معلومة

هل من الممكن زيادة العمر من خلال التطور المتحكم فيه؟

هل من الممكن زيادة العمر من خلال التطور المتحكم فيه؟



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

قبل بضع سنوات عندما كنت أقرأ كتاب "الجين الأناني" لريتشارد دوكينز ، كان هناك هذا المقطع القصير حيث وضع نظريات حول طريقة لتحقيق عمر أطول من خلال التطور المتحكم فيه.

تسير النظرية على هذا النحو: لا نميل إلى التعرض لمشاكل طبية إلا بعد سن الثلاثين لأننا جميعًا نميل إلى التكاثر قبل هذا العمر. وهكذا ، فإن الأشخاص الذين يميلون إلى الموت قبل سن الثلاثين لم ينقلوا جيناتهم المعرضة للموت أبدًا.

لذا ، إذا لم تدع الناس يتكاثرون قبل سن X (حيث يبدأ X في 30) ثم تحرك ببطء هذا العمر ، يمكنك استخدام التطور لزيادة العمر.

على الرغم من القضايا الأخلاقية ، هل هناك أي سبب لعدم نجاح ذلك؟ إذا نجح ذلك ، فكم من الوقت تعتقد أنك ستحتاج إلى الجلوس عند كل قيمة من قيم X؟ إلى أي مدى تعتقد أن كل قيمة يمكن أن تكون متباعدة؟ أخيرًا ، كم عدد الأجيال ، باستخدام هذه التقنية ، سوف يستغرق الأمر قبل أن يعيش شخص ما ليصبح 1000 بشكل طبيعي؟


أعتقد أن هذا من المحتمل أن يعمل. قد يشير تأثير الجدة ، وهي إحدى النظريات الرئيسية لطول عمر الإنسان بعد الخصوبة ، إلى أن عمر الإنسان سيزداد إذا جاء الأطفال في وقت لاحق.

فقط يجب التنصل هنا: لن نفعل هذا أبدًا. قد ينتج عن ذلك العديد من العواقب التي لا يمكن تصورها ...

إذا كنت تمنع أي شخص من إنجاب الأطفال قبل سن 40 أو 45 عامًا (لا تنخفض الخصوبة حتى سن 35 أو نحو ذلك) ، فحظر الإخصاب الداخلي والمساعدة الطبية للحمل ، فربما نتطلع إلى إطالة العمر الافتراضي. معدلات العقم عند النساء في سن الأربعين غير واضحة ، ولكن أحد التقديرات تشير إلى أن 40٪ من النساء يمكن أن ينجبن أطفالًا في سن 40 عامًا. إذا أردنا أن نرى تأثيرًا مبكرًا ، فسندفع العمر عامًا أو عامين. منع الإخصاب في المختبر وغيره من المساعدة الطبية للأولاد يمكن أن نبدو مثل 80-90 ٪ من الناس - الكثير من الناس لن ينجبوا أبدًا. هذا قد يجعل الناس غير سعداء ويزعزع استقرار النسيج الاجتماعي.

ليس من الواضح كم من الوقت سيستغرق هذا. سيذهب وقت الجيل إلى 40 عامًا من حوالي 20 الآن - 40 للوصول إلى سن الإنجاب ، لكن النتائج ستستغرق 80 عامًا - عندما نكتشف كيف سيكون أداء الأطفال. بالنظر إلى تجارب طول العمر في C elegans وحقيقة أننا بدأنا بـ 8 مليارات شخص ، فمن المحتمل أن نجد بعض مربي الأعمار المتأخرين الذين قد يعيشون أيضًا لفترة طويلة. ولكن لكي يتم تثبيت النمط الظاهري لطول العمر ، سيستغرق الأمر عدة أجيال لأننا نبحث عن تأثير غير مباشر: التكاثر اللاحق الذي يتسبب في طول العمر. استغرقت تجارب Belyaev التي أنتجت ثعالب مستأنسة عن طريق التكاثر الانتقائي القوي حوالي 30 جيلًا حتى تكتمل على الرغم من أنها لاحظت تأثيرًا كبيرًا في 10 فقط ، وقد يستغرق الأمر عددًا مشابهًا من جولات الاختيار في هذا cse. 4-500 سنة. بغض النظر عن القضايا الأخلاقية ، هذا هو السبب في أن معظم علماء الوراثة يدرسون الذباب.

سيكون هناك أيضًا الكثير من النتائج الاجتماعية والاقتصادية السلبية الأخرى لهذه التجربة الفكرية. أحد الأشياء الجيدة هو أن عدد سكان الأرض سينخفض ​​- سيتم القضاء على العديد من الناس من مجموعة الجينات ، على الرغم من أن رعاية المسنين ستكون جزءًا رئيسيًا من القوى العاملة العالمية. الكثير من العمل ، ليس من الواضح من الذي سيدفع ثمنها ، ولكن قد ينتج عن ذلك انخفاض البطالة وانخفاض الأجور.

لذلك ترى السيد الرئيس ، هذا احتمال واضح تمامًا ، على الرغم من أنه يجب تقديم بعض التضحيات.

علم تحسين النسل البشري ليس خاطئًا علميًا ، لكن تربية الحيوانات الانتقائية والتجارب المعملية لا تقيم عادةً أو تهتم بعواقب الاضطرابات الكبيرة في تجمع الجينات.

سيكون لديك أيضًا الكثير من التوحد ومتلازمة داون والعيوب الخلقية الأخرى التي تميل إلى الظهور في نسل الآباء الأكبر سنًا. قد تتحسن هذه المشكلات مع تطبيق التكنولوجيا الحيوية التي تحجب ضعف الحيوانات المنوية والبويضات دون إفساد التأثير الذي تبحث عنه ، وربما لا.

منذ أن نختار ضد الخصوبة ، يمكن أن تلاحق الجنس البشري مشاكل الخصوبة أو الأمراض الوراثية المزمنة التي تتم إزالة المساهمة الجينية لبعض الأشخاص الأكثر قوة في مجموعة الجينات وقد لا يزول الميل إلى مثل هذه العيوب الخلقية المرتبطة بالعمر نظرًا للاختيار الصارم الضغط الذي نضعه على الجينات.

عواقب أخرى قد لا تتوقعها ؛ بعض الصفات الجسدية المرتبطة بطول العمر والخصوبة المطولة قد تجعلنا نبدو أكثر تشابهًا وليس بالضرورة بطريقة جيدة. تصفح الانترنت؛ من المحتمل أن نصبح أقصر وربما أقبح؟

هناك العديد من الطرق المباشرة لزيادة عمر الإنسان - نظام غذائي أفضل ، وممارسة الرياضة ، والقضاء على الفقر ، والتطعيمات ، والرعاية الطبية المناسبة ، والحصول على مياه الشرب النظيفة ، وانخفاض معدل المواليد (عدد أقل من الأطفال في وقت لاحق) كلها معروفة بتأثيرها المباشر طول العمر ، بعد أن تضاعف متوسط ​​العمر المتوقع للإنسان في بضع مئات من السنين الماضية.


هذه وقد تم ذلك في ذباب الفاكهة. استخدم معملين على الأقل الاختيار لتربية ذباب طويل العمر.

روز ، م. التطور المخبري للشيخوخة المؤجلة في ذبابة الفاكهة السوداء. تطور (1984).

Luckinbill، L. et al. اختيار الشيخوخة المتأخرة في ذبابة الفاكهة السوداء. تطور (1984).

لن نفعل هذا للبشر ، لأن تحسين النسل شرير.

يعيش "ذباب المثوسيلة" ، كما تسميه روز ، حوالي ضعف طوله. لا أعرف كم من الوقت سيستغرق لجعلهم يعيشون 10 مرات. في أي برنامج التربية الذي تواجهه في مواجهة المشكلة التي ستنفد في النهاية من التنوع الجيني الدائم للاختيار من بينها ، وعليك انتظار ظهور طفرات جديدة.

لكن من الواضح أن الانتقاء يمكن أن يؤدي في النهاية إلى تطور حياة أطول بكثير. حدث هذا مرات عديدة في التاريخ التطوري ، على سبيل المثال.


هل من الممكن زيادة العمر من خلال التطور المتحكم فيه؟ - مادة الاحياء

هل يحدث التطور في رشقات نارية سريعة أم تدريجيًا؟ يصعب الإجابة على هذا السؤال لأننا لا نستطيع إعادة عرض الماضي بساعة توقيت في متناول اليد. ومع ذلك ، يمكننا محاولة معرفة الأنماط التي نتوقع ملاحظتها في السجل الأحفوري إذا حدث التطور على دفعات ، أو إذا حدث التطور تدريجيًا. ثم يمكننا التحقق من هذه التنبؤات مقابل ما نلاحظه.

ما الذي يجب أن نلاحظه في سجل الحفريات إذا كان التطور بطيئًا وثابتًا؟
إذا كان التطور بطيئًا وثابتًا ، فإننا نتوقع رؤية الانتقال الكامل ، من الجد إلى السليل ، معروضًا كأشكال انتقالية على مدى فترة طويلة من الزمن في سجل الحفريات.

في الواقع ، نرى العديد من الأمثلة للأشكال الانتقالية في سجل الحفريات. على سبيل المثال ، إلى اليمين ، نعرض بضع خطوات فقط في تطور الحيتان من الثدييات التي تعيش على الأرض ، مع تسليط الضوء على انتقال الطرف الأمامي للمشي إلى الزعانف.

ما الذي نلاحظه في السجل الأحفوري إذا حدث التطور في قفزات "سريعة" (ربما أقل من 100000 عام لتغيير كبير)؟
إذا حدث التطور في قفزات "سريعة" ، فإننا نتوقع أن نرى تغييرات كبيرة تحدث بسرعة في سجل الحفريات ، مع انتقال ضئيل بين الجد والسليل.

في المثال أعلاه ، نرى السليل محفوظًا في طبقة مباشرة بعد السلف ، مما يُظهر تغييرًا كبيرًا في وقت قصير ، بدون أشكال انتقالية.

عندما يكون التطور سريعًا ، قد لا يتم الحفاظ على الأشكال الانتقالية ، حتى لو تم وضع الحفريات على فترات منتظمة. نرى العديد من الأمثلة على نمط القفزات "السريعة" هذا في سجل الحفريات.

هل تعني القفزة في السجل الأحفوري بالضرورة أن التطور قد حدث في قفزة "سريعة"؟
نتوقع أن نرى قفزة في سجل الحفريات إذا حدث التطور على أنه قفزة "سريعة" ، لكن القفزة في السجل الأحفوري يمكن تفسيرها أيضًا بالحفاظ غير المنتظم على الحفريات.

اقرأ المزيد عن الفرضيات المتنافسة حول وتيرة التطور أو الخوض في إحدى هذه الأفكار ، التي يتخللها التوازن.

تعرف على المزيد حول الميزات الانتقالية في فهم التطور الكلي من خلال evograms ، وهي وحدة تستكشف خمسة أمثلة على التحولات التطورية الرئيسية في السجل الأحفوري.


هل من الممكن زيادة العمر من خلال التطور المتحكم فيه؟ - مادة الاحياء

نموذج ضعف الإجهاد
من الاضطرابات المتزامنة

  • ما الذي يسبب الاضطرابات النفسية؟
  • لماذا يصاب بعض الناس باضطراب نفسي ولكن البعض الآخر لا؟
  • ما الذي يؤثر على مسار الاضطراب؟

هذه أسئلة شائعة يطرحها الأشخاص المصابون بالاضطرابات المتزامنة وأفراد أسرهم. يوفر نموذج قابلية التعرض للتوتر إجابات على هذه الأسئلة. يمكن أن يساعد هذا النموذج في فهم أسباب الاضطرابات النفسية ، وكيف يمكن أن تؤثر الاضطرابات النفسية والإدمان على بعضها البعض ، وكيف يمكن التعامل مع الاضطرابات المتزامنة ومعالجتها معًا.

تتوفر هذه المعلومات أيضًا كملف PDF ، والذي تم تضمينه في برنامج Hazelden للاضطرابات المتزامنة.

إذا كنا عرضة لشيء ما ، فهذا يعني أننا على الأرجح نتأثر به. على سبيل المثال ، قد يكون بعض الأشخاص معرضين بيولوجيًا لبعض الأمراض الجسدية - مثل أمراض القلب أو الربو. ربما يكون المرض منتشرًا في العائلة ، أو ربما شيئًا ما في حياتنا المبكرة ويقترب منا.

بعض الناس معرضون بيولوجياً لبعض الاضطرابات النفسية: على سبيل المثال الاضطراب ثنائي القطب ، أو الاكتئاب الشديد ، أو الفصام ، أو اضطرابات القلق (الذعر ، الإجهاد اللاحق للصدمة). يتم تحديد هذا الضعف في وقت مبكر من الحياة من خلال مجموعة من العوامل ، بما في ذلك العوامل الوراثية والتغذية قبل الولادة والإجهاد ومضاعفات الولادة والتجارب المبكرة في الطفولة (مثل سوء المعاملة أو فقدان أحد الوالدين). هذا هو السبب وراء احتمال أن يكون لدى بعض العائلات أفراد يعانون من اضطراب نفسي معين. على الرغم من أن القابلية للإصابة بالاضطرابات النفسية ذات طبيعة بيولوجية في المقام الأول ، يمكن للأشخاص اتخاذ خطوات لتقليل ضعفهم ، بما في ذلك تناول الأدوية وعدم استخدام الكحول أو المخدرات. وتجدر الإشارة أيضًا إلى أنه كلما زاد تعرض الشخص لاضطراب معين ، كلما كان من المحتمل أن يتطور مبكرًا ، وزادت حدته.

وبالمثل ، فإن بعض الأشخاص لديهم أيضًا قابلية بيولوجية للإصابة بالإدمان: هم أكثر عرضة للإصابة بتعاطي الكحول أو المخدرات أو الاعتماد عليها. هذا هو السبب في أن الإدمان يشبه الاضطرابات النفسية أحيانًا & quot؛ يرون & quot؛ في العائلات. & quot

ما هي عناصر نموذج ضعف الإجهاد؟

يتأثر هذان المجالان الرئيسيان - الضعف البيولوجي والإجهاد - بعدة عوامل أخرى يتحكم بها الناس بعض الشيء. تشمل هذه العوامل

هذا يعني أنه من خلال معالجة هذه العوامل ، يمكن للأشخاص تقليل الأعراض والانتكاسات وتحسين مسار الاضطرابات المتزامنة لديهم.

تعاطي الكحول والمخدرات

يمكن أن يؤدي استخدام الكحوليات أو المخدرات إلى زيادة التعرض البيولوجي الموجود مسبقًا للاضطراب النفسي. وبالتالي ، يمكن أن يؤدي تعاطي المخدرات إلى اضطراب نفسي ويؤدي إلى أعراض أكثر حدة وإعاقات أخرى. نظرًا لأن معظم الأشخاص المصابين بالاضطرابات العقلية وتعاطي المخدرات المتزامنة لديهم قابلية بيولوجية للإصابة بالاضطرابات النفسية ، فإنهم يميلون إلى أن يكونوا حساسين للغاية حتى للكميات الصغيرة من الكحول والمخدرات.

يمكن أن يؤدي الإجهاد في البيئة إلى تفاقم الضعف البيولوجي ، وتفاقم الأعراض ، وتسبب الانتكاسات. الإجهاد هو أي شيء يتحدى الشخص ، ويتطلب نوعًا من التكيف. تشمل الأحداث الخطيرة المجهدة فقدان أحد أفراد أسرته ، أو الطرد من العمل ، أو الوقوع ضحية لجريمة ، أو الدخول في صراعات مع أشخاص مقربين.

غالبًا ما يرتبط التوتر بأحداث سلبية ، لكن الأحداث والتجارب الإيجابية قد تكون مرهقة أيضًا. على سبيل المثال ، الأداء الجيد في المدرسة ، أو الحصول على وظيفة جديدة ، أو بدء علاقة جديدة ، أو إنجاب طفل ، أو كونك أبًا ، كلها أمور تنطوي على درجة معينة من التوتر.

من الممكن أيضًا أن يكون سبب الإجهاد هو عدم وجود ما يكفي للقيام به. عندما لا يكون لدى الأشخاص الذين يعانون من الاضطرابات المتزامنة أي شيء هادف أو مثير للاهتمام ، فإنهم يميلون إلى أن تكون لديهم أعراض أسوأ ويكونون أكثر عرضة لاستخدام المواد المخدرة. لذا فإن الافتقار إلى المشاركة الهادفة في مجالات الحياة مثل العمل أو الأبوة والأمومة ، على سبيل المثال ، يمكن أن يكون مصدرًا آخر للتوتر.

مهارات التأقلم

يمكن أن يساعد تطوير استراتيجيات المواجهة في التعامل مع التوتر وتقليل آثاره السلبية على الضعف. تتضمن أمثلة مهارات التأقلم

الإجهاد هو جزء طبيعي من الحياة. يمكّن التأقلم الفعال الأشخاص من المشاركة في أنشطة شيقة ومجزية قد تنطوي على إجهاد ، مثل العمل أو أن تكون والدًا. يمكن لجهود التأقلم أن تجعل من الممكن لشخص يعاني من اضطرابات متزامنة أن يعيش حياة طبيعية دون أن يعاني من الآثار السلبية للتوتر.

الانخراط في أنشطة ذات مغزى

إن وجود شيء ذي مغزى يتعلق بوقت المرء يمنح المرء إحساسًا بالهدف ، ويقلل من التوتر الناتج عن عدم وجود ما يفعله. يمكن أن تشمل الأنشطة المفيدة ما يلي:

دعم اجتماعي

هناك طريقة أخرى لتقليل الآثار السلبية للتوتر على الضعف وهي من خلال الدعم الاجتماعي ، والذي يأتي من إقامة علاقات وثيقة وذات مغزى مع الآخرين. يمكن للأشخاص الداعمين المساعدة بعدة طرق ، مثل

الأشخاص الذين لديهم دعم اجتماعي جيد هم أقل عرضة لتأثيرات التوتر على اضطرابهم النفسي. لذلك ، فإن الحصول على دعم اجتماعي قوي يمكّن الأشخاص الذين يعانون من اضطرابات متزامنة من التعامل مع التوتر بشكل أكثر فعالية ، والعيش حياة طبيعية.

الآثار العلاجية لنموذج ضعف الإجهاد

استنادًا إلى فهم نموذج الضعف تجاه الإجهاد ، هناك العديد من الطرق لمساعدة الأشخاص على إدارة مرضهم النفسي واضطراب تعاطي المخدرات المتزامن. على نطاق أوسع ، يمكن تحسين شدة ومسار اضطراب الصحة العقلية المتزامن من خلال تقليل الضعف البيولوجي وزيادة المرونة ضد الإجهاد.

الحد من الضعف البيولوجي

يمكن تقليل الضعف البيولوجي بطريقتين أساسيتين: تناول الأدوية وتجنب تعاطي الكحول أو المخدرات. يمكن أن يكون الدواء وسيلة قوية لتقليل الضعف البيولوجي من خلال المساعدة في تصحيح الاختلالات في النواقل العصبية (المواد الكيميائية الموجودة في الدماغ المسؤولة عن المشاعر والتفكير والسلوك) التي يُعتقد أنها تسبب اضطرابات نفسية. من خلال تناول الأدوية ، يمكن تقليل أعراض الاضطراب النفسي وتقليل فرص الانتكاس.

يمكن أن يقلل تجنب تعاطي الكحول والمخدرات من الضعف البيولوجي بطريقتين. أولاً ، لأن المواد تؤثر على الدماغ ، فإن تعاطي الكحول أو المخدرات يمكن أن يؤدي بشكل مباشر إلى تفاقم تلك الأجزاء الضعيفة من الدماغ المرتبطة بالاضطرابات النفسية. ثانيًا ، يمكن أن يتداخل استخدام المواد مع التأثيرات التصحيحية للأدوية على الضعف. وهذا يعني أن الشخص الذي يتعاطى الكحول أو المخدرات لن يحصل على الفائدة الكاملة من أي أدوية موصوفة لاضطرابه ، مما يؤدي إلى أعراض أسوأ وفرصة أكبر للانتكاس.

زيادة المرونة ضد الإجهاد

من المستحيل لأي شخص أن يعيش حياة خالية من الإجهاد. ومع ذلك ، هناك العديد من الطرق التي يمكن للناس من خلالها تعلم كيفية التعامل مع التوتر بشكل أكثر فعالية ، وحماية أنفسهم من آثار الإجهاد على تفاقم الأعراض والتسبب في الانتكاسات ، بما في ذلك

ندوة عبر الإنترنت
التركيز على العلاج المتكامل:
تقدم هذه الندوة عبر الإنترنت نظرة عامة على FIT وتشرح دورها في توفير الأدوات والتدريب اللازم لتصبح معتمدًا لعلاج العملاء الذين يعانون من اضطرابات متزامنة.
التطوير المهني

تقدم Hazelden العديد من الدورات التدريبية لمساعدتك على توسيع معرفتك حول إدمان الكحول والمخدرات واضطرابات الصحة العقلية ، بما في ذلك:


كيف نشأ السرطان عن طريق التطور

تُظهر أحدث الأرقام مدى بُعد الانتصار المحتمل في الوقت الحالي. في الولايات المتحدة ، يبلغ خطر الإصابة بالسرطان مدى الحياة 42٪ لدى الرجال و 38٪ لدى النساء ، وفقًا لجمعية السرطان الأمريكية. الأرقام أسوأ في المملكة المتحدة. وفقًا لأبحاث السرطان في المملكة المتحدة ، فإن 54٪ من الرجال و 48٪ من النساء سيصابون بالسرطان في مرحلة ما من حياتهم.

والقضايا آخذة في الارتفاع. اعتبارًا من عام 2015 ، هناك 2.5 مليون شخص في المملكة المتحدة يعيشون مع المرض ، وفقًا لدعم ماكميلان لمكافحة السرطان. هذه زيادة بنسبة 3٪ كل عام ، أو 400000 حالة إضافية في خمس سنوات.

السرطان ليس منتشرًا للغاية فحسب ، بل إنه يصبح أكثر شيوعًا أيضًا

تظهر أرقام مثل هذه أن السرطان ليس منتشرًا للغاية فحسب ، بل إنه أصبح أكثر شيوعًا أيضًا. ولكن لماذا يصاب الكثير من الناس بالمرض في مرحلة ما من حياتهم؟

للوصول إلى الإجابة ، يجب أن نفهم أن السرطان هو نتيجة ثانوية مؤسفة للطريقة التي يعمل بها التطور. الحيوانات الكبيرة والمعقدة مثل البشر معرضة للإصابة بالسرطان على وجه التحديد لأنها كبيرة ومعقدة.

ولكن على الرغم من أن العمليات التطورية هي التي جعلت السرطان يمثل مشكلة كبيرة ، إلا أن التفكير التطوري أيضًا هو الذي يؤدي الآن إلى علاجات رائدة يمكن أن تكدس احتمالات مكافحة السرطان ولصالح صحتنا.

لفهم كيفية وجود السرطان على الإطلاق ، نحتاج إلى العودة إلى عملية أساسية تحدث في أجسامنا: انقسام الخلايا.

تكسر الخلية السرطانية جميع قواعد الانقسام الخاضع للرقابة التي تتبعها خلايانا الأخرى

بدأ كل منا عندما تلتقي خلية منوية و بويضة ودمجت. في غضون أيام قليلة ، تحولت تلك البويضة والحيوانات المنوية إلى كرة تحتوي على بضع مئات من الخلايا. بحلول الوقت الذي نصل فيه إلى سن الرشد بعد 18 عامًا تقريبًا ، انقسمت تلك الخلايا مرات عديدة لدرجة أن العلماء لا يستطيعون الاتفاق ، حتى لأقرب تريليونات قليلة ، بالضبط على عدد الخلايا التي تحتويها أجسامنا.

يتم التحكم بشدة في انقسام الخلايا في أجسامنا. على سبيل المثال ، عندما كنت تزرع يديك لأول مرة ، مرت بعض الخلايا بـ "انتحار الخلية" - وهي عملية تسمى موت الخلايا المبرمج & ndash لاقتطاع المسافات بين أصابعك.

يتعلق السرطان أيضًا بانقسام الخلايا ، ولكن مع اختلاف واحد مهم. تكسر الخلية السرطانية جميع قواعد الانقسام الخاضع للرقابة التي تتبعها خلايانا الأخرى.

يقول عالم الأحياء التطورية تيموثي ويل من جامعة كامبريدج في المملكة المتحدة: "يبدو الأمر كما لو أنهم كائن حي مختلف". "كلما نجحت الخلية في الانقسام بشكل أسرع من جيرانها واكتساب العناصر الغذائية ، زاد نجاحها في كونها سرطانًا ، وزادت احتمالية بقائها على قيد الحياة ونموها."

يتسم الانقسام الصحي للخلايا بالتحكم وضبط النفس ، لكن الانقسام الخلوي السرطاني هو انتشار جامح وغير متحكم فيه.

يقول ويل: "تخضع الخلايا البالغة باستمرار لرقابة صارمة". "السرطان في الأساس هو فقدان السيطرة على تلك الخلايا."

يمكن أن ينمو السرطان بهذه الطريقة غير المنضبطة فقط إذا تحوّرت بعض الجينات التي توقف عادةً أي نمو عرضي للخلايا مثل الجين p53 & ndash في الخلايا السرطانية.

إذا نجا عدد قليل منهم ، فسيكون لديهم القدرة على التكاثر بسرعة مرة أخرى وإعادة نمو الورم

ومع ذلك ، فإن أجسامنا جيدة جدًا في اكتشاف هذه الطفرات. هناك أنظمة بيولوجية في داخلنا تتدخل لتدمير معظم الخلايا الطافرة قبل أن تسبب لنا الأذى.

لدينا العديد من الجينات "التصحيحية" التي ترسل تعليمات لقتل أي خلايا تالفة. يقول تشارلز سوانتون من معهد فرانسيس كريك في المملكة المتحدة: "هناك ملايين السنين من التطور التي دخلت في هذا". "إنه جيد جدًا ولكنه ليس مثاليًا تمامًا."

يأتي التهديد من العدد الضئيل من الخلايا الفاسدة التي لا يتم إصلاحها. بمرور الوقت ، يمكن أن تنمو إحدى هذه الخلايا وتنقسم إلى آلاف ، ثم عشرات الآلاف من الخلايا السرطانية. في النهاية قد يكون هناك بلايين من الخلايا في الورم.

هذا يؤدي إلى مشكلة صعبة حقا. بمجرد أن تنقسم تلك الخلية الفاسدة الأولية وتتضاعف إلى ورم ، سيصاب الشخص بالسرطان حتى يتم القضاء على كل واحدة من الخلايا السرطانية. إذا نجا عدد قليل منهم ، فيمكنهم التكاثر بسرعة وإعادة نمو الورم.

الخلايا السرطانية ليست كلها متشابهة: فهي بعيدة كل البعد عن ذلك. عندما تنقسم خلية سرطانية ، يكون لديها القدرة على التقاط طفرات جديدة تؤثر على سلوكها. بعبارة أخرى ، إنها تتطور.

لا توجد خليتان سرطانيتان في الورم متماثلان

مع تحور الخلايا الموجودة داخل الورم ، فإنها تصبح أكثر تنوعًا وراثيًا. ثم يبدأ التطور في العمل للعثور على أكثرها سرطانية.

يقول سوانتون إن التنوع الجيني هو "نكهة الحياة ، إنها الركيزة التي يعمل عليها الانتقاء الطبيعي". وبهذا يقصد التطور عن طريق الانتقاء الطبيعي ، الذي اقترحه تشارلز داروين لأول مرة في عام 1859.

تمامًا مثل الأنواع الفردية & ndash ، يكتسب البشر والأسود والضفادع وحتى البكتيريا & ndash تنوعًا جينيًا بمرور الوقت ، وكذلك الخلايا السرطانية. يقول سوانتون: "الأورام لا تتطور بطريقة خطية". "إنها تتطور بطريقة تطورية متفرعة ، مما يعني أنه لا توجد خليتان في الورم متماثلان."

في الواقع ، تتطور خلايا الورم لتصبح أكثر سرطانية. يقول Swanton: "نحن نتعامل بشكل أساسي مع فروع التطور التي تخلق التنوع وتخلق اللياقة البدنية ، وتسمح لمجموعات الخلايا بالبقاء على قيد الحياة من العلاج وفي النهاية خداع الطبيب".

حقيقة أن الأورام تتغير باستمرار في تركيبتها الجينية هي أحد الأسباب التي تجعل من الصعب "قتل" السرطانات.

لهذا السبب ، اتخذ سوانتون وآخرون في هذا المجال نهجًا تطوريًا لمعالجة السرطان. سوانتون ، المتخصص في سرطان الرئة ، طبيب وعالم أبحاث. لقد كشف عمله عن شيء يأمل أن يساعد في إنشاء علاج فعال وهادف.

فكر في التطور الذي يحدث داخل ورم سرطاني على أنه مثل شجرة لها العديد من الفروع

فكر في التطور الذي يحدث داخل ورم سرطاني على أنه مثل شجرة لها العديد من الفروع. توجد في قاعدة الشجرة الطفرات الأصلية التي أدت إلى ظهور الورم في المقام الأول: الطفرات التي يجب أن تشاركها جميع الخلايا السرطانية في الورم.

من الناحية النظرية ، يجب أن يدمر العلاج الذي يستهدف إحدى تلك الطفرات الأساسية كل خلية في الورم. هذا هو النهج الذي تستخدمه بالفعل بعض العلاجات. على سبيل المثال ، يستهدف دواء يسمى علاج EGFR سرطان الرئة ، ويهاجم بروتين مثبط BRAF الجين المعيب الذي يمكن أن يؤدي إلى سرطان الجلد.

المشكلة هي أن هذه العلاجات لا تعمل كما نأمل. حتى في هذه العلاجات المستهدفة ، غالبًا ما تظهر المقاومة بمرور الوقت.

يقول سوانتون: "يحدث هذا لأنه سيكون هناك خلية واحدة أو أكثر في فروع الورم لديها طفرة مقاومة تسمح لها بالتغلب على العلاج".

بعبارة أخرى ، تطورت بعض فروع شجرة السرطان بطريقة تجعلها أقل عرضة للهجوم من خلال الطفرة الأساسية. يمكنهم تفادي العلاج.

قد يحتوي الورم المتوسط ​​على ما يقرب من ألف مليار خلية سرطانية. قد تكون بعض هذه الخلايا قد تطورت بطريقة تجعلها محصنة ضد مهاجمة طفرة قاعدية معينة.

سيؤدي استهداف ثلاث طفرات أساسية في نفس الوقت إلى "قطع الجذع" وتدمير كل خلية في الورم

ولكن ماذا لو استهدف العلاج اثنتين من تلك الطفرات القاعدية في نفس الوقت؟ سيتطور عدد أقل بكثير من الخلايا بطريقة تجعلها محصنة ضد شكلي الهجوم.

حطم سوانتون وزملاؤه الأرقام لمعرفة عدد الطفرات الأساسية في "جذع" السرطان الذي سيتعين عليهم استهدافه في وقت واحد لضمان قدرتهم على تدمير كل خلية من الخلايا السرطانية بنجاح. كان الرقم ثلاثة هو الرقم السحري. وتشير حساباتهم إلى أن استهداف ثلاث طفرات أساسية في نفس الوقت سوف "يقطع الجذع" ويدمر كل خلية في الورم.

ومع ذلك ، فإن هذا النهج لن يكون رخيصًا. للعمل ، يتطلب الأمر من الباحثين دراسة سرطان معين لشخص ما لتحديد الطفرات الأساسية التي يمتلكها ورمهم ، بحيث يمكن تطبيق المزيج الصحيح من العلاجات.

يوضح سوانتون: "ما توصلنا إليه هو نهج نقوم فيه بتسلسل الأورام وإنتاج المستضدات الجذعية على أساس كل مريض على حدة".

كما يستخدم الباحث في سرطان القولون والمستقيم ، ألبرتو بارديلي من جامعة تورين بإيطاليا ، نظرية التطور كمصدر إلهام لحل محتمل للتغلب على مقاومة الأدوية.

يقول عن عمله السابق: "شعرت بخيبة أمل كبيرة من حقيقة أن جميع الأورام أصبحت مقاومة". الآن استخدم بارديلي واقع مقاومة الأدوية لتطوير علاج جديد مضاد للسرطان.

يبدأ بإثارة الخلايا السرطانية المقاومة ، والتي يسميها "المستنسخات". يتم إعطاء المرضى علاجًا دوائيًا معينًا ثم تتم مراقبتهم لمعرفة متى يرتفع "استنساخ" سرطاني معين إلى الهيمنة في الورم لأنه طور مقاومة للأدوية.

نحن نستخدم الورم ضد نفسه ، إنها حرب مستنسخة من السرطان

ثم توقف بارديلي عن علاج السرطان بالدواء. هذا يزيل الضغط التطوري الذي سمح للاستنساخ بأن يصبح ناجحًا للغاية. بدون هذا الضغط ، هناك أنواع أخرى من الخلايا السرطانية في الورم لديها أيضًا فرصة للازدهار. إنهم "يقاومون" ضد الاستنساخ المهيمن. في الواقع ، يبدأ السرطان فعليًا في الحرب مع نفسه.

عندما تكتسب بعض هذه الحيوانات المستنسخة مكانًا ، فقد حان الوقت لإدارة الأدوية مرة أخرى ، حيث لا ينبغي أن تكون هذه الحيوانات المستنسخة الجديدة قد طورت مقاومة بعد. يسميها بارديلي "حرب الحيوانات المستنسخة".

"نحن نستخدم الحيوانات المستنسخة ضد الحيوانات المستنسخة ، ننتظر الفائزين ، ثم نرفع ضغط الدواء. الفائزون في هذه المرحلة غير لائقين ويبدأون في الاختفاء ، ثم يتولى الآخرون المسؤولية. لذلك نستخدم الورم ضد نفسه.

"أريد استخدام جزء من الخلايا التي لم تتأثر بالعلاج لمقاومة الخلايا الأخرى."

في الوقت الحالي لا نعرف ما إذا كان هذا التكتيك سينجح أم لا. يبدأ فريقه تجربة سريرية في صيف عام 2016.

قد تظهر هذه الأساليب التطورية واعدة ، ولكن في نفس الوقت من المهم أن نفهم بشكل أفضل المحفزات العديدة التي يمكن أن تسبب السرطان في المقام الأول.

في عام 2013 ، اتخذت إحدى أكبر الدراسات الجينية خطوة مهمة إلى الأمام في القيام بذلك. بحث الباحثون في جينومات مرضى السرطان للبحث في "توقيعات" أكثر 30 طفرة سرطانية شيوعًا.

من المهم أن نفهم بشكل أفضل المحفزات العديدة التي يمكن أن تسبب السرطان في المقام الأول

تمثل هذه التوقيعات تغيرات كيميائية صغيرة في الحمض النووي في السرطانات بما في ذلك سرطان الرئة والجلد والمبيض. كان أندرو بيانكين ، الجراح بجامعة جلاسكو في المملكة المتحدة ، أحد الباحثين المشاركين. يقول إنه كان من الممكن ملاحظة "إهانة الحمض النووي" التي تركت علامة منبهة للضرر.

يوضح بيانكين: "في سرطان الجلد مثل الورم الميلانيني ، يمكننا أن نرى دليلًا على التعرض للأشعة فوق البنفسجية ، وفي سرطان الرئة يمكن أن نرى بصمة خاصة للتعرض للتدخين". "يمكننا أن نرى دليلاً على وجود عدم قدرة موروثة على إصلاح الحمض النووي."

بالإضافة إلى هذه التواقيع السرطانية المعروفة ، تمكن الفريق من رؤية أنماط غير عادية لتشكيل السرطان حيث كان السبب غير واضح. "هناك [الآن] الكثير من الجهد في محاولة لمعرفة ماهية هذه الأسباب ،" كما يقول.

يتمثل التحدي الأساسي للباحثين مثل Biankin و Cancer Research UK ، الذين مولوا الدراسة ، في فهم ما يؤدي بالضبط إلى هذه الأنواع من التغيير الجيني.

في حين أنه من الضروري فهم أسباب السرطان وإيجاد علاجات جديدة ، يؤكد آخرون أنه من المهم الآن التركيز على الوقاية. وذلك بسبب وجود عوامل خطر معروفة تساهم في حدوث الطفرات المسببة للسرطان ، مثل التدخين وحروق الشمس.

يقول أوتيس براولي ، كبير المسؤولين الطبيين في جمعية السرطان الأمريكية ، إن التركيز على بعض هذه المخاطر يمكن أن يمنع العديد من حالات السرطان في المقام الأول. يستشهد بإحصائين مذهلين: في عام 1900 كان معدل الوفيات المصححة بالعمر للسرطان في الولايات المتحدة 65 لكل 100 ألف ، لكن هذا قفز إلى 210 حالة وفاة لكل 100 ألف بعد 90 عامًا فقط.

التبغ هو السبب الوحيد للوفاة الذي يمكن الوقاية منه في العالم

يقول براولي: "إذا كان لديك شيء ما زاد بسرعة على مدار 90 عامًا ، فهناك شيء يسبب ذلك". "إذا كان بإمكانك إزالة السبب يمكنك تقليل السرطان."

في الولايات المتحدة ، كان هناك انخفاض بنسبة 25 ٪ في معدل الوفيات في العقدين الماضيين. يقول براولي: "أكثر من نصف هذا الانخفاض مدفوعة بأنشطة الوقاية من السرطان".

يشير هذا إلى حقيقة أنه تم منع بعض أنواع السرطان التي كان من الممكن أن تقتل الناس في السابق. يُعزى ما يقرب من ثلث الوفيات الناجمة عن السرطان في الولايات المتحدة إلى تدخين السجائر ، على سبيل المثال. وهذا يجعل التبغ "السبب الوحيد للوفاة الذي يمكن الوقاية منه في العالم" ، وفقًا لأبحاث السرطان في المملكة المتحدة.

على الرغم من أنه من الواضح أن معدلات الوفيات تنخفض ، إلا أن التشخيصات الإجمالية للسرطان آخذة في الارتفاع.

هناك درجة يعود سببها إلى أن بعض أنواع السرطان يتم تشخيصها الآن بشكل أفضل ، وبالتالي من المرجح أن يتم تحديد الحالات وإحصائها. هذا ينطبق على سرطان البروستاتا ، على سبيل المثال.

لكن السبب الأكثر دلالة لهذا الارتفاع هو أن البشر ، في المتوسط ​​، يعيشون لفترة أطول بكثير مما كانوا عليه من قبل. يقول بيانكين: "إذا عشت لفترة كافية فسوف تصاب بالسرطان".

يقول بارديلي: "إذا قررنا أننا جميعًا نريد أن نعيش أكثر من 70 عامًا ، فعلينا أن نقبل أننا سنصاب بنوع من السرطان عاجلاً أم آجلاً". إنه أمر لا مفر منه لأن خلايانا لم تتطور لتحافظ على حمضها النووي طالما أننا نعيش الآن ، كما يقول.

إذا قررنا أننا جميعًا نريد أن نعيش لأكثر من 70 عامًا ، فعلينا أن نقبل أنه عاجلاً أم آجلاً سنصاب بنوع من السرطان

يذهب براولي إلى أبعد من ذلك ، ويقول إن كل شخص يزيد عمره عن 40 عامًا سيصاب بطفرة يمكن أن تسبب السرطان في مرحلة ما. يبدو هذا مقلقًا ، لكن لحسن الحظ ، فإن آليات دفاعنا الطبيعية ستوقف الطفرة في مساراتها عن طريق تدمير الخلية الطافرة قبل أن تنمو إلى ورم كامل.

على الرغم من أن ارتفاع معدلات الإصابة بالسرطان هو نتيجة حتمية تقريبًا للتحسينات الأخرى في صحتنا ، فإن التقدم نحو علاجات أفضل مستمر على قدم وساق.

والتحديق في كيفية عمل الحياة "لمحاربة التطور مع التطور" قد يوفر المزيد من الاختراقات. "مضيفنا ، جسمنا يجب أن يستفيد من الموارد التي تنمو لملايين وملايين السنين ،" يقول بارديلي.

يقول: "هناك أمل. ليس لدي أدنى شك في أننا سنهزم السرطان بلا شك". "أحيانًا نفشل لأننا لا نحدد المشكلة كما ينبغي. ليس خطأ أحد ، إنها طريقة عمل العلم."

ميليسا هوجنبوم كاتبة في بي بي سي إيرث. هي تكون تضمين التغريدة على تويتر.


اختيار طبيعي جديد: كيف يغير العلماء الحمض النووي لهندسة أشكال جديدة من الحياة وراثيًا

قبل أن يكتب البشر الكتب أو يمارسون الرياضيات أو يؤلفون الموسيقى ، كنا نصنع الجلود. هناك أدلة على أن الصيادين وجامعي الثمار كانوا يرتدون ملابس مصنوعة من جلود الحيوانات منذ مئات الآلاف من السنين ، بينما في عام 2010 وجد علماء الآثار الذين ينقبون في أرمينيا ما يعتقدون أنه أقدم حذاء جلدي في العالم ، يعود تاريخه إلى 3500 قبل الميلاد. (كان حجمها حوالي 7.) بالنسبة للأنواع المحرومة للأسف من الفراء الواقي ، فإن القدرة على تحويل جلد الأبقار أو الأغنام أو الخنازير إلى ملابس بمساعدة المعالجة والدباغة كان بمثابة تقدم منقذ للحياة ، تمامًا مثل الأنواع الأخرى. الاكتشافات الحيوية التي حققها الإنسان العاقل على مدار التاريخ: تطوير محاصيل الحبوب مثل القمح ، تدجين الحيوانات الغذائية مثل الدجاج ، وحتى فن التخمير المهم للغاية. في كل حالة ، أخذ البشر شيئًا خامًا من العالم الطبيعي ونبات مدشا ، حيوان ، ميكروب و mdas ، مع البراعة التي مكنتنا من السيطرة على هذا الكوكب ، وتحويله إلى منتج.

لكن العالم الطبيعي له حدوده. قد تصنع جلود الحيوانات المدبوغة الأحذية الأنيقة وسترات الدراجات النارية وحقائب اليد و mdash لدعم صناعة تبلغ قيمتها حوالي 200 مليار دولار سنويًا و [مدش] لكنها لا تزال جلد حيواني. قد تبدو هذه مشكلة لا يمكن التغلب عليها إذا كنت واحدًا من مئات الملايين من النباتيين حول العالم ، أو حتى مجرد شخص قلق بشأن التأثير البيئي لتربية عشرات المليارات من الحيوانات من أجل الملابس والطعام. ولكن ليس جلد الحيوان هو الذي يصنع جلد الجلد وكولاجين مدشيت ، وهو بروتين ليفي قوي يعد مكونًا بيولوجيًا رئيسيًا للنسيج الضام الحيواني ، بما في ذلك الجلد. إذا كانت هناك طريقة لتصنيع الكولاجين بمفرده ، فقد يكون من الممكن إنتاج الجلود التي يمكن أن يحبها حتى أكثر الناشطين في مجال حقوق الحيوان.

وهذا بالضبط ما يحدث في الطابق الثامن من مبنى بروكلين للجيش الكهفي على الواجهة البحرية لنيويورك ، حيث توجد مختبرات ومكاتب Modern Meadow. هناك ، تأخذ الشركة الناشئة المكونة من 60 شخصًا ميكروبات صغيرة وتعديل شفرة الحمض النووي الخاصة بهم و mdashthe الشفرة الوراثية التي تبرمج سلوكهم و [مدش] حتى ينتجون الكولاجين كمنتج أيضي ، تمامًا مثل الخميرة التي تصنع البيرة تنتج الكحول من سكر الحبوب. والنتيجة هي مصنع ميكروبيولوجي ، حيث تتكاثر الخلايا المعدلة في أحواض وتتم معالجة الكولاجين المحصود. بعد إجراء الدباغة و mdashone أكثر استدامة من تلك المستخدمة في الدباغة القياسية ، حيث لا يوجد شعر حيوان أو دهون يمكن إزالتها من الكولاجين المزروع بالميكروبات وما تبقى من مادة تشبه بيولوجيًا وكيميائيًا الجلد التقليدي ، باستثناء حقيقة أنه لا تضررت الحيوانات في صنعها. في الواقع ، قد يكون هذا الجلد الصناعي أفضل من جلد الحيوانات ويمكن لميكروبات مودرن ميدو إنتاج الكولاجين بشكل أسرع بكثير مما يتطلبه تربية بقرة أو خروف منذ الولادة ، ويمكن للشركة العمل مع العلامات التجارية لتصميم مواد جديدة تمامًا من مستوى الخلية إلى أعلى. يقول أندراس فورجاكس ، المؤسس المشارك والرئيس التنفيذي لشركة Modern Meadow: "إنها البيولوجيا تلتقي بالهندسة". "نحن نختلف عما تفعله الطبيعة ، ويمكننا تصميمه وهندسته ليكون أي شيء نريده."

هذا هو وعد البيولوجيا التركيبية ، وهي تقنية مهيأة لتغيير الطريقة التي نطعم بها أنفسنا ، ونلبس أنفسنا ، ونغذي أنفسنا ، وربما حتى نغير أنفسنا. بينما كان العلماء على مدى عقود قادرين على ممارسة الهندسة الوراثية الأساسية و mdash من خلال استخراج الجين أو نقل واحد بين الأنواع و mdas وقد تعلموا مؤخرًا قراءة الجينات وتسلسلها بسرعة ، يمكن للباحثين الآن تعديل الجينوم وحتى كتابة الحمض النووي الأصلي تمامًا. يمنح هذا العلماء تحكمًا لا يُصدق في الشفرة الأساسية التي تدفع الحياة على الأرض ، بدءًا من البكتيريا الأساسية وحتى نحن. يقول جيمس كولينز ، المهندس البيولوجي في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا وأحد رواد البيولوجيا التركيبية الأوائل: "كانت الهندسة الوراثية مثل استبدال مصباح الضوء الأحمر بمصباح أخضر". "البيولوجيا التركيبية تقدم دوائر كهربائية جديدة يمكنها التحكم في كيفية إطفاء المصابيح وتشغيلها."

يمكننا استخدام هذا التحكم لتسخير الطبيعة لتحقيق غاياتنا الخاصة والقيام بذلك بطريقة تساعد في حل بعض تحديات الاستدامة الأكثر إلحاحًا. يمكن تصميم الخلايا لإنتاج اللحوم في المختبر ، مما يلغي الحاجة إلى مزارع مصانع كثيفة البيئة وقاسية في كثير من الأحيان. يمكن التلاعب بالبكتيريا لإفراز الزيت ، مما يوفر مصدرًا متجددًا حقيقيًا للوقود السائل. يمكن تصميم الخميرة لإنتاج مادة الأرتيميسينين ، وهو دواء حيوي مضاد للملاريا يجب أن يصنع في شكله الطبيعي من إمدادات محدودة من نبات الشيح الحلو و [مدش] ، وهو ما يجري بالفعل ، كما يحدث. يقول درو إندي ، عالم الأحياء التركيبية في جامعة ستانفورد الذي ساعد في إطلاق هذا المجال: "ما هو على المحك هنا هو إيجاد طريقة لجعل كل ما يحتاجه البشر دون تدمير حضارتنا". "يمكننا الانتقال من العيش على الأرض إلى العيش مع الأرض."

تحسين النسل يحركها السوق

فجر العصر الاصطناعي ليس فقط مجال العلماء الحالمين والشركات الناشئة في بروكلين. توقع تقرير أبحاث سوق الشفافية لعام 2016 أن سوق البيولوجيا التركيبية سينمو من 1.8 مليار دولار في 2012 إلى 13.4 مليار دولار بحلول عام 2019. في العام الماضي ، استحوذت شركات البيولوجيا التركيبية على مليار دولار من المستثمرين و mdash بما في ذلك عمالقة التكنولوجيا مثل إريك شميدت وبيتر ثيل ومارك أندريسن وضاعفوا المجموع من عام 2014. حتى عمالقة عالم الوقود الأحفوري قد دخلوا في اللعبة و [مدش] أبرمت شركة إكسون موبيل صفقة بقيمة 600 مليون دولار مع شركة Synthetic Genomics ، وهي شراكة أثمرت في يونيو عندما أعلنت الشركة عن اختراق كبير في هندسة سلالات الطحالب لإنتاج النفط لاستخدامها في الوقود الحيوي المستدام.

ستأتي الفوائد الحقيقية والنتائج ونتائج mdashof البيولوجيا التركيبية عندما ينتقل العلماء من محاكاة الطبيعة في المختبر إلى إعادة تصميمها. تخيل النباتات التي تغير لونها في وجود المتفجرات أو الميكروبات التي يمكن أن تفرز رائحة زهرة منقرضة منذ فترة طويلة. تخيل خط خلوي محصن ضد جميع البكتيريا والفيروسات ، أو حتى 3 مليارات زوج من قواعد الحمض النووي لجينوم الإنسان ، تم تصنيعها بالكامل في المختبر. كل هذه المشاريع جارية في مراحل مختلفة ، وسيكون الهدف الأخير وكتابة جينوم بشري كامل و [مدش] إنجازًا تاريخيًا للعلم ، مما قد يفتح الباب لإعادة هندسة جسم الإنسان نفسه ، مما يجعلنا أكثر صحة وذكاءًا وأقوى. إنه أحد أهداف GP-write ، وهو مشروع دولي تم إطلاقه في عام 2016 من قبل مجموعة من علماء الأحياء الاصطناعية الذين يرغبون في تحفيز التطور على مدى العقد المقبل من التكنولوجيا التي يمكنها توليف جينومات الكائنات الحية الكبيرة و mdash بما في ذلك البشر. يقول أندرو هيسل ، عالم الأبحاث المتميز في شركة التصميم أوتوديسك وأحد مؤسسي GP-write: "القدرة على كتابة جينومات كبيرة تعني الانتقال من الانتقاء الطبيعي والانتقاء الاصطناعي و mdashthink تربية النباتات والحيوانات التقليدية والتصميم المتعمد".

إذا كانت فكرة تركيب جينوم بشري كامل تثير قلقك ، فأنت لست وحدك و mdashe حتى بعض علماء الأحياء الاصطناعية ، مثل جامعة ستانفورد Endy ، حذرون من هذه الفكرة. أوضح الباحثون الذين يقفون وراء GP-write أنه ليس لديهم أي نية لإنشاء أشخاص اصطناعيين باستخدام حمضهم النووي المركب ، بدلاً من ذلك ، سيقتصر عملهم على تخليق الخلايا البشرية ، في محاولة لفهم أفضل لكيفية عمل الجينوم البشري ، ومن المحتمل ، كيف لجعلها تعمل بشكل أفضل. لكن أي محاولة لهندسة الشفرة الجينية للكائنات الحية تثير مخاوف أخلاقية و [مدش] أولاً على السلامة ، والأكثر من ذلك ، على النجاح. ماذا يحدث إذا هرب نبات أو حيوان مصمم هندسيًا إلى البرية ، حيث يصعب التنبؤ بتأثيره على البيئة؟ قد تبدو هندسة الخلايا البشرية للتخلص من الاضطرابات الوراثية القاتلة أمرًا بسيطًا ، ولكن أين يمكننا رسم الخط الفاصل بين العلاج والتعزيز؟ يقول جيم توماس ، الباحث في مجموعة ETC Group: "نحن نطور أدوات قوية تعمل على تغيير ما يجب أن يكون عليه الإنسان". "القلق هو أنه يمكن أن يكون لديك علم تحسين النسل يحركه السوق."

بالطبع ، تفترض هذه الأسئلة الأخلاقية أن علماء الأحياء الاصطناعية سيكونون قادرين على تكرار الجينوم البشري و mdas وهو أمر بعيد عن اليقين. لا يزال يتعين على العلماء تخليق جينومات كائنات وحيدة الخلية أبسط مثل الخميرة ، لذلك قد يستغرق الأمر أكثر من عقد لتعلم كيفية كتابة 20 ألف جين أو نحو ذلك في جينوم بشري. ومثل جميع التقنيات التي تنتقل من المختبر إلى العالم الحقيقي ، ستحتاج البيولوجيا التركيبية إلى التنافس مع المنتجات التقليدية في السوق وعلى نطاق واسع. على مدى العقود العديدة الماضية ، استهلكت الشركات الناشئة التي استخدمت أدوات البيولوجيا التركيبية لإنتاج وقود حيوي متقدم مئات الملايين من الدولارات في محاولة غير مجدية للتغلب على البنزين الرخيص. ولكن سواء حدث ذلك على المدى القريب أو المدى الطويل ، فإن العلم وراء البيولوجيا التركيبية و [مدش] هو القدرة على قراءة وكتابة رمز الحياة و [مدش] بالفعل معنا. وهي مستعدة لإعادة هندسة العالم كما نعرفه.

علم الأحياء الاصطناعية

انظر من نافذتك. كل جزء من المادة الحية التي تراها وتنحني الشجرة نحو الشمس ، وجناح العصفور على النسيم ، والشخص الذي يمشي في الماضي ويعمل على نفس الشفرة الجينية ، والقواعد النووية للحمض النووي: السيتوزين (C) ، والجوانين (G) ، والأدينين (A) ، الثايمين (T). هذه هي لغة البرمجة للحياة ، وفي أساسياتها لم تتغير كثيرًا منذ نشأتها من طمس الأرض البدائي. مثلما يمكن استخدام اللغة الإنجليزية لكتابة "Baa و Baa Black Sheep" و Ulysses ، كذلك يمكن للحمض النووي بكل تركيباته أن يكتب جينوم بكتيريا E. coli بطول 2 مم وحوت أزرق بطول 30 مترًا. يقول جيسون كيلي ، الرئيس التنفيذي لشركة Ginkgo Bioworks ، وهي شركة ناشئة في مجال البيولوجيا التركيبية مقرها بوسطن: "نفس الحمض النووي للبشر هو نفس الحمض النووي في كل كائن حي على هذا الكوكب". "هذه هي البصيرة الأساسية للبيولوجيا التركيبية."

ربما تمت كتابة لغة الحمض النووي منذ مليارات السنين ، لكننا تعلمنا قراءتها فقط في السنوات الأخيرة. تم إجراء تسلسل الحمض النووي و [مدش] تحديد الترتيب الدقيق لـ C و G و A و T و [مدش] لأول مرة فقط في السبعينيات ، وكان لسنوات شاقة ومكلفة. استغرق الأمر أكثر من 10 سنوات وحوالي 2.7 مليار دولار للعلماء وراء مشروع الجينوم البشري لإكمال مهمتهم: أول مسودة تسلسل كامل للجينات التي تشفر الإنسان. ولكن بفضل التقدم التكنولوجي المدفوع بهذا الجهد بين القطاعين العام والخاص ، انخفض سعر تسلسل الحمض النووي وتكلف mdashit الآن حوالي 1000 دولار لتسلسل الجينوم الكامل للشخص و mdasheven مع تضاعف السرعة ، إلى أكثر من يوم بقليل.

إذا كان هذا يبدو مألوفًا ، فيجب أن يحدث نفس الشيء لتكلفة وسرعة الرقائق على مدى العقود الماضية ، كما تنبأ المؤسس المشارك لشركة Intel Gordon Moore في القانون الذي يحمل اسمه. ومثلما كانت الرقائق الدقيقة الأسرع والأرخص هي التي قادت ثورة الكمبيوتر من أيام الحواسيب الكبيرة بحجم الغرفة حتى فجر iPhone ، فإن قراءة الحمض النووي الرخيصة و mdashand بشكل متزايد ، والكتابة و mdashm جعلت ثورة البيولوجيا التركيبية ممكنة. يقول روب كارلسون ، العضو المنتدب لشركة Bioeconomy Capital: "لم يكن الأمر مجرد أنك تستطيع فعل ذلك ، ولكن التكاليف انخفضت كثيرًا منذ 15 إلى 20 عامًا". "كانت التحسينات أسرع من قانون مور."

يجب أن يعرف كارلسون. تم تسمية منحنى كارلسون ، المكافئ التكنولوجي لقانون مور ، على اسمه و [مدش] على الرغم من أنه مثل الكثيرين في هذا المجال ، إلا أنه لا يهتم بالاسم. (فضل كارلسون "علم الأحياء المتعمد" ، لكن علماء الأحياء اعترضوا ووجدوا أن المصطلح جعله يبدو كما لو أن عملهم لم يكن مقصودًا من قبل). يرى علماء الأحياء حرفتهم. بالنسبة إلى Endy من ستانفورد ، الذي ساعد في إطلاق الحركة عندما كان في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا منذ أكثر من عقد من الزمان ، فإن البيولوجيا التركيبية تدور حول فهم العملية الفوضوية للحياة على المستوى الخلوي وما فوق من خلال عملية هندستها. "نحن لا نعرف كيف نفعل ذلك ، لذلك نحاول ، ويتعلم المرء من خلال العمل ،" يقول Endy.

هناك اقتباس يردده علماء الأحياء الاصطناعية مثل المانترا ، من عالم الفيزياء النظرية العظيم ريتشارد فاينمان: "ما لا أستطيع أن أخلقه ، لا أفهمه". لم يقل Feynman بالضبط هذه الكلمات و mdash تم العثور على العبارة على السبورة الفيزيائية في CalTech في وقت وفاته. لكن بالنسبة لعلماء الأحياء التركيبية ، فهذا يعني أن عملية تحرير وكتابة الحمض النووي و mdashengineering life و mdashis ضرورية لنا لفهم كيفية عمل الحمض النووي بشكل أفضل. تحقيقا لهذه الغاية ، عمل العلماء على توليف الجينوم و mdash مما يعني كتابة وطباعة جينات اصطناعية كاملة ، بدلاً من نسخ الحمض النووي الموجود ، كما هو الحال في استنساخ الكائنات الحية و mdashof ، بدءًا من أبسطها ، في محاولة لفهم ما تعنيه الكلمات في كتاب الحياة الجيني حقًا . جاء النجاح الأولي في عام 2010 ، عندما ساعد عالم الوراثة كريج فنتر و مداشه في قيادة مشروع الجينوم البشري و mdas و قام زملاؤه بإنشاء أول خلية اصطناعية ، وكتابة الجينوم الكامل لبكتيريا صغيرة تسمى ميكوبلازما ميكويدس وإدخالها في الخلية الفارغة لبكتيريا أخرى. (أطلقوا على الخلية اسم Synthia.) كان هذا إنجازًا رائعًا في حد ذاته ، ولكن في عام 2016 ، ذهب فينتر وفريقه بشكل أفضل ، حيث أخذوا جينوم Synthia وقاموا بتفكيكه بشكل منهجي حتى وصلوا إلى الحد الأدنى من الجينات المطلوبة للحفاظ على الحياة. من خلال تجريد الحياة من أساسياتها ، يمكن للباحثين اكتشاف ما فعله كل جين بالفعل. تقول صوفيا روست ، مؤرخة العلوم بجامعة هارفارد ومؤلفة الكتاب الجديد Synthetic: How Life Got Made: "الهدف هو جعل شيئًا بسيطًا ، لإزالة التعقيد ، حتى تتمكن من البدء في الهندسة".

كما اتضح فيما بعد ، حتى أبسط جينوم بكتيري في العالم كان أكثر تعقيدًا مما كان يعتقده العلماء. من بين 473 جينًا في خلية فينتر الاصطناعية المختزلة ، كانت وظائف 149 مجهولة تمامًا. هذا ما يقرب من الثلث ، وهو ما يؤكد إلى أي مدى يتعين على العلماء أن يذهبوا قبل أن يتمكنوا من الادعاء حقًا بفهم الشفرة الجينية التي يمكننا الآن تسلسلها بسهولة ، و mdashlet وحده يصنع بشكل فعال جينومات الكائنات الحية الأكبر والأكثر تعقيدًا. إنه يعيد إلى الأذهان اقتباس آخر من Feynman و [الفرق بين معرفة اسم شيء ما ومعرفة شيء ما.)

إعادة كتابة كتاب الحياة

لمعرفة الحقيقة ، سيحتاج العلماء إلى تسلسل وتوليف وبرمجة كميات هائلة من البيانات الجينية. أنت تصمم كائنًا ، وتبنيه & من خلال تخليق الحمض النووي أو من خلال أدوات تحرير الجينات مثل CRISPR و mdashtest في المختبر ، ونأمل أن تتعلم من التجربة. ثم تقوم بذلك مرة أخرى ، ومرة ​​أخرى ، في دورة تسمى اختبار التصميم والبناء والتعلم. في حالة خلية فينتر الاصطناعية ، على سبيل المثال ، كان العلماء يضيفون أو يطرحون جينًا في وقت واحد ثم ينظرون لمعرفة ما حدث لكائنهم. إذا ماتت البكتيريا الاصطناعية ، فهذه علامة جيدة على أن الجين المعني مهم. "هذا بالنسبة لي هو قلب علم الأحياء الهندسي ،" تقول نانسي كيلي ، أحد مؤسسي GP-write.

لكنك لن تكون قادرًا على التعلم إلا بأسرع ما يمكنك التصميم والبناء والاختبار. هذا هو سبب أهمية منحنى كارلسون. فكر في برمجة الكمبيوتر ، والتي تتقدم في دورة مماثلة. عندما كان توم نايت ، أحد مؤسسي جيسون كيلي في Ginkgo Bioworks ، يساعد في بناء ما سيصبح الإنترنت في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا في الستينيات ، كان يبرمج على أجهزة كمبيوتر بحجم الثلاجة تطلب من المستخدمين إدخال سطح السفينة يدويًا بعد مجموعة من البطاقات المثقوبة . لقد كان بطيئًا وشاقًا وكان mdashand يتعلق بسرعة البرمجة البيولوجية حتى وقت قريب جدًا. يقول كيلي: "كنا نقضي فترة ما بعد الظهيرة بأكملها في إجراء الطفرات الموجهة بالموقع يدويًا والتي ستمكنك من تغيير واحد من A إلى T في جينوم البكتيريا". "هذا مثل قضاء فترة ما بعد الظهيرة في التغيير قليلاً من صفر إلى واحد على جهاز كمبيوتر."

اليوم ، كما يلاحظ كيلي ، "يمكن لأي شخص في Facebook إنشاء منتج جديد في ظهيرة واحدة" ، وذلك ببساطة لأن أجهزة الكمبيوتر أصبحت أسرع بكثير. قد لا نتمكن أبدًا من برمجة علم الأحياء بأسرع ما يمكننا من جزء من الكمبيوتر و mdashin لأن علم الأحياء يتكون من مادة ، مهما كانت صغيرة ، في حين أن كود الكمبيوتر هو مجرد رمز و mdash ، لكننا سنستمر في التعجيل. يقول Endy: "في عامي 2002 و 2003 ، كان يكلفني 4 دولارات للضغط على زر تخليق الحمض النووي مرة واحدة لحرف واحد". الآن ، كما تقول إميلي ليبروست ، الرئيس التنفيذي لشركة Twist Bioscience الناشئة في سان فرانسيسكو و ndashbas ، يمكن لشركتها تصنيع زوج أساسي و mdashthe اللبنات الأساسية للحلزون DNA و mdash مقابل 9 سنتات فقط.

في دورة التصميم - البناء - الاختبار - التعلم للبيولوجيا التركيبية ، توفر Twist مواد البناء. ترسل المعامل والشركات طلبات جينات معينة إلى Twist ، وتقوم الشركة بعمل توليفها ، وطباعة جزيئات دقيقة من الحمض النووي على السيليكون. يستغرق الوقت المستغرق أسابيع ، ومع تحسن شركة Twist وشركات تصنيع الحمض النووي الأخرى ، سيتم تقصير ذلك. مع سقوط حواجز التكلفة والوقت ، فإن ما تم تحريره هو خيال علماء الأحياء التركيبية ، القادرين على تجربة الأفكار بسرعة. تمامًا كما أدى فجر الإنترنت إلى ظهور مجموعة من الشركات الناشئة في مجال التكنولوجيا في التسعينيات و [مدش] ، أصبح بعضها الآن ركائز الاقتصاد العالمي ، مثل Amazon و Google & mdashso ، فإن تسويق تقنية كتابة الحمض النووي يؤدي إلى ولادة صناعة جديدة. أخبر ستيف جوبز ، المؤسس والرئيس التنفيذي لشركة آبل ، كاتب سيرته الذاتية ، قبل وقت قصير من وفاته بسبب السرطان ، "أعتقد أن أكبر ابتكارات القرن الحادي والعشرين ستكون عند تقاطع علم الأحياء والتكنولوجيا. لقد بدأ عصر جديد."

العديد من الشركات والمستثمرين مقتنعون بأن البيولوجيا التركيبية يمكن أن تحدث ثورة في بعض الطرق الأساسية التي نعيش ونعمل بها. يعتقد خبراء التكنولوجيا في الشركات بما في ذلك Microsoft أن الحمض النووي يمكن أن يتفوق على السيليكون في محركات الأقراص الصلبة لدينا كوسيط تخزين. الشيفرة الجينية ، بعد كل شيء ، هي في الحقيقة مجرد وسيلة للحفاظ على المعلومات ونقلها و [مدش] المعلومات عن كيفية عمل كائن حي. الحمض النووي هو وسيط كثيف بشكل لا يصدق وقد طور الباحثون هذا العام طريقة قادرة نظريًا على تخزين جميع البيانات في العالم على قيمة DNA و mdas في غرفة واحدة ، وعلى عكس وسائط التسجيل المادية الحالية ، لا يوجد خطر من أن تصبح قديمة. علم الأحياء ، بعد كل شيء ، كان يكتب الحمض النووي لمليارات السنين.

بدأ Twist العمل مع Microsoft لإتقان عملية تخزين الحمض النووي ، وفي أبريل ، اشترت شركة البرمجيات 10 ملايين سلسلة من الحمض النووي من Twist كجزء من تلك الاتفاقية. يقول ليبروست: "بقدر ما كان القرن الماضي يتعلق بالبلاستيك ، فإن هذا القرن سوف يدور حول البيولوجيا".

في Ginkgo Bioworks ، أكبر مستهلك للحمض النووي الاصطناعي على هذا الكوكب ، يمكنهم شم المستقبل القادم. تأسست في عام 2008 من قبل كيلي وأربعة من زملائه من برنامج البيولوجيا التركيبية الرائد في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ، تصمم الجنكة كائنات حية مخصصة وخميرة و مدشدة الخباز التي يمكن أن تنتج النكهات والعطور التي عادة ما تكون مشتقة من النباتات. دخلت Ginkgo في شراكة مع شركة العطور الفرنسية Robertet لإنشاء عطر الورد عن طريق استخراج الجينات من الورود الحقيقية ، وحقنها في الخميرة ثم هندسة مسارات التخليق الحيوي للميكروب لإنتاج رائحة الورد و mdash التي تبدو رائحتها حلوة تمامًا عند انبعاثها من الخميرة. قد يكون ذلك بمثابة مفاجأة لبعض المستهلكين الذين لا يعرفون أن العنصر النشط في عطرهم جاء من ميكروبات مُهندَسة. لكن من الجدير بالذكر أن الخميرة نفسها ليست جزءًا من العطر ، وزيت الورد الذي تنتجه يُزعم أنه طبيعي أكثر بكثير من أي بديل كيميائي. "قلنا ، ماذا لو بدلاً من الذهاب إلى حقل الورد للحصول على زيت الورد ، يمكنك تشغيل مصنع جعة؟" يقول كيلي. "وبدلاً من تخمير الجعة ، أنت تخمر زيت الورد؟ نحن نطور تلك الخميرة المصممة باستخدام منصتنا ، ونرخصها لعملائنا."

لن يكون علماء البيولوجيا التخليقية راضين عن نسخ أشكال الحياة الموجودة ببساطة ، فهم يريدون هندسة شيء جديد ، وحتى إعادة الكائنات الحية الميتة إلى الحياة مرة أخرى. تعمل الجنكة على استخلاص جزيئات الحمض النووي من عينات النباتات المحفوظة في الأعشاب ، لتصنيع عطور الزهور التي انقرضت ، مثل شجيرة الزيتون من جزيرة سانت هيلانة الواقعة في جنوب المحيط الأطلسي والتي اختفت من البرية في عام 1994. The Bay Area Startup صممت شركة Bolt Thread ميكروبات الخميرة التي يمكن أن تفرز حرير العنكبوت ، وهي مادة أقوى من الفولاذ ومع ذلك فهي خفيفة الوزن للغاية. استخدم بولت بالفعل خيوط حرير العنكبوت لصنع روابط ، لكن المادة فائقة القوة يمكن أن يكون لها مستقبل في المنتجات الصيدلانية والجيش. (تعد الشركة أيضًا مثالًا ممتازًا على سبب أهمية الانخفاض في تكلفة تخليق الحمض النووي ، وقد خضع موقع مدشيت لحوالي 4000 تركيبة لهندسة خميرة قادرة على صنع حرير العنكبوت بشكل صحيح.) في المختبر ، تعمل عالمة الأحياء بجامعة ولاية كولورادو جون ميدفورد. مع وزارة الدفاع (ومنحتها البالغة 7.9 مليون دولار) لهندسة المصانع التي ستتحول إلى اللون الأبيض في وجود قنبلة. يتخيل Medford أن المصانع و mdash التي من المحتمل أن تكون على بعد سنوات و [مدش] يمكن استخدامها في خطوط أمن المطارات ، ربما بدلاً من ماسحات الموجات التي تقدر بملايين الدولارات. وتقول: "لقد تطورت النباتات على مدى 4 مليارات سنة لاستشعار بيئتها والاستجابة لها". "نحدد مكونًا بيولوجيًا اصطناعيًا يتيح ذلك ونوصله بالبنية التحتية الطبيعية."

البنية التحتية مصطلح مناسب. في الوقت الحالي ، يتم تشغيل نظامنا في الغالب من خلال المعادن والبتروكيماويات ، لكن البيولوجيا التركيبية توفر إمكانية وجود بنية تحتية ذات استدامة مدمجة. كما يوضح حقل المزارع بشكل موثوق كل ربيع ، فإن علم الأحياء متجدد بطريقة لا الفحم أو النفط أو الحديد ببساطة. علم الأحياء أيضًا ببساطة جيد جدًا جدًا في ما يفعله ، وهو النمو المستدام. يقول إندي إن جميع النباتات على الأرض تسخر 90 تيراواط من الطاقة ، وهو ما يشير إلى حوالي أربعة أضعاف ونصف الطاقة التي تستخدمها البشرية حاليًا. يمكن للخلية البيولوجية تنفيذ عمليات معقدة تتجاوز نطاق أذكى ذكاء اصطناعي لدينا. يقول كيلي: "علم الأحياء أفضل في صنع الأشياء الصغيرة الدقيقة من إنتل ، وهو يصنع أشياء مادية أكبر من شركات السيارات و mdashall بطريقة مستدامة". شجرة الصنوبر ، على سبيل المثال ، أكثر تعقيدًا بلا حدود ولها عمر أطول من لكزس.

بالنظر إلى المستقبل ، يعتقد علماء الأحياء التركيبية أنهم قد يكونون قادرين على برمجة الخلايا لتنمو إلى أي شيء تقريبًا. يقول جون كامبرز ، مؤسس SynBioBeta والمؤلف المشارك للكتاب الذي سيصدر قريباً ما هي إستراتيجيتك الحيوية؟

سوف يستغرق وقتًا طويلاً قبل أن نحصد أجهزة iPhone في الحقول. وبقدر ما أصبح تصنيع الحمض النووي رخيصًا وسريعًا ، يجب أن يكون أرخص بكثير وأسرع بكثير. قد يكلف تصنيع زوج واحد من الحمض النووي الآن أقل من سنت واحد ، لكن كيلي يشير إلى أنه إذا كان على شركة تقنية مثل Facebook أن تنفق فلسا واحدا في كل مرة يتم فيها تغيير جزء واحد في برنامج ما ، فلن يكون هناك مال غادر لأي شيء آخر. يقول: "ما زلنا في عصر IBM لهذه التكنولوجيا". شركات تصنيع الحمض النووي محدودة في طول خيوط الحمض النووي التي يمكنها إنتاجها في وقت واحد ، ويبلغ الحد الأقصى لـ mdashTwist ، على سبيل المثال ، حوالي 3200 زوج قاعدي. لوضع ذلك في المنظور ، يبلغ طول الجينوم البشري بأكمله حوالي 3 مليارات زوج قاعدي. هذا يعني أن الباحثين بحاجة إلى أخذ تلك الخيوط وربطها ببعضها البعض و mdashnot مستحيل ، ولكن ليس سلسًا أيضًا. يقول كولينز من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا: "هناك فوضى في علم الأحياء ، والهندسة صعبة". "الأمر أصعب بكثير مما كنا نظن أنه سيكون."

الجنود الذين لا يحتاجون إلى الأكل

في 10 مايو 2016 ، التقى ما يقرب من 150 خبيرًا في البيولوجيا التركيبية خلف أبواب مغلقة في كلية الطب بجامعة هارفارد لمناقشة إطلاق ما يمكن أن يكون واحدًا من أكثر المهام طموحًا وأثرها في تاريخ العلوم البشرية. أعلن الاسم الأولي للمشروع ، HGP-write ، عن نطاق هذا الطموح: تجميع جينوم بشري كامل بنجاح قبل أن تنتهي السنوات العشر القادمة. تعرضت HGP-write للنقد الأولي لتلك القمة المغلقة الأولى و mdash على الرغم من أن المنظمين زعموا أن السرية كانت بسبب مناقشة ورقة لم تُنشر حتى الآن في الاجتماع و mdashand تم إسقاط H لاحقًا لتخفيف بعض التركيز عن الجينوم البشري على وجه التحديد ووضع المزيد على فكرة تسريع وتيرة كتابة الحمض النووي ، تمامًا كما عمل مشروع الجينوم البشري على تسريع تسلسل الحمض النووي بشكل كبير. ولكن ليس هناك شك في أن العديد من المنظمين يأملون في أن تكون مهمة كتابة الجينات البشرية محفزًا مثل قراءتها. يقول هيسل من أوتوديسك: "نحن بشر ، ونرى من خلال عدسة البشرية". "هذا هو التحدي الكبير التالي للبيولوجيا التركيبية."

تأمل GP-write في جمع 100 مليون دولار للمشروع ، على الرغم من أنه في آخر اجتماع لها ، في نيويورك في مايو و [مدش] ، والذي كان مفتوحًا للجمهور ولم يتحقق الكثير من التمويل الفعلي بعد. وكان أحد الاستثناءات هو هاريس وانج من جامعة كولومبيا وجيف بويكي من جامعة نيويورك ، اللذان تلقيا منحة قدرها 500 ألف دولار من وزارة الدفاع لدراسة كيف يمكن هندسة الخلايا البشرية لتصبح مصانع مغذيات مكتفية ذاتيا. في وقت مبكر من تطورها ، فقدت الخلايا الحيوانية قدرتها على تصنيع فيتامينات معينة وأحماض أمينية أساسية ، والتي نحتاج إليها الآن من خلال نظامنا الغذائي. لكن الخلايا النباتية والفطريات والبكتيريا لا تزال قادرة على إنتاج هذه العناصر الغذائية من خلال عملية التمثيل الضوئي ، ومن خلال استعارة مسارات الجينات هذه ، قد يكون من الممكن هندسة خلايا بشرية يمكنها فعل الشيء نفسه. سيكون لهذا فائدة فورية في تقليل تكلفة تطوير خطوط الخلايا البشرية المستخدمة في الدراسات المختبرية ، حيث قد لا يضطر العلماء إلى تغذية الخلايا المكتفية ذاتيًا بالمصل. لكن الأمر لا يتطلب نظرية مؤامرة و [مدشور] كاتب خيال علمي و [مدشتو] يتصور كيف يمكن للبنتاغون أن يستخدم الجنود الذين لا يحتاجون إلى تناول الطعام. من جانبه ، يتخيل وانج إمكانية الخلايا الضوئية التي تساعد البشر على النجاة من قسوة السفر الفضائي على المدى الطويل و mdash على الرغم من أنه يريد أن يوضح أنه لا يحاول هندسة رائد الفضاء المثالي. يقول وانج: "يمكننا تحقيق قفزات نوعية فيما يتعلق بنوع الأشياء التي سيستغرق التطور وقتًا طويلاً لتطويرها ، أو قد لا يقوم بها مطلقًا".

إن الحساسية حول كتابة GP هي تذكير بأنه مع انتقال البيولوجيا التركيبية من البكتيريا إلى عالم الإنسان ، فإن المخاوف الأخلاقية المصاحبة ستزداد فقط.إذا تمكنا من تصنيع جينوم بشري ، فكم من الوقت سيمضي قبل أن نتمكن من هندسة أنفسنا وخلق ذريتنا؟ صدمت مجموعة من الباحثين الصينيين عالم العلوم في عام 2015 عندما أصبحوا أول من استخدم أداة البيولوجيا التركيبية CRISPR لتعديل جينومات الأجنة البشرية ، ولكن هذا العام فقط قضت لجنة فيدرالية كبرى بأن دراسات مماثلة يمكن أن تكون مسموحًا بها أخلاقياً "للإجبار" أسباب ". لكن ماذا ستكون هذه الأسباب؟ في حين أن قلة من الناس قد يعارضون استخدام تقنيات البيولوجيا التركيبية للقضاء على الاضطرابات الوراثية أو تقليل المرض ، فأين نرسم الخط الفاصل بين الطب والتعزيز؟ إن احتمال حصول الأغنياء على التكنولوجيا أولاً "لإكمال" أنفسهم وأطفالهم يهدد بجعل عدم المساواة السياسية والاقتصادية حقيقة بيولوجية ملموسة. بخلاف ما قد نفعله بأنفسنا ، كيف سيتغير العالم إذا تم تصميم العديد من المنتجات التي نجمعها الآن من البرية ، أو تنمو في المزارع ، في مصانع بيولوجية؟ يقول هانك غريلي ، عالم أخلاقيات علم الأحياء في جامعة ستانفورد: "إن أفضل وقت لإجراء هذه المحادثات حول التكنولوجيا الجديدة هو الوقت المناسب قبل أن تصبح معقولة". "حان الوقت الآن للحديث عن ذلك."

وهكذا ، كمنتجات البيولوجيا التركيبية ، نهاجر بثبات من المختبر إلى العالم من حولنا. إذا كان الشك المحيط بالأغذية المعدلة وراثيًا هو أي درس ، فلن تحدث هذه الهجرة بدون قتال. وفقًا لاستطلاع أجراه مركز بيو للأبحاث عام 2015 ، يعتقد 37 في المائة فقط من عامة الناس أن الأطعمة المعدلة وراثيًا آمنة للأكل ، مقارنة بـ 88 في المائة من العلماء. ولكن في حين أن عبء الإثبات سيكون على أنصار البيولوجيا التركيبية ، فمن الجدير أن نأخذ في الاعتبار أنه على الرغم من أن الحلول قابلة للنقاش ، فإن التحديات البيئية الوجودية التي يواجهها كوكبنا و mdasharound الغذاء والوقود والمناخ و mdashare لا. في الوقت الحالي ، يتم استخدام حوالي 40 في المائة من أراضي العالم لإنتاج الغذاء ، مما يترك مساحة أقل وأقل لأي نوع آخر ، وعلى الرغم من ذلك ، لا يزال واحد من كل تسعة أشخاص يفتقر إلى ما يكفي من الطعام. ومع ذلك ، سنحتاج بطريقة ما إلى إطعام ملياري شخص إضافي بحلول منتصف القرن. قد يحتاج العالم إلى الوصول إلى الصفر الإجمالي لانبعاثات الكربون في وقت مبكر من عام 2050 للهروب من تغير المناخ الخطير و mdashyet ، لقد بدأنا بالكاد في وقف الزيادة في الانبعاثات العالمية ، ناهيك عن تصعيدها مرة أخرى ، وما زال 1.2 مليار شخص يفتقرون إلى أي إمكانية للحصول على الكهرباء المتجددة أم لا. لن يوصلنا الوضع الراهن إلى حيث نحتاج أن نكون.

جورج تشيرش من جامعة هارفارد هو أحد عمالقة البيولوجيا التركيبية وقوة وراء مجموعة الكتابة GP. إنه أيضًا نوع من العلماء الجريئين الذي يثير قلق علماء الأخلاقيات الحيوية وعلماء البيئة ، من خلال التخطيط لإحياء الماموث الصوفي المنقرض من خلال تعديل الجينات والتفكير الصريح في إمكانية تعزيز البشر وراثيًا بجعلهم غير معرضين للأمراض. عندما قدم ستيفن كولبير تشرش في تقرير كولبير في عام 2012 ، سأل المضيف التلفزيوني العالم: "كيف تعتقد أن عملك سيدمر البشرية جمعاء في نهاية المطاف؟" كان يمزح و mdashmostly.

ما إذا كان هذا النوع من التغييرات البيولوجية الجذرية التي يتصورها العلماء مثل الكنيسة يجب أن يحدث و mdashor سيحدث على الإطلاق ، ومن حق mdashhe أن يلاحظ أن المخاطر تذهب أكثر من طريقة واحدة. يقول: "أنا من منتقدي مبدأ الحيطة غير الناقد". "هناك مخاطر من عدم القيام بأي شيء أو السير ببطء." قد يتطلب العصر الراديكالي حلولاً جذرية.


يستنتج العلماء أن نظرية التطور التدريجي لداروين لا يدعمها التاريخ الجيولوجي

نظرية التطور التدريجي لتشارلز داروين لا يدعمها التاريخ الجيولوجي ، كما يختتم مايكل رامبينو ، عالم الجيولوجيا بجامعة نيويورك ، في مقال نُشر في المجلة. علم الأحياء التاريخي. في الواقع ، يلاحظ رامبينو أن نظرية التطور التدريجي الأكثر دقة ، التي تفترض أن الفترات الطويلة من الاستقرار التطوري قد تعطلت بسبب الانقراض الجماعي الكارثي للحياة ، قد طرحها عالم البستنة الاسكتلندي باتريك ماثيو قبل عمل داروين المنشور حول هذا الموضوع.

"اكتشف ماثيو وشرح بوضوح فكرة الانتقاء الطبيعي ، وطبقها على أصل الأنواع ، ووضعها في سياق سجل جيولوجي تميز بانقراضات جماعية كارثية أعقبها تكيفات سريعة نسبيًا ،" كما يقول رامبينو ، الذي قام بأبحاثه حول الأحداث الكارثية يتضمن دراسات عن ثورات البراكين وتأثيرات الكويكبات. "في ضوء القبول الأخير لأهمية الانقراضات الجماعية الكارثية في تاريخ الحياة ، فقد يكون الوقت قد حان لإعادة النظر في وجهات النظر التطورية لباتريك ماثيو باعتبارها تتماشى مع الأفكار الحالية المتعلقة بالتطور البيولوجي أكثر من وجهة نظر داروين."

ماثيو (1790-1874) ، يلاحظ رامبينو ، نشر بيانًا لقانون الانتقاء الطبيعي في ملحق قليل القراءة لكتابه عام 1831 Naval Timber and Arboriculture. على الرغم من اعتراف كل من داروين وزميله ألفريد راسل والاس بأن ماثيو كان أول من طرح نظرية الانتقاء الطبيعي ، فقد نسب المؤرخون كشف النقاب عن النظرية إلى داروين ووالاس. تُظهر دفاتر داروين أنه توصل إلى الفكرة في عام 1838 ، وقام بتأليف مقال عن الانتقاء الطبيعي منذ عام 1842 و 151 عامًا بعد ظهور عمل ماثيو. تم تقديم نظرية داروين والاس رسميًا في عام 1858 في اجتماع مجتمع العلوم في لندن. ظهر أصل الأنواع لداروين بعد عام.

في الملحق الخاص بالأخشاب البحرية وزراعة الأشجار ، وصف ماثيو نظرية الانتقاء الطبيعي بطريقة رددها داروين لاحقًا: "هناك قانون طبيعي عالمي بطبيعته ، يميل إلى جعل كل كائن تناسلي أفضل ما يناسب حالته". مجال الوجود محدود ومشغول مسبقًا ، إنه فقط الأفراد الأكثر صلابة وقوة والأكثر ملاءمة للظروف ، القادرين على الكفاح إلى الأمام حتى النضج & # 133 "

ومع ذلك ، في شرح القوى التي أثرت في هذه العملية ، رأى ماثيو الأحداث الكارثية كعامل رئيسي ، مع الحفاظ على أن الانقراضات الجماعية كانت حاسمة في عملية التطور: ". يجب أن تكون جميع الكائنات الحية قد قللت من الوجود كثيرًا ، بحيث يكون الحقل غير مشغول تشكلت لتداعيات متباينة جديدة للحياة. هذه البقايا ، في مجرى الزمن تتشكل وتتكيف مع تغير الظروف ".

عندما نشر داروين كتابه "أصل الأنواع" بعد ما يقرب من ثلاثة عقود ، رفض صراحة دور التغيير الكارثي في ​​الانتقاء الطبيعي: "إن الفكرة القديمة المتمثلة في أن جميع سكان الأرض قد جرفتهم الكوارث في فترات متتالية يتم التخلي عنها عمومًا ، " هو كتب. بدلاً من ذلك ، حدد داروين نظرية التطور بناءً على الصراع المستمر من أجل البقاء بين الأفراد داخل مجموعات الأنواع الموجودة. وجادل بأن عملية الانتقاء الطبيعي هذه يجب أن تؤدي إلى تغييرات تدريجية في خصائص الكائنات الحية.

ومع ذلك ، كما يلاحظ رامبينو ، فإن التاريخ الجيولوجي يُفهم عمومًا على أنه يتميز بفترات طويلة من الاستقرار تتخللها تغيرات بيئية كبرى تحدث بشكل عرضي وسريع ، مما يلقي بظلال من الشك على نظرية داروين القائلة بأن "معظم التغييرات التطورية قد تم إنجازها بشكل تدريجي للغاية عن طريق التنافس بين الكائنات الحية ومن خلال التكيف بشكل أفضل مع بيئة مستقرة نسبيًا ".

ويخلص رامبينو إلى أن "مساهمة ماثيو تم تجاهلها إلى حد كبير في ذلك الوقت ، وباستثناءات قليلة ، لا تستحق بشكل عام سوى حاشية في المناقشات الحديثة لاكتشاف الانتقاء الطبيعي". "قال آخرون إن أطروحة ماثيو نُشرت في مكان شديد الغموض بحيث لا يمكن أن يلاحظه المجتمع العلمي ، أو أن الفكرة كانت سابقة لعصرها بكثير بحيث لا يمكن ربطها بالمعرفة المقبولة عمومًا. ونتيجة لذلك ، اكتشفه تم إيداعه في سلة المهملات للأفكار العلمية السابقة لأوانها والتي لم يتم تقديرها ".


2. طرق التطور

من الضروري أن نفهم أن علماء الأحياء يتعرفون على العديد من الطرق التي يمكن أن يحدث بها التطور ، والتطور عن طريق الانتقاء الطبيعي هو مجرد واحدة منها ، على الرغم من أنه غالبًا ما يُعتقد أنه الأكثر انتشارًا. يمكن أن يحدث التطور أيضًا من خلال الانجراف الجيني أو الطفرة أو الهجرة. يمكن أن يحدث أيضًا من خلال الانتقاء الجنسي ، والذي يعتبره البعض شكلاً من أشكال الانتقاء الطبيعي والبعض الآخر يعتبره مختلفًا عن الانتقاء الطبيعي (هذا الأخير كان وجهة نظر داروين ورسكووس 1859 ، 1874). إذن ، يمكن اعتبار النظرية التطورية هي الدراسة (بما في ذلك ، على سبيل المثال لا الحصر ، النماذج الرياضية) لهذه وأنماط التطور الأخرى.

لمعرفة السبب الذي يجعل التفكير في أنماط متعددة للتطور أمرًا منطقيًا ، فكر مرة أخرى في أحد تعريفات التطور المعروضة أعلاه ، حيث يُفهم التطور على أنه & ldquo أي تغيير في تواتر الأليلات داخل مجموعة سكانية من جيل إلى الجيل التالي & rdquo. مع الانتقاء الطبيعي ، يميل تواتر الأليلات التي تمنح لياقة أكبر إلى الزيادة مقارنة بتلك التي تمنح لياقة أقل. سيكون الانتقاء الجنسي هو نفسه ، ولكن مع فهم اللياقة بدقة من حيث القدرة على التزاوج. مع الانجراف الجيني ، وهو شكل من أشكال التطور الذي ينطوي على الصدفة (انظر المدخل الخاص بالانحراف الجيني للتفسير) ، يمكن أن تكون هناك زيادة في تواتر الأليلات التي تمنح لياقة أكبر ، أو زيادة في تواتر الأليلات التي تمنح لياقة أقل ، أو زيادة في تواتر الأليلات التي يكون مظهرها (إن وجد) محايدًا. إذا هاجرت الكائنات الحية من مجموعة إلى أخرى ، فمن المحتمل أن يكون هناك تغيير في تواتر الأليلات في كلا المجموعتين. وإذا كان هناك طفرة من أليل إلى آخر ، فإن تواتر الأليلات في المجتمع سيتغير بالمثل ، وإن كان بكمية صغيرة. إن التمييز بين هذه الأنماط المختلفة للتطور يسمح لعلماء الأحياء بتتبع العوامل المختلفة ذات الصلة بالتغيرات التطورية في المجتمع.

ربما لاحظ القارئ المتأني أن الفقرة السابقة تستدعي لغة احتمالية: ماذا يميل ليحدث ماذا استطاع يحدث ، ما هو المحتمل أن يحدث. في الواقع ، النماذج التطورية الرياضية اليوم (انظر المدخل في علم الوراثة السكانية) هي نماذج إحصائية نموذجية. أثارت هذه الحقيقة حول النماذج التطورية نقاشًا في فلسفة التطور حول ما إذا كان ينبغي فهم الانتقاء الطبيعي والانحراف الجيني كأسباب للتطور ، كما يتصورها معظم علماء الأحياء ، أو مجرد ملخصات إحصائية لأسباب ذات مستوى أدنى: المواليد. ، والوفيات ، وما إلى ذلك (الانتقاء الطبيعي وإدخالات الانجراف الجيني تعطي مزيدًا من المعلومات حول هذا النقاش). ولهذا السبب ، يستخدم هذا الإدخال العبارة الأكثر حيادية & ldquomodes للتطور & rdquo حتى لا يتم استجداء أي أسئلة محل نزاع بين السببي والإحصائي.

على الرغم من وجود اتفاق واسع النطاق على وجود أنماط متعددة للتطور ، إلا أن الكثير من العمل المعاصر في علم الأحياء وفلسفة علم الأحياء قد ركز على الانتقاء الطبيعي. ما إذا كان هذا التركيز شيئًا جيدًا أم لا ، فهو جزئيًا ما يدور حوله النقاش حول التكيف. بمعنى ، هل لدينا سبب للاعتقاد بأن الانتقاء الطبيعي هو أكثر أنماط التطور انتشارًا أو أهمها؟ هل يجب توجيه المنهجيات العلمية نحو اختبار فرضيات الانتقاء الطبيعي أم نحو مجموعة متنوعة من الأنماط التطورية الممكنة؟ أدى التركيز على الانتقاء الطبيعي أيضًا إلى كتابات كبيرة حول مفهوم اللياقة ، بالنظر إلى أن علم الوراثة السكانية والتعريفات الأخرى للانتقاء الطبيعي تستدعي عادةً اللياقة البدنية تفسيرًا للانتقاء الطبيعي للسبب في ذلك. X كان أكثر نجاحًا من ص قد يستدعي X& rsquos لياقة عالية. ماذا تعني اللياقة ، وما هي الكيانات التي تنطبق عليها (الجينات ، الكائنات الحية ، المجموعات ، الأفراد ، الأنواع) ، أي نوع من الاحتمالات التي تستدعيها ، إن وجدت ، وكيف ينبغي حسابها ، كلها محل نزاع فلسفي. هناك أيضًا مؤلفات كبيرة حول التمييز المفاهيمي والتجريبي بين الانتقاء الطبيعي والانجراف الجيني. لقد حظيت الهجرة والطفرة (كطريقة للتطور) والانتقاء الجنسي باهتمام أقل من فلاسفة علم الأحياء.


يأخذ تطور اللغة منعطفًا غير متوقع

لإعادة مراجعة هذه المقالة ، قم بزيارة ملفي الشخصي ، ثم اعرض القصص المحفوظة.

لإعادة مراجعة هذه المقالة ، قم بزيارة ملفي الشخصي ، ثم اعرض القصص المحفوظة.

كان يعتقد على نطاق واسع أن اللغة البشرية تطورت بطرق متشابهة عالميًا ، متبعة مسارات مشتركة عبر المكان والثقافة ، وربما تعكس الهياكل اللغوية الشائعة في أدمغتنا. لكن التحليل الهائل الممتد على مدى الألفية للعائلات اللغوية الرئيسية للإنسانية يشير إلى خلاف ذلك.

بدلاً من ذلك ، يبدو أن اللغة قد تطورت على طول مسارات متنوعة ومعقدة ، مسترشدة بالظروف العصبية بقدر أقل من الظروف الثقافية. إذا شكلت عقولنا تطور اللغة ، فمن المحتمل أن تكون على مستويات أعمق وأكثر دقة مما توقعه العديد من الباحثين.

& quotIt & # x27s مهم للغاية لفهم الإدراك البشري ، وكيف يتم تجميع العقل البشري ، & quot طبيعة سجية. النتائج & quot لا تدعم الأفكار البسيطة للعقل كجهاز كمبيوتر ، مع معالج لغة موصول. فهي تدعم أفكارًا أكثر تعقيدًا حول كيفية نشوء اللغة. & quot

كيف نشأت اللغات وتغيرت عبر تاريخ البشرية هو موضوع سحر مستمر. اللغة ، بعد كل شيء ، هي أعظم الأدوات الاجتماعية: إنها ما يتيح للناس المشاركة والتعاون ، وتقسيم العمل ، ووضع الخطط ، والحفاظ على المعرفة ، ورواية القصص. باختصار ، إنها تتيح للبشر أن يكونوا كائنات اجتماعية متطورة.

تعتقد إحدى المدارس الفكرية ، التي ابتكرها عالم اللغة نعوم تشومسكي ، أن اللغة نتاج آليات مخصصة في الدماغ البشري. يمكن تخيلها كسلسلة من المفاتيح ، كل منها يتوافق مع أشكال معينة من القواعد والنحو والبنية.

النتائج & # x27 لا تدعم الأفكار البسيطة للعقل كجهاز كمبيوتر ، مع توصيل معالج لغة. & # x27 مثل هذا النظام من شأنه أن يفسر سبب وجود عدد لا حصر له من اللغات الممكنة - تخيل ، على سبيل المثال ، اللغة التي يتغير بها اقتران الفعل بشكل عشوائي المستطاع - عدد قليل نسبيًا موجود بالفعل. تكيفت أدمغتنا لاحتواء مجموعة محدودة وعالمية من المفاتيح.

مجموعة محدودة من المسلمات اللغوية هي بالضبط ما وصفه اللغوي المقارن الراحل جوزيف جرينبيرج ، الذي وضع جدولًا تجريبيًا السمات المشتركة للغة. لم يقدم أي ادعاءات تتعلق بالأصل العصبي ، لكن الادعاء الأساسي تداخل مع Chomsky & # x27s: اللغة لها عموميات.

إذا كنت تتحدث لغة الفاعل - الفعل - المفعول به ، لغة & quotI أنا ركل الكرة ، & quot ، فمن المحتمل أنك تستخدم أحرف الجر - & quot ، & quot ، فمن شبه المؤكد أنك تستخدم علامات لاحقة - & quotthe السياج فوق. & quot وما إلى ذلك.

& quot ما تتنبأ به هاتان النظرتان هو أن اللغات يجب أن تتطور وفقًا لنفس مجموعة القواعد ، & quot؛ قال دن. & quot بغض النظر عن اللغة ، بغض النظر عن العائلة ، إذا كانت هناك سمتان للغة مرتبطان ببعضهما البعض بطريقة أو بأخرى هيكليًا ، فيجب ربطهما معًا بنفس الطريقة في جميع اللغات. & quot

هذا هو ما شرع دن ، مع عالم اللغة الحاسوبي راسل جراي في جامعة أوكلاند (نيوزيلندا) ، في اختباره.

على عكس اللغويين السابقين ، كان لدى Dunn and Gray إمكانية الوصول إلى أدوات حسابية قوية والتي ، عند تعيينها للعمل على مجموعات من البيانات ، تحسب العلاقات الأكثر احتمالية بين البيانات. تُعرف هذه الأدوات جيدًا في علم الأحياء التطوري ، حيث تُستخدم لإنشاء أشجار متحدرة من القراءات الجينية ، ولكن يمكن تطبيقها على معظم الأشياء التي تتغير بمرور الوقت ، بما في ذلك اللغة.

في الدراسة الجديدة ، أنشأ فريق Dunn and Gray & # x27s أشجارًا تطورية لثماني ميزات لترتيب الكلمات في المجموعات اللغوية الأكثر وصفًا للإنسانية - الأسترونيزية والهندو أوروبية والبانتو وأوتو أزتيكان. معا تحتوي على أكثر من ثلث البشرية & # x27s 7000 لغة ، وتمتد لآلاف السنين. إذا كانت هناك اتجاهات عالمية ، كما يقول دن وغراي ، فيجب أن تكون مرئية ، مع تطور كل عائلة لغوية على طول خطوط متشابهة.

هذا & # x27s ليس ما وجدوه.

& quot تتطور كل عائلة لغة وفقًا لمجموعة القواعد الخاصة بها. قال دن. & quot هناك تنوع أكبر بكثير من حيث العمليات التطورية أكثر مما توقعه أي شخص. & quot

في أحد الأمثلة التمثيلية للاختلاف (الرسم البياني أعلاه) ، تميل كل من اللغتين الأسترونيزيتين واللغتين الهندو-أوروبية اللتين ربطتا بين حروف الجر وبنى الفعل المفعول (& اقتباس السياج ، ركل الكرة) إلى تطوير بنية حرف الجر وفعل الشيء (& اقتباس السياج ، ركل الكرة . & quot) هذا هو بالضبط ما تتوقعه الكونية.

ولكن عندما بدأت اللغتان الأسترونيزيتان والهندو أوروبية من وضعية ما بعد الموقف وترتيبات المفعول به (& quotthe السياج فوق ، ركل الكرة & quot) ، انتهى بهم الأمر في أماكن مختلفة. يميل الأسترونيزي نحو حرف الجر ، والفعل-مفعول به (& اقتباس السياج ، ركل الكرة & quot) لكن الهندو أوروبية كانت تميل نحو ما بعد ، فعل مفعول به (& quotthe fence over، ball kicked. & quot)

قد تكون مثل هذه الاختلافات جذابة بالنسبة للأشخاص غير المعتادين على الجمل التخطيطية ، ولكن النتيجة هي أن العائلتين اللغويتين اتخذا مسارات معاكسة. حذت العديد من المقارنات الأخرى حذوها. قال دان إن الأشياء الخاصة بالعائلات اللغوية تفوقت على أي نوع من المسلمات التي يمكن أن نبحث عنها.

قال مارك باجل ، اللغوي التطوري بجامعة ريدينغ (إنجلترا) ، الذي لم يشارك في الدراسة ، "إننا نرى أنه لا يوجد أي نوع من التقدم الجامد في التغييرات". & quot يبدو أن هناك قدرًا كبيرًا من السيولة. هذا يقودني إلى الاعتقاد بأن هذا ليس شيئًا حيث تقوم & # x27re بإلقاء الكثير من مفاتيح المعلمات. & quot

& # x27 ما هو الشيء المشترك بين اللغات يمكن العثور عليه على مستوى أعمق بكثير. يجب أن تنبثق من القدرات الإدراكية العامة. & # x27 بدلاً من مجموعة بسيطة من مفاتيح الدماغ لتوجيه تطور اللغة ، لعبت الظروف الثقافية دورًا. كانت التغييرات نتاج الصدفة ، أو ربما تم الوفاء باحتياجات غير معروفة حتى الآن. لأي سبب من الأسباب ، & quotthe fence over ، قد يكون ركل الكرة & quot مفيدًا بشكل خاص للمتحدثين الهندو-أوروبيين ، ولكن ليس الأسترونيزيين.

قال باجل ، مع ذلك ، لا يزال هناك مجال للمسلمات. بعد كل شيء ، حتى لو شكلت الثقافة والظروف تطور اللغة ، فإنها لا تزال تعمل بمجموعة محدودة من الاحتمالات. من بين المجموعات الست الممكنة للموضوع والفعل والشيء ، على سبيل المثال ، اثنان فقط - & quot أنا ركلت الكرة & quot و & quotI الكرة ركلت & quot - تم العثور عليها في أكثر من 90 في المائة من جميع اللغات ، مع أسلوب Yoda & quot ؛ تم ضرب الكرة & quot بشكل مفرط نادر. يبدو أن الناس يفضلون بعض الهياكل.

& quot ما تشترك فيه اللغات موجود على مستوى أعمق بكثير. قال دن: يجب أن يخرجوا من القدرات الإدراكية العامة.

ما قد تكون هذه القدرات هو آفاق جديدة للتحقيق.أما بالنسبة لدن ، فإن فريقه يخطط بعد ذلك لإجراء تحليلات مماثلة على السمات الأخرى للغة ، والبحث عن مزيد من الاختلافات التطورية أو تلك المستويات الأعمق من العالمية.

& quot هذا يمكن تطبيقه على كل مستوى من مستويات البنية اللغوية ، & quot.

الصور: 1) Mikul / Flickr. 2) خريطة الأصل الجغرافي للغات التي تم تحليلها في الدراسة (راسل جراي). 3) مقارنة الاتجاهات في اللغات الأسترونيزية والهندو أوروبية (طبيعة سجية).

الاقتباس: & quot ؛ تُظهر البنية المتطورة للغة اتجاهات خاصة بالنسب في كليات ترتيب الكلمات. & quot بقلم مايكل دن وسيمون ج. جرينهيل وستيفن سي ليفينسون وأمبير راسل د. طبيعة سجية، نُشر على الإنترنت ، 14 أبريل 2011.


كم عمر مسببات الأمراض البشرية الرئيسية؟

بصرف النظر عن عدد قليل من مسببات الأمراض المفترضة ، بما في ذلك هيليكوباكتر بيلوري [15] ، التي ربما تكون مرتبطة مع مضيفهم البشري ، فإن الأمراض المعدية التي تصيبنا قد تم الحصول عليها من خلال قفزات العائل من مضيفات الحيوانات البرية أو المستأنسة الأخرى أو في بعض الأحيان من البيئة الأوسع. توقيت هذه الأحداث والمصدر الأصلي لا يزال غير واضح في كثير من الحالات.

كان الرأي التقليدي هو أن العديد من مسببات الأمراض البشرية ظهرت خلال ثورة العصر الحجري الحديث. تستند الحجج الرئيسية لأصل مسببات الأمراض البشرية المرتبطة بالزراعة على القرب بين المزارعين التقليديين مع ماشيتهم وظهور كثافة سكانية أعلى في مستوطنات مستقرة يتيحها الكفاف الزراعي. إن الكثافة السكانية العالية مطلوبة بالفعل بسبب بعض الأمراض الوبائية التي لا يمكن أن تحافظ على وجودها في مجموعات متناثرة من الصيادين والقطافين [12]. لكن هذه الحجة تتجاهل حقيقة أن مسببات الأمراض يمكن أن تتطور بسرعة. أيضًا ، في حين أن القرب من البشر والماشية يفضي إلى قفزات المضيف ، فإن البشر ينقلون إلى الحيوانات الأليفة عددًا أكبر من الأمراض التي يصابون بها ، مع احتمال انتقال مرض السل على وجه الخصوص من البشر إلى الماشية بدلاً من العكس [16]. أخيرًا ، تتجاهل هذه الحجة أيضًا العبء الثقيل لمسببات الأمراض في التجمعات البرية ، بما في ذلك القردة العليا.

الأدلة القديمة المباشرة شحيحة بالنسبة لمسببات الأمراض ، ونادرًا ما تسمح السجلات التاريخية بالإسناد الواضح للأعراض الموصوفة إلى المرض. ومع ذلك ، فإن التقدم الأخير في تكنولوجيا التسلسل وخاصة القدرة على إنشاء تسلسلات ، إن لم يكن جينومات كاملة ، من العينات القديمة قد حسن بشكل كبير فهمنا لعمر مسببات الأمراض البشرية الرئيسية ، مما أدى في كثير من الأحيان إلى نتائج غير متوقعة. يلخص الشكل 1 المعرفة الحالية حول عمر "القتلة الرئيسيين" السبعة الحاليين ، بالإضافة إلى الطاعون ، والذي تم تضمينه نظرًا لتأثيره الكبير في الماضي. في حين أن بعض هذه التقديرات قد تحتاج إلى تحديث في المستقبل بعد ظهور أدلة جديدة ، فمن غير المرجح أن يتغير النمط العام كثيرًا. بعض الأمراض التي تصيب الإنسان قديمة (على سبيل المثال المتصورة المنجلية الملاريا) وغيرها من الحالات الحديثة ، مثل فيروس نقص المناعة البشرية أو الحصبة بشكل أكثر إثارة للدهشة. لا يوجد أيضًا نمط واضح يشير إلى ثورة العصر الحجري الحديث كمحرك قوي لظهور مسببات الأمراض البشرية.

عصر ظهور الأمراض المعدية الكبيرة التي تؤثر على السكان. يعتمد وقت ظهور الأمراض الرئيسية المختلفة على توليفة من الأبحاث المنشورة. عندما تُعرف ببعض الثقة ، يتم توفير تقديرات النقاط لكل مرض مع أشرطة الخطأ التي تصور عدم اليقين في التقديرات المستنبطة. أشرطة الخطأ البرتقالية تصور ارتفاع درجة عدم اليقين مقارنةً بـ أحمر. ال خط الاتجاه الأسود مؤامرات زيادة في حجم السكان عبر الزمن (المحور س) بترتيب المليارات من الناس (المحور ص). يتم إبراز الأحداث الرئيسية في تاريخ البشرية وتوضيحها في الجزء العلوي. المراجع الرئيسية المستخدمة هي: الجدري [27] الأنفلونزا [28] فيروس نقص المناعة البشرية [29] السل [30،31،32،33] المتصورة المنجلية الملاريا [34 ، 35] التهاب الكبد ب [36] الحصبة [37] الطاعون [38 ، 39]


مع تحسن التكنولوجيا ، هل سيصبح المجتمع أسوأ؟

تخيل أن شخصين ينحتان لوحًا من الخشب يبلغ ارتفاعه ستة أقدام في نفس الوقت. أحدهما يستخدم إزميل يدوي والآخر بالمنشار. إذا كنت مهتمًا بمستقبل هذا اللوح ، فمن ستشاهده؟

دفع منطق المنشار / الإزميل هذا البعض إلى اقتراح أن التطور التكنولوجي أكثر أهمية لمستقبل البشرية القريب من التطور البيولوجي في الوقت الحاضر ، وليس الإزميل البيولوجي ولكن المنشار التكنولوجي هو الذي يعيد تعريف معنى أن تكون إنسانًا. تغير الأجهزة التي نستخدمها الطريقة التي نعيش بها بشكل أسرع بكثير من أي منافسة بين الجينات. نحن كتلة من الخشب ، حتى لو ، كما كتبت في يناير ، في بعض الأحيان لا نلاحظ تمامًا أننا نتغير.

بافتراض أننا نتطور حقًا بينما نرتدي أو نسكن المزيد من الأطراف الصناعية التكنولوجية - مثل الهواتف الذكية والنظارات المفيدة والسيارات الذكية - إليك السؤال الكبير: هل سيأخذنا هذا النوع من التطور في اتجاهات مرغوبة ، كما نفترض عادةً التطور البيولوجي هل؟

البعض ، مثل سلكي مؤسس Kevin Kelly ، يعتقد أن الإجابة هي "نعم" مدوية. كتب كيلي في كتابه "ما الذي تريده التكنولوجيا": "تريد التكنولوجيا ما تريده الحياة: زيادة الكفاءة زيادة الفرص زيادة الظهور زيادة التعقيد زيادة التنوع زيادة التخصص زيادة التواجد في كل مكان زيادة الحرية زيادة التبادلية زيادة الجمال زيادة الوعي زيادة البنية زيادة قابلية التطور."

يمكننا اختبار نظرية "الزيادة" من خلال القيام برحلة سريعة إلى الشمال ، إلى منطقة معزولة جنوب خليج هدسون. يعيش هنا شعب أوجي-كري ، وهو شعب يبلغ تعداده حوالي ثلاثين ألفًا ، يسكن أرضًا باردة مقفرة بحجم ألمانيا تقريبًا. لجزء كبير من القرن العشرين ، عاش Oji-Cree على مستوى تكنولوجي يمكن وصفه بأنه بسيط نسبيًا. كبدو ، كانوا يعيشون في الخيام خلال الصيف ، وفي الأكواخ في الشتاء. كانت أحذية الثلوج وزلاجات الكلاب والزوارق هي وسائل النقل الرئيسية ، وتستخدم لتتبع وقتل الأسماك والأرانب والموظ من أجل الطعام. لاحظ الطبيب الذي عمل مع Oji-Cree في الأربعينيات من القرن الماضي عدم وجود الانهيارات العقلية أو تعاطي المخدرات بين السكان ، ملاحظًا أن "الناس عاشوا حياة قاسية وصارمة مع الكثير من التمارين." لقد أثار Oji-Cree دائمًا إعجاب الأجانب بقوتهم وقوتهم. كتب زائر آخر ، في الخمسينيات من القرن الماضي ، عن "براعتهم وشجاعتهم وتضحياتهم الذاتية" ، مشيرًا إلى أنه في الشمال ، "فقط أولئك المستعدون لمواجهة المشقة وتقديم التضحيات يمكنهم البقاء على قيد الحياة".

كان Oji-Cree على اتصال بالمستوطنين الأوروبيين لعدة قرون ، ولكن في الستينيات فقط ، عندما بدأت الشاحنات في القيام برحلة شمالًا ، بدأت التقنيات الحديثة مثل محرك الاحتراق الداخلي والكهرباء في الوصول إلى المنطقة. احتضن Oji-Cree بشغف هذه الأدوات الجديدة. في لغتنا ، قد نقول إنهم مروا بتطور سريع ، وتقدموا عبر مئات السنين من التكنولوجيا في غضون بضعة عقود فقط.

النبأ السار هو أنه في الوقت الحاضر ، لم يعد Oji-Cree يواجه خطر المجاعة الشتوية ، التي تقتل الناس بانتظام في أوقات سابقة. يمكنهم بسهولة استيراد وتخزين الطعام الذي يحتاجون إليه ، ويستمتعون بالملذات مثل الحلويات والكحول. أصبحت الحياة أكثر راحة. تم القضاء على العمل المستمر للتجديف أو المشي بالأحذية الثلجية بواسطة المحركات الخارجية وعربات الجليد. وصل التليفزيون إلى الشمال في الثمانينيات من القرن الماضي ، وقد أثبت شعبيته بشكل كبير.

لكن ، بشكل عام ، قصة Oji-Cree ليست سعيدة. منذ ظهور التقنيات الجديدة ، عانى السكان من زيادة هائلة في السمنة المرضية وأمراض القلب والسكري من النوع الثاني. تتفشى المشكلات الاجتماعية: فقد وصل الكسل وإدمان الكحول وإدمان المخدرات والانتحار إلى بعض أعلى المستويات على وجه الأرض. أصبح مرض السكري ، على وجه الخصوص ، شائعًا جدًا (يصيب أربعين في المائة من السكان) لدرجة أن الباحثين يعتقدون أن العديد من الأطفال ، بعد التعرض في الرحم ، يولدون ولديهم استعداد متزايد للإصابة بالمرض. السمنة لدى الأطفال منتشرة على نطاق واسع ، ويبدو أحيانًا من هم في سن العاشرة في منتصف العمر. في الآونة الأخيرة ، قدر رئيس مجتمع Oji-Cree الصغير أن نصف سكانه البالغين مدمنون على OxyContin أو مسكنات أخرى.

التكنولوجيا ليست السبب الوحيد لهذه التغييرات ، لكن العلماء أوضحوا أنها عامل دافع. في الأوقات السابقة ، كان أسلوب حياة Oji-Cree يتطلب تدريبات يومية تنافس تلك الخاصة بالرياضيين المحترفين. كتب أحد الباحثين: "في أوائل القرن العشرين ، لم يكن المشي لمسافة تصل إلى 100 كيلومتر في اليوم أمرًا غير شائع". لكن تلك الأيام ولت ، واستبدلت بوسائل الراحة الحديثة. على الرغم من إدخال الطب الحديث ، فقد تراجعت النتائج الصحية لـ Oji-Cree بطرق لن يكون من السهل عكسها. يتم قتل Oji-Cree حرفيًا من خلال التقدم التكنولوجي.

إن Oji-Cree حالة غير عادية. يمكن أن يستغرق المجتمع وقتًا للتكيف مع التقنيات الجديدة ، وقد عانت المجموعة أيضًا من صدمات أخرى ، مثل الاستعمار وتدمير الاستمرارية الثقافية. ومع ذلك ، تقدم القصة تحذيرًا مهمًا للجنس البشري. تكمن مشكلة التطور التكنولوجي في أنه تحت سيطرتنا ، وللأسف ، لا نتخذ دائمًا أفضل القرارات.

هذا هو أيضًا الاختلاف الرئيسي بين التطور التكنولوجي والبيولوجي. التطور البيولوجي مدفوع ببقاء الأصلح ، حيث أن السمات التكيفية هي تلك التي تجعل بقاء وتكاثر السكان أكثر احتمالا. إنه ليس مثاليًا ، ولكنه على الأقل ، بطريقة قاسية ، يفضل الكائنات الحية التي تتكيف مع بيئاتها.

التطور التكنولوجي له قوة دافعة مختلفة. إنه تطور ذاتي ، وبالتالي فهو مدفوع بما نريده على عكس ما هو قابل للتكيف. في اقتصاد السوق ، الأمر أكثر تعقيدًا: بالنسبة لمعظمنا ، يتم تحديد هوياتنا التكنولوجية من خلال ما تقرر الشركات بيعه بناءً على ما يعتقدون أننا ، كمستهلكين ، سوف ندفع مقابله. كنوع ، غالبًا لا نختلف كثيرًا عن Oji-Cree. صواريخ تبحث عن الراحة ، نحن ننفق أكثر لتقليل الألم وتحقيق أقصى قدر من المتعة. عندما يتعلق الأمر بالتقنيات ، فإننا نريد بشكل أساسي أن نجعل الأمور سهلة. لا تشعر بالملل. أوه ، وربما تبدو أصغر قليلاً.

إن إرادتنا في الراحة ، جنبًا إلى جنب مع قوتنا التكنولوجية ، تخلق احتمالًا صارخًا. إذا لم نكن حذرين ، فإن تطورنا التكنولوجي سوف يقودنا ليس إلى التفرد بل إلى اللطف. هذا مستقبل محدد ليس بالتطور نحو الذكاء الخارق ولكن بغياب المضايقات.

اللطافة (المصورة بشكل لا يُنسى في فيلم "Wall-E") ليست حتمية أيضًا. لكن احتمالية حدوث ذلك توضح أننا ، كنوع ، نحتاج إلى آليات لإبقاء البشرية على المسار الصحيح. إن صناعة التكنولوجيا ، التي تفعل الكثير لتعريفنا ، عليها واجب تلبية ذواتنا الكاملة بدلاً من مصالحنا الضيقة فقط. لديها الفرصة والوسائل للوصول إلى شيء أعلى. وكمستهلكين ، يجب أن نتذكر أن مطالبنا الجماعية تقود مصيرنا كنوع ، وتحدد حالة ما بعد الإنسان.

تيم وو أستاذ في كلية الحقوق بجامعة كولومبيا ومؤلف كتاب "المفتاح الرئيسي". هذا هو الجزء الثاني من سلسلة التطور التكنولوجي. الجزء الأول كان "إذا رأى مسافر وقت هاتفًا ذكيًا.”__