تغطية شاملة

التطور الحتمي مقابل التطور العشوائي

ركز البحث على فحص 51 نوعًا مختلفًا من الديدان الخيطية (ديدان يبلغ طولها ملليمترًا) والتي انحرفت عن سلف في مراحل مختلفة من التطور. وقام الباحثون بفحص عضو وضع البيض -الهولوا- لمختلف الديدان الخيطية، وحاولوا تقييم كيفية تشكله أثناء تكوين هذه الأنواع من الديدان الخيطية من السلف.

اكتشف العلماء في التخنيون أن التطور ليس عشوائيًا

نيماتودا فول الصويا بجوار البيضة
نيماتودا فول الصويا بجوار البيضة
نيماتودا فول الصويا بجوار البيضة.

تقترح نظرية التطور التي بدأت تتشكل خلال القرن التاسع عشر أن الحياة على الأرض قد نشأت وتطورت حتى يومنا هذا من خلال عملية تدريجية لتكوين الأنواع من الأنواع الأخرى وتنوع سمات معينة داخل تلك الأنواع.
كانت إحدى نقاط الضعف الرئيسية في التطور هي عدم وجود آلية تشرح كيفية عمله. في منتصف القرن التاسع عشر، وبعد بحث مكثف وفحص دقيق لمئات الأمثلة، اقترح تشارلز داروين الانتقاء الطبيعي باعتباره الآلية التي يحدث من خلالها التطور.

الفرضية الأساسية للانتقاء الطبيعي هي أن الكائنات الحية تخضع لتغيرات في كل جيل. هذه التغييرات عشوائية تمامًا، وهي في الواقع محرك التطور. ولكن إذا لم يكن هناك اتجاه، فإن هذا "المحرك" يتأرجح في مكانه ولا يدفع التطور في أي اتجاه. اقترح داروين أن الاتجاه يتم تحديده من خلال آلية الانتقاء الطبيعي.

كان الإنجاز الذي حققه داروين هو فهمه أن التغيرات التي تحدث بشكل عشوائي يتم قياسها بالطريقة التي يتكيف بها الكائن الحي مع البيئة. وبما أن المخلوق أكثر تكيفًا مع بيئته، فهو قادر على إنجاب عدد أكبر من النسل، كل منها يحمل التغيير وبالتالي يمكنه أيضًا إنجاب عدد أكبر من النسل. وبهذه الطريقة، وبعد عدة أجيال، يمكن أن يكون عدد الأفراد في نوع معين يحمل التغيير أعلى بكثير من عدد الأفراد الذين لا يحملون التغيير. في هذه الحالة، يترسخ التغيير فعليًا، ويتم الحفاظ عليه للأجيال القادمة، وهذه هي الطريقة التي تحول بها آلية الانتقاء الطبيعي العشوائية إلى اتجاهية. شكلت العديد من الاكتشافات المهمة في القرن العشرين الأساس الجزيئي لآلية الانتقاء الطبيعي من خلال وصف التغيرات بأنها طفرات تحدث في الحمض النووي.

في نهاية القرن العشرين، بدأت الادعاءات في الظهور بأن هناك آليات أخرى مختلفة عن الانتقاء الطبيعي يمكنها تفسير تنوع المخلوقات والصفات. الباحثون الذين قدموا نفس الادعاءات لم يشككوا في وجود التطور من خلال الانتقاء الطبيعي، لكنهم اقترحوا أن بعض الطفرات لم يتم تحديدها ولا تحددها آلية الانتقاء الطبيعي لأنها لا تساهم في بقاء الكائن الحي.

مثال على هذه الميزة يمكن أن يكون الزائدة الدودية البشرية، والتي لم يتم العثور بعد على دليل قاطع على نشاطها في جسم الإنسان. الطفرات التي تؤثر على وظيفة الزائدة الدودية لن تؤثر على بقاء الإنسان وبالتالي لن يتم التعرف عليها أو القضاء عليها بواسطة آلية الانتقاء الطبيعي. سيؤدي ذلك إلى تطور عشوائي للزائدة الدودية عن طريق تراكم الطفرات العشوائية في هذا العضو.

ومن أجل اختبار فكرة التطور العشوائي، تم إنشاء تعاون دولي بين باحثين من التخنيون وجامعة باريس وجامعة نيويورك ومعهد ماكس بلانك لعلم الأحياء التنموي في ألمانيا. المؤلف الرئيسي للمقال الأخير في مجلة Current Biology هو الدكتور كارين كيونتكا. وفي التخنيون نفسه، أجرت الدكتورة إيرينا كولوتوييف والبروفيسور بنيامين بودبيليفيتش بعض التجارب الموضحة في المقال.

ركز البحث على فحص 51 نوعًا مختلفًا من الديدان الخيطية (ديدان يبلغ طولها ملليمترًا) والتي انحرفت عن سلف في مراحل مختلفة من التطور. وقام الباحثون بفحص عضو وضع البيض - "هولوا" - لمختلف الديدان الخيطية، وحاولوا تقييم كيفية تشكله أثناء تكوين هذه الأنواع من الديدان الخيطية من السلف. وتوقع الباحثون أن يجدوا أنه إذا كان تطور العضو عشوائيًا بالفعل، فلن تتشكل اتجاهات تطورية وسيكون تطور العضو عشوائيًا بين الأنواع المختلفة دون اتجاهات محددة للتطور.

بالنسبة لكل نوع من أنواع الديدان الخيطية، قدَّر الباحثون موقع تلك الدودة على المقياس التطوري. تم إجراء التقييم من خلال تحليل تسلسلات الحمض النووي المماثلة في ديدان مختلفة، واستنادًا إلى فحص مورفولوجية الدودة. وبعد ذلك، تم اختبار أكثر من 40 ميزة مختلفة في عملية تطوير العضو البيضاوي للديدان. واستعرض الباحثون أنماط انقسام الخلايا، وتنوع الخلايا التي تنتحر في هذه العملية، وغيرها من السمات المرتبطة بتطور الغدد التناسلية. تم فحص الزنابق المختلفة بالمجهر الإلكتروني الماسح والمجهر الضوئي، وكذلك عن طريق صبغ البروتينات والخلايا المختلفة في المنطقة.

وعلى الرغم من أن الباحثين لم يتوقعوا العثور على أي تحسن في آلية تكوين الهيوجين، إلا أن الاستنتاج كان لا لبس فيه. تقريبًا كل التغيرات التطورية التي مرت بها الجينات كانت في اتجاه واحد فقط. على سبيل المثال، انخفض عدد انقسامات الخلايا اللازمة لتطور الجينات مع دراسة الأنواع التي تباعدت لاحقًا، بدلًا من الزيادة والنقصان بشكل عشوائي. بالإضافة إلى ذلك، لاحظ الباحثون أن عدد الحلقات التي تشكل الكوبية يتناقص أثناء التطور. باختصار، كان تقدم التطور في الديدان الخيطية مصحوبًا باختيار تغييرات محددة واتجاهية من مجموعة كبيرة من التغييرات العشوائية.

تنوع الطرق لتطوير الزنابق في أنواع مختلفة من الديدان الخيطية
تنوع الطرق لتطوير الزنابق في أنواع مختلفة من الديدان الخيطية
الصورة 2: مجموعة متنوعة من الطرق لتطوير الزنابق في الديدان الخيطية من الأنواع المختلفة.

ومن كل ما سبق، توصل فريق الباحثين إلى نتيجة مفادها أن التطور لا يتم من خلال آليات عشوائية. وسيضيف النحويون - على الأقل فيما يتعلق بفرج الديدان الخيطية.

شكرًا للدكتور أمير سابير من كلية الأحياء في التخنيون، الذي وافق على إجراء مقابلة لغرض إعداد المقال، وللبروفيسور بودبيليفيتش الذي راجع المسودات الأولى وصحح ونصح بكيفية التحسين.

الخبر الأصلي على موقع جامعة نيويورك

تعليقات 18

  1. على أية حال، على الرغم من أنه يبدو منطقيًا بالنسبة لي أن علم النفس يؤثر أيضًا على فسيولوجيتنا، وأن الشخص الهادئ والسعيد سوف يُشفى بشكل أسرع من الشخص المتوتر والمكتئب، إلا أن البحث فقط هو الذي سيقنعني في هذه المسألة.

  2. كل شيء جيد وجيد، ولكن كيف تم تشكيل أول مهبل نيماتودا، وهل كان هناك نيماتودا بدون مهبل؟ مع طريقة إنجابية أخرى؟ أو ربما كان حيوانًا آخر. من يشرح؟

  3. لا تحتاج حقًا إلى TRIZ لذلك
    أي شخص يعرف التطور أو يفهم الرياضيات يصل إلى هذا الاستنتاج بسهولة.
    والحقيقة هي أن العلم لا يعتمد أبدًا على الحجج المنطقية فحسب، بل يسعى جاهداً إلى بناء استنتاجاته على التجربة.
    بالإضافة إلى ذلك، بما أننا نعيش في عالم مسكون بالشياطين، فهو يحتاج أيضًا إلى العثور على أسباب يفهمها معارضو التطور.

  4. إن حقيقة أن التطور له اتجاه مفضل ليس مفاجئًا لأولئك الذين هم على دراية بنظرية TRIZ، وهي نظرية لحل المشكلات بشكل إبداعي. (اختصار TRIZ باللغة الروسية)
    أحد المجالات في TRIZ هو تطور الأنظمة التكنولوجية ومن المعروف أن الأنظمة الموازية تخضع لتطور موازي. ويرجع ذلك إلى حقيقة أن المعيار الرئيسي لتحسين أي نظام هو نفسه: السعي إلى أن يقترب النظام من المثالية. إذا أمكن، تصبح الأنظمة أبسط بطرق معينة (على سبيل المثال، عدد انقسامات الخلايا في الديدان الخيطية) وأكثر تعقيدًا بطرق تتعلق بالكفاءة (الإنزيم الذي يقوم بعمل معين لاحتياجاتين ينقسم إلى إنزيمين متشابهين، كل منهما مثالي للعمل). عملية مختلفة)

  5. ما هو الجديد:
    ما تقوله هو بالضبط هدف المقال وليس من الواضح سبب جدالك.
    لا يدعي المقال أن الطفرات ليست عشوائية، بل أن الاختيار الذي يختار الأنسب منها ينتقيها بشكل غير عشوائي

  6. مثيرة للاهتمام ولكن إشكالية ...
    ليس من السهل دائمًا رؤية العامل الذي يخلق ضغطًا انتقائيًا.
    1. الاستنتاج من هذه النتائج، كما هو معروض هنا، يعتمد على افتراض أن عدد الخلايا لا يتأثر بالآليات الانتقائية. وهذا الافتراض ليس صحيحا بالضرورة. قد يمنح عدد أقل من الخلايا الدودة ميزة حيوية، وربما هذا هو السبب وراء عدم زيادة عددها. من الصعب جدًا إثبات أفكار من هذا النوع.
    2. من الممكن أن تكون الصفة المتعلقة بعدد الخلايا في قبضة صفة أخرى تتعرض لضغط انتقائي وبالتالي يتم الحفاظ عليها.
    ولهذا السبب لا أرى أي تناقض فيما يتعلق بالعشوائية في تطور الأنواع.

  7. للعمر
    يمكنك أن تشرح بوضوح من يقف وراء ذكاء الطبيعة.
    أو ربما تقصد ذكاء قطرات المطر أو البراكين أو ربما الكويكبات، أو كم هي عظيمة حكمتك، ​​لا يمكن لأحد في المدينة أن يعرف كما لن يفهم الأحمق.

  8. يا أبي، لا أعلم من أين تأتي بتفسيراتك الغريبة للإكراه الديني؟ كيف توصلت إلى هذا؟
    يبدو أن هناك أشخاصًا لا يرون إلا ما يريدون رؤيته هناك.
    وهم أكثر انخراطا في الحرب بين الدين والعلم.

    الطبيعة كلها مليئة بالذكاء الذي يجبر الحياة على الاستمرار في اتجاهات معينة.
    لا يوجد تخطيط هنا.

  9. إلى عامي باشنر:
    لماذا طرحت سؤال الساعة الجزيئية؟
    ولا يوجد في المقال ما يعتمد عليه.
    حتى لو كان لديك سبب للاعتراض على التواريخ التي حدثت فيها التغييرات المختلفة، فلن يكون لديك أي مبرر للتشكيك في الترتيب الذي حدثت به، وهذا هو كل ما يحدث هنا.

    بالنسبة لنقطة النقاش:
    رد آفي بيليزوفسكي بأن جيل دفع مرة أخرى معتقده الديني إلى المناقشة العلمية وحاول تقديم معتقده على أنه حقيقة علمية.
    وبدلا من التعليق عليه، علق على حقيقة أن والدي استاء منه.

    علاوة على ذلك، عندما تقول أن العشوائية غير مفهومة - يرجى تأهيل الأشياء والتحدث عن نفسك فقط.
    بالنسبة لأولئك الذين درسوا الموضوع، فهو مفهوم.
    وبهذا التحفظ، سأقبل أيضًا كلامك بأنه عندما يتم فهم الأمر (بواسطتك)، فإنه سيجعل (أنت) تعيد تقييم الأمور.

  10. إلى والدي بيليزوفسكي
    الصرامة العلمية متفق عليها عند أغلب من يتعاملون معها، أما الصرامة في اعتقاد أحدهم أن كلامه يشير إلى خالق العالم فهو أمر محير بالنسبة لي، ففي النهاية أنت نفسك تحارب الإكراه الديني الذي يتطلبه هذا الأمر. قواعد نحوية مهملة.
    العلم ليس دينًا ولا داعي للقلق بشأن نوايا ومعتقدات الأشخاص ذوي وجهة النظر هذه أو تلك.
    بالنسبة للمقال نفسه. تعتمد الحجة الرئيسية على فحص العشوائية وعكسها. مع كل التطورات العلمية، فإن فهم الموضوع، أي "العشوائية"، لا يزال بعيدًا جدًا عن الاكتمال.
    في رأيي، عندما يتم فهم الأمور جيدًا، سيؤدي ذلك إلى إعادة تقييم أشياء كثيرة.

  11. عامي
    وتتميز الأنواع بقدرتها على التزاوج وإنتاج ذرية خصبة مع بعضها البعض. في المقال، تم أخذ أنواع مختلفة من الديدان الخيطية، وليس الاختلافات أو السلالات داخل النوع.
    أما فيما يتعلق بموثوقية "الساعة الجزيئية" التي من خلالها يمتد الزمن المقدر الذي تتباعد فيه الأنواع عن بعضها البعض، فهذا ليس موضع شك في رأيي. لقد تم استخدام مثل هذه الأساليب لفترة طويلة، وبشكل عام، عندما تستخدم عدة جينات للتعارف، تحصل على أدلة تدعم بعضها البعض

    فيما يتعلق بالمهبل وحقيقة أنه "فائق الأداء"، فأنا أتفق معك في أن هذا هو ما يبدو للوهلة الأولى. في الوقت نفسه، بدأ هذا البحث على وجه التحديد لأنه يمكن العثور في حشرات الديدان الخيطية المختلفة على اختلافات متنوعة وعشوائية على ما يبدو. كان مهبل الديدان الخيطية في الواقع أحد الأدلة المحتملة على التطور العشوائي. واقترب الباحثون من الدراسة على افتراض أن هذا هو الحال، واكتشفوا "لدهشتهم" أن معظم التغييرات في مهبلها ليست عشوائية، بل تبسط عملية تكوينها مع تحول الدودة إلى أكثر حداثة.
    أوافق على أنه كان من الأفضل، بعد فوات الأوان، إجراء البحث على عضو أقل فائدة، لكنني لست متأكدًا من مدى سهولة العثور عليه في جسم الدودة الذي يحتوي على 959 نواة خلية فقط، لكل منها وظيفتها الحيوية الخاصة.

    على أية حال، فإن جزءًا كبيرًا من الفضل في المقال يجب أن يعود إلى الدكتور أمير سابير والبروفيسور بيني بودبيليفيتش، اللذين قاما بقراءة المقال كلمة بكلمة حتى أصبح واضحًا ودقيقًا بدرجة كافية.

    شكرا لك، وكل عام وأنت بخير علينا جميعا،

    روي.

  12. جيل، هل تحاول الإيحاء بأن الإكراه الديني لا يأتي من أشخاص يؤمنون بشيء ما ولا يستطيعون أن يفهموا أنهم مخطئون، بل من مصدر أعلى؟ هل هذا ما تعنيه الطبيعة العقلانية القسرية؟
    كيف يمكن للإنسان أن يفرض صفة إنسانية على الطبيعة؟

  13. العشوائية كلمة لطيفة، لكن العشوائية فقط هي التأكد من تكاثر المادة الوراثية في تحولات صغيرة في جميع الاتجاهات.
    التغيير الحاد جدًا لن يستمر.
    إذن في النهاية العملية الوحيدة للعشوائية في الطبيعة
    هي قدرة المادة الوراثية على التغير.
    ومن الناحية العملية، ما الذي يسبب تغير المادة الوراثية في اتجاهات مختلفة
    هي الطبيعة العقلانية القسرية.

  14. لقد أعجبني حقًا الجزء الأول الذي يشرح بشكل جيد وواضح آلية التطور.

    الجملة "لكل نوع من أنواع الديدان الخيطية، قدّر الباحثون موقع تلك الدودة على المقياس التطوري" هي عبارة عن إشكالية. إذا كنا نتحدث عن أنواع مختلفة من الديدان الخيطية، فقد يكون لها أصول مختلفة. وإذا كان من نفس النوع فلا بد من إضافة التصحيح الذي يوضح أن التقييم هو تقييم للاختلاف الجيني أو التشابه (وسيضيف النحويون - في جين معين) وهو يشير فقط إلى مجموعة الأنواع و تم اختبار الأصناف. وبعبارة أخرى: إنه ليس نوعًا من التسلسل الهرمي التطوري بين الأصناف المختلفة لنفس النوع، بل مجرد تنوع أو اختلاف في نفس النوع بين أصنافه المختلفة. وقد تم مؤخرًا إجراء مثل هذه الدراسات بشكل رئيسي على الكائنات الحية الدقيقة والاسم المقبول لها هو "الجغرافيا الحيوية".

    هناك سؤال آخر يطرح نفسه فيما يتعلق بموثوقية "الساعة الجزيئية" التي من المفترض من خلالها تحديد تاريخ تكوين السلالة/النوع بالنسبة للأنواع الأخرى. مثل مفهوم التطور، أيضًا في حالة الساعات التطورية، فهي فرضية عددية يصعب إثباتها في الوقت الفعلي (ربما يمكن إظهار شيء مشابه في حيوانات الجيل القصير مثل البكتيريا - ولكن بالتأكيد ليس في الفقاريات).

    البحث مثير للاهتمام والمقال مفيد - على حد ذاكرتي، ليست هذه هي المرة الأولى التي أقرأ فيها وأتفاعل فيها بشكل نقدي. إن اختيار هذا العضو المحدد كموضوع للدراسة يمثل أيضًا مشكلة لأنه عضو وظيفي فائق (وهذا هو سبب طلب هذه النتائج حقًا). وأتساءل ماذا كان سيحدث لو أنهم اختاروا عضوًا آخر كمثال الزائدة الدودية البشرية أو تشبيهه بالديدان الخيطية (عضو ليس له في ظاهره أي معنى أو مساهمة في إنتاج ذرية خصبة وتنافسية).

    مع مباركة سنة مدنية طيبة على الجميع وروي على وجه الخصوص. آمل أن تستمر في عام 2008 في إنشاء مثل هذه المقالات الرائعة لنا بأفضل ما في تقاليدك.

    عامي بشار

ترك الرد

لن يتم نشر البريد الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها *

يستخدم هذا الموقع Akismat لمنع الرسائل غير المرغوب فيها. انقر هنا لمعرفة كيفية معالجة بيانات الرد الخاصة بك.