تغطية شاملة

التطور تحت السيطرة

لقد فتنت المخلوقات الهجينة داروين طوال حياته. إن حقيقة أن الأنواع ذات القرابة الوثيقة قادرة على إنتاج ذرية مشتركة، تمتلك خصائص كليهما، ولكنها عادة غير قادرة على التكاثر ونقل هذه الخصائص إلى جيل ثالث، كانت في رأيه دليلًا إضافيًا على النظرية القائلة بأن الأنواع تنجرف تدريجيًا عن بعضها البعض .

من اليمين: شارون ريشاب، بروفيسور آفي ليفي، إيتاي تيروش، بروفيسور نعمة بركاي. التعبير الجيني
من اليمين: شارون ريشاب، بروفيسور آفي ليفي، إيتاي تيروش، بروفيسور نعمة بركاي. التعبير الجيني

لقد فتنت المخلوقات الهجينة داروين طوال حياته. إن حقيقة أن الأنواع ذات القرابة الوثيقة قادرة على إنتاج ذرية مشتركة، تمتلك خصائص كليهما، ولكنها عادة غير قادرة على التكاثر ونقل هذه الخصائص إلى جيل ثالث، كانت في رأيه دليلًا إضافيًا على النظرية القائلة بأن الأنواع تنجرف تدريجيًا عن بعضها البعض . الآن، بعد مرور 200 عام على ميلاد داروين، يقوم العلماء في معهد وايزمان للعلوم بدراسة، باستخدام الكائنات الهجينة، ما الذي يجعل أحد الأنواع مختلفًا عن الآخر وما يحدث في الهجينة.

ولم يكن داروين قد سمع عن الجينات عندما اقترح نظرية التطور في كتابه "أصل الأنواع". والآن، وبعد فك الشفرة الجينية، تبين أن الطفرات الجينية هي المسؤولة فقط عن بعض الاختلافات بين الجنسين. تنشأ معظم الاختلافات من الطريقة التي يتم بها التعبير عن هذه الجينات - "تسمى" - لتكوين البروتينات التي ترمز لها. كيف تتطور هذه الاختلافات في التطور؟
البروفيسور نعمة باركاي من قسم الوراثة الجزيئية، والبروفيسور آفي ليفي من قسم علوم النبات، وطالبي البحث إيتاي تيروش وشارون ريكاف، وجدوا أن إحدى طرق دراسة الاختلافات بين نوعين من الخميرة هي توحيد مادتهما الوراثية معًا، وإنشاء خميرة هجينة، أي هجينة. وقد نشرت نتائج أبحاثهم مؤخرا في مجلة العلوم.

كما هو الحال في الخلايا البشرية، تحتوي خلايا الخميرة الهجينة على مجموعتين من الجينات ("الأليلات")، واحدة من كل والد. أي من تسلسلات الحمض النووي التي تلعب دورًا في التعبير الجيني ستكون مختلفة بين الهجينة المختلفة، وأين تقع في الجينوم؟ هل هي مرتبطة جسديًا بالجين ("رابطة الدول المستقلة")، مثل الأجزاء البادئة ("المروجين") التي تعمل كمفاتيح التنشيط الجيني؟ أم أنها تقع في مكان بعيد في الجينوم، وتؤثر عليه ("المتحول")؟ وباستخدام تقنية طوروها لتحديد التعبير عن الأليلات الفردية، فحص العلماء أنماط التعبير في الهجينة، وقارنوها بتلك الخاصة بوالديهم. عندما تم الحفاظ على الاختلافات بين الوالدين في الخميرة الهجينة، استنتج العلماء أن عامل التمايز يرتبط جسديًا بالجين المصاب ("رابطة الدول المستقلة"). تؤثر هذه العوامل فقط على الأليل الذي ترتبط به. ولكن، إذا كانت أنماط التعبير مختلفة من والد إلى آخر وأصبحت متطابقة في الخميرة الهجينة، فقد خلص العلماء إلى أن العوامل "المتحولة"، الموجودة في مكان آخر من الجينوم، هي المسؤولة عن الاختلاف (تؤثر هذه العوامل على كلا الأليلين على حد سواء).

وجد العلماء أن عوامل النوع "cis" المرتبطة جسديًا بالجينات المصابة خضعت لتغييرات تطورية أكثر: كانت مسؤولة عن المزيد من الاختلافات في عمليات التعبير الجيني، مقارنة بالعوامل الموجودة بعيدًا عن المنطقة المصابة ("trans"). يبدو أن عوامل نوع "Ciss" لم تتأثر بالطريقة التي نمت بها الخميرة. في المقابل، كانت العناصر "المتحولة" حساسة للبيئة التي نمت فيها الخميرة (كانت هناك اختلافات كبيرة واضحة بين النمو في الظروف الجيدة والنمو في الظروف الصعبة). وقد وجد أيضًا أن العوامل "المتحولة"، البعيدة عن المنطقة التي تؤثر عليها، تميل إلى التواجد في الجينوم في المناطق التي حددتها البروفيسورة باركاي وأعضاء مجموعة البحث التي ترأسها سابقًا على أنها مفتوحة بشكل خاص للتغيير التطوري.

ولكن هناك عدد كبير من العوامل "المتحولة" في الجينوم - من عوامل النسخ التي ترتبط مباشرة بالجينات إلى المستقبلات التي تستقبل المعلومات التي تصل إلى الخلية من البيئة. أي منهم تغير؟ وفي وقت لاحق من الدراسة، فوجئ العلماء باكتشاف أن التغييرات الأكثر شيوعا كانت في العوامل المشاركة في استشعار البيئة ونقل هذه المعلومات إلى الجينات. بمعنى آخر، كانت استجابة التطور للظروف المتغيرة هي اتجاه آليات اتصال الخلية مع بيئتها. ومرة أخرى ثبت أن وسائل الإعلام مذنبة.

ولاحظ العلماء أن الخمائر الهجينة تتطابق مع وصف داروين للكائنات التي تستفيد من كونها هجينة (أنها تنمو بشكل أسرع من آبائها)، وقدموا تفسيرات لهذه الظاهرة. أحد التفسيرات المحتملة يرتكز على حقيقة أن العوامل "مرابطة الدول المستقلة" و"المتحولة" تكمل بعضها البعض أحيانًا (عامل "مرابطة الدول" الضعيف في جين واحد قد يصاحب عامل "متحول" قوي، والعكس صحيح). في بعض الحالات، قد يؤدي الجمع بين "cis" و"trans" القويين في الأليل الثاني إلى زيادة التعبير في الجين. في مثل هذه الحالة، توقع العلماء العثور على أليل واحد يتمتع بمستوى عالٍ من التعبير. وبالفعل كان هذا هو الحال في 20% من الحالات. وفي الحالات الأخرى، كان لدى الأليلين مستويات تعبير متشابهة، ولكن لا يزال خارج نطاق الوالدين.

ولدهشتهم، عندما حددوا الجينات التي تعمل على مستوى متزايد من التعبير نتيجة التهجين بين نوعي الخميرة، اكتشف العلماء أن هذه هي في الأساس جينات تلعب دورًا في التنفس - العملية التي تتم فيها الخميرة يستخدم السكر وأحيانا الأكسجين لإنتاج الطاقة. ونادرا ما تستخدم الأنواع النقية الأكسجين. لقد احتفظوا بالجينات الضرورية للتنفس، لكنهم قللوا من تعبيرها باستخدام العوامل "المتحولة". ويبدو أن الجمع بين النوعين تسبب في "خروج هذه الجينات من تحت الأرض" وزيادة مستوى نشاط آلية التنفس. ومن الممكن أن يكون هذا النشاط قد ساهم في تسريع النمو.

قد تفسر آليات أنماط التعبير الجيني الجديدة في الهجينة الاختلافات المختلفة بين الهجينة ووالديها. معظم الهجينة عقيمة وغير قادرة على التكاثر (على سبيل المثال البغل، وهو هجين من الحمار والحصان). ولكن، هناك أنواع قادرة على التكاثر بطرق أخرى، وقد يكون تهجين الجينوم وسيلة مناسبة للحصول على سمات وراثية جديدة بسرعة. البروفيسور ليفي: "يقدم لنا هاسمر مثالًا رائعًا يساعدنا على فهم كيفية عمل الجينومات البعيدة عن بعضها البعض في الكائنات الحية المعقدة. ونحن الآن نستعد لتطبيق ما تعلمناه من الخميرة الموجودة في قمح الخبز، وهي نوع يحتوي على جينومات مختلفة متحدة في نواة واحدة".

تعليقات 20

  1. صدر:
    لقد كسرت وعدك مرة أخرى.
    على الرغم من أنه بناءً على ما قلته من قبل، فقد علمت بالفعل أنه لا يوجد سبب لتصديقك، لكنني اعتقدت أنك ستحتفظ على الأقل بقدر ضئيل من احترام الذات.

  2. مايكل،
    لقد قمت بالرد على والدي كمسؤول الموقع.
    وهذا خداع متعمد لأتباع داروين.
    حتى أنها تعتبر "عملية احتيال"... فكر في الأمر بهذه الطريقة.

    أعلم أنك مرتاح لأنني لن أرد ،
    ولن أرد، لأنه لن يساعد،
    أنت ثابت وستبقى كذلك..

  3. هيزي، الابتكار في الطفرة هو وجودها ذاته. لا أبعد من ذلك ومن ثم لا يمكن الافتراض (منطقيًا أم لا) أن الابتكار سيستمر. على العكس من ذلك، فإن معظم الطفرات لا تبقى على قيد الحياة لفترة أطول. ومن ثم فإن افتراضات تشازي واستنتاجها معيبة وقصيرة.
    التطور ليس عشوائيا. إن التنوع الجيني الذي يعمل عليه الانتقاء الطبيعي هو عشوائي ولكن الانتقاء الطبيعي ليس عشوائيا. يرتبط بقاء الفرد ونجاحه في إنتاج ذرية (اللياقة البدنية) ارتباطًا مباشرًا بالطرق التي تعمل بها السمات الموروثة في سياق البيئة. أي أن الفرد يبقى على قيد الحياة أو ينتج ذرية اعتمادا على جيناته التي تعبر عن السمات المناسبة للبيئة.

    التطور حقيقة. الانتقاء الطبيعي هو النظرية التي تشرح الحقيقة وقد تمكنت منذ أكثر من 150 عامًا من ألا تكون بعيدة المنال.

  4. ابي،

    أنت أيضًا تضلل القراء:

    لا يوجد جدل حول وجود التطور وما زال موجودًا.

    السؤال المهم هو هل التطور "عشوائي"...

  5. "العلماء" (ربما أولئك الذين يعملون في معهد ديسكفري) فشلوا في إثبات ذلك، لكنهم فشلوا أيضًا في دحضه. إن العلماء الحقيقيين (بدون علامتي الاقتباس) يؤكدون التطور في عشرات الحالات كل يوم.

  6. صدر:
    لقد اتضح أنه حتى التفكير غير المنطقي تمامًا يمكن أن يؤدي في بعض الأحيان إلى نتيجة صحيحة.
    نهنئكم ونشكركم على قراركم بالتوقف عن رمي النفايات.

  7. إلى مايكل وأتباع داروين الآخرين،

    لقد مضى أكثر من 150 عامًا على أن أفضل "العلماء"
    حاول إثبات النظرية ولم ينجح
    هذه حقيقة.

    لن أستمر في التعليق على هذا الموضوع.
    لأن الناس هنا "ثابتون".

    لن يساعد…

  8. صدر:
    إن مجرد تكرار ادعاء معين لا معنى له مرارًا وتكرارًا لا يجعله صحيحًا.
    تحدث الطفرات العشوائية دون قصد طوال الوقت.
    "تتعلم" البكتيريا (ولن يعود أحد إلى الجدل الغبي حول ما إذا كانت تتعلم بالفعل) كيفية التغلب على المضادات الحيوية، و"تتعلم" الحشرات كيفية التغلب على المبيدات الحشرية، حرفيًا كل يوم وأمام أعيننا.
    تم تقديم العديد من الأمثلة على التطور هنا على الموقع وفي الرابط التالي
    http://www.talkorigins.org/pdf/faq-speciation.pdf
    سوف تجد أمثلة على التطور الذي أدى إلى خلق أنواع جديدة.

    أعلم أنني أتحدث فقط إلى الحائط وأنه من غير الممكن أن تسمحي للحقائق بتقويض إيمانك الأعمى بالكائن الخيالي الذي في نظرك يتمكن من أن يكون جيدًا وخيّرًا على الرغم من أنه هو الذي خلق المحرقة.

  9. أ.- التزاوج بين نوعين لا يخلق حالات جديدة من الناحية الجينية، بل احتمال التعبير عن الجينات أو عدم التعبير عنها. فقط الطفرة (وليس "الطفرة") هي التي تخلق مواقف جديدة وراثيا.
    (والباقي بدون حروف...) المنطق الذي وصفته يعتمد على افتراض خاطئ (انظر 1) وبالتالي فإن الجملة التي تلي عبارة "المنطق يقول" خالية من أي منطق ولا توجد أي ابتكارات في تهجين النوع في السؤال.
    ومن هنا فإن عيب التطور لا يمكنه أن يرحب (وليس له رغبات ولا نوايا ولا أخلاق) بأي ابتكار أو "ابتكار"، لأنه لا يوجد شيء في مثل هذا الهجين.
    ومن ثم، بطبيعة الحال، فإن استنتاجك ليس له أي أساس.
    وأما وجهك - فأنت الذي ليس مستعداً للفهم: وأما أنت الذي توافقك فقط على وجود إله - سمه بأي اسم تريده - فهو يريدك. حسنًا، ليست هناك حاجة لهذا يا الله، وكل ما هو موضوع أمامنا في العالم يثبت هذه الأشياء!

  10. أنا آسف لأنهم هنا لا يريدون أن يفهموا (ليس لأنهم لا يستطيعون).

    أ- التزاوج بين نوعين يخلق حالات جديدة وراثيا،
    والتي تفوق في قوتها قدرة "الابتكارات" في الطفرات.

    من الواضح أن هذا ليس ما يتم تعريفه على أنه "طفرة".

    المنطق يقول
    إذا حدث التطور بسبب طفرات عشوائية (التأكيد على العشوائية)،
    بعد كل شيء، يتم إنشاء الكثير من "الابتكارات" في مثل هذا الاقتران.

    لذا،
    كان من المفترض أن يتلقى "التطور" ابتكارات ترحب،
    وعدم رفضهم.

    الخلاصة: التطور ليس عشوائيا، بل موجه لسبب يتأكد من أن الحياة لم تخلق ولم يتم التخطيط لها مسبقا.

  11. هيزي ،
    التزاوج بين نوعين ليس خلق طفرة ولا خلق "طفرة" بل مجرد اقتران. تنشأ الطفرات بشكل عشوائي من تلقاء نفسها (نتيجة خطأ في التكاثر) أو نتيجة ضرر إشعاعي يسبب الخطأ كما سبق، والغالبية العظمى من هذه الأخطاء ضارة وتمنع تطور مخلوق وظيفي (نسل). الحالات القليلة التي ليست ضارة، إما أنها لا تسبب أي تغيير على الإطلاق أو تكون متأصلة فيها تغيير مفيد يمكن أن يظهر على الفور (وسوف يتجلى في إنتاج ذرية أكثر تحمل الطفرة النافعة) أو التي سوف تظهر عندما تمنح الظروف الخارجية الكائن الحامل للطفرة ميزة ناتجة عنها.
    لا شيء من كل ما هو مكتوب هنا يتطلب تدخل ذكاء خارجي (وبالتالي ليس لديه دليل على وجوده - على العكس من ذلك، هناك أشياء كثيرة تثبت عدم وجوده).
    بالمناسبة، ليس لدى البغل أي ميزة على النوعين اللذين يتكون منهما، فهو ببساطة يتناسب مع بعض مجالات الاستخدام البشري التي لا يملأها الحصان والحمار (وفي أمريكا الجنوبية يملأها اللاما).

  12. إلى مايكل:

    النقطة التي أكررها دائمًا:
    هو تطور الطفرات العشوائية أو الموجهة حسب الذكاء.

    حقيقة أنه عند التزاوج بين الأنواع، يتم إنشاء "طفرات" جديدة تكون أكثر نجاحًا من كلا النوعين معًا (منفصلين)،
    ولكن ليس هناك إذن آخر،
    يثبت فقط أنه بدون التخطيط الأولي الذكي للميراث،
    لا يوجد انتقال للطفرات التي…

    ومن العار أن نحاول قلب الأمر...

  13. طازج،
    مثال على العوامل العابرة هي عوامل النسخ. هذه العوامل عبارة عن بروتينات ترتبط بالمواقع الموجودة بالقرب من الجينات (على سبيل المثال المحفزات التي تمثل عوامل رابطة الدول المستقلة) وبالتالي تؤدي إلى التعبير عن الجينات.
    يمكن أن تكون الجينات التي ترمز لعوامل النسخ موجودة في أي مكان في الجينوم، بما في ذلك الكروموسومات المختلفة عن تلك التي توجد فيها الجينات التي تنشطها

  14. صدر:
    بالطبع ليست هناك حاجة لتذكير أي شخص بالحقيقة (التي ربما تعرفها أيضًا ولكن تحاول إخفاءها) أنه من الممكن إنشاء طفرات تنتقل إلى الأبناء وهذا غالبًا ما يتم.

  15. صدر:
    هل حقا لا تفهم ما هو التناقض؟
    هل إمكانية التسبب في آلاف الانهيارات الجليدية من خلال انفجار تتعارض أيضًا مع النظرية القائلة بأن الانهيارات الجليدية تتشكل من تلقاء نفسها؟

  16. دون الدخول في المصطلحات التقنية من علم الوراثة،
    يقول المنطق البسيط أن هذه الظاهرة بالتحديد تتعارض مع النظرية
    لأن الأنواع الجديدة تنشأ من طفرات عشوائية.

    التزاوج بين نوعين,
    إنها أفضل وسيلة لخلق "طفرات عشوائية" عن قصد.
    ومع ذلك، لا توجد إمكانية لغرس هذه العشوائية في الجيل القادم،
    لأنهم لم يكونوا مبرمجين لذلك مسبقاً...

  17. الطريقة التي يعمل بها رابطة الدول المستقلة على العناصر المجاورة له في الفضاء يمكن تصورها، ولكن كيف يمكن أن يؤثر عامل التحويل على عنصر بعيد عنه؟ بأي طريقة يفعل المتحول هذا؟

  18. Cis وtrans عبارة عن مفاهيم تصف الطبيعة النشطة للجين
    عندما، بطريقة مبسطة، تؤثر العناصر التي تعمل بشكل متبادل على عناصر بعيدة عنها، أو جينات موجودة على كروموسومات أخرى أو على مسافة كبيرة (أو نشاط خارج النواة عند استخدامها في سياقات معينة)
    والعناصر التي تعمل في رابطة الدول المستقلة هي العناصر التي تعمل على المكونات الجينية المجاورة لها في الفضاء والمروجين والمشغلين وما شابه ذلك.

    إن Cis وtrans ليسا عاملين لاجينيين، بل هما وصف تعريفي لطريقة عمل قطعة DNA أو منتجها.

  19. بعض الأسئلة

    باستخدام التكنولوجيا الحالية، هل من الممكن رسم خريطة للعوامل اللاجينية مثل رابطة الدول المستقلة والمتحولة بنفس الطريقة التي يمكن بها رسم خريطة الجينات؟
    بمعنى هل من الممكن معرفة أن الكائن الحي لديه X Transs بالضبط؟ لا يزال من الممكن أن يكون Cis-is سهلاً نسبيًا، ولكن كيف يمكنك معرفة عدد المتحولين الموجودين في الكائن الحي؟ بعد كل شيء، يمكن أن يكون هناك متحولون جنسيًا لا ندرك وجودهم، ومن ثم سيكون من الصعب معرفة سبب حدوث نمط ظاهري معين، لأن سبب هذا النمط الظاهري يمكن أن يكون إما جينًا طبيعيًا أو رابطة الدول المستقلة أو متحولًا.

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.