ما هو التطور السريع في علم الأحياء؟

التطور ، من وجهة نظر معاصرة ، هو قضية تستقطب علماء الحيوان وعلماء الوراثة ومتخصصي علم الأنساب إلى رؤوسهم. من الواضح أن كوكب الأرض يمر بفترة تغير عميق ، وبالتالي معدلات التباين الوراثي و لم يعد النمط الظاهري للأنواع مقيدًا بالمعايير النظرية المفترضة تقليديًا ، على الأقل إلى حد ما. بقعة.

على سبيل المثال ، ربما لا يعرف الكثيرون أننا اليوم في خضم الانقراض الجماعي السادس (أو انقراض الأنثروبوسين). معدل الانقراض الحالي أعلى من 100 إلى 1000 مرة مما هو متوقع في البيئة الطبيعية ، وبالتالي ، فهو ليس كذلك. لقد اندهشنا عندما علمنا أن طائرًا من كل 8 طيور ، وواحد من كل 4 ثدييات وواحد من كل 3 برمائيات معرضة لخطر الانقراض. النباتات ليست بعيدة عن الركب ، حيث أن 70٪ منها معرضة للخطر.

مع هذه البيانات الأولية نريد أن نظهر حقيقة واقعة: عمليات سريعة التطور التي تستجيب للتغيرات البيئية يمكن أن تكون ضرورية لاستمرار بعض الأصناف بمرور الوقت في مثل هذا العالم المتغير وغير المستقر. إذا كنت تريد معرفة كل الأسرار الكامنة وراء هذا المفهوم الصغير المستكشف ، فاستمر في القراءة.

• مقالات لها صلة: "نظرية التطور البيولوجي: ما هي وماذا تفسر"

ما هو التطور البيولوجي؟

إن وضع أسس الآليات التطورية هو الخطوة الأولى لاستكشاف الموضوع الذي يهمنا هنا بشكل مناسب. بطريقة بسيطة ، يمكن تعريف التطور على أنه مجموعة التغييرات في السمات الجينية (المدرجة في الجينوم) والنمط الظاهري (التعبير عن الجينوم المذكور) للمجموعات البيولوجية من خلال أجيال. هناك نوعان عريضان من التطور: متشعب ومتقارب.

التطور المتباين هو التطور الذي ينقسم فيه النوع ، بمرور الوقت ، إلى نوعين مختلفين. يتم تضمين هذا النوع من العمليات التكيفية في مصطلح "الانتواع" ، حيث تكتسب الكائنات الحية لنفس السكان سمات مختلفة قبل الاختلاف التحديات ، سواء كانت ناتجة عن حواجز فيزيائية أو فسيولوجية أو صبغية (من بين العديد من التحديات الأخرى) حتى تصبح أنواعًا مختلفة لا يمكنها التكاثر مع بعضها البعض نعم.

من ناحية أخرى ، يمكن أن يظهر نوع أيضًا حيث يوجد نوع آخر ، دون الحاجة إلى فصل مجموعتين. ببساطة ، يمكن أن تصبح التغييرات الجينية لفئة معينة كافية لنا لنقول إن نوعًا ما قد تطور إلى نوع آخر.

في التطور المتقارب ، يكتسب نوعان مختلفان (أو أكثر) سمات متشابهة لأنهما تعرضا لضغوط تطورية مماثلة.. على سبيل المثال ، تمتلك أجسام الحوت والأسماك ميزات مماثلة مع الوظائف متماثل (السباحة والسابقة تحت الماء) ، لكن تاريخهم التطوري وأسلافهم بالكامل مختلف.

أخيرًا ، من الضروري ملاحظة أن أقوى آلية عند وصف تطور الأنواع هي الاختيار. طبيعي ، تلك "القوة" التي تعزز ديمومة الأصلح وتؤدي إلى اختفاء أقل قدرة على البقاء من "البركة" وراثي. ومع ذلك ، فهذه ليست العملية الوحيدة: تؤدي عمليات مثل الانجراف الجيني إلى فقدان الجينات وتنوعها في السكان ، على الرغم من أن هذه عشوائية ولا تستجيب للياقة البيولوجية للكائنات على قيد الحياة.

• قد تكون مهتمًا بـ: "تشارلز داروين: سيرة عالم الطبيعة الإنجليزي الشهير"

ماذا نعني بـ "التطور السريع"؟

إن ملاءمة التطور السريع في التعريف الحالي للتطور أمر معقد للغاية ، حيث يُفترض ذلك تحدث التغيرات الجينية في أنواع الحيوانات (ليس كثيرًا في الفيروسات والبكتيريا) ببطء ، على مدى آلاف السنين. سنين.

يستخدم مصطلح "التطور السريع" في المنشورات العلمية لوصف التغيرات في ترددات الأليل (الاختلافات الجينية) ضمن مجموعة سكانية معينة خلال بضعة أجيال. يمكن أن تنشأ هذه التغييرات داخل نفس النوع من ظهور أنماط وراثية جديدة (طفرات) ، وتدفق الجينات بين المجموعات السكانية أو الخلائط الجينية بين الأفراد و / أو الأنواع.

يفترض بعض المؤلفين أن التطور السريع يجب أن ينطوي على تغيير في المسار البيئي للسكان الذين يواجهونه ، أي ، بعبارة أخرى ، يجب ترجمتها إلى سلسلة من الملاحظات الملموسة التي توضح أن الكائن الحي قد "تنوع" ، مما يبسط اللغة عن طريق أقصى. وفي الوقت نفسه ، يجادل باحثون آخرون بأن هذا ليس بالضرورة أن يكون هو الحال: في بعض الأحيان قد يحدث تطور سريع للحفاظ على الوضع الراهن للسكان في النظام البيئي الذي يتكاثر فيه ، دون الحاجة إلى إحداث تغييرات سلوكية أو في سلسلته الغذائية ، من أجل مثال.

عرق السكان ضد الانقراض

تعتمد إمكانية التكيف المحلي من قبل السكان (وبالتالي قدرتها على التطور السريع) على عدة عوامل. من بينها نجد ما يلي:

• قوة الاختيار المحلية ، أي التغييرات والتحديات البيئية التي يجب أن يواجهها السكان المعينون.
• عدد الجينات المتغيرة داخل المجتمع الذي تم تحليله.
• حجم السكان ، لأنه كلما زاد حجمه ، زادت قدرته على التعامل مع العمليات العشوائية مثل الانجراف الجيني.

لذلك ، نحن نرى ذلك يعتمد معدل التطور المتسارع على البيئة وعلى الخصائص الجوهرية للأنواع التي تم تحليلها. على سبيل المثال ، إذا نظرنا إلى أحد الأصناف التي بالكاد تغيرت في الألف عام الماضية والتي تظهر التباين الجيني صغيرة للغاية ، نجد صعوبة في تخيل أنها يمكن أن تتراكم فجأة تغييرات وراثية ملموسة في عدد قليل أجيال.

بالإضافة إلى ذلك ، تجدر الإشارة إلى أن هناك مناطق نمو متسارع للحمض النووي (ARs) في العديد من الأنواع الحيوانية ، أي أنها تعاني من معدلات طفرة أسرع بكثير مما كان متوقعًا. قد يتخيل المرء أنه كلما زادت نسبة AR ، زاد احتمال حدوث تطور سريع ، ولكن مرة أخرى ، في هذه المرحلة لا يمكننا إلا التكهن.

عصافير داروين: مثال على كتاب

الحديث عن التطور السريع اليوم ، في كثير من الحالات ، غير صحيح ، منذ ذلك الحين حتى لو حدث في فترة زمنية أقصر من العمليات التطورية العادية ، فلا يزال الفاصل الزمني واسعًا جدًا لدراسات واحدة (أو عدة) لتغطيتها.

من ناحية أخرى ، هناك أمثلة توضح إلى حد ما الأفكار المطروحة هنا. ومن الأحداث الواضحة التي تدل على ذلك حدث إحدى عصافير داروين (التي تعيش في جزر غالاباغوس) والتي وفقًا لـ دراسة واحدة ، خفضت متوسط ​​حجم فاتورتها في 22 عامًا بسبب إدخال نوع آخر منافس.

اتضح أن العصافير ذات مناقير أكبر قد تم إدخالها في موطنها ، وبالتالي تم تهجيرها إلى العصافير ذات المنقار الكبير الأصلية من خلال كونها أكثر فاعلية في تدمير البذور الصلبة. لهذا السبب، كانت الطيور ذات المناقير الصغيرة التي استغلت مكانة معينة تزدهر بشكل متزايد (أصغر البذور) حيث لم يكن هناك منافسون. لهذا السبب ، زادت نسبة الأفراد شيئًا فشيئًا في السكان الأصليين ذوي القمم الصغيرة.

الاعتبارات النهائية

لا تصدق كل ما تراه في بعض الوسائط. إن الجدل حول وجود عملية تطورية سريعة أمر معقد للغاية ، لأنه لا يحدث في جيل أو جيلين. هناك العديد من العوامل التي يجب أخذها في الاعتبار ، وبالتالي نطرح عليك الأسئلة التالية: هل كانت الشخصية المفضلة لدى السكان موجودة بالفعل قبل "التطور السريع" المفترض؟ هل تم إصلاحها بمرور الوقت أم أنها مراقبة متقطعة؟ هل الاختلاف مهم؟

على سبيل المثال ، تجادل بعض وسائل الإعلام بأن بعض الأنواع "تعلمت" استقلاب سم الأنواع التي تم إدخالها إلى موطنها في غضون بضع سنوات. رائعة ، أليس كذلك؟ نجرؤ على القول إن هذا مستحيل عمليا. إن وجود الطفرات في مجموعة سكانية يغير تكوين مادة سامة و يفضل الأفراد الذين يقدمونه ، وآخر مختلف أن هذه الشخصية تظهر من لا شئ استجابة لضغط انتقائي معين. إذا كان التطور السريع بهذه البساطة والفعالية ، فكيف ينقرض ما يقرب من 150 نوعًا كل 24 ساعة؟

ملخص

في هذه الأسطر الأخيرة لم نحاول ، بعيدًا عن ذلك ، رفض مفهوم التطور السريع. ما هو ضروري هو منظور نقدي وتحليلي. التطور ، في جميع الحالات ، هو عملية بطيئة تتطلب تثبيت الشخصيات بمرور الوقت. لا يمكننا ببساطة معرفة ما إذا كان الاتجاه السكاني متقطعًا أم نهائيًا إلا بعد مرور سنوات عديدة. من توثيقه ، وبالتالي ، إظهار التطور السريع في الكائنات المعقدة هو صداع حقيقي. رأس.

المراجع الببليوجرافية:

• Ferris ، E. ، Abegglen ، L. م ، شيفمان ، ج. ، وجريج ، سي. (2018). يكشف التطور المتسارع في الأنواع المميزة عن العناصر المرشحة للسمات ذات الصلة سريريًا ، بما في ذلك الطفرات ومقاومة السرطان. تقارير الخلية، 22 (10) ، 2742-2755.
• مارون ، ج. L.، Vilà، M.، Bommarco، R.، Elmendorf، S.، & Beardsley، P. (2004). التطور السريع للنباتات الغازية. دراسات بيئية، 74 (2) ، 261-280.
• طومسون ، ج. لا. (1998). التطور السريع كعملية بيئية. الاتجاهات في علم البيئة والتطور ، 13 (8) ، 329-332.
• يوشيدا ، ت. ، جونز ، إل. E. ، Ellner ، S. P. ، فوسمان ، ج. F. ، & Hairston ، N. ز. (2003). التطور السريع يقود الديناميات البيئية في نظام مفترس فريسة. الطبيعة، 424 (6946) ، 303-306.