌های خارجی هستند كه به طور خاصی پر از ناصافی است و به آن‌ها كمك می‌كند در تاریكی شب حشرات را شكار كنند .

گرچه گوش انسان‌ها نسبتا ساده است، در صورت تغییر گوش خارجی، مغز باید دوباره تنظیم شود تا منبع صدا را در حالت جدید تشخیص دهد.كپی لینكاستثنای تكاملی: نرمه گوشنرمه گوش به‌طور نسبی در سوابق فسیلی اخیر ظاهر شده است و فقط در انسان‌ها شامپانزه‌ها و گوریل‌ها وجود دارد .

‌تاكنون، زیست‌شناسان هدف مشخصی برای آن شناسایی نكرده‌اند.گوش‌ها دارای عروق خونی زیادی هستند و از نظر تئوری، ممكن است مانند گوش‌های فیل به تنظیم دما كمك كنند. برخی دانشمندان نیز این ایده را مطرح كرده‌اند كه نرمه گوش به عنوان نقاط تحریك‌آمیز تكامل پیدا كرده است تا به ایجاد پیوند بین جفت‌ها كمك كند؛ اما شواهد مستقیم چندانی در حمایت از این ایده وجود ندارد .

بر خلاف اكثر قسمت‌های دیگر گوش، نرمه گوش افراد با هم تفاوت زیادی دارد. شاید در كتاب‌های درسی آموخته باشید چسبیده یا جدا بودن نرمه گوش به‌وسیله‌ی‌ ژن‌هایی تعیین می‌شود كه از والدینتان به ارث می‌برید. گرچه این ساده‌سازیِ بیش از حد گسترده، واقعا درست نیست، نرمه گوش ما در اشكال و انواع مختلفی كه توسط ژنتیك تعیین می‌شود، وجود دارد .

سطح تنوع بالا در ظاهر نرمه گوش نشان می‌دهد كه این بخش گوش در مقایسه با چیزی مانند استخوان‌های گوش میانی، تحت فشار انتخابی ناچیزی برای مطابقت با شكل و هدفی خاص قرار داشته است. درعوض، نرمه‌های گوش ما ممكن است تنها نشانه‌ای از این باشند كه تكامل، فرآیندی كامل نیست و هر صفتی كه تكامل می‌یابد، لزوما درجهت سازگاری موجود زنده عمل نمی‌كند .

هر ویژگی كه در موجودات تكامل یافته، لزوما نقش سازگارانه نداردمحدودیت‌های فیزیكی و زیستی برای ویژگی‌هایی كه می‌توانند ظهور كنند، وجود دارد. تصادفی‌بودن نیز ازطریق رانش ژنتیكی در تثبیت صفات نقش دارد. طی فرایند رانش تصادفی، مجموعه خاصی از صفات از روی شانس در یك گروه غالب می‌شوند .

اصطلاحی به «نام اسپندرال‌های تكاملی» نیز وجود دارد. این اصطلاح توسط استفان جِی گولد، دیرین‌شناس مشهور ابداع شد و به شكاف مثلثی گوشه طاق اشاره دارد. این مثلث‌ها لزوماً بخشی از طراحی عمدی نیستند، بلكه نتیجه جانبی ویژگی معماری موردنظر، یعنی ساختار قوسی‌شكل هستند .

به‌طور مشابه، برخی از قسمت‌های بدن ما ممكن است محصول جانبی تصادفی حاصل از ویژگی‌های دیگر باشند. شاید نرمه‌های گوش به دلیل جا‌به‌جایی غضروفی در نقاط دیگر گوش‌ها ایجاد شده باشد كه توانایی شنوایی ما را به حداكثر رسانده و به‌طور ناخواسته مقداری گوشت اضافی از خود برجای گذاشته است .

بیشتر بخوانیدصفات بیهوده تكاملی: شاهدی بر تئوری تكامل11 دی 97مطالعه '6تكامل چیست؟ همه چیز درباره نظریه داروین و انتخاب طبیعی27 مهر 02مطالعه '13چرا تكامل اغلب اوقات به سود حیوانات كوچك است؟28 اردیبهشت 03مطالعه '5نرمه‌های گوش تنها نمونه از كار ناتمام و گاها ضعیف تكامل نیستند .

ما همچنین عضلات اضافه‌ای در گوش‌های خود داریم كه از اجداد پستاندارمان كه مانند گربه می‌توانستند لاله گوششان را به جهت‌های مختلف هدایت كنند، بر جای مانده است. با این كه هنوز این بقایای عضلات را داریم، اكثر انسان‌ها نمی‌توانند گوش‌هایشان را حركت دهند (مشابه با اینكه استخوان‌های دم ما دیگر به دمی متصل نیستند) .

معماهای دیگری از این دست نیز وجود دارد.  كسی واقعا دراین‌باره اطمینان ندارد كه چرا انسان‌ها طی تكامل چانه به دست آورده‌اند و مشخص نیست آیا این ویژگی به خاطر نوعی سازگاری، حاصل تصادف یا انتخاب جنسی بوده است .

منبع : https://www.zoomit.ir/fundamental-science/426782-earlobes-make-no-evolutionary-sense/