پیچیدگی کاهش ناپذیر: تعریف و ارزیابی
کرگ راسبلت/ ترجمه: ریحانه بی‌آزاران

۱- تعاریف

تعریف از راه مقایسه: اصل پیچیدگی کاهش‌ناپذیر[۱]، اصلی ناشی از وابستگی‌های عملکردی بین بخش‌های گوناگون یک سیستم است. مایکل بهی[۲] برای نشان دادن این اصل از ما خواست تله‌موشی معمولی با پنج بخش عملکردی کف، چکش، فنر، طعمه و میله‌ی نگه‌دارنده را تصور کنیم. وجود تمام بخش‌ها ضروری است و شکار موش صورت نمی‌گیرد، مگر این‌که هر پنج بخش وجود داشته باشند. این‌چنین نیست که تله‌موشی که متشکل از چهار بخش است، به سختی موش بگیرد؛ چنین تله‌موشی اصلا موشی نمی‌گیرد.

چهار تعریف از پیچیدگی کاهش‌ناپذیر

۱- تعریف اولیه‌ی مایکل بهی: «»سیستمی با پیچیدگی کاهش ناپذیر عبارت است از سیستمی شامل چندین بخش منسجم و بسیار هماهنگ که تمام بخش‌های آن در عملکرد پایه‌ای سیستم مشارکت دارند و حذف هر کدام از بخش‌ها منجر به وقفه‌ی عملکرد کل سیستم می‌شود.» (جعبه‌ی سیاه داروین، صفحه ۳۹، ۱۹۹۶)

۲- تعریف پیشرفته‌ی ویلیام دمبسکی[۳]: «یک سیستم اجرایی با عملکرد پایه‌ای در صورتی دارای پیچیدگی کاهش‌ناپذیر است که شامل مجموعه‌ای از بخش‌های منسجم، بسیار هماهنگ، با تعامل متقابل و بدون بخش غیر معمول باشد؛ طوری که هر بخش برای پایه‌ی سیستم و در نتیجه برای عملکرد اصلی، ضروری باشد. مجموعه‌ی این بخش‌های ضروری، هسته‌ی کاهش‌ناپذیر سیستم نامیده می‌شود.» (ناهار مجانی وجود ندارد، صفحه ۲۸۵، ۲۰۰۱)

۳- تعریف «تکاملی» مایکل بهی: «مسیر تکاملیِ دارای پیچیدگی کاهش‌ناپذیر عبارت است از مسیری که شامل یک یا چند مرحله انتخاب نشده باشد (به این معنی که دارای یک یا چند جهش[۴] لازم اما انتخاب نشده باشد). میزان پیچیدگی کاهش‌ناپذیر عبارت است از تعداد مراحل انتخاب نشده در مسیر.» (پاسخی به منتقدان جعبه‌ی سیاه داروین، ۲۰۰۲)

۴- تحلیل من از تعریف اصلی مایکل بهی: اگر سیستم، به ازای حذف هر بخش، عملکرد خود را از دست بدهد، آن سیستم دارای «پیچیدگی کاهش‌ناپذیر» است. به بیان دیگر، اگر تمام زیر مجموعه‌های سیستم با حذف یک جز، بدون عملکرد باشند، آن سیستم دارای پیچیدگی کاهش‌ناپذیر است. (این اصلاحیه، سال ۲۰۰۱، به منظور اصلاح خطایی جزیی در تحلیل اصلی مایکل بهی ارایه شد؛ اگر از تعاریف ۲،۳ یا ۴ استفاده کنیم، خطای مذکور تاثیری بر صحت منطقی ادعاها درباره‌ی پیچیدگی کاهش ناپذیر ندارد.)

پیچیدگی کاهش ناپذیر فقط پیچیدگی نیست

برای درک تفاوت بین پیچیدگی‌ای که کاهش‌پذیر است و پیچیدگی‌ای که کاهش‌پذیر نیست، سیستمی را با ۲۰ آنزیم (۱، ۲، ۳، . . . ۱۹، ۲۰) تصور کنید؛ تکامل این سیستم به خاطر این است که می‌تواند یک به یک و یکی پس از دیگری با آنزیمی جمع شود. در هر یک از این مراحل، عملکرد مفیدی وجود دارد؛ عملکردی که آنزیم به خاطر آن می‌تواند در انتخاب طبیعی، انتخاب شود. برای مثال ترکیب آنزیمی ۱ و ۲ عملکرد مفید دارد؛ در نتیجه نسبت به آنزیم ساده‌تر، مزیتی دارد که به خاطر آن مزیت در انتخاب طبیعی انتخاب می‌شود. اما ترکیب آنزیمی ۱ و ۲ و ۳ بهتر است؛ در نتیجه در انتخاب طبیعی، انتخاب می‌شود و بعد ترکیب آنزیمی ۱ و ۲ و ۳ و ۴ و به همین منوال الی آخر. پروسه‌ی ساخت تدریجی پیچیدگی، در روند قدم به قدمی که با انتخاب طبیعی هدایت شده است، تا تکامل طبیعی کامل سیستم -یعنی ترکیب آنزیمی ۱، ۲، ۳، . . . ۱۹، ۲۰- ادامه دارد. سیستم بیست‌آنزیمی به طور کلی پیچیده است اما پیچیدگی‌ آن کاهش‌ناپذیر نیست.

در مقابل، سیستمی با پنج آنزیم «الف ب پ ت ث» دارای پیچیدگی‌ای بسیار کم‌تر، اما کاهش‌ناپذیر است؛ این سیستم تنها درصورتی می‌تواند دارای پیچیدگی کاهش‌ناپذیر باشد که براساس تعاریف ۲ و ۴، هر زیر مجموعه با ۴ آنزیم (الف ب پ ت ، الف ب پ ث ، الف ب ت ث ، الف پ ت ث و ب پ ت ث) غیرفعال باشد و غیر فعال بودن این سیستم به این دلیل است که اصلا سیستم چهار آنزیمی فعال وجود ندارد. پس در تکامل آنزیم (الف ب پ ت ث)، برای رفتن از مرحله‌ی ۳ آنزیم به ۴ آنزیم، حداقل وجود یک مرحله‌‌ی «انتخاب‌نشده»[۵] ضروری است. بنابراین، آنزیم «الف ب پ ت ث»هم براساس تعریف تکاملی شماره‌ی ۳ دارای پیچیدگی کاهش‌ناپذیر است. زیرا پرسش تعریف تکاملی شماره‌ی ۳ این بود که در تولید سیستم پنج‌آنزیمی «الف ب پ ت ث»، با روند گام به گام انتخاب طبیعی داروین، آیا روند تکامل سخت و یا حتی غیرممکن می‌شود یا خیر؟

۲- ارزیابی‌ها

پیچیدگی کاهش‌ناپذیر و تکامل

براساس گفته‌ی مایکل بهی، اگر چیزی با عنوان سیستم بیولوژیکی با پیچیدگی کاهش‌ناپذیر وجود داشته باشد، چالشی قدرتمند در مقابل نظریه تکامل داروین خواهد بود. این چالش، واکنش زیست‌شناسانی هم‌چون دکتر کنث میلر[۶] را برانگیخت. میلر در «پاسخ به بحث‌های بیوشیمیایی از دید طراحی» با اطمینان نتیجه می‌گیرد که بحث‌های ضد تکاملیِ بر پایه‌ی پیچیدگی کاهش‌ناپذیر به‌طور قطع اشتباه هستند. استدلال او برای این مدعا براساس نتیجه‌گیری‌ای منطقی از تعریف مایکل بهی است: «تمامی بخش‌های سیستمی با پیچیدگی کاهش‌ناپذیر که بخشی از آن حذف شده، براساس تعریف غیر فعال است.»

میلر ادعای بهی را در نتیجه‌گیری‌ای تعریفی، این‌گونه، توضیح می‌دهد: «اگر یک سیستم بیوشیمیایی دارای پیچیدگی کاهش‌ناپذیر باشد –براساس گفته‌های بهی- بخش‌های مجزای آن، ماهیتا فاقد هرگونه عملکرد قابل انتخاب هستند.» او در ادامه از این نتیجه‌گیری در جهت تایید نتیجه‌ی ضد طراحی خود استفاده می‌کند: «مثال برجسته‌ی پیچیدگی کاهش‌ناپذیر تاژک باکتریایی است که شامل بخش‌هایی مجزا است که دارای عملکردهای قابل انتخاب هستند. بنابراین، فرضیه‌ی پیچیدگی کاهش‌ناپذیر تنها یک تحریف است. میلر، مباحثه‌کننده‌ای ماهر است؛ او بهی را در استدلال «مچ گیری‌ای» به دام می‌اندازد؛ استدلالی که از لحاظ منطقی معتبر است اما در سال ۲۰۰۹ دارای قطعیت علمی نیست. بحث‌های موافق با «طراحی براساس پیچیدگی کاهش‌ناپذیر» از سال ۱۹۹۶ تا کنون تکامل بیش‌تری یافته‌ است.

تلاش مایکل بهی، در سال ۱۹۹۶، بر تکامل مستقیم متمرکز بود: «سیستمی دارای پیچیدگی کاهش‌ناپذیر نمی‌تواند به‌صورت مستقیم -یعنی، به وسیله‌ی اصلاح مداوم عملکرد اصلی، که با همان مکانیزم کار می‌کند- با تغییرات آرام و پی ‌در پی یک سیستم پیشرو[۷] تولید شود.» اما مدافعان تکامل، معمولا برای توضیح تکامل سیستم‌هایی که براساس گفته‌ی مایکل بهی دارای پیچیدگی کاهش ناپذیر هستند، نسخه‌ای پیشنهاد می‌دهند که تکامل غیرمستقیم دارند. تکامل‌ غیرمستقیم هنگامی رخ می‌دهد ‌که عملکرد یک سیستم، یا اجزای احتمالی آن، در حین تکامل تغییر می‌کند. آن‌ها ادعا می‌کنند توجه مایکل بهی به تکامل مستقیم بسیار مختصر و محدود‌ است؛ چرا که شامل برخی از قدرتمندترین شیوه‌های رخ دادِ تکامل نمی‌شود. برای مثال، پت دانکلبرگ[۸] در کتاب پیچیدگی کاهش ناپذیر قابل درک[۹]، سه «فرم اصلی تکامل مولکولی که زیست‌شناس‌ها براساس اجزای یک سیستم مشاهده کرده‌اند» را تشریح می‌کند (با تکامل اجزا یا رشدشان با تنظیم ژن، یا اضافه کردن اجزای جدید که به وسیله‌ی تکثیر ژن به‌دنبال تحول رونوشتی‌ای از ژن تکثیر شده شکل گرفته‌اند). هم‌چنین به تشریح این احتمال برای سیستمی که اکنون دارای پیچیدگی کاهش‌ناپذیر است می‌پردازد: «اضافه کردن یک جز و سپس ضروری ساختن آن». او این کار را در یک نسخه‌ی معمولی تکاملی با سیستمی معمولی که دارای پیچیدگی کاهش‌ناپذیر نیست، انجام می‌دهد؛ سیستمی که در واقع از اجزای بیش‌تری، از آن‌چه برای عملکرد لازم است، استفاده می‌کند. سپس با حذف یک یا چند جز، سیستمی تولید می‌کند که در حالت کنونی‌‌اش دارای پیچیدگی کاهش‌ناپذیر است.

اکنون مایکل بهی و دیگران، این احتمالات تکاملی را به رسمیت شناخته‌اند. تفکرات آن‌ها در سال ۱۹۹۶ نمانده و بحث‌های‌شان در مورد پیچیدگی کاهش‌ناپذیر درحال پیشرفت است. علاوه بر بحث‌های اخیر مایکل بهی، ویلیام دمبسکی، در کتاب بازنگری پیچیدگی کاهش‌ناپذیر،[۱۰] طیف گسترده‌تری از طرح‌های تکاملی را تحلیل می‌کند. طرح‌هایی هم‌چون هم‌فرگشتی[۱۱] با اختیار مشترک[۱۲]؛ این رویداد در مسیر تکاملی غیرمستقیمی رخ می‌دهد که عملکرد در آن تغییر کند. مانند زمانی‌که اجزا با عملکرد اولیه‌ی خودشان متحد شوند تا سیستمی جدید با عملکردی جدید به‌وجود آورند.
او همچنین طرح دیگری مانند ساختار موقت[۱۳] (ساختاری که در آن اجزای اصلی سیستمی که از نوع پیچیدگی کاهش‌پذیر نیست حذف می‌شوند تا سیستمی که در حال حاضر دارای پیچیدگی کاهش‌ناپذیر است، تولید شود) را نیز مورد بررسی قرار می‌دهد. در این بررسی‌ها، دمبسکی ادعاهای اصلی خود را برای نظریه‌ی طراحی، بر مبنای «باور معقول محتمل»[۱۴] قرار می‌دهد، نه براساس «اثبات منطقی». مایکل بهی نیز در چرخشی مشابه (تمرکز بر باور معقول عملی به جای اثبات تکنیکی)، تعریف تکاملی -تعریف شماره‌ی ۳ را اضافه می‌کند. این تعریف از دانشمندان می‌خواهد درباره‌ی میزان چالش تکامل فکر کنند؛ چالشی که پیچیدگی کاهش‌ناپذیر تا اندازه‌ای میزان آن را مشخص می‌کند. بهی این چالش را «تعداد مراحل انتخاب‌نشده در مسیر تکاملی» می‌خواند. مثال تخیلی من از الف ب پ ت ث تنها یک مرحله‌ی انتخاب‌نشده دارد اما استدلال دمبسکی این است که احتمالا اگر تاژک از یک سیستم عملکردی ده بخشی (سیستم ترشحی نوع ۳) به تاژک عملکردی چهل تا پنجاه بخشی تکامل پیدا کرده باشد، دارای مراحل انتخاب‌نشده‌ی بسیاری است.

تواضع منطقی مناسب

کنث میلر ادعا می‌کند به بحث‌های بیولوژیکی نظریه‌ی طراحی پاسخ داده است، اگر چه می‌گوید زیست‌شناس‌ها توضیح قدم به قدم و جزیی‌ای از تکامل تاژک ارایه نداده‌اند. میلر بر این باور است که ناتوانی در ارایه‌ی چنین توضیحی موقتی بوده و به عنوان استدلالی در مخالفت با داروین محسوب نمی‌شود؛ بلکه به این معنی است که این موضوع هنوز فعال، حیاتی و هم‌راه با چالش‌های علمی است. در مقابل، ممکن است دانشمندی که در پیش‌بینی آینده‌ی علم متواضع‌تر باشد، چنین فکر کند: «شاید در آینده آن‌قدر بیاموزیم که با اطمینان نتیجه‌ بگیریم کنظریه‌ی طراحی حقیقتا به عنوان “استدلالی در مخالفت با داروین” محسوب نمی‌شده است» اما در حال حاضر به‌ دلیل نبودن توضیحات تکاملی جزئی، تواضع بیش‌تری لازم است. نوشته‌های میلر در «پاسخ به استدلال‌ها» متواضعانه نیست. در عوض سرشار از اظهارات جسورانه‌ای است مبنی بر این‌که استدلال‌های مربوط به طراحی، ثابت نشده . . . ناقص . . . نامعتبر . . . ظاهرا نادرست . . .  نابود شده . . . خطا . . . دارای نقصی وخیم . . . و اشتباه هستند.

به نظر می‌رسد پذیرش این‌که «ما به‌طور قاطع نمی‌دانیم و لازم است شواهد بیش‌تری جمع آوری و ارزیابی کنیم» در مقابل این بیانیه‌های پیروزی، از دید علمی توجیه‌پذیرتر است. هم‌چنین، می‌توانیم پرسش‌هایی درباره‌ی سرعت تکامل مطرح کنیم؛ هر مرحله‌ای از تکامل را بیرون می‌کشیم و در موردش می‌پرسیم؛ پرسشی در تمام پیچیدگی‌های بیولوژیکی و در هر مرحله‌ای؛ از تکامل سطح پایین گرفته تا محصول طبیعی سطح بالا. چه تعداد جهش و چه میزان انتخاب، ضروری است تا تغییراتی که در DNA می‌بینیم به وجود آید؟ چه مدت زمانی به طول می‌انجامد و به چه میزانی محتمل است؟ من فکر می‌کنم با علم امروزی، پاسخ‌ به این پرسش‌ها قطعی نیستند و همین عدم قطعیت، دلیل دیگری برای پذیرش تواضع منطقی مناسب است. ادعاها و ادعاهای متقابل که از نظر منطقی قابل توجیه باشند، در روند تدریجی آموختن واضح‌تر خواهند شد اما به نظر می‌رسد تا آن زمان، داشتن نوعی تواضع توجیه‌پذیر می‌آید.

 پیچیدگی اندک برای منشا حیات

برای سیستم‌های غیر زنده، پرسش‌ها درباره‌ی پیچیدگی کاهش‌ناپذیر در نسخه‌ی کاملا طبیعی بدون طراحی، چالش‌برانگیزتر است؛ زیرا  انتخاب طبیعی که سازوکار اصلی نظریه‌ی تکامل داروینی است، نمی‌تواند وجود داشته باشد مگر این‌که سیستم بتواند دوباره تولید شود. می‌توانیم برای یک منشا حیات، پیچیدگی اندکی در نظر بگیریم؛ پیچیدگی‌ای که برای تولید دوباره و سایر عملکردهای اولیه‌ی حیات لازم خواهد بود. اما اغلب دانشمندان معتقدند لازمه‌ی چنین پیچیدگی‌ای، نه فقط پنج قسمت در تله‌موشی ساده یا در سیستم تخیلی «الف ب پ ت ث» من، بلکه صدها جزء بیومولکولی است و علم امروزی هیچ نظریه‌ی قابل قبولی برای پاسخ به پرسش زیر ندارد:

«چه‌گونه پیچیدگی اندکی که برای حیات ضروری و شروع انتخاب بیولوژیکی طبیعی است، می‌تواند با فرایند طبیعی و آن هم پیش از آغاز انتخاب طبیعی بیولوژیکی، تولید شود؟»

منبع:

https://www.asa3.org/ASA/education/origins/ic-cr.htm

[۱] Irreducible Complexity

[۲] Michael Behe

[۳] William Dembski

[۴] mutation

[۵] به این خاطر که سیستم چهار آنزیمی فعال وجود ندارد، انتخاب نشده است و زمانی‌که چنین سیستمی فعال نباشد، طبیعت در روند انتخاب طبیعی‌اش اصلا آن را انتخاب نمی‌کند که بتواند به مرحله‌ی بعدی تکامل برسد.

[۶] Kenneth Miller

[۷] precursor system

[۸] Pete Dunkelberg

[۹] Irreducible Complexity Demystified

[۱۰] Irreducible Complexity Revisited

[۱۱] Coevolution

[۱۲] Co-Option

[۱۳] Scaffolding

[۱۴] probabilistic plausibility