لطفا منتظر باشید ...
مروري بر تکامل حيات
دانيال سب در زمين چه نهقته است که ما را تا ژرفا به سمت خود مي کشد و وادار به پرسش مي کند؟ زماني که بشر از گهواره اي که سالهاي سال در آن ميزيست فراتر رفت پاسخ اين سوال بر او روشن شد.پيش از رفتن انسان به فضا حيات هميشه مهمترين پرسش بشر بوده است.اين که حيات از كجا آغاز شده است؟ جهش در تكامل انسان چه نقشي داشته است و ...؟ در زمين چه نهقته است که ما را تا ژرفا به سمت خود مي کشد و وادار به پرسش مي کند؟ زماني که بشر از گهواره اي که سالهاي سال در آن ميزيست فراتر رفت پاسخ اين سوال بر او روشن شد.پيش از رفتن انسان به فضا حيات هميشه مهمترين پرسش بشر بوده است.اين که حيات از كجا آغاز شده است؟ جهش در تكامل انسان چه نقشي داشته است و ...؟ پاسخ اين سوالات بدون ترديد در ماهيت و نحوه شکل گيري نوع زي شعوري است که فعلا تنها نمونه ما هستيم و گزيري جز اين ممکن نيست . پاسخ ساده اين است که حيات از ابتدايي ترين گونه ها انشعاب يافته است .حيات فرآيندي است که در طول ميليون ها سال کامل شده است. هر چه مي گذرد تغييري در ساختار موجودات روي مي دهد . تغييرات ناگهاني که جهش نام گرفته اند در طول 10 تا 100 سال قابل رويت نيستند، ولي بي شک در طي هزاران سال موجودات زنده چهره اي متفاوت خواهند داشت. اگر بخواهيم به نتيجه اي قانع کننده دست يابيم و به پرسش هاي مطرح شده پاسخ دهيم نخست بايد به سوالات انتيکي توجه كنيم و تاريخچه شکل گيري و پرورش حيات در زمين را دنبال کنيم . خوشبختانه هر چه مي گذرد دانشمندان شواهد بسياري را کشف مي کنند و بهتر از پيش پازلها را کنار يکديگر قرار مي دهند. تصوير مبهم است ! البته اين مشکل در شکل گيري نخستين ساختار بي جان است که منتهي به نخستين گونه هاي بسيار ابتدايي زنده شد و البته نمي توان مرزي ميان آن قائل شد يعني بين ساختارهاي پيش زيستي تا ساختاري زنده. تاريخچه حيات
سن جهان آنچه شواهد علمي به دست مي دهد و از مطالعات کيهانشناسان مورد تاييد قرار گرفته بايد چيزي حدود 14 بيليون سال باشدکه عمده عناصر آن را هيدروژن و هليوم تشکيل مي دهند. منظومه شمسي نيز دست کم 5/4 بيليون سال قدمت دارد که در مقايسه با سن جهان چندان بزرگ نيست. خورشيد و ستارگان از انقباض گرانشي ابرهاي گاز و غبار ميان ستاره اي متولد شده اند. اين توده که ابتدا کروي شکل بوده در اثر چرخش شکلي بيضوي به خود گرفت و نهايتا تمام مواد به سمت مرکز جمع شد و توده مرکزي (پيش ستاره) را تشکيل داد . به مرور بر اثر نيروي ثقل ، تراکم خورشيد بيشتر شد و دماي آن به حد مطلوب واکنش هاي جوش هسته اي رسيد . در مورد منشا منظومه شمسي بهترين نظريه که پيدايش سيارات و اجرام ديگر را توصيف مي کند فرضيه فيزيکدان آلماني کارل فريدريش وايتزاکر است . اين نظريه توضيح مي دهد که در اطراف خورشيد در زمان پيدايش گازهاي قرصي شکلي تجمع يافته بود و به کندي دوران داشت. اين توده مواد ابتدايي که به گرد خورشيد مي چرخيدند و به طور کلي از هيدروژن و هليوم تشکيل شده بودند پس از گذشت 200 ميليون سال دستخوش تغييرات بسياري شدند. هيدروژن و هليوم از اين توده قرص مانند بيرون رفتند و در فضا پراکنده شدند و جرم آن را به مقداري اندکي کاهش دادند. در اين دگرگوني اندازه حرکت اوليه سحابي دستخوش تغييري نشد اما در اين 200 ميليون سال به علت تفاوت سرعت در قسمت هاي مختلف سحابي ، نواحي متلاطمي به وجود آمدند که خلاف جهت حرکت عقربه هاي ساعت و ماده درون آن نيز موافق جهت عقربه هاي ساعت حرکت مي کردند. اين شدکه درون نواحي متلاطم سيارات شکل گرفتند و به مرور به علت جريانهاي بسياري از مواد اطراف بزرگتر شدندکه در اين ميان زمين نيز به بلوغ خود رسيد. زمين در ابتداي حيات خود تقريبا فاقد جو به شکل کنوني آن بود اما بعد ها طي فرآيندهايي جو زخيم تر و مملو از ترکيبات آلي شد. ابتدا فوران آتشفشانها باعث توليدگازهاي ، ، کمي و مقداري ، ، ، ، شد ، مهمترين منبع و در اين فرآيند توليد ، فعاليت هاي آتشفشاني بود که منجر به تشکيل مقدار قابل توجهي هيدروسفر شد. در اين گازهاي آزاد شده ، گاز وجود نداشت اما در ترکيباتي مانند اسيدها و سيليکاتها و آب به چشم مي خورد. بعدها تجزيه نوري موجب توليد آزاد و پس از جذب تابش UV محافظ خوبي براي لايه هاي پايين تر جو شد. در اين فرآيند فقط مقدار کمي چيزي حدود 1/0% مقدار کنوني توليد ميشد. در فرآيند تشکيل حيات بي شک مهم ترين عنصر در شکل گيري آن آب بوده است . آب حلال بسيار خوبي به شمار مي آيد و ديگر عناصر را در خود حل مي کند. مواد آلي پيش از پيدايش نخستين گونه حاوي کربن و نيتروژن با ساختماني حلقه اي چون ( پورين ها و پايريميديتها ) بودند . ساختار هاي ابتدايي حيات گمان مي رود زماني در جايي پر آب شکل گرفته باشند(سوپ آغازين). به مرور در اثر واکنش مواد آلي مرکب مجموعه اي از عناصر در کنار يکديگر قرار گرفتند و ساختمان کوچکي را تشکيل دادند که اساس حيات در زمين شد. اما اين ساختمان بدون عنصر کربن C براستي دوام نمي يافت و شايد هيچ گاه تشکيل نمي شد. فراوانترين عنصر جهان هيدروژن نيز در اين فر آيند عامل بسيار مهمي بوده است. مجموعا عناصر آب ، هيدروژن ، اکسيژن و کربن ، چهار عنصر اساسي در شکل گيري حيات محسوب مي شوند. اتم کربن که در اين مجموعه ويژگي بسيار مهمي دارد با چهار پيوند مي تواند به چهار اتم متصل شود. از ترکيب عناصر مختلف با کربن است که مواد آلي ساخته مي شوند. به عنوان مثال از ترکيب يک اتم کربن با چهار اتم هيدروژن گاز متان که از گنديدن علفهاي مرداب به وجود مي آيد ، ساخته مي شود. قند نيز که بدون اتم کربن ساخته نمي شود با فرمول يکي از مواد آلي است که نشان مي دهد کربن چگونه مي تواند عناصر مختلف را در کنار يکديگر نگاه دارد. ترکيبات بسياري مي توانند از اتم کربن به وجود آيند. همانطور که اشاره شد اسيدهاي امينه از همين ترکيب هاي کربني شکل مي گيرند و اگر کربن را از اين مجموعه ها حذف کنيم پايداري از ميان مي رود. گليسين يا گلي کول که اسيد امينه است با فرمول يکي از ساده ترين ساختارهاي آلي است. مواد آلي در واقع به سه گروه تقسيم مي شوند: پروتئين ها ، ليپيدها ، هيدراتهاي کربن . پروتئين ها از همين مجموعه بسياري گليسين ساخته مي شوند.بدون پروتئين ها نه شکل گيري حيات و نه ادامه آن امکان پذير خواهد بود. پروتئين ها و ليپيد ها در واقع اجزاي اصلي سازنده غشاي سلول اند. تمام اينها از مجموعه اتم هاي کربن گرد هم آمده اند و حتي چربيها نيز ساختاري کربني دارند. ليپيد ها از ترکيب اسيد هاي چرب ساخته مي شوند . ترکيب ليپيد ها همان ترکيبي است که هيدراتهاي کربن دارا هستند ، اما در ليپيد ها نسبت اکسيژن کمتر از مقداري است که در کربو هيدراتها وجود دارد. ساختار کربو هيدراتها از اتم هاي کربن ، اکسيژن و هيدروژن شکل گرفته اند. مونوساکاريد ها نيز کوچکترين هيدراتهاي کربن هستند که بارز ترين آنها گلوکز است و معمولا سوخت خوبي براي سلولها محسوب مي شود. از ترکيب دو گونه مونوساکاريد ، دي ساکاريدها به وجود مي آيندکه معروف ترين آنها ساکارز است که به صورت قند يا شکر مي شناسيم. پلي ساکاريد ها نيز مواد آلي بسيار خوبي هستند و از ترکيب بسياري گلوکز به وجود مي آيند که نشاسته معروفترين آنها است، سلولز که قسمت اصلي ديواره اي سلولهاي گياهي را مي سازد و نيز غذاي بسياري از گياهخوران محسوب ميشود نوعي پلي ساکاريد است. در اين ميان گليکوژن يکي از پلي ساکاريدهايي است که شباهت بسياري به نشاسته دارد اما نشاسته براي سلولهاي گياهي کار آمد است و گليکوژن نيزبراي سلولهاي جانوري و قارچها. در سال 1924 اپارين زيست شيميدان روسي در رساله اي با عنوان Origin of Life اين موضوع را مطرح کرد که تکامل حيات بدون ترديد در سوپ آغازين شکل گرفته است.او شرايط سنتز مواد اوليه را شرح داد و اضافه کرد اتمسفر ابتدايي که با اتمسفر فعلي تفاوت داشته ، اين شرايط را که عامل مهمي در سنتز مواد آلي کربني بوده فراهم کرده است. همانطور که اشاره شد در آن زمان آب به مقدار کافي وجود داشته و مواد آلي در جو به پيشواز آن رفته و در اين سوپ آغازين ساختارهاي آلي پيش زيستي تشکيل شده است. در سال 1953 استنلي ميلر ثابت کرد اپارين گذشته را خوب توصيف کرده است ، او نشان داد مولکولهاي آلي اجزاي اصلي سازنده حيات هستند ، و موادي نظير اسيدهاي امينه سازنده پروتئينها منشاء اصلي حيات در زمين بوده اند. بي شک در تاريخ زمين ، زماني اختصاص به شکل گيري همين مواد آلي داشته. نتايج مطالعات آزمايشگاهي حاکي از اين است که از اتحاد اسيد هاي آمينه با يکديگر پلي پتيدها و ماکرو مولکولهايي شبيه پروتئين شکل گرفتند. توليد پروتئين از اهميت فراواني برخوردار بود چرا که بعضي از پروتئينها به همراه بعضي فلزات توانستند فعل و انفعالات شيميايي را سرعت بخشند زيرا داراي خاصيت کاتاليزوري بودند. امروزه مي دانيم که يکي از مهمترين خصوصيات آنزيم ها خاصيت کاتاليزوري آن ها است و اين يکي از بارزترين نشانه هاي موجودات زنده است . مواد پيچيده از متحد شدن ( پورين ها و پايريميدينها ) به همراه قند و فسفات به دست آمدند اين مواد که ( نوکلئوتيد ها ) نام گرفته اند توانستند با يکديگر مولکولهاي درازي به شکل زنجير را تشکيل دهند. در پي اين فرآيندها اسيدهاي نوکلئيک ، اسيدهاي نوکلئيک بيشتر و پروتئينهاي خاصي را ايجاد کردند. حيات در واقع از ابتداي همين مرحله آغاز شده است ! شکل اوليه زندگي محتملا مجموعه اي از اسيدهاي نوکلئيک و پروتئين بوده است که گمان مي رود گرداگرد آن را لايه اي از پروتئين فراگرفته بود که شباهت زيادي به ويروس داشت. به احتمال زياد اين ويروس اوليه [1] اجزاي اصلي خود را از مواد آلي موجود در اقيانوس ها يا مناطق پر آب تامين مي کرده که در واقع شباهت بسيار زيادي به پروکاريوت اوليه داشته. سلول کوچکترين ساختار مولکولي است که از مجموعه بسياري مواد آلي شکل گرفته و پيکر تمامي جانداران از آن ساخته شده است. ساختار کوچک سلول خلاصه ترين ساختار در واقع زنده است زيرا تمامي رويدادهايي که در سلول رخ مي دهد در انتها مجموعه اي را مي سازد که از رويدادهاي شيميايي سلول حادث شده است و اين کنش و واکنش و سوخت و ساز و فعاليت سلول است که جاندار را زنده نگاه مي دارد. سلولها به دودسته تقسيم مي شوند ايوکاريوت ها و پروکاريوت ها. ايوکاريوت ها ساختماني پيچيده دارند و به سلولهاي گياهان ، حيوانات و پروتوزواها ، قارچها ، و جلبکها اطلاق مي شوند که داراي هسته اي مشخص و کامل هستند. پروکاريوت ها ساختماني ساده دارند و به باکتري ها اطلاق مي شوند که فاقد غشاء اند. بر اساس مطالعات انجام شده و نتايج به دست آمده در کل نخستين آثار موجودات زنده به کمتر از 4 بيليون سال پيش چيزي حدود 500 تا 700 ميليون سال پس از شکل گيري زمين باز مي گردد. در ابتدا پروکاريوت هاي بي هوازي تشکيل شدند و پس از آن به ايوکاريوت هاي فتوسنتزي بي هوازي انشعاب يافتند طي فرآيندهايي ايوکاريوت هاي بي هوازي به هوازي غير فتوسنتزي تبديل شدند و پس از آن به جلبک ها قارچها ، گياهان و جانوران انشعاب يافتند.در ابتدا پروکاريوت ها که آرشي باکتريها تا ايوباکتريهاي هوازي را شامل مي شوند بر زمين مي زيستند. نحوه تکامل پروکاريوت ها به ايوکاريوتهاي فتوسنتزي هوازي بسيار هائز اهميت است زيرا بر اساس نوع شکل گيري ايوکاريوت ها که داراي قسمتهاي مختلفي در ياخته چون ميتوکندري و کلروپلاست است تصور بر اين است که ايوکاريوت ها از همزيستي گونه هاي مياني پروکاريوتي يا بين ايوکاريوت هاي اوليه و پروکاريوت ها به وجود آمده اند. توجيه اين فرض بر پايه اين قضيه استوار است که يک ياخته ميکروبي که داراي خاصيت فتوسنتزي بوده مي توانسته درون ياخته اي که فاقد اين قسمت است وارد شود و سيستمي جديد به وجود آورد که در حضور نور خورشيد قادر به تامين انرژي از طريق تنفس يا تخمير باشد. با استناد به فسيلهاي يافت شده نخستين گونه که استرماتوليت[2] نام گرفته در حدود 5/3 بيليون سال پيش شکل گرفت ،گونه توده مانندي که از تعداد بسياري دانه ها ي معدني تجمع يافته ميکرو اورگانيزمها به وجود آمد، ميکرو ارگانيزم هايي که درشکل گيري اين گونه دخالت داشتند سيانوباکتري هايي چون جلبک فيروزه اي رنگ فتو اتوتروفيک بودند که از راه فتوسنتز يا از طريق مواد اطراف زندگي مي کردند که اکنون ميتوان در سواحل استراليا مدرن گونه اي از آنها را يافت. سن اين گونة نخستين از روي فسيلهاي کشف شده به دست آمده است. احتمالا زندگي خود را بايد مديون استراماتوليتها اين مجموعه اي از باکتريها باشيم. در حدود 4/1 بيليون سال پيش سلولهاي يوکاريوت شکل گرفتند که مجموعه اي از تک سلولي ها بودند (پيش از اين دوره يعني يک بيليون سال پس از شکل گيري زمين ، تنها گونه به شکل تک سلولي يافت مي شد). در اثر پيشرفت و رشد اين ساختارها به همين منوال در طي ميليون ها سال سلولهاي بزرگتري که ده ها برابر بزرگتر از گونه هاي پيشين بودند به وجود آمدند، سلولهاي پيشرفته تري با هسته اي شامل دي ان آ که اطلاعات را از نسلي به نسلي ديگر منتقل مي کند. در اثر فتوستز گونه هاي گياهي بود که مقدار در اتمسفر زياد شد و موجب پديد آمدن لايه حفاظتي اوزون شد، اثر گلخانه اي نيز شرايط مساعد دمايي را فراهم کرد و دماي شب به ميزان قابل توجهي بالا رفت و جانداران پر ياخته اي به وجود آمدند. اين حادثه که از اهميت فراواني برخوردار است انفجار کامبريان نام گرفته (پايان دوره پروتروزوئيک - آغاز دوره فانروزوئيک) که منجر به پديد آمدن گونه هاي پيشرفته تري از حيات شد. تنوعي از موجودات زنده بر روي زمين پديد آمد بيش از آن كه تصور مي شود .پيش از پرداختن به چگونگي پيدايش گونه هاي متفاوت و برسي طبقه و رده بندي اين گونه هاي جاندار براستي ضرورت ايجاب مي كند مقوله مهم جهش مورد برسي قرار گيرد. جهش[3]
در سال 1953 واتسون و کريک با ارائه مدل مارپيچي دو رشته اي نشان دادند که اطلاعات ژنتيکي به وسيله اين رشته طويل که از واحد هاي کوچک نوکلئوتيدي تشکيل شده اند نگهداري ميشوند. در داخل سلول اين پيچيده ترين مولکولهاي آلي و بسيار مهم در هسته آن کروماتين يا DNA يا دزوکسي ريبو نوکلئيک اسيد و RNA ريبو نوکلئيک اسيد وجود دارند که نقش اساسي در کنترل توليد پروتئين و انتقال اطلاعات ژنتيکي يا به عبارتي (وراثت) از نسلي به نسل بعد را ايفا مي کنند. دي ان آ انسان بسيار بزرگ مي باشد به طوري که اگر بتوانيم آن را از هسته خارج و باز کنيم طولش به 2 متر خواهد رسيد. ريبو نوکلئيک اسيد يا آر ان آ شباهت بسياري به دي ان آ دارد و قدري از آن کوچکتر است. وظيفه آن اين است که اطلاعات جمع آوري شده توسط دي ان آ را به بيرون از هسته منتقل کند.تکامل انسان از گونه هاي ابتدايي به گونه هاي پيشرفته را بايد در درون اين سيستم يعني هسته جستجو کرد. دي ان آ پلي مري است که در آن واحد تکراري از مولکول تغيير شکل يافته قند ريبوز به شکل فورانوز به چشم مي خورد. تغيير شکل ريبوز يعني حذف اتم اکسيژن متصل شده به کربن 2 ، منجر به ساخته شدن مولکول داکسي ريبوز مي شود يا همان واحد تکراري منومر، مولکول داکسي ريبوز. در اين ميان بازهايي از نوع امينو ها که باز ازته نام دارند با پيوند کوالانسي متصل مي شوند که تعداد آنها 5 عدد است:چهار نوع آن در دي ان آ عبارتند از سيتوزين (C) ، تيمين (T)، آدنين (A)، و گوانين (G) که به کربن شماره 1 داکسي ريبوز نوکلئيک اسيد پيوند خورده اند. در، آر ان آ نيز بازهاي اوراسيل (U)،آدنين (A)، گوانين (G) و سيتوزين (C) به مولکول ريبونوکلئيک اسيد متصل هستند. پيوند مهمي که ميان دو رشته برقرار است پيوند هيدروژني است که ساختار نردباني را به وجود مي آورد.در تقسيم سلولي( ميتوز ) اين رشته کروماتين است که فشرده مي شود و به شکل مشخصي به نام کروموزوم تبديل مي گردد. هريک از سلولهاي بدن انسان داراي 46 کروموزوم است و شناسه هر موجود زنده اي تعداد کروموزمهاي درون هسته آن است.
هر کروموزوم از 2 کروماتيد ساخته شده است که در جايي به نام سانترومر به هم متصل هستند. رشد يک موجود زنده از تقسيم پياپي سلولي يا ميتوز حاصل ميشود. در اين جا است که هر کروموزوم همانند سازي ميشود و کروموزموم ها دوبرابر مي شوند. تقسيم ديگري که تقسيم کاهشي ( ميوز ) نام دارد تعداد کروموزوها را نصف ميکند، اين تقسيم براي اندامهاي جنسي و ايجاد سلولهاي جنسي که تعداد کروموزوم هاي آن نصف تعداد کروموزومهاي ديگر است مناسب است. اندازه يک ژن چيزي حدود 300 آنگستروم است ! بايد بيشتر بينديشيم که دسته اي از اين ژن هاي بسيار کوچک اند که آدرس دهي شده اند و اين ژن هاي آدرس دهي شده هستند که شناسنامه هر قسمت از سيستم هوشمند را به دست گرفته اند! يا به تعبيري الگويي براي همانند سازي موجود زنده هستند. دي ان آ از نسلي به نسل ديگر منتقل مي شود. تغيير ساختار دي ان آ است که در طول تاريخ منجر به بهينه سازي اطلاعات مي شود و يا بالعکس به دلايل خاص و شايد نادر هماهنگي و استحکام را از ميان مي برد که عواقب آن عدم کارآيي اندام ها و يا مرگ خواهد بود. جهش است که ريخت موجود زنده را در طول تاريخ دگرگون مي کند! براي روشن شدن داستان براستي پيچيده اي که دوريس دانشمند هلندي آن را جهش يا موتاسيون ناميد بايد بطور جدي ساختار شيميايي ژن ها مورد برسي قرار گيرند و با توجه به دانش به دست آمده در ژنتيک مي توان گفت که جهش ها تنها به علت پرش هاي کوانتومي توجيح پذيرند. در فيزيک کوانتومي انتقال از يک وضعيت به وضعيت ديگر به مانند پاندول ساعت يا آونگي که در نوسان است ،پرش کوانتومي[4] ناميده مي شود . جهش ها بدون هيچ رونوشت يا دستوري به وقوع مي پيوندند وچيزي که بتوان آن را يک حالت از پيش تعيين شده ناميد وجود ندارد زيرا در فيزيک کوانتومي با ذراتي که آينده شان به درستي معلوم نيست روبه رو هستيم وتنها آمار است که مقاديري ( تقريبي ) به دست مي دهند. مندل معتقد بود که عناصر وراثتي در طي نسلها ثابت بوده و تغييري در آن حاصل نمي شود اما دوريس با برسي به اين نتيجه رسيد که نه تنها تغييرات کوچکي در ماده ژنتيکي مي تواند رخ دهد بلکه مي تواند ساختار زنتيکي موجود زنده را دست خوش تغييرات چشمگيري کند که منجر به دگرگوني موجود زنده خواهد شد. اغلب جهش ها در نتيجه تغيير در يک جفت باز و جايگزيني جفت باز بوسيله جفت باز ديگر ، و يا با دوبرابر شدن يا حذف شدن جفت آنها به وجود مي آيند(نکته اي که بايد به آن اشاره کرد اين است که هر تغييري در ژن موجب تغيير در رمز نحواهد بود) به اين گونه موتاسيون ها يا جهش ها، موتاسيون هاي نقطه اي گفته مي شود. سه ويژگي مهم جهش عبارتند از : أ - ايجاد تغيرات دائمي در گونه ، نعداد يا ترکيب ماده نوکلئو تيدي. ب - ايجاد تغييراتي که وقوع آنها بر اساس اطلاعات ماده ژنتيکي برنامه ريزي نشده باشند. ت - وقوع تغييرات غير عادي و نادر. علل بسياري موجب جهش مي شوند که به ترتيب مي توان عوامل شيميايي (که در اينجا به اختصار مي توان به گاز خردل اشاره کرد) و فيزيکي را نام برد. عوامل فيزيکي عبارت تند از: امواج الکترومغناطيسي بين طول موج هاي 01/0 تا 10 Aآنگستروم پرتوهايي چون X و گاما ، پرتوهاي و نوترونها ، شوکهاي حرارتي ، برودتي و بي وزني که موجب تغيرات در ماده ژنتيکي مي شوند. از اين دست پرتوها به دو دسته با شدت هاي متفاوت به پرتوهاي يونساز و غير يونساز تفکيک مي شوند. تقريبا تمام پرتوهاي نام برده منهاي پرتوي UV ماوراء بنفش پرتوهايي يونساز هستند که موجب عمل يونيزاسيون در ماده ژنتيکي مي شوند. هر آنچه قرار است روي دهد در واقع در همين رشته نردبان بلند و مارپيچي رخ خواهد داد. هر چه ( دز ) پرتوهاي يونساز بالاتر باشد درصد جهش ها يا ظهور نا هنجاري ها در آن محدوده ( نه نقطه مورد نظر ) بيشتر خواهند بود. توضيح اين مسئله ساده است : تصور کنيد سيلي از ذرات بسيار پرانرژي چون پروتونها در اثر واپاشي اورانيوم در يک انفجار اتمي به سمت شما روانه شود ! پيش بيني اين که چه جهشي رخ خواهد داد ممکن نيست چون نمي توان تعيين کرد که کدام الکترون از مدار خارج خواهد شد. همانطور که اشاره شد هرچه دز بيشتر باشد درصد جهش بالاتر خواهد بود اين موضوع به تاثير بيولوژيکي نسبي معروف است. تاثير بيولوژيکي نسبي در پرتوهاي ايکس به مراتب کمتر از نوترونهاي سريع يا در پرتوهاي گاما است. تاثير بيولوژيکي تابعي از انتقال خطي انرژي پخش شده در واحد طول است. براي جدا ساختن يک الکترون در مدار بيروني اتم کمترين انرژي لازم برابر است با ارگ يا کالري . در شرايط استاندارد براي تعيين مقدار يونها در اثر تابش واحدي به نام رونتگن ( R )در محاسبه به کار مي آيد و آن واحد جفت يون در هر سانتي متر مکعب هواي خشک در دماي صفر درجه و فشار 76 ميلي متر جيوه است. واحد ديگري نيز وجود دارد که کل تابش جذب شده در بافت موجود زنده را اندازه گيري مي کند که راد ( rad ) ناميده مي شود. در تصوير الف با تابش UV ماوراء بنفش به دي ان آ ، باز T و باز C به هم متصل مي شوند و همانند تصوير ب به اصطلاح تشکيل باز دايمري مي دهند که اغلب از نوع تيمين دايمري هستند.اين خود يک تغيير اساسي در الگو محسوب مي شود. دايمر ها باعث ايجاد برآمدگي در رشته دي ان آ و موجب از هم پاشيدن پيونده هاي بين مولکولهاي تيمين در دايمر و آدنين هاي مکمل و در نهايت موجب اختلال در همانند سازي مي شوند. در اين جا است که جهش روي مي دهد و تاثير آن اگر ويران کننده باشد باعث مرگ موجود زنده خواهد شد واگر نه در طي سالها با تغيير خاصي که در مولکول وراثتي ايجاد شده است و آدرس ها دگرگون شده است ريخت موجود زنده دگرگون خواهد شد. تصور کنيد ميليون ها سال پيش فوران گامايي در نزديکي خورشيد موجب چنين تغييراتي در ساختار مولکولي موجودات زنده شده باشد .
