תורת האבולוציה הביולוגית: מהי ומה היא מסבירה

האדם הוא יצור סקרן שלאורך כל ההיסטוריה הטיל ספק בכל מה שמקיף אותו והגה את הרעיונות המגוונים ביותר כדי להסביר זאת.

אין זה מפתיע שאבות אבותינו תהו גם לגבי בעלי החיים והצמחים שראו מסביב: האם הם תמיד היו כאלה או שהשתנו עם הזמן? ואם היו הבדלים, מהם המנגנונים ששימשו לביצוע שינויים אלה?

אלה האלמונים העיקריים שניסו לפתור באמצעות מה שאנחנו מכירים כיום כתיאוריה של האבולוציה הביולוגית, שנמצאת בבסיס הביולוגיה ו מתקשר עם הרבה מתחומי הפסיכולוגיה, כאשר מדברים על מקורן של נטיות מולדות מסוימות שיכולות להשפיע על התנהגותנו ועל דרך העבודה שלנו. לַחשׁוֹב. בואו נראה ממה זה מורכב.

• מאמר קשור: "10 ענפי הביולוגיה: יעדיהם ומאפייניהם"

התפתחות תיאוריה בסיסית בביולוגיה

תורת האבולוציה הביולוגית היא קבוצה של הסברים מפותחים מדעית כיצד עובדת המכונה אבולוציה ביולוגית עובדת. כלומר, אבולוציה ביולוגית היא תהליך שנצפה במציאות (אפילו בהקשרים ניסיוני), ותורת האבולוציה היא מכלול של "חידות" כדי להבין זאת תופעת טבע.

צריך לזכור שתאוריה מדעית היא הסטטוס הערכי הגבוה ביותר שמערכת חוקים והשערות מדעיות יכולה לאמץ. קשורים זה בזה כאשר הם נבדקו בהצלחה פעמים רבות ומה שאינו עוזר להבין אינו יכול לבוא לידי ביטוי מתמטית. המשמעות היא, בין היתר, שלמרות שתורת האבולוציה היא "רק" תיאוריה, להפריך אותה יהיה צורך ליצור תיאוריה חלופית אחרת; כיום, תיאוריה שנייה היפותטית זו אינה קיימת, ולכן היא בסיס הביולוגיה ומדעי הביו-רפואה הנוכחיים בכלל.

מצד שני, לא ניתן להפריד בין תורת האבולוציה כפי שאנו מבינים אותה כיום לבין מחקריו ותגליותיו של צ'רלס דרווין, אך היא אינה מוגבלת לאלה. כיום הקהילה המדעית חורגת מהצעותיו של דרווין, אם כי החל מהן ומבלי להכחיש את מרכיביהן הבסיסיים, ושילוב ידע זה עם זה של עולם הגנטיקה כתחום מחקר. אך כדי להבין טוב יותר כיצד נראית תיאוריה זו, נתחיל בהתחלה: ראשיתה ותקדימיה.

עד המאה ה -19, הרעיון השולט ביחס למקורם של המינים היה הבריאתנות. על פי דוקטרינה זו, ישות כל-יכולה יצרה כל אחת מהיצורים החיים הקיימים, ואלה לא השתנו עם הזמן. אמונות מסוג זה עוקבות אחר מקורן ביוון העתיקה, ולמרות שמעולם לא הפכו להיות הגמוניות באירופה, הן הטביעו את חותמן בחשיבה של כמה תיאורטיקנים ואנשי רוח.

אך עם תקופת ההשכלה החלו להתגלות באירופה תיאוריות מורכבות יותר וקרובות יותר למציאות. המדהים ביותר בתחילת המאה ה -19 היה זה שהציע ז'אן בפטיסט למארק; חוקר טבע צרפתי זה הציע שלכל המינים יהיה רצון לשנות את היכולת להעביר אותם לצאצאיהם. שינויים שנרכשו באמצעות פעולותיהם, מנגנון העברה אופייני המכונה ירושת אופי נרכש.

כמובן, יש לציין כי רעיונותיו של למארק לא התבססו על ירושת התכונות הקיימות באבות הקדומים וכי הם התפתחו מאינטראקציה שלהם עם העולם; זה היה יותר קונקרטי מזה. על פי תיאוריה זו, המאפיינים הנרכשים הם במיוחד אלה הנובעים מהמעשים מבוצע באופן יזום: למשל, ניסיון לעבור מדיאטה מבוססת מכרסמים לתזונה המבוססת על מַזַל דָגִים.

למארק, באופוזיציה לבריאת הבריאות, הגן על רעיון התפתחותם של מינים, אך קיבל כי מינים שנוצרו באופן ספונטני ואין להם מקור משותף. כלומר, התיאוריה שלו דיברה רק על המנגנון שבאמצעותו יצורים חיים משתנים לאורך זמן, ולא על האופן שבו הם מופיעים לראשונה. לא אמשיך עוד מכיוון שיש לך מאמר שלם מאוד על למרקיזם: "התיאוריה של למארק והתפתחות המינים".

צ'ארלס דרווין ותורת האבולוציה הביולוגית

צעד גדול ננקט בהודאת רעיון האבולוציה הביולוגית באמצעות מנגנונים טבעיים לחלוטין, אך התיאוריה של למארק הייתה בקעים רבים. רק בשנת 1895 חוקר הטבע הבריטי צ'ארלס דארווין פרסם את הספר מוצא המינים, בו הציע תיאוריית אבולוציה חדשה (שתיקרא דרוויניזם). לאט לאט, תיאוריה זו תתעצב בכתביו הבאים, ונראה שהוא מסביר את התפתחות ביולוגית באמצעות מנגנון טבעי: סלקציה טבעית בשילוב סלקציה מִינִי. ואז נראה ממה הם מורכבים.

יחד עם עמית הטבע הטבעי הבריטי אלפרד ראסל וואלאס, (שערך מחקר מוזר ו הגיע למסקנות כמעט זהות מבלי שדיבר איתו מילה), דרווין העלה רעיונות חדשים לטובת אבולוציה; כמובן, בזהירות רבה, כי ההשלכות של עבודתו מציבות את הקמתו של הכנסייה, שתמיד ייחסה להתערבות ישירה של אלוהים את קיומם של כל צורות ה לכל החיים.

ברירה טבעית

לדברי דארווין, כל המינים מגיעים ממקור משותף, שממנו הם גוונו בזכותם, בין השאר לבחירה טבעית. ניתן לסכם את המנגנון האבולוציוני הזה בכך שהמינים מותאמים טוב יותר לסביבה בה הם נמצאים, מתרבים יותר הצלחה ויש להם צאצאים שיש להם סיכוי טוב יותר להתרבות בהצלחה ולהפנות את מקומם לחדשים דורות. חוקר הטבע האנגלי קיבל גם את רעיון ההכחדה, שהיה הצד השני של המטבע: מינים פחות מותאמים לסביבה נטו להתרבות פחות ופחות, במקרים רבים הגיעו לְהֵעָלֵם.

כך, מלכתחילה הופיעו במקום זירת אוכלוסיות של יצורים חיים בעלי מאפיינים שונים, והסביבה הפעילה עליהן לחץ. שגרם לחלק מהם להצלחה רבה יותר מאשר אחרים, מה שגרם להתפשטות המאפיינים שלהם ולהעלמתם אַחֵר

מה שאפיין את התהליך הזה היה אופיו הטבעי, שאיננו מודע להשפעה של ישות על טבעית. לכוון אותו; זה קרה באופן אוטומטי, באותו אופן שכדור שלג הולך וגדל בגלל השפעת כוח הכבידה המופעל על צלע ההר.

בחירה מינית

עוד אחד מהמנגנונים האבולוציוניים שתיאוריית האבולוציה של דרווין מתארת ​​הוא הברירה המינית, המורכבת ממכלול הנטיות דפוסים טבעיים והתנהגותיים שהופכים אנשים מסוימים לנחשקים יותר לצאצאים אצלם, ואחרים פחות רצויים להביא צאצאים איתם. אותו הדבר.

א) כן, הברירה המינית משחקת משחק כפול. מצד אחד, משלימה אותה הברירה הטבעית, מכיוון שהיא מספקת אלמנטים המסבירים מדוע אנשים מסוימים זוכים להצלחה רבה יותר מאשר אחרים; אך מצד שני זה עובד נגדו, מכיוון שישנן תכונות שיכולות להיות מועילות מנקודת המבט של הברירה המינית, אך מועילות מנקודת מבט של הברירה המינית (כלומר, תוצאה של האינטראקציה עם הסביבה, למעט בני זוג אפשריים שֶׁל הַרְבִיָה).

דוגמה לזו האחרונה היא הזנב הארוך של הטווס: הוא מקל על מציאת בן זוג, אך קשה יותר להישאר מחוץ להישג ידם של טורפים.

ניאו-דרוויניזם

למרות הסרת האלוהות בבריאה והסבר על מנגנון בסיסי לפיו מינים משתנים ומתגוונים לאורך זמן דרווין לא היה מודע למונח המוכר לנו כיום כמשתנות גנטית והוא לא היה מודע לקיומו של גנים. במילים אחרות, הוא לא ידע כיצד מופיעה שונות המאפיינים שעליהם פועל לחץ הברירה הטבעית. מסיבה זו, הוא מעולם לא דחה לחלוטין את רעיון הירושה של דמויות נרכשות שהוצע על ידי למארק.

שלא כמו דרווין, וואלאס מעולם לא קיבל את הרעיון הזה, וממחלוקת זו הופיעה תיאוריה אבולוציונית חדשה בשם ניאו-דרוויניזם., מונע על ידי חוקר הטבע ג'ורג 'ג'ון רומנס, שבנוסף לדחיית רעיונותיהם של למרקקים בשלמותם, האמין כי המנגנון האבולוציוני היחיד הוא הברירה הטבעית, דבר שדארווין מעולם לא שמר עליו. רק בתחילת המאה העשרים התקבלו חוקי מנדל, שהראו כי מוטציות ב- DNA הן אדפטיביות, כלומר הראשונה עוברת מוטציה ואז נבחן האם האדם בו התרחש מותאם טוב יותר לסביבה או לא, תוך שבירת רעיון ירושת הדמויות נרכש.

עם הנחת יסוד זו, הגנטיקאים פישר, הלדאן ורייט נתנו טוויסט חדש לדרוויניזם. הם שילבו את תיאוריית התפתחות המינים באמצעות הברירה הטבעית והירושה הגנטית שהציעו גרגור מנדל, כולם עם בסיס מתמטי. וזו הולדת התיאוריה המקובלת ביותר כיום על ידי הקהילה המדעית, המכונה התיאוריה הסינתטית. האם מציע כי האבולוציה היא שינוי הדרגתי ומתמשך פחות או יותר המוסבר באמצעות שונות גנטית ומבחר טבעי.

ההשפעה החברתית של תורת האבולוציה

הבעיה הגדולה ביותר שהייתה לדארווין הייתה לוותר על דמות יד האל בתורתו לגבי מה יכול להיות המנגנון המסביר את המגוון הביולוגי, דבר בלתי נסלח בתקופות שהדת והבריאתנות היו הגמוני.

למרות זאת, מורשתו התיאורטית של צ'רלס דרווין הייתה חזקה, ובמהלך השנים הופעתם של מאובנים חדשים נתנה תמיכה אמפירית טובה בתיאוריה שלו.... שלא גרם לתרומתו למדע להיראות בעיניים טובות יותר ממקרים דתיים. גם כיום סביבות המקושרות קשר הדוק למסורת ולדת מכחישות את תורת האבולוציה, או אחרת הם רואים את זה "פשוט תיאוריה", ומרמזים כי הבריאתנות נהנית מאותם המלצות מדענים. שזו טעות.

האבולוציה היא עובדה

למרות שאנחנו מדברים כתורת האבולוציה, למעשה מדובר בעובדה, וישנן עדויות שאינן מפקפקות בקיומה. מה שנידון הוא איך צריכה להיות התיאוריה המדעית המסבירה את התפתחות המינים שיש עדויות עליהם, תהליך זה עצמו אינו מוטל בספק.

להלן ניתן למצוא כמה מההוכחות המוכיחות את קיומה של התפתחות ביולוגית.

1. שיא מאובנים

פליאונטולוגיה, הדיסציפלינה החוקרת מאובנים, הראתה שלוקח זמן רב להשלים תופעות גיאולוגיות, כגון מאובנים. מאובנים רבים שונים מאוד ממינים עכשוויים, אך יחד עם זאת, יש להם דמיון מסוים. זה נשמע מוזר אבל עם דוגמה זה יהיה קל יותר להבין.

ה גליפטודון זה היה יונק פלייסטוקן הנושא דמיון מדהים לארמדיל הנוכחי אך בגרסת ענק: זהו זכר לעץ האבולוציוני המוביל לארמדילים הנוכחיים. אותם מאובנים הם גם הוכחה להכחדה, מכיוון שהם מראים שבעבר היו אורגניזמים שהיום כבר לא בינינו. הדוגמה האיקונית ביותר היא דינוזאורים.

2. שרידים ועיצובים לא מושלמים

יש יצורים חיים שיש להם עיצובים שאנו יכולים לומר שהם לא מושלמים. לדוגמא, לפינגווינים ויענים יש כנפיים ועצמות חלולות, אך הם אינם יכולים לעוף. אותו דבר קורה עם הלוויתן והנחש, שיש להם אגן ועצם הירך, אך אינם הולכים. איברים אלה ידועים בשם שרידים, איברים שהיו שימושיים לאב קדמון אך כעת אין להם שום שימוש..

זו הוכחה נוספת לאבולוציה, בנוסף, מגלה שתהליך זה הוא אופורטוניסטי, מכיוון שהוא מנצל את מה שיש לו כדי לארגן אורגניזם חדש. מיני החיים אינם תוצאה של תכנון מושכל ומתוכנן היטב, אלא מבוססים על "באנגלים" פונקציונליים המשתלמים (או לא) לאורך הדורות.

3. הומולוגיות ואנלוגיות

כאשר משווים את האנטומיה בין אורגניזמים שונים, אנו יכולים למצוא מקרים ששוב הם הוכחה להתפתחות. חלקן מורכבות מהומולוגיות, בהן שניים או יותר מינים מציגים מבנה דומה בחלקם את חלקי האנטומיה שלהם, אך הם אמורים לבצע פונקציות שונות, מה שמוסבר מכיוון שהן באות מאותו דבר קוֹדֵם. דוגמה לכך היא הקצוות של הטטרפודים, מכיוון שלכולם יש סידור מבני דומה למרות שלגפיים שלהם יש פונקציות שונות (הליכה, טיסה, שחייה, קפיצה, וכו.).

המקרה הנוסף הוא אנלוגיות, איברים ממינים שונים שאין להם אותה אנטומיה אך חולקים פונקציה. דוגמה מובהקת הם כנפיים של ציפורים, חרקים ויונקים מעופפים. הם פותחו בדרכים שונות כדי להגיע לאותה פונקציה, זו של טיסה.

4. רצף DNA

לבסוף, הקוד הגנטי, למעט כמה יוצאים מן הכלל, הוא אוניברסלי, כלומר כל אורגניזם משתמש בו. אם לא, לא היה זה אפשרי עבור חיידקי E.coli יכול לייצר אינסולין אנושי על ידי החדרת הגן (שמקורו אנושי) האחראי ליצירת חומר זה, כפי שאנו עושים כיום. יתר על כן, GMO הם עדות נוספת לכך שהחומר הגנטי של כל צורות החיים הוא בעל אותו אופי. עדויות אחרות לכך שלכל המינים מקור משותף והוכחת התפתחות.

מנגנונים אבולוציוניים

למרות שדנו בבחירה הטבעית כמנגנון שהאבולוציה משתמשת בו כדי להתקדם, היא לא היחידה שידועה. כאן נראה את סוגי הבחירה השונים המשפיעים על האבולוציה.

1. ברירה טבעית ומינית

בתורת האבולוציה הביולוגית שנולדה עם דארווין, מקורו של חוקר טבע זה ברעיון הברירה הטבעית מתצפיותיו ב מסע הביגל במהלך מסעו באיי גלאפגוס. בהם הוא נדהם מהעובדה שלכל אי היה מינים של חוחית משלו, אך לכולם היה דמיון בינם לבין אלה שנמצאו ביבשת השכנה, דרום אמריקה.

המסקנה אליה הגיע היא שחוחי האי הגיעו במקור מהיבשת, וכשהגיעו לכל אי סבל מ"קרינה אדפטיבית ", במקרה זה על ידי מזון, וכך נוצר מגוון וריאציות החל מאותה קבוצה של אבות; לכן, לציפורים אלה יש מקור שונה מאוד זו מזו, לאחר שהותאמו למערכת האקולוגית של כל אי בנפרד.

כיום אנו יכולים להבהיר טוב יותר כיצד עובדת הברירה הטבעית. הסביבה אינה יציבה ומשתנה עם הזמן. מינים עוברים מוטציות בגנום באופן אקראי, ואלה גורמים להם לשנות את מאפייניהם. שינוי זה יכול להעדיף את הישרדותם או להיפך, להקשות על החיים ולגרום להם למות ללא ילדים.

2. מבחר מלאכותי

זה לא כראוי מנגנון אבולוציוני, אבל זה מגוון של הברירה הטבעית. זה נאמר מלאכותי, מכיוון שהאדם הוא שמכוון את האבולוציה למען האינטרסים שלו. אנו מדברים על פרקטיקה שהתרחשה בחקלאות ובעלי חיים במשך אלפי שנים, על בחירה וחציית צמחים ובעלי חיים כדי להשיג פרודוקטיביות וביצועים גדולים יותר. זה חל גם על חיות בית, כמו כלבים, שם חיפשו מאפיינים אחרים, כמו יותר כוח או יותר יופי.

3. סחף גנטי

לפני שנדבר על מנגנון זה, עלינו להכיר את מושג האלל. אלל מורכב מכל הצורות המוטציות של גן מסוים. לדוגמא, הגנים השונים לצבע העיניים אצל האדם. סחף גנטי מוגדר כשינוי אקראי בתדירות האללית מדור לדור, כלומר הסביבה אינה פועלת. השפעה זו מוערכת בצורה הטובה ביותר כאשר האוכלוסייה קטנה, כמו במקרה של גידול., שם מופחתת השונות הגנטית.

מנגנון זה יכול למחוק או להגדיר מאפיינים באופן אקראי, ללא צורך בסביבה לפעול על פי בחירתם. ולכן, באוכלוסיות קטנות, קל יותר לאיבוד או לאיבוד במקרה.

• אתה עשוי להתעניין ב: "סחף גנטי: מהי וכיצד היא משפיעה על האבולוציה הביולוגית?"

מחלוקת הקשורה לאבולוציה

כפי שראינו, תיאוריית האבולוציה המקובלת ביותר כיום היא התיאוריה הסינתטית (המכונה גם סינתזה מודרנית) ישנן חלופות שנוגדות את זה מכיוון שנחשב שהוא מכיל ליקויים או מושגים מסוימים שאינם מוסברים או שאינם כלול.

1. נייטרליות

עד לאחרונה חשבו שרק קיימות מוטציות מזיקות (סלקציה שלילית) ומוטציות מועילות (סלקציה חיובית). אך הביולוג היפני מוטו קימורה אישר כי ברמה המולקולרית יש הרבה מוטציות שאינן ניטרליות, שאינן לא נתון לבחירה כלשהי ושהדינמיקה שלה תלויה בקצב המוטציה ובסחף הגנטי שמבטל אותם, ויוצר a איזון.

מרעיון זה נולד רעיון מנוגד לרעיון שהציעה התיאוריה הסינתטית, היכן מוטציות מועילות שכיחות. רעיון זה הוא ניטרליות. ענף זה מציע כי מוטציות ניטרליות שכיחות, והמועילות הן המיעוט.

2. ניאולמרקיזם

ניאו-למרקיזם הוא החלק מהקהילה המדעית שעדיין טוען כי לא ניתן לשלול את התיאוריה של למארק וירושת הדמויות הנרכשות. משם נעשה ניסיון ליישב רעיון זה עם גנטיקה, וקובע כי מוטציות אינן אקראיות אלא הן תוצאה של "המאמץ" של המין להסתגל לסביבה. למרות זאת, לא ניתן להשוות את הבסיס האמפירי שלה לזה של התיאוריה הסינתטית.

הפניות ביבליוגרפיות:

• קרקרפט, י. Donoghue, M.J. (2004). הרכבת עץ החיים. אוקספורד: הוצאת אוניברסיטת אוקספורד.
• דרווין, ג. וואלאס, אלפרד ר. (1858). על נטיית המינים להרכיב זנים; ועל הנצחת הזנים והמינים באמצעי הברירה הטבעיים. כתב העת להליכים של האגודה Linnean של לונדון. זואולוגיה 3. 3 (9): עמ ' 46 - 50.
• האל, ד.ל. (1967). המטאפיזיקה של האבולוציה. כתב העת הבריטי להיסטוריה של המדע. קיימברידג ': הוצאת אוניברסיטת קיימברידג' מטעם החברה הבריטית להיסטוריה של המדע. 3 (4): 309 - 337.
• קוצ'רה, יו. קרל י. ניקלאס (2004). התיאוריה המודרנית של האבולוציה הביולוגית: סינתזה מורחבת. Naturwissenschaften, 91 (6): pp. 255 - 276.
• מאייר, ע. (1982). צמיחת המחשבה הביולוגית: גיוון, אבולוציה וירושה. קיימברידג ': הוצאת בלקנאפ של הוצאת אוניברסיטת הרווארד.