تخيّل خريطة رياح فوق سلسلة جبلية. تهب الرياح غالبًا في اتجاه انحدار المنحدرات، خاضعة لفروق الارتفاع. لكن إذا دقّقت النظر، ستجد في بعض الوديان هواءً يلتف في دوامات صغيرة تمنع الرياح من مجرد الانسياب إلى الأسفل. هكذا تمامًا يبدو حقل الطفرات في الحمض النووي البشري.
اتضح أن معظم هذا الحقل يمكن تفسيره بقاعدة بسيطة: الطفرات تتجه إلى حيث يكون تسلسل الحمض النووي أكثر استقرارًا. هذا مثل الماء الذي ينحدر إلى المنخفضات. درّب العلماء شبكة عصبية للتنبؤ بهذه "المنحدرات" فقط، واكتشفوا أنها تعيد إنتاج تكوين الجينوم وتماثل تشارغاف الشهير، حيث يكون تواتر كلمة مساويًا لتواتر صورتها المرآتية.
لكن بقي جزء صغير من الحقل لا يمكن اختزاله إلى منحدرات. هذه هي الدوامات، حيث تلتف الطفرات في دورات: على سبيل المثال، يتغير الحرف A إلى G، وG إلى T، وT يعود إلى A. مثل هذه الدورات تكسر التوازن التفصيلي، حيث تكون كل خطوة متوازنة بعكسها. الدوامات ضعيفة لكنها قابلة للتكرار: تُرى في مجموعات سكانية من أفريقيا وآسيا وأوروبا.
تُظهر خريطة رياح الطفرات أن الجينوم البشري شبه متوازن: التدفق الرئيسي يتجه إلى أسفل المنحدر، مثل الماء من الجبل. لكن في وديان CpG تبقى دوامات ضعيفة تذكّرنا بأنه حتى في المشهد الهادئ توجد تيارات لا رجعة فيها. هذه الدوامات هي آثار عمليات جزيئية يمكن قياسها واستخدامها لتحليل الطفرات في السرطان أو عند مقارنة الأنواع.
تماثل تشارغاف، الذي يعيد إنتاجه النموذج، اكتشفه إروين تشارغاف في خمسينيات القرن العشرين، وكان مفتاحًا لكشف بنية الحمض النووي من قبل واتسون وكريك.