האם הטבע שלנו היא מאוד חכמה.לאורגניזם חלש ולא מותאם פשוט אין סיכוי לשרוד. האם ניתן, על פי חוקי הטבע, לאפשר לאדם חולה לתת את אותו צאצא לא בריא? כמובן שלא, אז כל האורגניזמים נאלצים להילחם על הישרדותם. המנצח במאבק הזה הוא החזק, המתמשך, המותאם והבריא ביותר. כך פועלת הברירה הטבעית. החומר לבחירה ועקרונותיו ייחשבו במאמר ביתר פירוט.
מושג הברירה הטבעית
אם נגדיר את זה, נוכל לומר זאתזהו תהליך שמוביל לעלייה במספר האנשים הכי קיימא ומותאמים. החלשים ובעלי ההסתגלות הגרועה פשוט לא יכולים להתחרות. התיאוריה הסינתטית של האבולוציה רואה בברירה הטבעית, החומר לבחירה, את הסיבה העיקרית להתפתחות כל ההסתגלות ולהיווצרות קטגוריות על-ספציפיות.
סבורים שהברירה הטבעית היא הסיבההתאמה של אורגניזמים לסביבה, אבל הוא לא האשם היחיד באבולוציה בטבע. המונח עצמו הוצג על ידי צ'ארלס דרווין, שהקדיש רבות מיצירותיו לחקר סוגיה זו.
מה שאחרי הברירה הטבעית
גנים בכל אורגניזם מסוגלים לבצע מוטציות,דבר שיכול להתרחש ממגוון סיבות. בתהליך הברירה הטבעית הם מקובעים, אבל רק כאלה שתורמים להגברת יכולת ההסתגלות של אורגניזמים לסביבה. לעתים קרובות, הברירה הטבעית נקראת מנגנון מובן מאליו, כפי שהיא נובעת מכמה גורמים:
- כל אורגניזם מסוגל לייצר הרבה יותר צאצאים ממה שהוא יכול לשרוד.
- בכל אוכלוסייה יש שונות תורשתית, זהו חומר המקור לברירה הטבעית.
- אורגניזמים הטרוגניים מבחינה גנטית נבדלים לא רק בהישרדות, אלא גם ביכולת להתרבות.
גורמים אלו תורמים ליצירת תחרותבין אורגניזמים בהישרדות ורבייה, והם בה בעת תנאי הכרחי לאבולוציה של חיות בר באמצעות ברירה טבעית. בטבע, הוא מסודר כך שאורגניזמים בעלי תכונות תורשתיות דומיננטיות מעבירים אותם לצאצאיהם, בעוד שלפרטים שאין להם עליונות כזו יש סיכוי נמוך יותר להיות מועבר.
מנגנון בחירה
על זה שבטבע עצמו יש מסוייםמנגנון הדומה לברירה מלאכותית הוצע לראשונה על ידי צ'ארלס דרווין ואלפרד וואלאס. הם היו בטוחים שהטבע לא צריך להתעמק בכל המצבים - מספיק ליצור מגוון רחב של פרטים, ביניהם החזקים ביותר ישרדו. מנגנון הבחירה יכול להיות מיוצג באופן הבא:
- מראה של אדם עם תכונות חדשות.
- אם הסימנים שימושיים, אז האורגניזם שורד ומשאיר צאצאים.
- הצאצאים יורשים תכונות שימושיות ומתחילים להעביר אותם לדורות הבאים.
אמנם גנטית מודרניתתגליות עושות את ההתאמות שלהן, המהות של התיאוריה של דרווין נשארת ללא שינוי. אולי רק השינויים מתרחשים הרבה יותר מהר, ולא חלק, כפי שהוא טען, בגלל מוטציות, שהן בעלות אופי עווית.
חומר מקור לברירה טבעית
שונות תורשתית משמשתחומר שמוביל לברירה טבעית. כל השינויים התורשתיים מופיעים כתוצאה ממוטציות. אבל עבור טרנספורמציות אבולוציוניות, רק אלו שמשפיעים על תאי נבט מעניינים, כי דרכם מועבר המידע לדור הבא.
רוב המוטציות הן רצסיביותכלומר, הם לא יכולים להתבטא מיד, מכיוון שהם מדוכאים על ידי גנים דומיננטיים. אבל הם מסוגלים להצטבר, הם לא נעלמים לשום מקום ממאגר הגנים של האוכלוסייה, למרות שהם אינם משפיעים על הכושר ואינם באים לידי ביטוי באופן פנוטיפי בשום צורה.
תהליך המוטציה ממשיך ברציפות, מספר כאלהמוטציות מצטברות כל הזמן, וברגע בהיר אחד נפגשים שני גנים רצסיביים והתכונה בהכרח באה לידי ביטוי. החומר לבחירה הוא שונות תורשתית, אך שינויים כאלה לא תמיד מביאים לעלייה בכדאיות ובכושר. לא מעט מוטציות, להיפך, מפחיתות את התכונות הללו, שכן הן מעוררות הפרעות שונות בתהליכים מטבוליים.
אבל אפשר לתת דוגמאות כאשר, כך נראה,מוטציה מזיקה מתבררת כמועילה כאשר תנאי הקיום משתנים. לזבובי הבית יש מוטציה שמובילה לירידה במהירות הדחפים העצביים. אם מתברר שהאורגניזם הוא הומוזיגוט לתכונה זו, אזי מתברר שהמוטציה היא קטלנית, אך ההטרוזיגוטים שומרים על יכולת הקיימות, למרות שהם נחותים בכושרם מאנשים בריאים. אבל כאשר אוכלוסיית הזבובים נחשפת לסוכן עצבים, ההטרוזיגוטים מנצחים פרטים נורמליים, שכן המהירות האיטית של הולכת הדחף מחלישה באופן משמעותי את השפעת הרעל על הגוף.
סוגי הברירה הטבעית
החומר הראשוני לבחירה הוא שונות תורשתית, אך היא עלולה להוביל להופעת תכונות שיכולות להשתנות בטווחים שונים. בהתאם לכך, סוגי הבחירה הם הבאים:
- מְכוּוָן. הערך הממוצע של תכונה משתנה עם הזמן. זה כולל עלייה בגודל הגוף.
- מְשַׁבֵּשׁ בְּחִירָה מכוון לבחירת אינדיקטורים קיצוניים (לדוגמה, גדולים מדי או, להיפך, קטנים).
- ייצוב מכוון נגד ביטוי של ערכים קיצוניים של התכונה.
סקס הוא גם ברירה טבעית.חומר לבחירה ברמה זו הוא כל תכונה המגבירה את הסבירות להזדווגות על ידי הגברת האטרקטיביות של הפרט למין השני. זה בא לידי ביטוי היטב אצל זכרים ממינים מסוימים (לדוגמה, קרניים ענקיות בצבאים, נוצות בהירות בציפורים).
צורות של ברירה טבעית
ניתן לסווג טפסי בחירה בדרכים שונות, אך הקריטריונים לבחירת החומר כמעט תמיד זהים:
- התועלת של תכונה זו עבור הפרט עצמו.
- ההכרח והחשיבות של תכונה להישרדות בתנאים מסוימים.
- ההשפעה החיובית של תכונה על שגשוג המין בכללותו.
חומר לבחירה מלאכותית הוא גםשונות תורשתית, אבל הקריטריונים שונים לחלוטין. כאן, כף היד ניתנת לסימנים הנחוצים לאדם, ולא לאורגניזם, שבדרך כלל הם עלולים להזיק להם. ניתן לתת דוגמה עם גזע המעמקים, הנקראים פחזניות. יש להם זפק גדול, מה שהופך אותם ליוצאי דופן ומושכים לבני אדם, אבל בטבע אנשים כאלה יהיו חסרי אונים לחלוטין ולא יעמדו בתחרות עם חבריהם. הם פשוט לא מוצאים אוכל. אז מסתבר שלבחירת החומר יש עקרונות בסיסיים שונים מאוד לבחירה טבעית ומלאכותית.
בהתאם להשפעת הבחירה על השונות של תכונה באוכלוסיה, נבדלות הצורות הבאות:
- נע.
- מייצב.
- קורע, או מפריע.
יש צורך לשקול כל בחירה בנפרד ביתר פירוט.
תכונות של בחירת נהיגה
הסיבה לבחירה זו היא תמיד שינוי.תנאים לקיומו של המין. אנשים שכתוצאה מכך יש להם תכונות החורגות מהערך הממוצע בשל העובדה שהחומר לברירה טבעית מספק שונות תורשתית, נמצאים בעמדה מועילה יותר. מדור לדור, תכונה משתנה לכיוון מסוים, וכתוצאה מכך נוצרת בדיוק כזו שעוזרת לאורגניזמים לשרוד בתנאים חדשים.
דוגמה בולטת היא התפתחות הצבע בעש ליבנה. מרגע הופעתו הוא חי על גזעי ליבנה, שצבעם לבן. בהתאם לכך, גם הכנפיים של פרפר זה לבנות.
אבל עם התפתחות התעשייה האווירה הפכהנהיה מזוהם, הרבה פיח ופיח הופיעו באוויר, שהתמקמו על גזעי עצים. כתוצאה מכך, צבעם הפך רחוק מלבן. מכל צאצאיהם של הפרפרים, המנצח היה זה שבשל מוטציות צבעו כהה יותר, שכן הבהירים היו בולטים למדי לציפורים ולעתים קרובות נאכלו על ידם. אז בהדרגה הלכה האבולוציה לכיוון של שינוי צבע הפרפרים.
ביטוי של סלקציה מייצבת
שקול לייצב את הברירה הטבעית.החומר לבחירה כאן הוא גם שונות תורשתית, אבל פעולתה כבר מכוונת נגד הופעת חריגות מהנורמה. ניתן לתת דוגמה: עבור כל האורגניזמים, נראה כי פריון מוגבר הוא רק טוב, שכן הוא מוביל לגידול בגודל האוכלוסייה. אבל בעצם זה לא. אנשים עם שיעורי פריון ממוצעים מקבלים יתרונות, מכיוון שדי קשה להאכיל צאצאים רבים.
ניתן לראות בחירה לטובת ממוצעיםעל הדוגמה של סימנים רבים. לדוגמה, עדיף שלציפורי החוף יהיו בעלות כנפיים בינוניות. אם הוא קצר מדי, בעייתי להמריא, ואם הוא ארוך מדי, הרוח תפריע לטיסה.
ייצוב הבחירה מקדם צבירהשונות באוכלוסיות. גם תנאים יציבים לקיומו של מין אינם מובילים להפסקת הברירה הטבעית והאבולוציה בכלל. סוג זה של בחירה מבטיח תפקוד יציב של אורגניזמים בתנאים החיצוניים הרגילים.
בחירה משבשת
עם צורת ברירה זו, מתגלים תנאי הקיום כמתאימים לביטויים קיצוניים של תכונה. כתוצאה מכך, מופיעות כמה צורות קיום.
ברירה משבשת מובילה להיווצרות פולימורפיזם, ואף עלולה לגרום להיווצרות מינים חדשים בטבע.
בחירה זו באה לידי ביטוי לעתים קרובות כאשר האוכלוסייהתופסת בית גידול הטרוגני. צורות שונות נאלצות להסתגל לנישות ולתנאים שונים. לדוגמה, לצמח רעשן יש שתי צורות - האחת מתחילה לפרוח ולהניב פרי באמצע הקיץ, והשנייה - לאחר ייצור חציר, כלומר באוגוסט.
התפקיד החיובי של הבחירה והשלילי
במקום זאת, זה אפילו לא תפקיד, אלא צורות של בחירה בעלות השפעות שונות.
- הברירה החיובית מובילה לעלייה במספר האורגניזמים שיש להם תכונות שימושיות להישרדות בתנאים נתונים המגדילים את ההישרדות של המין בכללותו.
- שלילי, או שזה נקרא גם ניתוקברירה מובילה להרס של אנשים עם תכונות שמפחיתות בחדות את ההישרדות והכושר. בחירה זו עוזרת להסיר אללים מזיקים מהאוכלוסייה.
אפקטי בחירה
כבר גילינו בשביל מה החומרבחירה, הנחשבת לצורותיה. אבל יש צורך להבהיר אילו השפעות מייצרת בחירה זו או אחרת. המניע מוביל להופעת עיבודים חדשים, בכך באות לידי ביטוי תוצאות פעולתו:
- מצטבר. השפעה זו מראה את הצטברות שימושיתכונות מדור לדור. זה חל לא רק על הגוף, אלא גם על איברים בודדים. למשל, עלייה במוח הקדמי, התפתחות קליפת המוח - כל זה הוא דוגמה לפעולה המצטברת של הנעת סלקציה.
- טרנספורמטיבי ההשפעה מתבטאת בעובדה שסימנים שימושיים מוגברים, ואלו שאיבדו את ערכם ההסתגלותי מחלישים את הביטוי שלהם.
אם אנחנו מדברים על ברירה באופן כללי (החומר לברירה הטבעית הוא שונות), אז אנחנו יכולים גם למנות הפצה השפעה ו תומך.
הראשון הוא שברובבתנאים נוחים, אורגניזמים נוטים יותר לשרוד ולהתרבות. כאשר תנאים אלו אינם עומדים בכל הדרישות, יש בעיות בהישרדות ובפוריות.
האפקט התומך הוא שתכונות הסתגלות לא יכולות לרדת, הן יכולות לעלות או להישאר באותה רמה.
החומר לברירה הטבעית הוא שונות תורשתית, אבל זה לא הגורם היחיד שתורם לאבולוציה של אורגניזמים חיים.
תפקידה של הברירה הטבעית באבולוציה
אפילו צ'ארלס דרווין נתן את כף היד לברירה הטבעית באבולוציה. התיאוריה הסינתטית המודרנית רואה בה גם הרגולטור העיקרי של התפתחות והופעת התאמות באורגניזמים.
במאות 19-20, הגילוי בגנטיקה של דיסקרטיאופי ההורשה של תכונות הוביל כמה מדענים להכחיש את התפקיד החשוב של הברירה הטבעית. תורת האבולוציה הסינתטית, הנקראת גם ניאו-דרוויניזם, מבוססת על ניתוח כמותי של תדירות התרחשותם של אללים באוכלוסייה, המשתנה בהשפעת אותה ברירה טבעית.
אבל המדע אינו עומד במקום והתגליות האחרונותעשרות שנים בתחומים שונים מאשרים את כישלונה של התיאוריה הסינתטית הקלאסית לתאר את כל הניואנסים של האבולוציה של אורגניזמים חיים.
מחלוקות ודיונים על תפקידם של שוניםגורמים בהתפתחות ההיסטורית של העולם החי נמשכים גם בזמן הנוכחי. אולי זו שאלה שכמעט בלתי אפשרי לתת עליה תשובה מדויקת. אבל דבר אחד אפשר לומר: הגיע הזמן שבו כל התיאוריה האבולוציונית דורשת עדכון.
