العلاقة بين التكيف والبقاء التفاضلي للكائنات الحية

في علم الأحياء التطوري ، القضية المركزية هي دراسة التكيفات . يمكن تعريفها من حيث العمليات أو الحالات. إذا اعتبرناها عملية ، فهذا جزء من التغيير التطوري الذي توجهه آلية الانتقاء الطبيعي. على النقيض من ذلك ، من حيث الحالة فهي ميزة تم تشكيل حالتها الحالية عن طريق الانتقاء الطبيعي.

الانتقاء الطبيعي هو آلية تطورية ويعرف بأنه التكاثر التفاضلي للكائنات الحية. وبالتالي ، تتكاثر بعض الكائنات الحية أكثر من غيرها بفضل امتلاك بعض السمات أو السمات التي تزيد من لياقتها.

قام تشارلز داروين بتطوير هذه الأفكار الأساسية في "أصل الأنواع" . التطور هو الآلية الوحيدة المعروفة التي يمكن أن تؤدي إلى التكيف.

أي أن هناك علاقة بين التكيف والنجاح التفاضلي التناسلي لبعض الأفراد الذين لديهم سمات تزيد من لياقتهم . عندما يحدث هذا الأخير في السكان ، فإنه يولد التكيفات.

التكيفات ، والانتقاء الطبيعي واللياقة البدنية

في التطور ، هناك العديد من المفاهيم المركزية مثل التكيف ، والانتقاء الطبيعي واللياقة البدنية. هناك مصطلحات أخرى مهمة (مثل انجراف الجينات) ، ولكن لأغراض هذه المقالة ، سنركز اهتمامنا على هذه المصطلحات الثلاثة.

اللياقة البدنية هي قدرة الكائن الحي على البقاء والتكاثر ، تاركًا ذرية خصبة. هناك عدة طرق لتحديدها ، والمعلمة تتراوح بين 0 و 1.

عندما تمنح سمة قابلة للوراثة بعض الأفراد ميزة من حيث اللياقة (مقارنة بأقرانهم الذين لا يمتلكونها) ، يحدث شيء لا مفر منه: هؤلاء الأفراد سوف يتكاثرون أكثر من غيرهم ويزيد من تواترهم بين السكان. هذا هو المعروف باسم الانتقاء الطبيعي.

عادة ما يخلط مصطلح "الاختيار" ، لأنه في هذه العملية لا يوجد اختيار واع من قبل بعض الأفراد.

كعملية ، يتم تعريف التكيف باعتباره التطور الناجم عن الانتقاء الطبيعي الذي يؤدي إلى تراكم التغييرات المواتية.

كشخصية ، يعتبر التكيف ميزة تطورت تدريجيًا وتؤدي دورًا بيولوجيًا محددًا. من حيث اللياقة البدنية ، كانت هذه الصفة متفوقة ، إذا ما قورنت بالحالات الأخرى للخاصية في التاريخ التطوري للأنواع.

ما هو التكيف؟

النظرة الشائعة في البيولوجيا التطورية تسمى التكيف. وفقًا للمدافعين عن هذا المنظور ، يمكن اعتبار الغالبية العظمى من الخصائص الموجودة في الكائنات العضوية تكيفات وحالتها هي الأمثل.

هناك علماء بارزون في فرع التطور يدعمون برنامج التكيف ، مثل جون ماينارد سميث أو ويليام هاميلتون ، من بين آخرين. أحد أعظم معارضيه هو عالم الحفريات الشهير ستيفن جاي جولد وزميله ريتشارد ليونتين.

واحدة من عواقب التكيف هي تقسيم الكائن الحي إلى مناطق غير مرتبطة ببعضها البعض ، وتقييم السمات في عزلة. يجادل خصومهم بأن وجود سمة في الوقت الحاضر لا ينبغي أن يُفهم دائمًا كخاصية تكيفية.

هل جميع ميزات التكيفات؟

عندما نقوم بتقييم خصائص الكائن العضوي ، لا يمكننا أن نستنتج دون أي دليل على أن جميع ميزاته تتوافق مع التعديلات. هناك عمليات أخرى يمكن أن تفسر وجود بعض الميزات. لاحظ أن إحدى عواقب عدم القدرة على التكيف هي أنها ليست نتاج الانتقاء الطبيعي.

قد تكون الخاصية التي نلاحظها هي ببساطة نتيجة للكيمياء أو الفيزياء. على سبيل المثال ، لا أحد يعتقد أن خاصية اللون الأحمر الساطع للدم تكيفية. هو ببساطة نتيجة لهيكلها - الذي هو على الأرجح على التكيف ، لأنه يضمن نقل الأكسجين.

يمكن أن تكون أيضًا سمة تم تثبيتها بواسطة الانجراف الجيني ، وهي آلية تطورية ثانية. في الواقع ، فإن نتيجة الانجراف هي التطور غير التكيفي ، حيث يوجد نجاح تناسلي تفاضلي ولكن لا يرتبط بخاصية تزيد من لياقة الأفراد.

والاحتمال الآخر هو أن الخاصية التي نلاحظها ونعتقد أنها قابلة للتكيف ترتبط بأخرى (على سبيل المثال ، الجينات قريبة جدًا من بعضها في نفس الصبغي ، وبالتالي يكون احتمال إعادة التركيب منخفضًا) عما إذا تم تحديده.

كيف نتحقق مما إذا كانت السمات قابلة للتكيف أم لا؟

في حالة الشك في أن إحدى السمات هي تكيف ، يجب أن نجربها بنفس الطريقة التي نجرب بها أي حقيقة أخرى في العلوم البيولوجية: باستخدام الطريقة العلمية.

يجب أن نفكر في سلسلة من التجارب التي تساعدنا على التحقق مما إذا كانت السمة المعنية قابلة للتكيف. على سبيل المثال ، نشك في أن اللون الأبيض من الدببة القطبية بمثابة التمويه.

على الرغم من أن ذلك لن يكون عمليًا للغاية ، إلا أن أحد التصميمات التجريبية المحتملة هو رسم دب بني ، ورسم دب باللون الأبيض (سيكون هذا هو التحكم الإجرائي للتأكد من أن اللوحة في حد ذاتها لا تسبب أي تأثير في تجربتنا) والدب عادي.

في وقت لاحق كنا نحدد مدى تأثر بعض جوانب حياة الكائنات التجريبية. يجب تطبيق هذا المنطق على أي اشتباه في التعديلات ، مع الأخذ في الاعتبار أن الميزة قابلة للتكيف.

التفسير: رؤية بديلة

في عام 1982 ، نشر الباحثان ستيفن جاي جولد وإليزابيث فربا مقالًا في مجلة باليوبولوجي يضفي صبغة رسمية على مفهوم جديد في علم الأحياء: الإبادة الجماعية.

بالنسبة للمؤلفين ، يعد مصطلح المصطلح مصطلحًا ضروريًا في البيولوجيا التطورية لوصف الخصائص التي تم تشكيلها بواسطة الانتقاء الطبيعي والتي تؤدي حاليًا وظيفة مختلفة.

أمثلة على التوبة

يمكننا استخدام أنفنا كمثال. من المحتمل جدًا أن ترتبط الخصائص الحالية لهذا الإمتداد الغضروفي بفوائد التنفس. ومع ذلك ، فإننا نستخدم هذا الهيكل لعقد النظارات لدينا.

أي أن الانتقاء الطبيعي لم يحبذ الأفراد الذين حملوا الأنوف الحالية لأنه يفضل استخدام النظارات.

استنباط هذا المثال لحالة بيولوجية أكثر تحديدا لدينا إبهام الباندا - مثال جولد الشهير. تعتمد تغذية الباندا على الخيزران فقط ، لذا فإن معالجتها الصحيحة تعد أمرًا ضروريًا لحياة الحيوان. يستخدم الباندا الإبهام "السادس" لهذا الغرض.

ومع ذلك ، فإن الإبهام ليس إصبعًا حقيقيًا ، بل هو امتداد لعظم صغير ينتمي في الأصل إلى الرسغ ، يسمى السمسمويد الشعاعي.

في التطور التطوري ، كان من المفيد لبعض الأفراد أن يكون لديهم sesamoid شعاعي ممدود ، على غرار الإصبع ، لأنه من المحتمل أن يحسن التعامل مع المواد الغذائية الخاصة بهم فقط.