چهارشنبه ۱۰ ارديبهشت ۱۳۸۲
شماره ۳۰۳۷- April, 30, 2003
علم
Front Page

با چشمان كاملاً باز
GPS سيستمي متشكل از ۲۴ ماهواره است كه به طور پيوسته سيگنال هاي ناوبري به زمين ارسال مي كند
فرانك ويزارد
ترجمه: سليمان فرهاديان
تلاش هاي صورت گرفته براي گمراه كردن سيستم هاي ناوبري و سلاح هايي كه توسط GPS هدايت مي شوند، بيانگر نارسايي هاي فناوري به كار رفته در جنگ با عراق است.
009747.jpg

سيگنال هاي ارسال شده توسط سيستم موقعيت ياب جهاني (GPS) كه بمب هاي هوشمند و موشك هاي كروز را تا اصابت به هدف مورد نظر هدايت مي كند يكي از مهم ترين دلايل برتري فناورانه ايالات متحده در ميدان جنگ است. با اين همه از آنجايي كه پارازيت انداختن در اين سيگنال ها و گمراه كردن موشك ها نسبتاً آسان است، شايد بتوان اين سيستم را پاشنه آشيل ماشين جنگي ايالات متحده در نظر گرفت. هر چند عملكرد صحيح سيگنال هاي GPS تا پايان جنگ با عراق ادامه يافت، اما تلاش هاي عراق براي منحرف كردن موشك ها، خود بيانگر لزوم حفاظت بيشتر از سيستم هاي ناوبري و سلاح هاي مبتني بر GPS است. شايد در مقابله با حريفي قدرتمندتر، GPS از اولين تلفات جنگ جديد به شمار آيد.
جك اسپنسر، يكي از تحليل گران جنگ كه با اعمال نفوذ خود، خواستار تقويت زيرساختارهاي GPS و قرار گرفتن اين سيستم در چتر حمايت امنيت ملي شد، در بيان نقاط ضعف اين سيستم مي گويد: «اكثر كارشناسان در اين نكته كه سيگنال هاي GPS آسيب پذيرند، اتفاق نظر دارند. » GPS سيستمي متشكل از ۲۴ ماهواره است كه به طور پيوسته سيگنال هاي ناوبري به زمين ارسال مي كند. هر ماهواره اي دو نوع سيگنال ارسال مي كند، يكي از اين سيگنال ها كاربرد شهري و غيرنظامي دارد و سيگنال ديگر براي اهداف نظامي به كار مي رود اما يك مولد پارازيت هاي الكترونيك كه بتواند پارازيت هايي را با فركانس هاي دقيق توليد كند، مي تواند باعث شود كه اين سيگنال ها كه از سيگنال هاي معمولي راديو كه مردم هر روز به آن گوش مي سپارند نيز ضعيف ترند محو شود. در حقيقت نقطه ضعف و آسيب پذيري GPS در مقابل پارازيت هاي مزاحم عاملي بود كه عراق مبالغي را براي تهيه تعدادي از دستگاه هاي گمراه كننده GPS از يك شركت روسي اختصاص دهد. اين شركت در زمينه ساخت دستگاه هايي براي توليد پارازيت و گمراه كردن GPS فعاليت دارد. گفته مي شود كه اين دستگاه هاي گرانقيمت و پرقدرت قادرند، پارازيت هايي را براي مقابله با GPS ارسال كرده و هر كدام محوطه اي به شعاع چندين كيلومتر را پوشش دهند. ارتش عراق طي جنگ حداقل از شش دستگاه پرقدرت پارازيت ساز GPS استفاده كرده است كه هر كدام از آنها بيش از ۴۰ هزار دلار ارزش داشت. نيروي نظامي ايالات متحده توانست طي دو شب هر شش دستگاه پارازيت ساز را از كار بياندازد. هر چند كه مسئولين و كارشناسان نظامي اطلاعات دقيقي از اين امر را منتشر نساختند، اما با توجه به سرعت عمل به كار رفته براي مقابله با اين مشكل مي توان حدس زد كه پارازيت سازهاي به كار رفته توسط ارتش عراق نسبتاً موثر بودند.
براي شكست عراق در مقابله با تجهيزات و جنگ افزارهايي كه از سيستم GPS استفاده مي كنند، همانند بمب هاي هوشمند و موشك هاي كروز، تام هاوك چندين دليل عمده مي توان ذكر كرد. از جمله مهم ترين اين دلايل، نصب و استفاده از سيستم هاي ناوبري احتياطي (INS) را مي توان نام برد. اين سيستم مي تواند در صورتي كه سيگنال هاي GPS محو يا منحرف شدند بمب ها و موشك ها را به اهداف از پيش تعيين شده هدايت كند. البته بايد در نظر داشت كه دقت سيستم INS به طور مختصر از GPS كمتر است و بدين ترتيب هميشه اين احتمال وجود دارد كه موشك ها و بمب هايي كه توسط INS هدايت مي شوند به طور جزيي از مسير اصلي خود منحرف شده و خطر وارد آوردن خسارات در مناطق غيرنظامي و انباشته از جمعيت را افزايش دهد. با وجود همه اين مسائل بايد گفت كه خطري كه اين سيستم ها را تهديد مي كند چندان هم نمي تواند جدي باشد: تجهيزات پرقدرت مولد پارازيت براي سيستم هاي GPS را مي توان از طريق امواج صادره رديابي كرد و نهايتاً به منشأ آنها پي برد، به عبارت ديگر اين تجهيزات با ارسال امواج، خود به صورت هدف بسيار مناسبي براي موشك ها و بمب ها در مي آيند. سرهنگ ويكتور رنو آرت در كنفرانس خبري كه در قطر برگزار شد و طي آن گزارشي از حمله به تجهيزات گمراه سازي GPS ارائه شد، به خبرنگاران گفت: «در حقيقت ما سيستم هاي پارازيت ساز براي گمراهي GPS را با تجهيزات GPS نابود كرديم. »
يكي ديگر از دلايلي كه باعث شد عراق در طرح خود براي ايجاد پارازيت و گمراه كردن موشك ها شكست بخورد، استفاده از فناوري جديد و پيشرفته اي در خصوص تقويت امواج است.
009759.jpg

هدف اين طرح كه به طور مخفيانه در عراق اجرا و مورد آزمايش قرار گرفت، از بين بردن آثار تجهيزات مولد پارازيت براي گمراه كردن GPS است. شبه ماهواره هاي هوايي كه اختصاراً سيودو لاتيس ناميده مي شوند با استفاده از هواپيماهاي بدون سرنشين پرديتور ساخته مي شوند. اين هواپيماها با پرواز مداوم خود مي توانند يك مجموعه مينياتوري از GPS را بر فراز عراق به وجود آورند. اين شبه ماهواره ها سيگنال هاي ضعيف GPS ارسال شده از فضا را جمع آوري كرده و سپس تقويت مي كنند. در اثر اين تقويت قدرت اين امواج زيادتر و دقتشان بيشتر مي شود اكنون اين امواج مي توانند بمب و موشك ها را به دقت هدايت كنند. همانند ماهواره هاي مستقر در فضا براي انجام يك طرح ناوبري به چهار شبه ماهواره نياز است. آزمايشاتي كه در آوريل سال ۲۰۰۰ توسط سازمان تحقيقات پيشرفته دفاعي (DARPA)، كه شاخه تحقيقات پنتاگون است، به انجام رسيد ارتش را متقاعد كرد كه اين شبه ماهواره ها آن قدر قدرتمند هستند كه بتوانند بر تجهيزات پارازيت ساز فائق آيند. آنتن هاي پيشرفته اي كه امواج را گسيل مي كنند يا پرداز شگردهاي سيگنال اين شبه ماهواره اي را قادر مي سازند حتي زماني كه به آنها حمله شده است، سيگنال هاي ارسالي از GPSهاي فضايي را دريافت كنند.
گيرنده جديدي موسوم به گيرنده هاي سبك و دقيق PLGRS) GPS) نيز براي همراهي اين شبه ماهواره ها ساخته شده است.
استفاده از اين شبه ماهواره ها و سيستم هاي ناوبري كمكي موجب شده است، مادامي كه نيروهاي ارتش برفراز منطقه تسلط دارند، بمب هاي هوشمند و موشك هاي كروز به اهداف از پيش تعيين شده اصابت كند. اما در صورتي كه نتوان از شبه ماهواره ها استفاده كرد، اگر نيروهاي زميني با ميدان مين انباشته از پارازيت سازهاي GPS كه اندازه هر كدام تقريباً معادل يك توپ هاكي است، مواجه شوند، ممكن است در تشخيص صحيح هدف دچار اشتباه شده و آتشباري بي ثمري را به راه اندازند. هر كدام از اين گوي هاي پارازيت سازي مي تواند در منطقه اي به شعاع يك كيلومتر باعث ارسال سيگنال هاي غلط GPS شود. ظاهراً عراق پيش از آغاز جنگ در منطقه حدود ۴۰۰ گوي گمراه كننده تهيه كرده بود، اما اين كه از اين گوي ها استفاده كرده است يا خير، هنوز كاملاً مشخص نشده است.
جيم هندرشات، رئيس يكي از شركت هاي توليدكننده تجهيزات پارازيت ساز GPS است كه براي اهداف آموزشي به كار مي رود. وي در تشريح عملكرد اين دستگاه ها مي گويد: «اين تجهيزات تهديدات بسيار مهمي محسوب مي شوند، زيرا اين پارازيت سازهاي كوچك مي توانند باعث گمراه شدن سربازان نيروي زميني شوند. گيرنده هاي GPS سربازان سيستم جهت يابي كمكي ندارد و در نتيجه آنان توانايي جهت يابي خود را از دست مي دهند. »
اين كه نيروهاي زميني تا چه حد مي توانند به GPS اتكا كرده و اطمينان داشته باشند به طور اتفاقي در آگوست سال ۲۰۰۰ مشخص شد. در آن هنگام ايالات متحده بريتانيا و فرانسه براي موفقيت در يك مناقصه ۴/۱ ميليارد دلاري ساخت تانك با يكديگر رقابت مي كردند. هنگامي كه تانك هاي هر كدام از اين كشورها وارد ميدان شده و قابليت هاي خود را به نمايش مي گذاشت، مشخص شد كه تانك هاي ايالات متحده و بريتانيا نمي تواند سيگنال هاي GPS را براي جهت يابي دريافت كند. بعدها مجله «ميليتاري ريويو» شايعه كرد كه متخصصان فرانسوي پارازيت سازهاي كوچك GPS را كه هر كدام به اندازه يك پا است، فعال كرده و در نتيجه باعث شدند هنگامي كه تانك هاي آمريكا و فرانسه در ميدان بودند نتوانند از سيگنال هاي GPS استفاده كنند. اگر به اين نكته توجه كنيم كه ارتش ايالات متحده استراليا مشتركاً تحقيقاتي را در زمينه پارازيت سازهاي GPS در منطقه دور افتاده «وومرا» در استراليا از مارس سال ۲۰۰۰ در دست اجرا دارد، متوجه مي شويم كه پارازيت سازي براي GPS و گمراه كردن آن تاكتيك چندان دور از ذهن نيست.
در حقيقت توليد پارازيت سازهاي GPS چندان هم مشكل نيست. براي مثال آماتورها هم با صرف هزينه اي در حدود ۴۰۰ دلار براي تهيه قطعات الكترونيك و تهيه نقشه از مجله اينترنتي هكرها «Phrack » مي توانند چنين ابزاري را بسازند. چنين دستگاه هايي به آساني مي توانند در سيگنال هاي GPSهاي تجاري و يا حتي GPSهاي نظامي تداخل ايجاد كنند، هر چند كه سيگنال هاي GPSهاي نظامي به وسيله كدهاي ويژه اي كه طبق روال معيني تغيير مي كنند، رمزدار شده است. هاندرشات مي گويد: «ايجاد تداخل در سيگنال هاي نظامي نسبت به سيگنال هاي تجاري كمي سخت تر است، اما در مجموع اين كار هم چندان مشكل نيست. » اكنون مي توان دريافت كه چرا ارتشيان درصدد جلب آرا براي پرتاب ۲۰ ماهواره جديد GPS در شروع سال جديد هستند. اين ماهواره ها قادرند سيگنال هايي را كه هشت مرتبه قدرتمندتر از سيگنال هاي ماهواره هاي فعلي هستند، توليد و ارسال كنند. در نتيجه براي پارازيت سازي و تداخل در اين امواج، پارازيت سازها بايد حجيم تر و پيشرفته تر شوند. هندرشات مي گويد: «تا فرارسيدن آن زمان، GPS بسيار آسيب پذير است. »
Scientific American,Apr.2003

در جستجوي دشمن
009765.jpg

راجات بايجال ـ مانوج آرورا
ترجمه: رقيه علي نژاد
اطلاعات دقيق و روزآمد از موقعيت نيروهاي خودي و دشمن، يكي از مهم ترين اطلاعاتي است كه هر فرمانده نظامي درصدد دستيابي به آن است. امروزه كه حوزه الكترونيك با سرعت قابل ملاحظه اي به رشد خود ادامه مي دهد اگر بتوان چنين اطلاعاتي را به موقع تهيه كرده و مورد استفاده قرار داد، قطعاً بازده عملكرد نيروهاي نظامي نيز بهبود مي يابد. آغاز عصر فضا باعث گسترش فناوري هاي بسياري شده است كه بسياري از اين فناوري ها كاربردهاي گسترده اي هم در صنايع نظامي و هم در حوزه هاي غيرنظامي داشته است. سيستم موقعيت ياب جهاني (GPS) نمونه اي از اين فناوري ها است. هم اكنون نيروهاي نظامي سرتاسر جهان از جي پي اس هم در زمان جنگ و هم در زمان صلح براي دستيابي به اهداف گوناگوني استفاده مي كنند. ناوبري، هدف يابي، عمليات نجات، هدايت و مديريت منابع و امكانات از جمله مهم ترين اهدافي است كه با استفاده از اين سيستم قابل دستيابي است. در جنگي كه اخيراً در منطقه روي داده است، نيروهاي مهاجم سيستم هاي تسليحاتي جديدي را به نمايش گذاشته اند، كه عمده اين سيستم ها براي دقت و كارآيي بيشتر از GPS استفاده كرده اند. بعضي از موارد كاربرد GPS در سيستم هاي نظامي در اين مقاله تشريح شده است.
انسان از قديم الايام براي جهت يابي به آسمان نگاه مي كرد. هنوز هم از اجرام آسماني همانند خورشيد و ستارگان براي جهت يابي استفاده مي شود. مسئله جهت يابي براي سربازي كه در منطقه ناشناخته اي از خاك دشمن قرار دارد اهميت فوق العاده اي مي يابد. شايد اهميت موقعيت يابي و تعيين محل استقرار براي هيچ كس در جهان به اندازه يك سرباز مهم نباشد چرا كه براي يك سرباز موقعيت يابي فاصله بين مرگ و زندگي و يا شكست و پيروزي است. پس از آغاز عصر فضا، بشر سعي كرد براي جهت يابي از ماهواره هاي مصنوعي به جاي اجرام آسماني استفاده كند تا موقعيت يابي هم در شب و هم در روز امكان پذير شود. سيستم موقعيت ياب جهاني يكي از فناوري هايي است كه كاربردهاي گسترده اي در صنايع نظامي و غيرنظامي براي جهت يابي پيدا كرده است. اين سيستم مجموعه اي است از ۲۴ ماهواره كه در ۶ مدار مختلف در چرخش اند و براي گيرنده هاي زميني به عنوان نقاط مرجع عمل مي كنند.
شرايط جهت يابي مناسب
سيستم جهت يابي مناسبي كه بتواند نيازهاي نيروهاي نظامي را برآورده سازد بايد داراي شرايط زير باشد:
• دقت
• كاركرد در تمام شرايط آب وهوايي
• سهولت كاربرد
• قابليت حمل ونقل
سيستم GPS كه هم اكنون مورد استفاده قرار مي گيرد تمام اين نيازها را به طور كامل برآورده مي سازد. اما در عين حال اين نكته را نيز در نظر داشته باشيد كه اين سيستم توسط ارتش ايالات متحده راه اندازي شده است و اگر شما دشمن آنان محسوب شويد در استفاده از اين سيستم دچار مشكل خواهيد شد، چرا كه آنها توسط سيستمي كه در اختيارشان است، عمداً سيگنال هاي گمراه كننده ارسال مي كنند. هر چند كه وزارت دفاع آمريكا سياست «دسترسي انتخابي» (سياستي كه طي آن پارازيت هايي به سيگنال هاي GPS افزوده مي شود تا از دقت آن كاسته شود) را از سال گذشته كنار گذاشته است، اما امكان برقراري آن هميشه وجود دارد. دقت GPS از چند متر، تا چند ده متر متغير است كه اين دقت مي تواند نيازهاي ارتش را براي جهت يابي برآورده سازد. با اين همه براي موقعيت يابي دقيق اهداف براي بمباران هاي هوايي، حمله موشكي و موارد مشابه به دقتي در حد ميلي متر نياز است. با استفاده از سيستم هاي پيشرفته مي توان به اين حد از دقت دست يافت. در اين صورت براي دستيابي به دقت هاي زياد لازم است مدلسازي دقيقي از خطا صورت گيرد از طرف ديگر سيگنال هاي ماهواره GPS تحت تاثير شرايط بد جوي قرار نمي گيرد. كاركرد دقيق تحت تمام شرايط جوي يكي از نيازهاي ضروري نيروهاي ارتش محسوب مي شود. استفاده از گيرنده هاي GPS امروزي بسيار آسان است و موقعيت هر نقطه را بر حسب طول و عرض جغرافيايي ارائه داده و مكان آن را روي نقشه مشخص مي سازد. از اين گذشته، طي ساليان اخير، اندازه و وزن گيرنده هاي GPS شديداً كاهش يافته و از اين رو قابليت حمل ونقل آنان افزايش يافته است. به طور مثال گيرنده هاي مچي كه امروزه در دسترس است، باعث كنار گذاشته شدن گيرنده هاي پرحجم قديمي شده است.
ادامه دارد

حاشيه علم

• پنجاه سالگي كليد حيات
009750.jpg

دانشمندان نگران از دست رفتن مباني اخلاقي به دليل تبعات ناشي از پيشرفت فناوري هاي ژنتيكي و گسترش مناقشات هستند. اين سخنان بخشي از صحبت هاي جيمز واتسون (J.Watson) پيشگام و همكار كشف ساختار DNA در مراسم بزرگداشت پنجاهمين سالگرد اين كشف است. او افزوده است كه فراگيري حقايق پايه اي ژنتيك براي تمامي افراد بسيار حياتي بوده و دانشمندان بايد آن را در نظر داشته باشند. پروفسور واتسون ساختار مولكولي را كه در واقع كليد حيات است با همكاري پروفسور فرانسيس كريك (F.Crick) در سال ۱۹۵۳ در كمبريج پيدا كرد او همكاري نزديكي با پروژه توالي يابي ژنوم انسان داشته و بر آن نظارت دارد. نقشه دروني هر جاندار و از جمله ما براي توليد مثل و عمل بدن ضروري است. واتسون و كريك از آزمايش هاي انجام شده توسط پروفسور ماوريس ويلكينس (M.wilkins) و دكتر رزاليند فرانكلين
(R.Franklin) در كالج كينگ براي كشف عظيم خود الهام گرفتند. پروفسور ويلكينس جايزه نوبل را به همراه واتسون و كريك چندين سال بعد گرفت اما متأسفانه فرانكلين خيلي زود از دنيا رفت.
009756.jpg

• يك فنجان جنگل
توليد مازاد دانه هاي قهوه روبوستا (robusta) ـ كه معمولاً در ساخت قهوه هاي فوري مورد استفاده قرار مي گيرند ـ ممكن است در كاهش تعداد ببرها، فيل ها، اورانگوتان ها و كرگدن هاي موجود در سوماترا نقش كليدي داشته باشد. براساس مطالعه اي كه توسط انجمن حفاظت از حيات وحش نيويورك صورت گرفته مشخص شده است كه نواحي وسيعي از جنگل هاي كم ارتفاع اندونزي پاك تراشي شده و به كشت قهوه اختصاص يافته است. پاك تراشي جنگل ها به منظور توليد قهوه در استان لامپونگ سوماترا، بين سال هاي ۱۹۹۶ تا ۲۰۰۱ تا ۲۸ درصد افزايش يافته است. در حدود ۶۰ درصد توليد قهوه لامپونگ در داخل و نزديك به پارك ملي بوكيت باريسان سلاتان ـ يكي از معدود نواحي اي كه ببرها، فيل ها و كرگدن هاي سوماترا را تحت حفاظت خود قرار داده ـ وجود دارد. در حال حاضر جمعيت اين جانوران به علت كاهش زمين هاي جنگلي محل زيست آنها در حال كاهش است. دكتر تيم اوبرين (T.O.Brien) نويسنده مقاله چاپ شده در مجله ساينس، مي گويد: «در صورتي كه به سرعت وارد عمل نشويم باقي مانده گونه هاي جانوري منطقه جاوه در معرض انقراض قرار خواهند گرفت. »
009762.jpg

• سايوز در ايستگاه فضايي
سفينه فضايي روسي سايوز در ايستگاه فضايي پهلو گرفت. اين سفر اولين پرواز سرنشين دار پس از انفجار شاتل ايالات متحده است كه در فوريه سال جاري روي داده است. اين فضاپيما در ارتفاع ۴۰۰ كيلومتري بر فراز روسيه پهلو گرفته است. فضاپيماي سايوز كه روز شنبه از پايگاه فضايي بايكونور قزاقستان پرتاب شده است، يك فضانورد روسي و يك فضانورد آمريكايي را به فضا منتقل كرد، تا آنها را با سرنشينان فعلي ISS تعويض كند. قرار است يورما لنچنكو و فضانورد آمريكايي ادلو جايگزين سه فضانورد فعلي اين پايگاه شوند كه از نوامبر تاكنون در فضا مستقر بودند. آنها فعلاً در اين ايستگاه مستقر خواهند شد تا ايستگاه را در مدار خود تثبيت كرده و فعاليت هاي روزمره آن را به انجام برسانند تا مجدداً شاتل به پرواز در آمده و محموله هاي بزرگ تري را به فضا انتقال دهد. البته خانواده اين فضانورد روسي وي را در اين پرواز بدرقه نكردند زيرا معتقد بودند اين كار خوش يمن نيست.
009768.jpg

• بيگل ميزبان مشتاقان
قرار است گروهي از محققين كه سرگرم كار با كاوشگر بريتانيايي مريخ هستند، در برنامه اي كه با حضور مردم عادي برگزار مي شود به آزمايش اين كاوشگر بپردازند. بيگل ۲ توسط يك موشك روسي در ماه ژوئن به فضا پرتاب خواهد شد و بزرگ ترين ماموريت تجسسي را براي اكتشاف آثار حيات در اين سياره به انجام خواهد رساند. در اين برنامه كه در مركز كنترل عمليات رهنورد مريخ در مركز ملي فضا در لايسستر برگزار مي شود به تماشاي تمام مراحل اين ماموريت بپردازند. پروفسور آلن ولز مدير تحقيقات فضايي در مركز ملي فضايي در دانشگاه لايسستر مي گويد: ايده انجام يك ماموريت فضايي با حضور مردم عادي از زمان آغاز طراحي و ساخت بيگل ۲ به ذهنمان خطور كرد. ناسا تاكنون به چنين كاري اقدام نكرده و مي خواهيم باب جديدي را در اين زمينه باز كرده و مردم را با علوم فضا آشنا كنيم. كاوشگر بيگل، مجهز به دستگاه هاي علمي براي كاوش در مورد آثار حيات است اين كاوشگر به يك بازوي رباتيك مجهز است كه مي تواند نمونه هايي از خاك و سنگ اين سياره را جمع آوري كند.

ژن خودخواه
مارپيچ هاي ناميرا ـ ۱۰
009753.jpg

ريچارد داوكينز
ترجمه: كاوه فيض اللهي
يك پاروزن به تنهايي نمي تواند قهرمان مسابقه قايقراني آكسفورد و كمبريج شود. او هشت همكار لازم دارد. هر يك از آنها متخصصي است كه هميشه در جاي خاصي از قايق مي نشيند ـ سينه يا عقب يا سكان و غيره، پارو زدن قايق كاري همكارانه است، اما به هر حال بعضي از پاروزنان از ديگران بهترند. فرض كنيد يك مربي بايد خدمه ايده آل خود را از مجموعه اي از كانديدا انتخاب كند، كه بعضي از آنها متخصص موقعيت سينه اند، بعضي متخصص سكانداري اند و الي آخر. فرض كنيد كه او انتحاب خويش را به اين ترتيب انجام مي دهد: هر روز سه خدمه آزمايشي جديد را با جابه جا كردن تصادفي كانديداهاي هر موقعيت كنار هم چيده و آنها را با هم مسابقه مي دهد. پس از چند هفته به تدريج روشن خواهد شد كه بعضي از افراد اغلب در قايق برنده حضور دارند. اين افراد به عنوان پاروزنان خوب انتخاب مي شوند، به نظر مي رسد، كه افراد ديگر پيوسته در ميان خدمه كندتر حضور دارند و اينها كساني هستند كه سرانجام رد مي شوند. اما حتي يك پاروزن فوق العاده خوب هم ممكن است گاهي به خاطر ضعف ساير اعضا يا به خاطر بدشانسي ـ مثلاً يك باد مخالف قوي ـ عضو خدمه اي كند باشد. تنها به طور «ميانگين» است كه بهترين افراد معمولاً در قايق برنده حضور دارند.
پاروزنان همان ژن ها هستند. كساني كه بر سر يك جايگاه در قايق با يكديگر رقابت مي كنند، همان آلل ها هستند كه بالقوه مي توانند يك جايگاه را بر روي كروموزوم اشغال كنند. پاروزني سريع متناظر است با ساختن بدني كه در بقا موفق است. باد محيط خارجي است، مجموعه كانديداهاي مختلف همان خزانه ژني است. تا جايي كه به بقاي هر بدن مربوط مي شود، تمام ژن هايش در يك قايق به سر مي برند. چه بسا ژني خوب كه در خدمه اي بد گرفتار مي شود، و خود را با ژني مهلك كه شخص را در كودكي مي كشد، در يك بدن شريك مي يابد. آن گاه ژن خوب نيز همراه ساير ژن ها نابود مي شود. اما اين فقط يك بدن است و نسخه هاي همان ژن خوب در بدن هاي ديگري كه فاقد آن ژن مهلك هستند به زندگي خود ادامه مي دهند. نسخه هاي بسياري از ژن هاي خوب به خاطر آنكه تصادفاً بدني را با ژن هاي بد شريك شده اند نابود مي شوند و بسياري نيز در اثر بدبياري هاي ديگر مثلاً هنگامي كه به بدن آنها آذرخش مي زند، از بين مي روند. اما روشن است كه شانس خوب و شانس بد تصادفي است و ژني كه پيوسته در طرف بازنده است بدشانس نيست، بلكه يك ژن بد است.
يكي از ويژگي هاي يك پاروزن خوب كار گروهي است، توانايي هماهنگي و همكاري با ساير اعضاي خدمه، اين ويژگي ممكن است درست به اندازه داشتن ماهيچه هايي نيرومند مهم باشد. همان طور كه در مورد پروانه ها ديديم، انتخاب طبيعي ممكن است به وسيله وارونگي و ساير جابه جايي هاي درشت در قطعات كروموزوم، يك مجموعه ژني را ناآگاهانه «ويراستاري» كرده و به اين ترتيب ژن هايي را كه خوب همكاري مي كنند در گروه هايي با پيوستگي نزديك كنار هم قرار دهد. اما از جهتي ديگر نيز ژن هايي كه به هيچ رو با يكديگر پيوستگي فيزيكي ندارند هم مي توانند به خاطر سازگاري دوجانبه شان انتخاب شوند. ژني كه با بيشتر ژن هاي ديگري كه احتمالاً در بدن هاي متوالي با آنها همسفر مي شود، يعني ژن هاي موجود در كل خزانه ژني، بهتر همكاري كند، نسبت به ديگران برتري خواهد داشت.
براي مثال، تعدادي از صفات در بدن يك گوشتخوار كارآمد مطلوب است كه از جمله آن ها مي توان به دندان هاي برنده تيز، روده اي مناسب براي گوارش گوشت و بسياري چيزهاي ديگر اشاره كرد. از سوي ديگر يك علفخوار كارآمد نيازمند دندان هاي ساينده پهن و روده اي بسيار بلندتر با نوع متفاوتي از شيمي گوارش است. در خزانه ژني يك علفخوار، هر ژن جديدي كه به دارنده اش دندان هاي تيز گوشتخواري اعطا كند چندان موفق نخواهد بود. اين بدان خاطر نيست كه گوشتخواري در همه موارد ايده بدي است، بلكه نمي توان به طور كارآمدي گوشت خورد مگر آنكه روده مناسب و تمام صفات ديگر سبك زندگي گوشتخواري جمع باشند. ژن هاي مربوط به دندان هاي گوشتخواري تيز ذاتاً ژن هاي بدي نيستند. آن ها تنها در آن خزانه ژني كه ژن هاي مربوط به صفات علفخواري در آن غالب باشند، ژن هاي بدي هستند اين ايده ظريف و پيچيده اي است. علت پيچيدگي اش آن است كه «محيط» هر ژن عمدتاً از ژن هاي ديگري تشكيل مي شود كه هر كدام از آن ها خود براساس توانايي اش در همكاري با محيط خويش كه همان ژن هاي ديگر باشد، انتخاب مي شود. يك تمثيل مناسب براي تشريح اين نكته ظريف وجود دارد، اما از تجربه هاي روزمره نيست.
بلكه تمثيلي است از «نظريه بازي» انسان كه در فصل ۵ در ارتباط با درگيري هاي پرخاشجويانه ميان افراد جانوران معرفي خواهد شد. بنابراين بحث و بررسي بيشتر در اين باره را به پايان آن فصل موكول كرده و به پيام اصلي اين فصل باز مي گردم. آن پيام اين است كه واحد بنيادي انتخاب طبيعي در بهترين حالت نه گونه، نه جمعيت و نه حتي فرد، بلكه واحد كوچكي از ماده ژنتيكي است كه براي سهولت ژن ناميده مي شود. شالوده اين استدلال همان طور كه پيشتر ذكر شد اين فرض بود كه ژن ها بالقوه ناميرا، اما بدن ها و تمام واحدهاي بالاتر ديگر گذرا هستند. اين فرض بر دو واقعيت استوار است: واقعيت توليد مثل جنسي و كراسينگ آور و واقعيت فناپذيري افراد. اين واقعيت ها به طور انكارناپذيري حقيقت دارند. اما اين مانع از آن نمي شود كه بپرسيم چرا حقيقت دارند. چرا ما و بيشتر ماشين هاي بقاي ديگر توليد مثل جنسي داريم؟ چرا كروموزوم هاي ما ضمن كراسينگ آور با هم تلاقي مي كنند؟ و چرا ما تا ابد زنده نمي مانيم؟
Dawkins, R. 1999. The Selfish Gene.Oxford
خوانندگان اين ستون در صورت تمايل مي توانند نظرات خود را به آدرس زير ارسال كنند:
selfish-genel@hotmail.com

|  اقتصاد  |   ايران  |   جهان  |   علم  |   فرهنگ   |   ورزش  |
|  هنر  |

|   صفحه اول   |   آرشيو   |   بازگشت   |