از آنجایی که تکامل طبیعی از طریق انتخاب طبیعی اتفاق می‌افتد، دیدن سیر تکامل طبیعی در موجودات زنده امری دشوار است.
مثلا تغییر رنگ خرس‌های قطبی را در نظر بگیرید. فرض کنید که خرس‌هایی در قطب شمال زندگی می‌کرده‌اند و قطب شمال رفته رفته سردتر شده است. در جمعیت خرس‌ها در قطب شمال، افرادی بوده اند که رنگ خزه‌ی آن‌ها روشن تر بوده است. در محیط سرد و پوشیده از برف جدید، خرس‌هایی که رنگ آن‌ها سفیدتر بوده است، شانس بقای بیشتری داشتند چرا که می‌توانستند بهتر استتار کنند. آن‌ها بیشتر زنده می‌مانند و بیشتر تولید مثل می‌کنند و تعداد خرس‌های سفید بیشتر می‌شود.
خرس‌های قهوه‌ای در این محیط سفید توانایی استتار ندارند و شانس بقای آن‌ها بسیار پایین‌تر از خرس‌های سفید است. در نسل‌های متعدد رفته رفته تعداد خرس‌های سفید زیاد شده و خرس‌های قهوه‌ای، کم کم محو می‌شوند. همانطور که می‌بینید اینطور نیست که یک خرس قهوه‌ای در اثر قرار گیری در محیط جدید سفید شود. اگر هزاران خرس قهوه‌ای را در قطب شمال رها کنید، هیچکدام مانند خرس قطبی، سفید نمی‌شود. تکامل طبیعی در یک فرد اتفاق نمی‌افتد بلکه در نسل‌های متعدد اتفاق می‌افتد. از طرف دیگر این تغییرات بسیار آهسته رخ می‌دهد. برای اینکه بتوانیم تکامل طبیعی خرس قطبی را مشاهده کنیم، بایستی چند صد هزار سال منتظر بمانیم که این تغییرات را ببینیم. حال اینکه ما خودمان حداکثر ۱۲۰ سال عمر می‌کنیم. تکامل طبیعی آنقدر آهسته اتفاق می‌افتد که ما نمی‌توانیم این تغییرات را مشاهده کنیم. اما اگر موجود زنده‌ای داشته باشیم که عمر کوتاهی داشته باشد، سریعا تولید مثل می‌کند و به سرعت از بین برود، این شانس را داریم که تکامل طبیعی را مشاهده کنیم.
اما کدام موجود زنده چنین عمر کوتاهی دارد؟ بله، میکروارگانیسم‌ها.
شما می‌توانید در آزمایشگاه تعدادی سلول مثل باکتری اشرشیاکلای را درون یک محیط کشت قرار دهید و اجازه دهید تا جمعیت آن‌ها زیاد شود. سپس شرایط محیط را تغییر دهید مثلا دمای محیط را کاهش دهید. از آنجایی که تولید مثل این سلول بسیار سریع اتفاق می‌افتد، این بار به جای اینکه مثل تکامل خرس قطبی چند صد هزار سال منتظر بمانید، تنها چند هفته یا چند ماه منتظر می‌مانید. بعد از آن می‌بینید به سلول‌هایی دست یافته اید که در مقابل سرما مقاوم هستند و شما توانسته‌اید، با چشم خود، تکامل طبیعی را مشاهده کنید.
به چنین آزمایش، آزمایش تکامل میکروبی (microbial evolution) گفته می‌شود. طولانی‌ترین آزمایش تکامل میکروبی که تا به حال صورت گرفته، LTEE نام دارد که از سال ۱۹۸۷ آغاز شده است و تاکنون طی ۳۶ سال، ۶۸ هزار نسل گذشته است. این عدد را مقایسه کنید با ۱۲ هزار تعداد نسل‌هایی که انسان تاکنون طی ۳۰۰ هزار سال از سر گذرانده است.
– اَبا اِباد
تصویر بالا: باکتری‌های مقاوم به آنتی بیوتیک نمونه‌ی بسیار خوب تکامل میکروبی هستند. در حالیکه تنها نود سال از کشف اولین داروی آنتی بیوتیک یعنی پنی سیلین توسط الکساندر فلمینگ می‌گذرد، بسیاری از باکتری‌ها تکامل یافته و به این آنتی بیوتیک مقاوم شده اند.
یکی از کامنت‌های جالب ذیل این پست که در آینده در موردش خواهم نوشت.
