قامت مجموعتان منفصلتان من الباحثين بدراسة تكيف الحيوانات مع السموم التي تنتجها الكائنات الحية التي تأكلها. السموم في كلتا الحالتين متشابهة جدًا: كلاهما يهاجم بروتينًا معينًا
عندما كتب داروين "أصل الأنواع"، كان الشكل الذي تحدث به التغيرات التطورية - الآليات الجزيئية المسؤولة عن التنوع الوراثي الذي لعب دورًا مهمًا في نظريته - كتابًا مميزًا بالنسبة له. خطى علم الوراثة خطواته الأولى حينها، في حديقة البازلاء للراهب غريغوري مندل، لكن من المشكوك فيه أن يكون داروين على علم بذلك على الإطلاق، وعلى كل حال لم يفهم أهمية هذه التجارب.
وفي المائة والخمسين سنة التي مرت منذ ذلك الحين، أصبح علم الوراثة أحد أنجح المجالات في علم الأحياء، وسجل إنجازات مبهرة: فقد تم تحديد الآلية الوراثية على أنها انتقال كيانات منفصلة تسمى الجينات، والتي تبين فيما بعد أنها تسلسل محدد من قواعد الحمض النووي. يتم فك رموز بنية الحمض النووي ويتم أيضًا فك الشفرة التي تمكن من تحويل الحمض النووي إلى بروتينات. لقد أثر علم الوراثة على العديد من المجالات المختلفة، من الطب إلى البحوث التطورية.
اليوم، أصبح الباحثون قادرين على فحص التغيرات في جزيء الحمض النووي، والتي تؤدي إلى تغييرات تطورية. وهذا ما فعلته مجموعتان من الباحثين - واحدة مع باحثين من جامعتي يوتا وإنديانا في الولايات المتحدة الأمريكية، والأخرى مع باحثين من معهد الأحياء البحرية في هاليفاكس بكندا وجامعات أخرى من الولايات المتحدة الأمريكية. قامت كلا المجموعتين بدراسة تكيف الحيوانات مع السموم التي تنتجها الكائنات الحية التي تأكلها. السموم في كلتا الحالتين متشابهة جدًا: كلاهما يهاجم بروتينًا معينًا، مما يخلق قناة تنقل أيونات الصوديوم عبر غشاء الخلية. توجد هذه القناة بشكل رئيسي في الخلايا العصبية والعضلات، وهي شائعة في جميع أنحاء المملكة الحيوانية. عندما لا تعمل، فإن الخلايا العصبية غير قادرة على نقل الإشارات والعضلات غير قادرة على الانقباض استجابةً لذلك، فإن السموم التي تلحق الضرر بهذه القناة قد تسبب الشلل وحتى الموت.
لكن الحيوانات المعنية مختلفة تمامًا. وقامت المجموعة الكندية الأمريكية بدراسة نوع من المحار يتغذى على كائنات مائية مجهرية، بما في ذلك أنواع مختلفة من الطحالب. أحد هذه الأنواع، وهو نفس الطحالب التي تسبب "المد الأحمر"، يحتوي على مادة الساكسيتوكسين السامة. بعض المحار قادر على تخزين السم في محتوياته بعد تناول الطحالب، وقد تصاب الحيوانات التي تأكل المحار - بما في ذلك البشر - بالشلل. لكن المحار نفسه حساس أيضًا للسموم. اختبر الباحثون حساسيتهم باختبار بسيط، وهو مدى قدرة المحار على الحفر في التربة عندما يتم وضعه في موقع جديد. يؤدي الساكسيتوكسين إلى إتلاف عضلات المحار، مما يجعل عملية الحفر صعبة. عندما قارنوا المحار من موقعين مختلفين - مكان واحد حيث تزدهر الطحالب يسمى "المد الأحمر" يحدث كل صيف، وآخر من مكان لم يتم تسجيل أحداث المد الأحمر فيه - لوحظت اختلافات كبيرة بينهما. وألحقت الطحالب السامة الضرر بوظيفة نحو 86% من المحار الذي لم يتعرض لهذه الطحالب من قبل، لكنها ألحقت الضرر بوظيفة نحو 10% فقط من المحار "المعتاد" على الطحالب. وقد أدى التعرض لفترة أطول إلى مقتل أكثر من ربع أنواع المحار الحساسة، ولكن أقل من 2% من النوع الآخر. إذا كان الأمر كذلك، فإن المحار الذي يتعرض بانتظام للطحالب قد طور آلية دفاعية ضد السم. ما هي هذه الآلية؟ ولاختبار ذلك، عزل الباحثون الخلايا العصبية للمحار واختبروا بشكل مباشر حساسية الخلايا تجاه السم. ومرة أخرى، تم العثور على اختلافات كبيرة في الحساسية بين المجموعات السكانية: أي أن الفرق بينهما موجود في الخلايا نفسها.
وكانت الخطوة التالية هي عزل الجين المحدد المسؤول عن إنتاج قناة أيون الصوديوم. اتضح أنه في الجين الموجود في المحار المقاوم للسموم، هناك طفرة في قاعدة DNA واحدة، مما يؤدي إلى تغيير حمض أميني واحد في تسلسل البروتين للقناة. وتوجد الطفرة في مكان سبق أن وجد في دراسات سابقة أنه موقع ربط للسموم من هذا النوع. ولاختبار ما إذا كانت هذه الطفرة هي حقًا ما يمنح المقاومة، أخذ الباحثون الجين الذي يرمز لنفس القناة، ولكن في الفئران، وحفزوا نفس الطفرة فيها. تم التعبير عن الجين في نظام بكتيري، مما أدى إلى تكوين بروتين يكاد يكون بالكامل من الفئران، لكنه يحمل طفرة المحار المقاوم. وعندما قاموا بتعريض البروتين المعزول للساكسيتوكسين، وجد الباحثون تركيزًا معينًا من السم يمنع القنوات الطبيعية من العمل بشكل شبه كامل - ولكن من أجل خفض نشاط القنوات التي كانت الطفرة فيها حوالي 25٪ فقط، ألف ألف. مطلوب تركيز أعلى من السم.
أثبتت هذه التجربة أن هذه الطفرة الوحيدة سمحت للمحار بمقاومة سموم الطحالب، وانتشرت هذه السمة الجديدة إلى السكان الذين احتاجوا إليها، أي أولئك الذين تعرضوا بانتظام للمد الأحمر.
المجموعة الثانية، الأمريكية، درست الثعابين. تتغذى ثعابين الرباط، من بين أمور أخرى، على سمندل الماء - وبعض هذه السمندلات تنتج سمًا من نفس عائلة الساكسيتوكسين - يُسمى تيترودوتوكسين.
ولهذا السم أيضًا جانب طهي - فهو نفس السم الذي تنتجه أسماك الفوجو (أبو نفحة)، والتي يتم تقديمها في المطاعم اليابانية لرواد المطاعم الشجعان بشكل خاص، بعد أن يحاول الطهاة إزالة العضو الذي ينتج السم بالكامل.
في هذه الحالة، كما هو الحال مع المحار، هناك اختلافات كبيرة في الحساسية للسموم بين المجموعات المختلفة من الثعابين الرباطية. اختبر الباحثون 4 مجموعات من الثعابين من أماكن مختلفة في الولايات المتحدة حيث تم العثور على سمندل الماء السام، حيث كان لدى 3 مجموعات من الثعابين بعض المقاومة للسموم - على الرغم من أن بعضها كان أكثر مقاومة من غيرها. كعنصر تحكم، قام الباحثون أيضًا باختبار مجموعة من السكان من مكان آخر، حيث لا توجد سمندل الماء السام على الإطلاق - وبالتالي، هذه الثعابين ليس لديها مقاومة للسموم. عندما قاموا بتحليل الشجرة التطورية لهذه الأنواع، وجد الباحثون أن اثنتين من المجموعات المقاومة كانت أقرب إلى المجموعة غير المقاومة من المجموعة المقاومة الثالثة - أي أن سمة المقاومة تطورت مرتين على الأقل في هذه الثعابين، استجابةً لذلك. لسمية سمندل الماء الذي أكلوه.
وكانت الخطوة التالية مرة أخرى هي اختبار قناة أيون الصوديوم التي يؤثر عليها السم. وحدد الباحثون مساحة صغيرة جدًا في البروتين - لا تزيد عن 15 حمضًا أمينيًا - حيث كانت هناك طفرات في المجموعات السكانية المقاومة، ولكن كان لكل مجموعة طفرات مختلفة قليلاً. ولاختبار ما إذا كان هذا هو بالفعل الشيء الذي يمنح المقاومة، اتخذوا نفس الإجراء الذي اتخذته المجموعة التي درست المحار: أخذوا بروتينًا معروفًا بأنه حساس للسم - هذه المرة ليس من فأر ولكن من إنسان. - واستبدال القسم المحدد من هذا الجين بالقسم العميل من درع الثعبان المقاوم. وتحقق الباحثون من تركيز السم المطلوب لتقليل نشاط القناة بنسبة 50%. وعندما أجرى الباحثون التجربة على بروتين يحمل الطفرات الموجودة في السكان الأكثر مقاومة، أصبح من الواضح أن التركيز المطلوب كان أعلى بثلاثة أضعاف مقارنة بالبروتين المأخوذ من شخص، أو ثعبان غير مقاوم. الطفرات الموجودة في المجموعات السكانية الأقل مقاومة جعلت البروتين البشري مقاومًا إلى حد ما - وهو نوع من الحالة المتوسطة بين طفرات المجموعات السكانية الأكثر مقاومة والجين البشري الأصلي. وهكذا أظهر الباحثون أن هذه الطفرات، التي يبدو أنها تطورت بشكل مستقل في مجموعات سكانية مختلفة، هي التي تمنح الثعابين القدرة على أكل سمندل الماء السام.
تُظهر كلتا الدراستين كيف يمكن للتغيرات الجينية في جين واحد أن تنقل سمة جديدة، وهي مهمة جدًا للبقاء على قيد الحياة - وهي مقاومة السم الذي تنتجه الفريسة المحتملة. كما أنها توضح كيف تنتشر هذه السمة فقط في المجموعات السكانية المعرضة للسم، وذلك بسبب ضغوط الانتقاء الطبيعي. في الثعابين الرباطية، يبدو أن التكيف مع السم يجري على قدم وساق - عندما تتطور طفرات مختلفة في كل مجموعة، مما يمنح مستويات مختلفة من المقاومة. هذه هي الطريقة التي تؤدي بها التغيرات الجزيئية إلى تغيرات تطورية - وفي النهاية إلى تطور أنواع جديدة.
الرجل الأفعى - عن السموم وحالات التسمم في التاريخ
تعليقات 32
رعنان (21 مارس 2009 الساعة 12:57 مساءً)
لقد كتبت: "السؤال الفلسفي هو ما إذا كان الحمض النووي المحايد موجودًا في التعريف رقم 2 للمدى الطويل"
هذا سؤال احتمالي. كقاعدة عامة، هناك احتمال معين لحدوث طفرة تؤدي إلى فقدان جين معين (أو أي جزء وظيفي من الحمض النووي) لوظيفته. من حيث المبدأ، إذا كان قسم الحمض النووي هذا لا يعمل بأي طريقة أساسية لوجود/بقاء/تكاثر الكائن الحي الذي يحمله، فيمكن تسميته بالقمامة لغرض المناقشة. يمكن أن تتراكم نفس الشريحة طفرات إضافية وتظل مع مرور الوقت شريحة لا دور لها ولا معنى لها من حيث أداء الكائن الحي. لا يوجد مبدأ يمنع تلك القطعة من البقاء على هذا النحو حتى نهاية الحياة، وبدلاً من ذلك، يمكن أن تعود القطعة لتكون مفيدة بسبب طفرة أو تختفي (على سبيل المثال، بسبب طفرة مفقودة تؤدي إلى مغادرة القطعة للجينوم بالكامل) ) وهذه الاحتمالات لها أيضًا احتمال حدوثها (في بعض الأحيان يكون من الممكن تقدير احتمال حدوثها). لم أفهم تمامًا سبب طرحك للسؤال كسؤال فلسفي.
فيما يتعلق بسؤالك السابق، من حيث المبدأ يمكن أيضًا تثبيت سمة محايدة في المجتمع من خلال آلية تسمى الانجراف الوراثي، حيث كلما كان عدد السكان أصغر، زادت أهمية هذه الآلية ويمكن أن تؤدي إلى تثبيت السمات المحايدة بشكل أسرع (في في النموذج النظري، من الممكن إنشاء موقف لا تمنح فيه السمة أي ميزة بحكم تعريفها، ولا يزال التثبيت نتيجة ممكنة دائمًا). فيما يتعلق بالميزات الموجودة أو شرائح الحمض النووي التي لا تعرف وظيفتها، فمن الممكن من حيث المبدأ إجراء تجارب لفحص المساهمات المحتملة. وبطبيعة الحال، فإن أي نفي لاحتمال مقترح لا يزال لا يثبت عدم وجود وظيفة أخرى، ولكن سيكون من المعقول أن نطلق على هذه الشريحة خردة إذا تبين أنها لا تعبر عن نفسها، ولا تؤثر على تعبير الجينات الأخرى ، لا يؤثر على عمليات النسخ المتماثل (مثل هذا الشيء يمكن أن يحدث، على سبيل المثال، فقط من خلال وجوده المادي في الفضاء الذي يحرك الأقسام الوظيفية الأخرى بعيدًا أو أقرب) وبشكل عام لا يمكن تحديد أي فرق بين الحالة التي يتواجد فيها أو غير موجود. إن طرح تفسيرات تكيفية (كما فعلت أعلاه) لا معنى له إلى حد ما دون الفحص والبحث لأن الواقع المعقد الذي نعيش فيه يظهر أنه، مثل ألغاز هاميتزر، هناك العديد من الإجابات التي تبدو مناسبة جدًا. أعرف شخصين طورا هواية إقناع شخص ما بتفسير تكيفي ومن ثم إظهار كيف أن التفسير التكيفي المعاكس منطقي وبديهي بنفس القدر. يجب أن يتم فحص التفسيرات التكيفية بعناية شديدة وليس فقط في تجربة فكرية. في كل ما يتعلق بالطبيعة، غالبًا ما يقودنا حدسنا إلى الضلال. وفي هذا السياق، فإن الفارق السحيق بين العلم والدين هو أنه في الأول هناك آلية مدمجة تقربنا من وصف موثوق للواقع، بينما في الدين هناك آلية تبني جدارا من الأعذار التي سوف " اشرح" لماذا لا تتفق المعتقدات في جوهرها مع ما يتبين أنه الوصف الصحيح للواقع.
طازج:
إنه أمر متعب فحسب، لأنه، كما ذكرنا سابقًا، يتبقى لديك ادعاء لا يعني شيئًا ولكنك تستمر في التلويح به
لقد شرحت ما أؤمن به بأفضل طريقة ممكنة ولم أقرأ بعد تفسيرا يقنعني بخلاف ذلك، ولكن مرة أخرى قد أكون مخطئا.
هذه الفترة الزمنية عبارة عن مصطلح يقارن بين نقطتين زمنيتين. لأنه حتما مع مرور الوقت سوف تختفي جميع الجينات في نهاية المطاف. وهناك تسلسل زمني للانقراض بحيث تختفي الجينات الضارة أولاً، ثم الجينات المحايدة، وأخيرًا الجينات الجيدة، لذلك سيكون هناك حتماً نقطة زمنية ستختفي فيها الجينات التي نسميها اليوم محايدة، وسنكون كذلك. قارن هذه النقطة الزمنية بنقطة زمنية سابقة عندما كانت هذه الجينات شائعة في السكان، والفاصل الزمني بين هاتين النقطتين الزمنيتين هو تعريف فترة زمنية طويلة، حيث يوجد لكل جين نقطة زمنية ذات صلة بالوجود في أوه ويختفي منه، فإن قيمة عدد السنوات للمدة الزمنية الطويلة سوف تتغير تبعا لذلك لكل جين.
طازج:
يبدو لي أنك قبلت كل الحجج وتستمر في طرح "السؤال الفلسفي" فقط لأنك لا تريد التخلي عن كل شيء.
هذا السؤال "الفلسفي" غامض بما فيه الكفاية بحيث لا يمكن الإجابة عليه (ببساطة لأنه من المستحيل معرفة ما هو).
ما هو "طويل المدى"؟ بعد كل شيء، كما قلت - في مرحلة ما لن تكون هناك حياة أخرى، لذلك لا يوجد شيء متعلق بالحياة له نطاق لا نهائي.
الحمض النووي غير المرغوب فيه لا يخدم الفرد.
لقد بقي في الجينوم فقط لأنه لم يكن من "المستحق" من الناحية التطورية غربلته. فهو ليس موجودًا لأي حاجة أو غرض محدد، على الرغم من أنه قد يكون مفيدًا في ظل ظروف معينة. هذه سمة من سمات القمامة بشكل عام، لذلك لا فائدة من القول إنها ليست قمامة لمجرد أننا قد نستخدمها في أي وقت. إذا كان كل ما قد نستخدمه ليس قمامة، فلا توجد قمامة في العالم على الإطلاق. ولماذا اهتموا واخترعوا هذه الكلمة، إذا كان الأمر كذلك، ألا يتناقض وجودها (كقمامة لغوية) مع هذا التعريف لمصطلح القمامة؟
إن روي هاثا على حق في أنه ليس هناك ضرورة لكي تلعب الجينات دورها (مع التركيز على كلمة الضرورة، ومع التركيز على حقيقة أن الفترة الزمنية ليست مليارات السنين). بالإضافة إلى ذلك، يمكن للكون بأكمله أن يكون ينظر إليها على أنها نظام مغلق يتآكل تدريجيا نحو الفوضى، هذه هي القاعدة العامة، هذه القاعدة لها حالات خاصة مثل العقل الذي يخالفه الحيوان الموجود ظاهريا بوجوده ذاته. لأن الحياة مادة لها "نظام"، لكن هذا النظام الحي يتآكل حتماً مع مرور الزمن. لذا فإن "النظام" يمكن أن "ينتصر" على الفوضى ولكن فقط على المدى القصير، في النهاية (TA من حيث مليارات السنين، وليس الملايين) كل شيء سوف يحدث، حتى الحمض النووي المفيد، وبالطبع سوف يلعب الحمض النووي المحايد دورًا مباشرة بعد الحمض النووي للآفة
وهذا بالطبع يخضع لحقيقة أن الحمض النووي الذي يكون ضارًا في نقطة زمنية-مكانية ما يمكن اعتباره مفيدًا جدًا في نقطة زمنية-مكانية أخرى.
وكما قلت على المدى القصير هناك بالتأكيد مواد وراثية عديمة الفائدة وغير ضارة، ولكن السؤال الفلسفي هو ما إذا كان الحمض النووي المحايد موجود في التعريف رقم 2 على المدى الطويل.
طازج:
أريد أن أضع كلامي في سياقه الصحيح حتى لا يخطئ من يقرأه في تفسيره.
بمعنى ما - مختلف في رأيي عما قصدته، يمكنك قبول كلامك على أنه صحيح، ولكن بعد ذلك لا ينبغي أن تتجادل مع أي شخص في المقام الأول.
وبما أن التطور مبني على الطفرات، فإن وجود جينوم غني، جزء منه غير فعال، قد يكون ميزة لأنه يوفر قاعدة واسعة لطفرات جديدة لا تأتي على حساب الجينات الضرورية.
لذلك من الممكن أن يكون التطور قد "فضل" الكائنات الحية التي لديها ميل إلى تجميع كمية معينة من النفايات في جينومها.
وبموجب هذا التفسير، يمكن بالفعل الادعاء بأن هذه القمامة هي تأمين للمستقبل، ولكن لا يوجد شيء جديد في هذا النوع من الادعاء في أي لحظة معينة - القمامة التي تجدها في الجينوم هي مجرد قمامة قد تكون أو لا تكون. يمكن استخدامها في المستقبل.
إنه يذكرنا إلى حد ما بميل الناس إلى التجميع.
هناك من يعتبر هذا مرضًا حقًا ولا يستطيعون التخلص من أي شيء. تمتلئ منازلهم بالقمامة وتدمرت حياتهم.
هناك من يتخلصون من أي شيء لا يجدون له فائدة فورية - وغالبًا ما يجدون أنفسهم نادمين على التخلص من شيء يحتاجون إليه الآن.
معظم الناس لا ينتمون إلى أي من هذين النقيضين ويحتفظون (إلى حد ما) حتى بالأشياء التي لا يعرفون ماذا سيفعلونها في المستقبل.
طازج،
لنبدأ بالقول إن قانون الإنتروبيا غير مقبول بالنسبة لنظام الأرض، لأنه ليس نظاما معزولا، بل يتلقى الطاقة بشكل مستمر من الشمس. الشيء نفسه بالنسبة للكائنات الحية. لذلك ليس من الضروري أن تتآكل الجينات بمرور الوقت من تلقاء نفسها.
علاوة على ذلك، أنت تدعي أن الحمض النووي غير المرغوب فيه له فائدة، لأنه يتيح التباين الجيني في المستقبل. أعتقد أنك على حق، لكن هذا لا يعني أن لها استخدامًا فوريًا يفيد الكائن الحي الموجود فيها، وهذا ما نناقشه في بيت إيل.
إذا كان هناك أي شيء، فإن حجتك - أن الحمض النووي غير المرغوب فيه له استخدام مستقبلي - تثبت فقط أن كل كائن حي يجب أن يكون لديه الكثير من المواد الجينية عديمة الفائدة، لأن هذه المادة الوراثية هي الحمض النووي غير المرغوب فيه الذي سوف يتحور في نسل ذلك الكائن الحي ويساعد في استشعار التطور . لكن هذا يعني فقط أن كل كائن حي لديه الكثير من المواد الجينية غير المفيدة، بل والضارة في بعض الأحيان.
طازج:
هذه إجابة غريبة جدا.
هل تعتقد أن الخردة محفوظة في الجينوم لغرض محدد؟
هل هناك أي شخص يعرف أنه سيكون مفيدًا في المستقبل؟
هذا محض هراء.
كما أنه يعقم المناقشة تمامًا لأنه في كل مرة تتم الإشارة إليك إلى القمامة الموجودة في الجينوم، ستقول إنها موجودة لخدمة غرض مستقبلي. لا يمكن دحض مثل هذا الادعاء، وبالتالي فهو ليس علميًا.
لقد ذكرت بالفعل أن الحمض النووي غير المرغوب فيه ليس بلا معنى حقًا، لأنه يمكن اعتباره مجموعة من الجينات التي توفر بمثابة بوليصة تأمين للبقاء على قيد الحياة تختصر وقت الانتظار للتكيف الذي سيساعد في البقاء، وسوف أشرح :
إن إنشاء جين/طفرة/تكيف جيد من الصفر يمكن أن يستغرق وقتًا طويلاً من الطبيعة (هذه المرة ستكون صعبة للغاية أو مستحيلة بالنسبة لأولئك الذين ليس لديهم هذا التكيف).
إن JUNK DNA هذا عبارة عن زنبرك حديقة في حالة شبه مثالية ولا يحتاج إلا إلى تعديل طفيف للعودة إلى العمل. وهكذا توفر الطبيعة الوقت من العملية الطويلة لإنشاء حديقة نشطة من الصفر.
بالطبع هناك جينات تظل خاملة لملايين السنين ومؤخراً قرأنا مقالاً هنا في العلوم عن جينات كانت خاملة لملايين السنين في القرود وعادت للنشاط عند الإنسان.
إذا أراد شخص ما أن يدعي أن لديه وظيفة في الفترة المتوسطة، فيجب عليه أيضًا أن يشرح كيف عاش الشخص بدون هذه الوظيفة.
في رأيي، السبب وراء اختفاء الجينات غير المفيدة أو الضارة على المدى الطويل هو قانون الطبيعة المسمى الإنتروبيا، الذي لا يؤدي إلى تآكل المادة الوراثية فحسب، بل كل شيء بما في ذلك كل شيء، وبالتالي فإن شيئًا مثل المادة الجينية يبقى على قيد الحياة في TA لا يكفي أن تكون محايدة، بل يجب أن تكون مفيدة بشكل فعال، وإلا فإن الطبيعة ستستهلكها بمرور الوقت، وعلى المدى الطويل، حتى جميع المواد الوراثية المفيدة سوف تبلى، وبالتالي فإن الجينات الأكثر حيادية (التي سوف تبلى في وقت سابق بكثير)
هل هناك أستاذ أحياء عالمي مشهور يدعي ما أعتقده (أو العكس) وقد قام بأبحاث جدية حول هذا الموضوع؟ ما هو "الرأي المقبول" اليوم في علم الأحياء حول هذا الموضوع؟
طازج،
إن الطبيعة تسعى جاهدة لتحقيق الكفاءة، كما تقول، ولكن هذه كفاءة "محلية". يعتمد على التكوين السابق للكائن الحي. فإذا كان الكائن يحمل "بقايا وراثية" من أجيال سابقة، فليس من المؤكد أنها ستتآكل أثناء التطور.
هناك احتمال كبير أن تختفي بعض البقايا الضارة، لكن ليس من الضروري أن تختفي جميعها.
عندما أقرأ تحليلك، أشعر أنك قد وصلت بالفعل إلى نتيجة وتحاول تبريرها بالعديد من الفرضيات. حاول ببساطة قبول الفرضية التي حددتها لك - وهي أنه على المدى القصير، يمكن للجينات غير المفيدة أن تبقى في الكائن الحي وسلالته - واشرح لي لماذا ستختفي تلك الجينات غير المفيدة (ولكنها غير ضارة أيضًا) حتمًا على مدى الملايين من السنوات.
كل فترة طويلة هي أيضًا فترة زمنية قصيرة من وقت قريب، من السنوات القليلة الماضية (يمكن حتى أن تكون قبل بضعة آلاف من السنين) ولكن كل فترة طويلة، بالإضافة إلى كونها فترة زمنية قصيرة من فترة زمنية قريبة، هي أيضًا أيضًا مصطلح طويل من فترة قديمة (منذ ملايين السنين) ويشير إليها فقط.
وبعبارة أخرى، يمكن فهم عبارة فترة زمنية طويلة بثلاث طرق:
1- تشير إلى فترة زمنية حديثة (آلاف السنين)
2 تشير إلى فترة زمنية قديمة (آلاف السنين)
3 والتي تغطي فترة زمنية حديثة وفترة زمنية قديمة.
وفي رأيي أن عدم الاتفاق ليس حقيقيا بل نابع من التعريفات الغامضة للكلمات والمصطلحات (مثل فترة طويلة من الزمن).
وعندما أتحدث عن المدى الطويل، فإنني أقصد ذلك بمعنى: الجينات الموجودة اليوم، مقارنة بالجينات التي كانت موجودة في نفس الكائن منذ ملايين السنين. إذا تم إجراء مقارنة بين الجينات الموجودة اليوم والجينات التي كانت موجودة في نفس الإنتاج منذ ملايين السنين، فإن احتمال أن يكون الجين بدون وظيفة (بدون وظيفة موضوعية وحقيقية، على عكس الافتقار المحاكاة والذاتي للوظيفة)، التي قد تنشأ من جهلنا) ستبقى على قيد الحياة لملايين السنين هي صفر لأنها من وجهة نظر فيزيائية (وبالتالي بالضرورة أيضًا كيميائيًا وبيولوجيًا) غير فعالة والطبيعة تسعى جاهدة لتحقيق الكفاءة. وبالطبع إذا كنا نتحدث عن تحديد فترة زمنية طويلة (رقم 1 أو 3) فإن احتمال العثور على جينات بدون وظيفة سيكون بالضرورة 100%.
أي أنه في أي لحظة سيكون هناك دائمًا جينات بلا وظيفة، تم إنشاؤها في فترة زمنية قصيرة عن طريق الصدفة، أو حتى جين كان موجودًا بالفعل في الماضي وانقرض (وعاد إلى الوجود عشوائيًا من أجل التطور المستقل مرة أخرى. )
ولكن لن تكون هناك جينات بلا وظيفة، ولها نسب يمتد على مدى سنوات عديدة.
تفسير لاختفاء الشعر..
في أوروبا الباردة والجميلة كانوا ينظمون حفلات مليئة بالنار والحرارة والكحول. كان جزء من آثار الشرب هو أن المحتفلين يقتربون كثيرًا من النيران، أو كان ذلك جزءًا من لعبة مقبولة. مما تسبب في ترقق الشعر.
طازج:
لقد قلت بالفعل في مناقشة أخرى وأعتقد أن هذا مناسب لهذه المناقشة.
أصلع أو ليس أصلع أو أي مثال آخر - لا شيء من هذا يهم حقًا.
ما هو واضح هو أن الانتقاء الطبيعي ممكن فقط في حالة وجود تنوع.
من بين الاختلافات، يتم اختيار الأنسب بمرور الوقت، ولكن هذا يعني أنه في أي وقت توجد أيضًا اختلافات أقل ملاءمة.
بمعنى آخر - لا يتم تعديل الحيوانات أبدًا على النحو الأمثل، وهناك دائمًا أفراد لديهم جينات "زائدة عن الحاجة" وأفراد لديهم جينات "مفقودة".
ما هي التغييرات المفيدة التي لن تصبح واضحة إلا بمرور الوقت، وبالتالي فإن مصطلح "زائد عن الحاجة" أو "ناقص" لا يصبح واضحًا إلا بعد أن يصبح الاختيار ساري المفعول، لكن كل هذا لا يغير المبدأ الذي بموجبه - إذا كان هناك من هو أكثر متكيفًا أكثر من غيره، فإن جميع الآخرين أقل تكيفًا منه وبالتأكيد لا يمكن القول إنهم يجب أن يكون حمضهم النووي مثاليًا ولا يوجد فيه أي شيء غير ضروري.
طازج،
في النهاية، هناك العديد من الفرضيات، لكن أعتقد أنك يمكن أن تتفق معي على أنه على المدى القصير، يمكن للجينات غير المفيدة البقاء على قيد الحياة بالفعل. لكن التطور في نهاية المطاف هو وقت قصير تلو الآخر. في بعض الأحيان يزيل من الجسم الميزات التي ليست ضرورية له. في بعض الأحيان تضيف إليها آخرين. أفترض أن مبدأ الانتقاء الطبيعي يضمن عدم خروج العملية عن نطاق السيطرة، وبقاء كائنات حية لا يزال بإمكانها التنافس مع أقرانها / منافسيها.
إن مبدأ الترجيح بذيل الطاووس الضخم الذي تم إنشاؤه عن طريق اختيار الشريك يقلل حقًا من فرصة الطاووس في البقاء على قيد الحياة في البرية ولكنه يعوضه من حيث فرص الثقافة. وفيما يتعلق بانتشار الجينات نتيجة للعشوائية، أعتقد أنه يمكن أن يكون منطقيًا على المدى القصير من وجهة نظر تطورية. لكن لكي يبقى الجين العشوائي على قيد الحياة على المدى الطويل، في رأيي يجب أن يكون هناك شيء يساهم بشكل فعال في بقاء الكائن الحي (على الأقل يساهم في البقاء في بيئة معينة) هناك كتاب جديد حول هذا الموضوع وهو لقد بدأت القراءة اليوم وتبدو مثيرة للاهتمام بالنسبة لي، وهي بعنوان "بالضبط ينجو الضعفاء" للدكتور شارون معلم
يحتوي هذا أيضًا على فرضية: العديد من الأوروبيين لديهم شعر مجعد وعرف منتفخ، وهذا يمكن أن يعزل بشكل جيد ضد البرد، بالنسبة للأفارقة "يقف" الأفرو ضد قوى الجاذبية بحيث يخلق ظلًا من ناحية وعلى ومن ناحية أخرى فإنه لا يسخن الجزء الخلفي من الرقبة/الكتفين أكثر من اللازم.
ولكن بما أنه لا توجد طريقة للتحقق مما إذا كانت كل هذه الفرضيات صحيحة، فهذا أمر فلسفي أكثر منه علمي.
الفرضية العكسية:
يكون الجو باردًا جدًا في الشتاء في أوروبا، لذلك هناك حاجة أيضًا إلى الشعر المجعد والكثيف للحماية من البرد.
لذلك، مرة أخرى، لم نحرز أي تقدم، ولم نشرح سبب اختفاء الشعر في أوروبا.
فرضية أخرى: يوجد في أفريقيا نسبة عالية من الأشعة فوق البنفسجية، ومن الضروري الحماية منها، وبالتالي فإن شعر الأفارقة المجعد والكثيف يوفر تظليلاً جيدًا.
طازج،
الانتقاء الزوجي لا يعادل الانتقاء الطبيعي. ومن الممكن أن لا يتأثر اختيار الشريك، في كثير من الحالات، بالمزايا أو العيوب التي تمنحها الطفرة لحاملها. وبالتالي فهو اختيار تزاوج، ومن الواضح أن الطفرات يمكن أن تبقى رغم أنها ليست مفيدة.
علاوة على ذلك، فإن المثال الذي قدمته لا يتعلق باختيار الشريك، بل بالعشوائية. كان رئيس القبيلة، بالصدفة، أصلعًا أيضًا. وربما كان هذا كافياً لبدء سلسلة ردود الفعل التي أدت إلى الصلع في أوروبا.
لقد قدمت أمثلة تشرح تطور الصلع من وجهة نظر الحاجز الجنسي وأعطيت أمثلة من وجهة نظر الانتقاء الطبيعي، وكلاهما يمكن أن يكون صحيحا في رأيي.
فيما يتعلق بالقلنسوات، أفترض أنه لم تكن جميع العصور البشرية ترتدي القلنسوات، وحتى عندما ارتدت القلنسوة، لم يكن كل فرد من السكان يرتديها، حتى لو ذهبنا إلى أوروبا اليوم، فلن يرتدي الجميع القبعات. وهناك أماكن يكون الجو فيها أقل برودة ولا تحتاج إلى غطاء محرك السيارة، ولكن لا توجد شمس تعطي فيتامين د، مثل الغابة المتشابكة على سبيل المثال.
في الواقع، حقيقة أن الأشعة فوق البنفسجية منخفضة لا تعني أن الصلع ضروري، ولكن ربما تميل الطبيعة إلى عدم استثمار الموارد (يمكن النظر إلى نمو الشعر كنوع من استثمار الموارد والطاقة التي يمكن توفيرها) حيث يمكن إنقاذها. أي أنها تميل إلى الكفاءة والحد الأدنى من الطاقة) ولكن من المؤكد أنها مجرد فرضية خاطئة.
طازج،
وحتى لو كانت الأشعة فوق البنفسجية أقل بالفعل في أوروبا، فهذا لا يعني أن الصلع ضروري، لذا فإن هذه الفرضية ليست ذات صلة. أما بالنسبة لفيتامين د، فإن هذا يبدو مشكوكا فيه بالنسبة لي، وخاصة في ضوء الأغطية التي يميل الأوروبيون إلى ارتدائها في البرد الأوروبي.
بالمناسبة، يمكنك الاستمرار في التساؤل: لماذا يمتلك البشر عجب الذنب؟ لماذا يمتلك الهنود أنوف النسر؟ لماذا بشرة الآسيويين مصفرة / لماذا هم قصيرو / لماذا عيونهم مائلة / لماذا هم أقل شعراً من المجموعات الأخرى (كلهم في المتوسط وبشكل عام بالطبع)؟
بالمناسبة، بالطبع على المدى الطويل لا توجد مواد وراثية زائدة عن الحاجة. أي مادة وراثية، بما في ذلك الحمض النووي الأكثر تدميرا، يمكن أن تخضع لعدة طفرات وتصبح جينة تحسن فرص بقاء المتحور في بيئته، ولكننا نتحدث هنا عن فائدة فورية، والسبب هو بقاء مادة وراثية كبيرة بل وانتشارها في الجسم. سكان.
وسأعطيك مثالا آخر..
في وقت الهجرة إلى أوروبا، قبل 30,000 ألف سنة، هاجرت مجموعة صغيرة فقط من الناس - على سبيل المثال خمسين شخصًا. كان لدى زعيم القبيلة طفرة عشوائية جعلته أصلعًا. وعلى طريقة زعماء القبائل، كان له عشر زوجات. وأنجبت كل منهما ثلاثة أطفال. في الجيل التالي، كان هناك ثلاثون طفلاً يميلون إلى الصلع، وخمسة وأربعون طفلاً فقط (بافتراض وجود 25 امرأة في المجموعة إجمالاً) دون ميل إلى الصلع.
لنفترض الآن أن أحد الأطفال الذين يميلون إلى الصلع يصبح هو نفسه رئيس القبيلة ويتزوج عشر زوجات أخريات. سنتقبل بسرعة كبيرة أن العدد النسبي للأشخاص الصلع في نفس القبيلة يتزايد من جيل إلى جيل.
وإذا بدأت القبيلة، بعد عدة أجيال، في الانتشار في جميع أنحاء أوروبا، فإننا سنقبل أن معظم أحفاد تلك القبيلة سيحملون معهم الجينات التي تؤدي إلى الصلع في سن مبكرة - وهذا دون أن يزيدوا أو ينقصوا. فرص البقاء على قيد الحياة بدرجة ملحوظة.
وبهذه الطريقة نقبل أن الطفرة - حتى إلى الحد الذي لا تساعد فيه فردًا أو مجتمعًا - يمكن أن تنتشر بالفعل خلال عدة أجيال لتصل إلى جميع السكان. وما لم يتم تطبيق اختيار سلبي قوي للغاية عليها (على سبيل المثال، وباء يؤثر على جميع الصلع)، فلن يكون لها ببساطة سبب قوي بما يكفي للاختفاء.
الفرضية: في أوروبا، الأشعة فوق البنفسجية أقل مما هي عليه في بقية أنحاء العالم، وبالتالي ليست هناك حاجة للشعر للحماية من هذا الإشعاع المعروف بأنه مسبب للسرطان، في الأماكن الشمالية هناك نقص حقيقي في الإشعاع الذي يمكن أن يؤدي إلى لنقص فيتامين د (الذي تحصل عليه من الشمس) مما قد يؤدي إلى الوفاة بسبب مرض تشوه عظام الهيكل العظمي والوفاة. وهكذا خلقت الطبيعة الصلع لزيادة حجم الجلد المعرض للشمس حتى لا يكون هناك نقص في فيتامين د المهم.
أعتقد أنه على المدى الطويل لا يوجد شيء اسمه مادة وراثية زائدة عن الحاجة لا تخدم وظيفة/غرض، ولكن من ناحية أخرى ليس لدي أي دليل على ذلك.
طازج،
اوافق بالتأكيد. ومن المهم عدم القفز من الجهل إلى اليقين المطلق. ولكننا بحاجة إلى صياغة بعض النظرية وراء هذه الفكرة. لذا، ما لم تتمكن من التفكير في السبب وراء أهمية الصلع بالنسبة للأوروبيين، ولكنه غير مهم بالنسبة للهنود أو الإسكيمو، فيبدو لي أن المادة الوراثية التي تسبب الصلع يمكن اعتبارها زائدة عن الحاجة.
إلى الراعي
سؤال آخر يطرح نفسه. هل حقيقة أننا لا نستطيع التفكير في كيفية قيام جين معين (مثلا جين الصلع) بزيادة فرص بقاء وتكاثر الكائن الذي يحمله، يعني بالضرورة أنه لا يزيد من هذه الفرص؟
بمعنى آخر، حقيقة أننا نعتقد أن مادة وراثية معينة ليس لها وظيفة أو غرض محدد لا تعني أنها في الواقع ليس لها وظيفة/غرض. ربما يكون لها وظيفة/غرض، إلا أننا جاهلون جدًا بحيث لا نعرفها.
طازج،
وحتى مع مرور الوقت، قد تبقى المادة الوراثية بلا وظيفة أو غرض (على الأقل تلك التي تؤدي إلى بقاء الفرد، أو قدرته على إنتاج ذرية).
وكمثال على ذلك (وفي الإجابتين الأخيرتين، قمت بالفعل بتقديم مقال عن تطور الإنسان، والذي أعمل عليه حاليًا)، إذا نظرت إلى أربعة أشخاص من أصول مختلفة: الأوروبيون البيض، والسود من أفريقيا، والحمر - أصحاب البشرة من أمريكا والآسيويين، ستجد أن هناك اختلافات واضحة بينهم. الهنود بشكل عام لديهم أنوف نسر، والآسيويون في المتوسط أقصر من البيض. ويميل البيض بدورهم إلى الصلع أكثر من البقية.
نحن نعلم أن المجموعات البشرية تباعدت عن بعضها البعض منذ 30 ألف إلى 60 ألف سنة، ومن المرجح أن بعض السمات شقت طريقها إلى أسفل شجرة العائلة، إلى جانب المجموعات الأصلية التي سكنت مناطق المعيشة المختلفة. ومن هذا يمكن أن نستنتج أن بعض السمات عديمة الفائدة على الأقل، مثل الصلع، قد تم الحفاظ عليها لفترة طويلة.
روي، شكرا على الرد.
وأريد تحسين سؤالي. وفي فترة قصيرة من الزمن (والتي يمكن أن تصل أيضًا من الناحية التطورية إلى عدة آلاف من السنين) أفهم أنه يمكن بالفعل أن تكون هناك مادة وراثية بدون وظيفة أو غرض. لكن هل من الممكن على المدى الطويل أن تبقى مادة وراثية لا تؤدي وظيفة معينة؟ لأنه في فترات زمنية قصيرة (قصيرة من الناحية التطورية) تكون المادة الوراثية ثابتة تمامًا ولا تكاد تتغير، وفي فترات زمنية طويلة من الممكن بالفعل ملاحظة إزالة جزء من المادة الوراثية وإضافة جزء آخر جديد.
طازج،
في بعض الحالات، يمكن أن تنتشر الطفرة الجينية بين السكان بغض النظر عن الفائدة التي تجلبها.
كأبسط مثال، يمكن للمرء أن يفكر في جزيرة في وسط البحر، ويبلغ عدد سكانها معظمهم من ذوي العيون البنية. لنفترض الآن أن هناك زلزالًا وانفجارًا بركانيًا في أحد الأيام، ولم يبق سوى رجل وامرأة بعيون زرقاء. عندما يتم إعادة سكان الجزيرة، فإن معظم النسل في السكان سيكون لديهم عيون زرقاء.
وبالطبع، إذا كان لديهم أيضًا تخلف عقلي خلقي، فمن المؤكد أن هذا أيضًا قد يكون موروثًا.
لكي تنتشر الطفرة الجينية بين السكان، يجب أن تكون مفيدة (مثل مقاومة السم السام على سبيل المثال) أو يمكن أن تكون دون أي فائدة أو ليس لها أي تأثير وتظل منتشرة بين السكان.
[هناك مسألة الحمض النووي JUNK الذي يبدو أنه ليس له استخدام وظيفي أو مظهري، ولكننا اليوم نعلم أنه يمكن أن يعود إلى الوظيفة عن طريق طفرة أخرى تحول هذا الحمض النووي JUNK إلى جين نشط يؤدي وظيفة معينة، لذلك لا أفعل ذلك. تشير إلى الحمض النووي غير المرغوب فيه باعتباره مادة وراثية عديمة الفائدة، وهذه مادة وراثية خاملة تنتظر فرصتها لتصبح نشطة مرة أخرى]
هسهسة الثعبان