معلومة

التطور ومستويات الاختيار

التطور ومستويات الاختيار


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

من خلال قراءة كتاب عكاشة "التطور ومستويات الاختيار" تحدث عن "مستويات مشكلة الاختيار". توجد مشكلة صغيرة في هذا الفصل الافتتاحي لأنه بينما يتحدث عن سبب كون مستويات مشكلة الاختيار مشكلة ، فإنه لا يحدد مستويات مشكلة الاختيار. يكون.

السطر الافتتاحي من الكتاب ...

"مستويات مشكلة الاختيار هي واحدة من أكثر المشاكل جوهرية في علم الأحياء التطوري ، لأنها تنشأ مباشرة من المنطق الأساسي للداروينية. يمكن اعتبار المشكلة نتيجة لثلاثة عوامل ..."

أعتقد أن ما يقصده بـ "مستويات مشكلة الاختيار" هو أن الاختيار يعمل على عدة مستويات ، وما هو قابل للتكيف في مستوى ما قد يكون غير قادر على التكيف في مستوى آخر. لذلك لا يمكننا تعريف الاختيار على أنه التصرف على مستوى واحد ، ودراسته على هذا النحو من المرجح أن تؤدي إلى استنتاجات غير صحيحة - دراسة الاختيار ليست عملية بسيطة. هل يمكن لأي شخص أن يقدم تعريفاً قاطعاً لما تعنيه عكاشة والمجتمع العام في هذا الشأن بـ "مستويات مشكلة الاختيار"؟

(ملاحظة: العوامل هي الطبيعة المجردة لمبادئ الاختيار ، والطبيعة الهرمية للتنظيم البيولوجي ، وعملية التكيف عن طريق الانتقاء الطبيعي).


ريف وكيلر في الفصل الأول من مستويات الاختيار في التطور (Princeton Univ. Press، 1999) يبدو أنه يعالج هذا السؤال في البند الثاني في الفقرة التالية.

الغرض من هذا المجلد هو أخذ عينات من البحث النظري والتجريبي الحالي حول (1) كيف أن الانتقاء الطبيعي بين الوحدات البيولوجية ذات المستوى الأدنى (على سبيل المثال ، الكائنات الحية) يخلق وحدات ذات مستوى أعلى (على سبيل المثال ، المجتمعات) ، و (2) بالنظر إلى أن المستويات المتعددة يوجد، كيف يؤثر الانتقاء الطبيعي على مستوى بيولوجي واحد على الانتقاء عند المستويات الأدنى أو الأعلى [أضاف بخط عريض]. تشكل هاتان المشكلتان معًا ما يسميه لي (الفصل 2) "المشكلة الأساسية في علم الأخلاق". في الواقع ، كما يقترح لي كذلك ، يمكن أن يُنظر إليهما معًا على أنهما "المشكلة الأساسية في علم الأحياء" ، عندما يتم أيضًا تضمين الجينات والكائنات الحية كمستويات متجاورة في التسلسل الهرمي البيولوجي. هذا التعميم له خاصية مرغوبة تتمثل في إزالة الهوة المفاهيمية طويلة الأمد بين علماء الأحياء العضوية وعلماء الأحياء الجزيئية.

يقترح المؤلفون تعريفات اللياقة التي تفسر العلاقات الهرمية (مستوى مشكلة الاختيار) من خلال النظر في تأثير سمة (المحسوبية بين الحشرات الاجتماعية) على المستويات البيولوجية "المجاورة" ، مثل الفرد والمستعمرة.

من خلال قياس ما يسمونه "قوة اللياقة المطلقة" يقترحون تجاوز ما يرون أنه نقاش زائف حول المستوى الأساسي للاختيار (الجينات مقابل الأفراد ، على سبيل المثال).

يظهر هنا جانب مثير للدهشة إلى حد ما من مناقشتهم:

"لا يزال من الشائع بشكل محرج قراءة عبارات غير دقيقة ... أن الضفادع يجب أن تنتج العديد من البيض لضمان بقاء الأنواع لأن الضفادع الصغيرة تعاني من معدلات عالية جدًا من الافتراس ، أو أن الذئاب قد طورت عروض طقوسية لتأسيس تسلسل هرمي مهيمن لأن المعارك الجسدية ستكون غير موات للغاية للأنواع. هذه العبارات الساذجة تخون سوء فهم واسع النطاق ومستمر للمستوى الذي يعمل فيه الانتقاء الطبيعي بشكل شائع ".

وجهة نظرهم هي أن مثل هذه العبارات تركز على المستوى الخاطئ للاختيار (المجموعة) ، وأن الاختيار الأقوى قد يحدث على المستوى الفردي ؛ حجتهم الإجمالية هي أن كلا المستويين يجب أن يؤخذ في الاعتبار.

لا يمكنني تقديم هذا كـ "تعريف مجتمعي" ولكنه قد يكون مثالاً تمثيليًا.


9.2: داروين ، والاس ، ونظرية التطور بالانتقاء الطبيعي

  • بمساهمة سوزان واكيم وأمبير مانديب جريوال
  • أساتذة (البيولوجيا الجزيئية الخلوية وعلوم النبات) في كلية بوت

جراند كانيون ، الموضح في الشكل ( PageIndex <1> ) ، هو رمز أمريكي وأحد عجائب العالم الطبيعي. إنه أيضًا سجل للماضي. انظر إلى طبقات الصخور في الصورة. إذا كنت ستسير في درب إلى أسفل الوادي ، مع كل خطوة لأسفل ، فإنك ستأخذ خطوة إلى الوراء في الوقت المناسب. هذا & rsquos لأن الطبقات السفلية من الصخور تمثل الماضي البعيد. تُظهر طبقات الصخور والحفريات التي تحتويها ما قبل التاريخ للمنطقة وكائناتها الحية على مدى 2 مليار سنة. على الرغم من أن تشارلز داروين لم يزر جراند كانيون أبدًا ، فقد رأى طبقات الصخور والحفريات في أجزاء أخرى من العالم. لقد كانوا مصدر إلهام لنظريته في التطور. هزت نظرية داروين ورسكوس العالم العلمي. في هذا المفهوم ، سوف تقرأ لماذا.

الشكل ( PageIndex <1> ): جراند كانيون


مقدمة

يؤثر تغير المناخ على جوانب مختلفة من التنوع البيولوجي عبر الكوكب (على سبيل المثال ، [1 ، 2]). على وجه الخصوص ، تم الإبلاغ على نطاق واسع عن تحولات في التوزيعات المظهرية داخل السكان ، لمجموعة متنوعة من السمات المورفولوجية ، الفينولوجية ، أو سمات تاريخ الحياة [2-4]. ولكن من المدهش أنه لا يزال هناك القليل مما يُعرف عن الإسهامات النسبية للآليات الكامنة وراء هذه التحولات [5]. ضمن مجموعة سكانية ، قد تتغير توزيعات النمط الظاهري بسبب تغير في التركيب السكاني (على سبيل المثال ، التركيب العمري أو نسبة الجنس) ، بسبب اللدونة المظهرية (داخل أو بين الأفراد) ، وبسبب التغير الجيني [6-8]. سيحدد المزيج الدقيق من الآليات التي تقود التغيير المظهري مستقبل السكان الذين يواجهون تغيرًا طويل الأمد في الظروف البيئية [9] ، لعدة أسباب. أولاً ، عواقب تغيير التركيبة السكانية متغيرة وقد تكون خاصة (على سبيل المثال ، [8 ، 10]). ثانيًا ، يمكن أن توفر اللدونة المظهرية طريقة فعالة للتعامل مع البيئة المتغيرة ، ولكن تأثيرها قد يكون قصير العمر وحتى غير قادر على التكيف [11-13]. ثالثًا ، يمكن للتطور الجيني ، عندما يكون مدفوعًا بالانتقاء الطبيعي ، تحسين معدل النمو السكاني ، مما قد يساهم في استمرار السكان على المدى الطويل [12].

في التجمعات البرية ، تظل مساهمات اللدونة مقابل التطور غير معروفة بالنسبة للغالبية العظمى من التغييرات المظهرية الموثقة [14 ، 15] (لاحظ أنه بالتطور نعني التغيير الجيني هنا وفي بقية المخطوطة). حتى الآن ، تأتي معظم الأدلة على الاستجابات التطورية لتغير المناخ من النباتات [16]. في المقابل ، على الرغم من العديد من الأمثلة على تغيرات النمط الظاهري المرتبطة ظاهريًا بالمناخ ، كان هناك عدد قليل من الأمثلة المدهشة التي توضح بشكل لا لبس فيه أن تجمعات الفقاريات تتطور استجابة لتغير المناخ (انظر المناقشات في [17-20]). قد يكون هذا النقص في الأدلة ، جزئيًا ، بسبب عدم إعطاء الأولوية للسؤال [14 ، 15]. ومع ذلك ، فإنه ربما يعكس أيضًا التحديات الجوهرية الكامنة في اختبار التطور التكيفي ، من حيث متطلبات البيانات المناسبة والأساليب الإحصائية. بالنسبة للمجموعات البرية التي لا يكون فيها التلاعب التجريبي ممكنًا ، فإن أكثر الوسائل المعقولة لاختبار الأساس الجيني لتغيرات النمط الظاهري هي استخدام بيانات النسب طويلة الأجل لاختبار التغيرات في "قيم التربية" ، وهي الميزة الجينية المقدرة للأفراد كما تم التأكد منها من الأنماط الظاهرية لأقاربهم [21]. يجب القيام بذلك بحذر ، حيث يمكن الخلط بين الاتجاهات في قيم التكاثر المتوقعة مع الاتجاهات البيئية ما لم يتم التحكم فيها بشكل مناسب [22] ، ويمكن تضخيم دقة تقديرات معدلات التطور إذا كان هيكل الارتباط لتقديرات قيمة التربية غير صحيح التعامل معها [23]. على حد علمنا ، من بين الدراسات التي أجريت على مجموعات الفقاريات البرية التي تفسر بشكل صحيح عدم اليقين في تنبؤات قيمة التكاثر ، وجد 3 فقط دليلًا على التغيير الجيني الكامن وراء تغير النمط الظاهري بما يتماشى مع ضغوط الاختيار المتغيرة مع المناخ: تلوين الريش في مصائد الذباب الملتصقة [20] ، وحجم الجسم في سيبيريا جايز [24] وفئران الثلج [25]. ومع ذلك ، فقط مع المزيد من الدراسات التجريبية التي تختبر بشكل صريح للتطور ، سيكون من الممكن القول ما إذا كان النقص الحالي في الأدلة يعكس أيضًا معدلًا بطيئًا للتكيف مع التغير البيئي في التجمعات الطبيعية [26].

قد يكون لتغير المناخ تأثيرات على جوانب عديدة من بيولوجيا الكائن الحي ، ولكن يبدو أن الفينولوجيا (أي التوقيت الموسمي لأحداث تاريخ الحياة) تتأثر بشكل خاص [3 ، 27-29]. تم توثيق التغيرات الدرامية في الفينولوجيات استجابة لبداية الربيع مبكرًا بشكل خاص في الجوازات على خطوط العرض الوسطى والعليا ، حيث تحدث أوقات التكاثر في وقت سابق في العديد من التجمعات والأنواع [18 ، 30]. أظهرت دراسة أنظمة الطيور على وجه الخصوص أن ضبط الفينولوجيا للمناخ أمر بالغ الأهمية في تحديد اللياقة البدنية الفردية. قد يؤدي الخطأ بين تاريخ التكاثر المتوسط ​​واللياقة المثلى التي تتغير مع المناخ إلى إعادة تشكيل الضغوط الانتقائية وبالتالي من المحتمل أن تقلل من معدل النمو السكاني [31 ، 32] ، على الرغم من أن إنشاء صلة بين العمليات على مستوى الفرد ومستوى السكان يمثل تحديًا [33 ، 34]. تأثيرات تغير المناخ على فينولوجيا الثدييات أقل توثيقًا وأقل وضوحًا من تأثيرات الطيور [29] وقد تكون أكثر تعقيدًا لأن فترات الحمل الطويلة للثدييات تجعل فينولوجيا تكاثرها حساسة للمناخ عبر إطار زمني أطول [17]. علاوة على ذلك ، على الرغم من الأدلة الكثيرة على التحولات المظهرية في علم الفينولوجيا ، فإن الدراسات القليلة التي تختبر الأساس الجيني للتغيرات في الفينولوجيا في التجمعات البرية لم تجد دليلًا على التغيرات الجينية [35-38]. أحد الاستثناءات المحتملة هو تغيير تاريخ فقس البيض في فراشات الشتاء [39] ، حيث اقترحت تجربة حديقة مشتركة مساهمة في التغيير الجيني.

في مجتمع من الغزلان الحمراء (عنق الرحم، Linnaeus 1758) في جزيرة رم ، شمال غرب اسكتلندا ، تقدم تاريخ الولادة بمعدل 4.2 يومًا لكل عقد منذ عام 1980 ، وهو تغيير مرتبط بدرجات الحرارة والظروف الجوية الأخرى في العام السابق للولادة ، خاصة في ذلك الوقت تقريبًا من الحمل [40 ، 41]. أظهرت الدراسات السابقة لهذه المجموعة أن اللدونة المظهرية استجابة لدرجة الحرارة والبنية السكانية تفسر نسبة كبيرة (23٪) من التقدم في مواعيد الولادة [41] وأيضًا أن اللدونة داخل الفرد كافية لشرح العلاقة على مستوى السكان بين درجة الحرارة وتاريخ الولادة [42]. ومع ذلك ، فإن اللدونة الموثقة لا تفسر غالبية التغير الظاهري المرصود بمرور الوقت ، مما يترك مجالًا للعمليات التي لم يتم التحقيق فيها حتى الآن. من المعقول أن يلعب التطور دورًا لأن تغير النمط الظاهري المرصود يتوافق نوعياً مع الاستجابة الجينية للانتقاء: تاريخ الولادة قابل للتوريث في هذه المجموعة السكانية [43] وأيضًا قيد الاختيار لتواريخ سابقة [44].

في هذه الدراسة ، نستخدم نماذج حيوانية جينية كمية [21 ، 45] لتقدير معدل التطور في تاريخ الولادة ومساهمة العمليات البلاستيكية والديموغرافية في التحول الملحوظ في الفينولوجيا في مجتمع دراسة غزال الروم الأحمر. نبدأ بالنظر في الاستجابة للانتقاء التي قد تكون متوقعة من قوة الانتقاء الملحوظة و (بالمعنى الضيق) قابلية التوريث لتاريخ الولادة ، بناءً على تنبؤ بسيط "معادلة المربي" [46]. كان أحد الاستنتاجات الأكثر لفتًا للانتباه من التطبيق الأخير للنظرية الجينية الكمية في علم البيئة التطوري هو فشل تنبؤات "معادلة المربي" أحادية المتغير في التقاط ديناميات السمات في التجمعات البرية [47 ، 48]. قد يكون هذا لأسباب متعددة ، في المقام الأول من المحتمل أن يكون الافتراض غير الواقعي بأن السمة البؤرية فقط هي ذات الصلة. لذلك فإننا ننظر أيضًا في معادلة المربي متعدد المتغيرات [49] ونسأل كيف أن الانتقاء على حجم النسل والعلاقة الجينية بين تاريخ الولادة وحجمها يغير الاستجابة التطورية المتوقعة. ومع ذلك ، هناك سبب ثانٍ ، أقل استكشافًا جيدًا لفشل النظرية: غالبًا ما تتم مقارنة الاستجابات الجينية المتوقعة للاختيار بالمعدلات الملحوظة لتغير النمط الظاهري بدلاً من التغيير الجيني. تتأثر التغييرات المظهرية بشكل عام ليس فقط بالتغيرات الجينية ولكن أيضًا بالعديد من العمليات غير الجينية وبالتالي قد تعكس بشكل سيء التغيرات الجينية الأساسية. كتحليل مركزي لهذا العمل ، نستخدم الاتجاهات في قيم التربية والنظرية الثانوية للانتقاء الطبيعي (STS) لتقدير معدل التطور في تاريخ الولادة. ثم نختبر ما إذا كان معدل التطور المقدر متوافقًا مع الاستجابة للانتقاء التي تنبأ بها "معادلة المربي" أحادية المتغير أو متعددة المتغيرات ، أو مع الانجراف الجيني. نحن أيضًا نأخذ في الاعتبار تأثير العمليات غير الجينية التي تساهم في تغيير النمط الظاهري وتحديد دور اللدونة المظهرية في الاستجابة لدرجات حرارة الاحترار والتغيرات في بنية السكان.


اختيار المجموعة

سيراجع محررونا ما قدمته ويحددون ما إذا كان ينبغي مراجعة المقالة أم لا.

اختيار المجموعة، في علم الأحياء ، نوع من الانتقاء الطبيعي يعمل بشكل جماعي على جميع أعضاء مجموعة معينة. يمكن أيضًا تعريف اختيار المجموعة على أنه الاختيار الذي تتطور فيه السمات وفقًا لمدى ملاءمة (البقاء والنجاح الإنجابي) للمجموعات أو ، رياضيًا ، على أنه الاختيار الذي تكون فيه لياقة المجموعة الإجمالية أعلى أو أقل من متوسط ​​قيم اللياقة البدنية للأفراد. عادةً ما تكون المجموعة قيد الاختيار هي وحدة اجتماعية صغيرة متماسكة ، وتكون تفاعلات الأعضاء ذات طبيعة إيثارية. تشمل الأمثلة على السلوكيات التي يبدو أنها تؤثر على اختيار المجموعة الصيد التعاوني ، مثل بين الأسود وآكلات اللحوم الاجتماعية الأخرى ، التربية التعاونية للصغار ، كما هو الحال في الفيلة وأنظمة الإنذار المفترس ، مثل تلك التي تستخدمها كلاب البراري والسناجب الأرضية.

لعبت دراسة الانتقاء الجماعي دورًا مهمًا في إعلام نظريات الاختيار الأخرى وألقت الضوء على أهمية السلوكيات الإيثارية التي لوحظت في الحيوانات ، بما في ذلك البشر. ومع ذلك ، فقد كان مثيرًا للجدل منذ تقديمه في القرن التاسع عشر بواسطة عالم الطبيعة البريطاني تشارلز داروين. في كثير من الأحيان ، تهدد السلوكيات غير الأنانية لياقة الأفراد الممثلين ، وربما تقلل من فرصهم في ترك الأبناء وراءهم. أدرك داروين أن هذا يمثل مشكلة بالنسبة لنظريته في الانتقاء الطبيعي ، والتي كان فيها حمل النسل وبقائه عاملًا حيويًا لنجاح التطور.

في أوائل القرن العشرين ، تم استكشاف ملاحظات داروين لسلوك المجموعة من قبل آخرين في دراسات ركزت على تطور بعض الصفات الجسدية والسلوكيات التي يبدو أنها تفيد المجموعات الاجتماعية. ولكن في منتصف ذلك القرن ، بعد ظهور الداروينية الجديدة ، حيث تم تجميع نظرية داروين في الانتقاء الطبيعي مع علم الوراثة (التركيب التطوري الحديث) ، تم رفض فكرة أن الانتقاء يعمل على المجموعات. اتفق العديد من علماء الأحياء التطورية على أن التكيف من خلال الانتقاء على مستوى الفرد والجين كان له نتيجة أكبر من الانتقاء على مستوى المجموعة.


خطة الدرس عن التطور والانتقاء الطبيعي

الأهداف التعليمية: الغرض من هذا الدرس هو أن يفهم الطلاب أن التطور عملية طويلة ، وهو نتيجة لحاجة الأنواع إلى التكيف للبقاء على قيد الحياة في البيئة التي تعيش فيها. كما يعرّف النشاط الطلاب على العمل الذي قام به تشارلز داروين في رحلته إلى جزر غالاباغوس ، 1831-1836. سؤال القيادة الذي يوجه خطة الدرس هذا هو: لماذا يتغير مظهر النبات والحيوان على مدى فترة طويلة من الزمن؟

مستوى الصف: الصف السابع والثامن

مدة: 75-150 دقيقة

المواد التعليمية:
1. صورة طيور داروين (انظر الملحق أ)
2. ورقة عمل من موسوعة ورقة عمل يوريكا ب 10

QEP POLs للحلقة الثانوية 1 ذات الصلة بمفهوم التطور:
1. يصف مراحل تطور الكائنات الحية
2. يشرح عملية الانتقاء الطبيعي

مفاهيم الأطفال المسبقة ذات الصلة بمفهوم التطور: تنشأ التكيفات استجابة لتحدي بيئي وأن هذا الضغط البيئي هو ما يدفع التطور.

عناصر التقييم لاستكشاف أو الكشف عن تصورات الطلاب المسبقة حول مفهوم التطور:

السؤال 1. الزرافات الحالية لها أعناق طويلة للأسباب التالية:
ج: يقومون بمدها للوصول إلى الأشجار للحصول على الطعام.
ب. تكيف أسلافهم مع مرور الوقت ليكون لديهم أعناق طويلة.
ج- الزرافات ذات العنق الأطول هي الأقوى والأكثر كمالا.
د- طول رقبتهم يزيد من درجة حرارة الجسم.
E. طول عنقهم يزيد من سرعتهم.

(مأخوذ من MOSART، Life Science Survey Test، Item form # 921، Q21)

السؤال 2. أثناء مسار التطور ، غالبًا ما يتم فقد بنية ، مثل العين الوظيفية ، في جسم الحيوان. هذا بسبب .
A. لم يعد يستخدم بنشاط.
ب. تتراكم الطفرات التي تعطل وظيفتها.
ج ، يتعارض مع السمات والوظائف الأخرى.
د- تكلفة الحفاظ عليها لا تبررها الفوائد التي تجلبها

(مقتبس من أداة المفاهيم البيولوجية ، س 12)

السؤال 3. كيف يمكن لحدث عالمي كارثي أن يؤثر على مسار التطور؟
A. يتم إزالة الإصدارات غير المرغوب فيها من الجينات.
يتم إنشاء جينات جديدة.
C. فقط بعض الأنواع قد تنجو من هذا الحدث.
د- هناك تأثيرات قصيرة المدى تختفي بمرور الوقت.

(مقتبس من أداة المفاهيم البيولوجية ، س 4)

النشاط - التطور والانتقاء الطبيعي

من خلال هذا النشاط الاستقصائي بعنوان التطور والانتقاء الطبيعي، سوف يفهم الطلاب أن الأنواع تتكيف / تتطور للبقاء على قيد الحياة في موائلها المحددة. في الأقسام التالية ، وصفنا إجراء النشاط وقدمنا ​​أسئلة المناقشة ذات الصلة للمعلمين باستخدام خطة الدرس هذه.

الخطوة 1: استنباط تفكير الطلاب / النماذج البديهية:
ابدأ مناقشة بإخبار الفصل أن جميع سلالات الكلاب تنحدر من الذئاب وسأل الفصل "إذا كان لديك مجموعة من الذئاب وأردت كلب شيواوا ، فكيف ستنشئ واحدًا؟ناقش الطلاب السؤال في مجموعات. ينتقل المعلم من مجموعة إلى أخرى ، ويستخرج الإجابات من الطلاب الذين تم اختيارهم عشوائيًا. الإجابات المحتملة من الطلاب هي:

  • يمكن تربية الشيواوا من الذئاب عن طريق التكاثر الانتقائي للذئاب الصغيرة ذات الوجوه القصيرة والشعر البني السلكي لعدة أجيال.
  • تربية الذئاب في بيئة دافئة حتى لا تحتاج إلى الفراء الثقيل وتزويدها بالكثير من الطعام حتى تصبح الذئاب أقل عدوانية وتنمو أسنانًا أصغر. (الكشف عن المفاهيم الخاطئة بأن البيئة تسبب الأفراد وتتطور السمات من الاستخدام أو الإهمال).

قدم النشاط الرئيسي بالحديث عن رحلة داروين إلى جزر غالاباغوس في 1831-1836: عندما وصل داروين إلى جزر غالاباغوس ، وجد عصافير ذات مناقير صغيرة الحجم تتغذى في الغالب على الحشرات التي تعيش على عصافير جزيرة سانتا ماريا ذات مناقير كبيرة الحجم تتغذى في الغالب على البذور الصلبة في جزيرة بينتا والعصافير ذات مناقير متوسطة الحجم تتغذى في الغالب على فواكه في جزيرة سان كريستوبال.
بعد ذلك ، اطلب من الطلاب أن ينظروا إلى صور العصافير ويسألون: (1) أي عصفور يأكل أي طعام؟ و 2) لماذا تعتقد أن أحجام المنقار وأشكاله خاصة بجزيرة واحدة؟. عند النظر إلى الصور وإيجاد الصلة بين مصدر الغذاء والتكيف (حجم مناقير) ، يدرك الطلاب أنه بمرور الوقت تتكيف الأنواع من أجل البقاء.

الخطوة الثانية: جمع البيانات والاستفادة منها:
يسأل المعلم الطلاب: ماذا سيحدث إذا حدث ثوران بركاني وأصبحت البذور الصلبة هي الغذاء الوحيد المتاح في جزيرة إيزابيلا (العصافير ذات المنقار الكبير هي الوحيدة التي يمكنها البقاء على قيد الحياة)؟.
بعد ذلك ، يخبر المعلم الطلاب أن العديد من العصافير انتقلت إلى الجزر المجاورة بحثًا عن طعام جديد. يمكن للطلاب أيضًا أن يسألوا الطلاب عن نوع العصافير التي ستعيش في كل جزيرة (غالبية العصافير في جزيرة بينتا سيكون لها منقار كبير الحجم ، ومعظم العصافير في جزيرة سان كريستوبال سيكون لها منقار متوسط ​​الحجم ، والأغلبية من العصافير في جزيرة سانتا ماريا سيكون لها منقار صغير الحجم).

ملحوظة: يمكن للمدرسين إنشاء طاولة على السبورة وحساب استجابة الطلاب.

يطلب المعلم من الطلاب مقارنة توزيع العصافير على جزر بينتا وسان كريستوبال وسانتا ماريا بعد الانفجار البركاني ، مع ما وجده داروين (مجموعات العصافير هي نفسها تمامًا). يقود هذا السؤال الطلاب إلى العودة إلى مفهوم أنه إذا كان هناك اضطراب كبير في موطن الكائن الحي ، فإن الأنواع التي تبقى على قيد الحياة تفعل ذلك لأنها تمتلك تكيفًا يعزز البقاء على قيد الحياة. من بين العصافير التي نقلت جزيرة سان كريستوبال ، فقط تلك التي لديها منقار متوسط ​​الحجم ستبقى على قيد الحياة لأن مناقيرها تتكيف بشكل أفضل مع الطعام المتاح في الجزيرة - الفاكهة. من بين العصافير التي انتقلت إلى جزيرة سانتا ماريا ، فقط تلك التي لديها منقار صغير الحجم ستبقى على قيد الحياة لأن منقارها مناسب لأكل الحشرات ، والغذاء السائد في الجزيرة. سوف تزدهر العصافير التي انتقلت إلى جزيرة بينتا إذا كان لديها مناقير كبيرة الحجم ، والتي هي الأنسب لتناول البذور الصلبة الموجودة في جزيرة بينتا.

الخطوة الثالثة: تطوير التفسيرات القائمة على الأدلة:
يطلب المعلم من الطلاب توقع العلاقات بين الأنواع المختلفة من العصافير. قد يقترح الطلاب ما يلي:

  • كانت العصافير المختلفة دائمًا مختلفة (غير صحيحة).
  • أصبحت العصافير الآن نوعًا مختلفًا ولكن كان لها أصل مشترك. إذا اقترح الطلاب هذا التفسير ، اسأل ما الذي يمكن أن يحدث والذي تسبب في تغيير نوع واحد إلى أنواع مختلفة كثيرة؟ يختلفون عن بعضهم البعض بسبب حدث فصل السكان - نتيجة العزلة للعيش في جزر مختلفة بإمدادات غذائية مختلفة.

بعد هذه المناقشة ، اسأل الطلاب عما قد يكون سببًا للتغييرات في حجم المنقار (تسبب الانفجار البركاني الذي غيّر توافر الطعام في جزيرة إيزابيلا في هذا المثال للتغيير التطوري). يمكن أن تركز المناقشة على ما يلي:

Ø الضغط للحصول على تفسيرات: على سبيل المثال: لماذا تعتقد أن حجم المنقار تغير؟ هل يمكنك مشاركتي المزيد حول ما تفكر فيه؟

Ø توجيه الطلاب نحو تفكير بعضهم البعض. يمكن أن يساعد هذا المعلمين في العثور على أوجه التشابه والاختلاف بين استجابات الطلاب. على سبيل المثال: هل توافق أو لا توافق على ما الطلاب أ قالت؟ و لماذا؟

ملحوظة: يمكن للمدرسين كتابة ردود الطلاب على السبورة. يمكن للمدرسين استخدام ألوان مختلفة من الطباشير وأقلام التحديد لنفس الأفكار. إذا تم طرح أفكار مماثلة ، يمكن للمدرسين استخدام نفس الألوان.

الخطوة 4: تمديد و مناقشة مقاومة المضادات الحيوية:
يحدث تطبيق خطير جدًا للتطور للبكتيريا المقاومة للمضادات الحيوية. الغرض من هذا النشاط الإرشادي هو زيادة وعي الطلاب حول مشكلة صحية خطيرة بشكل متزايد يواجهها مجتمعنا الآن وفي المستقبل والتي هي تطور في العمل. السؤال الدافع الذي يوجه هذه المناقشة هو: ماذا يتنبأ الانتقاء الطبيعي عن تطور مقاومة المضادات الحيوية في بكتريا قولونية?
سيتم دعوة الطلاب لمناقشة سؤال القيادة هذا في مجموعات. كما ستتم دعوتهم لكتابة إجاباتهم على السبورة. على وجه التحديد ، أسئلة المجموعات هي كما يلي:

  • كم منكم استخدم المضادات الحيوية في العام الماضي؟
  • المضادات الحيوية موجودة منذ عام 1933. كيف كان الناس يقاومون العدوى قبل اكتشاف المضادات الحيوية؟
  • هل تعتقد أن الناس يحتاجون دائمًا إلى مضادات حيوية عندما يمرضون؟ هل لديك وجع في الأذن؟ هل لديك عدد كريات الدم البيضاء؟
  • عندما يكون التعامل مع بعض كريات الدم البيضاء جرثوميًا ، فإن المضادات الحيوية ستعمل. في أحيان أخرى يكون فيروسيًا ، لذلك لا تعمل المضادات الحيوية. لكن دائمًا ، يتم وصف المضادات الحيوية فقط في حالة. ما رأيك بالمشكلة هنا؟
  • هل المضادات الحيوية تعالج الزكام (الإجابة هي أن الزكام ناتج عن فيروس. لكن الناس ما زالوا يريدون مضادات حيوية)؟ ما رأيك بالمشكلة هنا؟
  • لماذا تصبح بعض البكتيريا مقاومة للمضادات الحيوية؟ (إذا نجا عدد قليل من البكتيريا في وجود المضادات الحيوية ، فإنها تتكاثر وتمرر هذه السمة المفيدة إلى نسلها).
  • متوسط ​​وقت توليد البكتيريا هو 20-30 دقيقة. كيف يمكن أن يكون هذا عاملاً في تطوير البكتيريا لمقاومة المضادات الحيوية؟

ملحوظة: مقاومة المضادات الحيوية في الإشريكية القولونية. الإشريكية القولونية هي بكتيريا على شكل قضيب تعيش في الجهاز الهضمي للإنسان. معظم السلالات غير ضارة ، لكن بعضها يسبب التهابات قد يعالجها الأطباء بالبنسلين أو المضادات الحيوية الأخرى. تحتوي بعض الإشريكية القولونية على إنزيم يمكنه تكسير البنسلين والمضادات الحيوية الأخرى. بعض الإشريكية القولونية مقاومة الآن للمضادات الحيوية.
ملحوظة: استخدام برامج الوسائط المتعددة المجانية التي تفحص التطور والاختيار الطبيعي: http://learn.genetics.utah.edu/content/selection/recipe/http://learn.gen.

الخطوة الخامسة: التقييم:
الهدف من هذا الدرس هو إشراك الطلاب من خلال تزويدهم بموضوع بحث من اختيارهم يركز على التطور والتكيف. من أجل تقييم نتائج تعلم الطلاب ، يمكن للمدرسين دعوة الطلاب لكتابة تقرير عن الانتقاء الطبيعي ، باستخدام أي كائن حي محل اهتمام. يجب على الطلاب تضمين شرح لكيفية عمل الاختيارات الطبيعية لإثبات فهمهم للتطور والانتقاء الطبيعي. قد تشمل الأمثلة المحتملة ما يلي:


اختيار يعتمد على التردد

الشكل 2. السحلية الصفراء الحنجرة ذات البقعة الجانبية أصغر من الذكور ذات الحلق الأزرق أو البرتقالي الحنجرة وتبدو قليلاً مثل إناث هذا النوع ، مما يسمح لها بالتسلل إلى الجماع. (الائتمان: "tinyfroglet" / فليكر)

نوع آخر من الانتقاء ، يسمى الانتقاء المعتمد على التردد ، يفضل الأنماط الظاهرية الشائعة (الاختيار المعتمد على التردد الإيجابي) أو النادرة (الاختيار المعتمد على التردد السلبي). يظهر مثال مثير للاهتمام لهذا النوع من الاختيار في مجموعة فريدة من السحالي في شمال غرب المحيط الهادئ. تأتي السحالي ذات البقعة الجانبية الشائعة في ثلاثة أنماط بلون الحلق: البرتقالي والأزرق والأصفر. كل من هذه الأشكال لها استراتيجية إنجابية مختلفة: الذكور البرتقالية هم الأقوى ويمكنهم محاربة الذكور الآخرين للوصول إلى إناثهم. وتبدو مثل الإناث قليلاً ، مما يسمح لها بالتسلل إلى الجماع. مثل لعبة مقص ورق الصخر ، يدق البرتقالي الأزرق والأزرق يدق الأصفر والأصفر يدق البرتقالي في المنافسة على الإناث. وهذا يعني أن الذكور البرتقالية الكبيرة والقوية يمكنهم محاربة الذكور الزرقاء للتزاوج مع الإناث المرتبطين بزوج من اللون الأزرق ، وينجح الذكور الأزرقون في حماية زملائهم من الذكور الذين يرتدون أحذية رياضية صفراء ، ويمكن للذكور الأصفر أن يتسللوا من الزملاء المحتملين. من الذكور البرتقالية الكبيرة متعددة الزوجات.

في هذا السيناريو ، سيتم تفضيل الذكور البرتقالية عن طريق الانتقاء الطبيعي عندما يهيمن الذكور الزرقاء على السكان ، وسوف تزدهر الذكور الزرقاء عندما يكون معظم السكان من الذكور الصفراء ، وسيتم اختيار الذكور الصفراء عندما يكون الذكور البرتقاليون هم الأكثر اكتظاظًا بالسكان. ونتيجة لذلك ، فإن مجموعات السحالي ذات البقعة الجانبية تدور في توزيع هذه الأنماط الظاهرية - في جيل واحد ، قد يكون اللون البرتقالي هو السائد ، ثم تبدأ الذكور الصفراء في الزيادة في التردد. بمجرد أن تشكل الذكور الصفراء غالبية السكان ، سيتم اختيار الذكور الزرقاء. أخيرًا ، عندما تصبح الذكور الزرقاء شائعة ، سيتم تفضيل الذكور البرتقالية مرة أخرى.

يعمل الاختيار السلبي المعتمد على التردد على زيادة التباين الجيني للسكان عن طريق اختيار أنماط ظاهرية نادرة ، في حين أن الاختيار المعتمد على التردد الإيجابي عادةً ما يقلل التباين الجيني عن طريق اختيار الأنماط الظاهرية الشائعة.


5 أمثلة على الانتقاء الطبيعي للتطور على الأرض | مادة الاحياء

فيما يلي بعض أمثلة الانتقاء الطبيعي للتطور على الأرض:

الأساس الجيني للتكيف في الميلان الصناعي (الشكل 7.41):

في أوائل القرن التاسع عشر (1830) ، لم يكن هناك نمو صناعي كبير في إنجلترا (على سبيل المثال برمنغهام) وكان هناك بشكل أساسي عثة بيستورت بيتولاريا ذات الأجنحة البيضاء والتي تم تكييفها جيدًا للدفاع عن نفسها من الطيور المفترسة.

كان يستريح خلال النهار على جذع شجرة بلوط فاتح اللون ومغطى بالحزاز. ولكن مع النمو الصناعي في عام 1920 ، تسببت جزيئات الدخان المنبعثة من مداخن الصناعات في قتل الأشنات وتظلم جذوع الأشجار.

لذلك أصبح Biston betularia أبيض الأجنحة أكثر تميزًا عن الطيور المفترسة. ثم ظهرت طفرة جينية سائدة في بعض أفراد عشيرة العثة. أنتجت هذه الطفرة الجينية فراشة ميلانية داكنة الجناح لديها فرص أفضل للبقاء على قيد الحياة من فراشة رمادية اللون.

لوحظ أول شكل ميلاني من العثة المرقطة في عام 1845. هذه العثة ذات اللون الداكن عن طريق التكاثر التفاضلي أنتجت نوعًا داكن اللون من العثة ، بستون كاربوناريا ، والتي شكلت 99 ٪ من عشيرة العثة بحلول عام 1895.

هذا الاستعاضة عن العثة ذات اللون الفاتح بأنواع ملانية داكنة بسبب الدخان الصناعي كان يسمى الميلان الصناعي. وهكذا ، فضل الانتقاء الطبيعي أن تتكاثر الفراشات الميلانية بشكل أكثر نجاحًا عن طريق التكاثر التفاضلي لتكييفها في المناطق الصناعية في إنجلترا.

يوضح هذا أن التغيير التطوري له دائمًا أساس وراثي وأن هذا الاختلاف الجيني ، عندما يفضله الانتقاء الطبيعي ، يمكّن الكائنات الحية من التكيف مع بيئة معينة مما يزيد من فرص بقائها على قيد الحياة.

تمت دراستها في الأصل بواسطة R.A. فيشر وإ. معقل. تم اختبار الصبغة الصناعية بشكل تجريبي من قبل عالم البيئة البريطاني ، برنارد كيتيلويل في الخمسينيات من القرن الماضي. تربى على عدد متساوٍ من العث المظلل والفاتح اللون. أطلق مجموعة واحدة من هذه العث في المنطقة الملوثة (غابات برمنغهام) ومجموعة أخرى في منطقة غير ملوثة (في دورست).

بعد بضع سنوات ، تمكن من استعادة 19 في المائة من العث الفاتح و 40 في المائة من العث الداكن من المنطقة الملوثة ، في حين تمكن من استعادة 12.5 في المائة فقط من العث الفاتح و 6 في المائة من العث الداكن من منطقة غير ملوثة. تظهر هذه النتيجة أنماط البقاء التفاضلي لبكتيريا B. betularia في المناطق الملوثة وغير الملوثة.

(ط) توفر المناطق المبللة حماية كبيرة للأشكال الميلانية بسبب زيادة تواتر الجين السائد في المنطقة الصناعية.

(2) في المناطق غير الملوثة والمناطق الريفية حيث لم يحدث التصنيع ، فإن تواتر الجين المسؤول عن العث ذات الألوان الفاتحة له ميزة انتقائية أكثر.

(3) في مجموعة سكانية مختلطة ، يعيش الأفراد الأكثر تكيفًا ويزداد عددهم ولكن لا يتم القضاء على أي متغير تمامًا ، على سبيل المثال ، لم يقضي التلوث الصناعي على الجين الخاص بالفراشات ذات الألوان الفاتحة تمامًا.

تم الإبلاغ عنه أيضًا في العديد من البلدان الأوروبية الأخرى. لوحظ الميلان الصناعي في حوالي 70 نوعًا من العث في إنجلترا وفي حوالي 100 نوع في الولايات المتحدة الأمريكية. ولكن منذ عام 1956 بعد إقرار قانون الهواء النظيف ، يتم استبدال الفحم بالزيت والكهرباء.

وقد أدى ذلك إلى تقليل ترسب السخام على جذوع الأشجار. وبالتالي ، زاد عدد العث ذات الألوان الفاتحة مرة أخرى مع انخفاض التلوث. هذا يسمى التطور العكسي.

ب. البعوض المقاوم للـ DDT:

من المعروف أن البعوض هو ناقل لأمراض مثل الملاريا وداء الفيل التي تسببها المتصورة و Wuchereria. في وقت سابق ، كان لدى البعوض أكثر حساسية للـ دي.دي.تي ولكن أقل مقاومة للـ دي.دي.تي. عندما لا يتم استخدام الـ دي.دي.تي ، بقيت مقاومة الـ دي.دي.تي تهيمن عليها البعوض الحساس للـ دي.دي.تي.

ولكن عندما بدأ استخدام الـ دي.دي.تي كمبيد حشري (تم إدخاله في الأربعينيات) ، كان للبعوض المقاوم لمادة الـ دي.دي.تي ميزة تنافسية على نظرائهم. تنتشر ممتلكاتهم المقاومة للـ دي.دي.تي على عدد متزايد من السكان ، لذا فإن تعداد البعوض الآن تهيمن عليه تلك المقاومة للـ دي.دي.تي.

إنه أيضًا مثال على اختيار الاتجاه. وبالتالي ، وفقًا لمبدأ الانتقاء الطبيعي ، تظل المبيدات الحشرية الكيميائية مفيدة فقط لفترة محدودة.

فقر الدم المنجلي:

يتميز فقر الدم المنجلي بما يلي:

(أ) حوالي 1-2٪ من إجمالي كرات الدم الحمراء تصبح على شكل منجل.

(ب) تمزق كرات الدم الحمراء في وقت مبكر مما يؤدي إلى فقر الدم الحاد.

(ج) يتم استبدال الهيموغلوبين الطبيعي Hb-A بهيموغلوبين معيب Hb-S حيث يتم استبدال حمض الجلوتاميك لسلسلة β بحمض أميني فالين بسبب استبدال قاعدة واحدة في الجين.

(فعل2- قدرة حمل Hb-S أقل من Hb-A.

(هـ) وفاة المصاب بحلول سن البلوغ.

(2) السبب. وهو ناتج عن طفرة جينية متنحية متنحية في حالة متماثلة اللواقح (Hb S Hb S). تحتوي الزيجوت المتغايرة (Hb A Hb S) أيضًا على بعض الخلايا المنجلية الشكل.

يوجد الأشخاص المصابون بفقر الدم المنجلي في الغالب في تلك المناطق من إفريقيا الاستوائية حيث تنتشر الملاريا بشكل كبير. تم الإبلاغ عن أن الخلايا المنجلية الشكل من الزيجوت المتغاير تقتل طفيلي الملاريا. لذلك يمكن للزيجوت المتغاير مقاومة عدوى الملاريا بطريقة أفضل بكثير من الهيموجلوبين المتماثل للهيموجلوبين الطبيعي.

تتم موازنة فقدان الجينات المتنحية الضارة من خلال موت الزيجوت متماثلة الزيجوت من خلال التكاثر الناجح للزيجوت متغايرة الزيجوت. وهكذا ، فإن الانتقاء الطبيعي قد حفظه مع الهيموجلوبين الطبيعي في المناطق المصابة بالملاريا. إنه مثال على موازنة أو استقرار الاختيار.

هـ- مقاومة الميكروبات للمضادات الحيوية

(الشكل 7.44). أظهر Joshua Lederberg و Esther Lederberg الأساس الجيني للتكيفات في البكتيريا عن طريق استنبات الخلايا البكتيرية من خلال تجربة الطلاء.

تضمنت تجربة Lederberg's & # 8217 الخطوات التالية:

1. قاموا بتلقيح البكتيريا على طبق أجار وحصلوا على طبق به عدة مستعمرات بكتيرية. كانت تسمى هذه اللوحة & # 8220master plate & # 8221.

2. قاموا بتشكيل عدة نسخ طبق الأصل من هذه اللوحة الرئيسية. لهذا ، أخذوا قرصًا مخمليًا معقمًا ، مثبتًا على كتلة خشبية ، تم ضغطه برفق على اللوحة الرئيسية. التصقت بعض الخلايا البكتيرية من كل مستعمرة بالقماش المخملي.

3. الآن بالضغط على هذا المخمل على ألواح أجار جديدة ، حصلوا على نسخ طبق الأصل من اللوحة الرئيسية. وذلك لأن الخلايا البكتيرية تم نقلها من صفيحة إلى أخرى بواسطة المخمل.

4. ثم حاولوا عمل نسخ طبق الأصل على أطباق أجار تحتوي على مضاد حيوي بنسلين. تمكنت بعض المستعمرات من النمو على صفيحة الأجار وقيل إنها مقاومة للبنسلين ، بينما لم تنمو مستعمرات أخرى على وسط البنسلين المضاد الحيوي وقيل إنها مستعمرات حساسة للبنسلين.

وهكذا كان هناك تكيف مسبق في بعض الخلايا البكتيرية لتنمية وسط يحتوي على البنسلين المضاد الحيوي. تطور هذا التكيف المسبق في بكتيريا معينة عن طريق الطفرة الجينية المصادفة وليس استجابة للبنسلين. يتم التعبير عن هذا فقط عندما تتعرض هذه البكتيريا للبنسلين. البيئة الجديدة لا تحفز الطفرات بل تختار فقط الطفرات السابقة للتكيف التي حدثت في وقت سابق.

قدمت تجربة الطلاء المتماثلة ليدربيرج & # 8217s دعمًا للداروينية الجديدة وأثبتت أن التكيف مع مقاومة البنسلين في الخلايا البكتيرية نشأ بسبب اختيار أشكال متحولة من البكتيريا بطبيعتها.

لم يكن لخلايا البكتيريا المقاومة للبنسلين أي ميزة للتكاثر في بيئة لا يوجد فيها البنسلين. لكن كان لديهم ميزة تنافسية على الآخرين في لوحات أجار كونتور البنسلين ، لذلك تضاعفوا بسرعة وشكلوا مستعمرات في البنسلين تحتوي على الوسط.

و. مقاومة البكتيريا للعقاقير. كافالي و ج. أظهر Meccacaro (1952) أن بكتيريا القولون & # 8211 Escherichia coli مقاومة لعقار المضادات الحيوية & # 8211 Chloramphenicol بمقدار 250 مرة عن تلك التي تتحملها البكتيريا العادية. تؤكد التجارب العابرة أن المقاومة في البكتيريا تكتسب عن طريق الطفرة وهي موروثة على مبادئ مندلية.

أدى الاستخدام المفرط لمبيدات الأعشاب والمبيدات الحشرية والمضادات الحيوية وما إلى ذلك إلى اختيار أصناف مقاومة في نطاق زمني أقل. هذه أمثلة على التطور من خلال الإجراءات البشرية وتثبت أن التطور ليس عملية موجهة ولكنها عملية عشوائية تعتمد على أحداث الصدفة في الطبيعة وطفرة الصدفة في الكائنات الحية.


مبادئ التطور والبيئة والسلوك

الفصل 1. مقدمة [00:00:00]

البروفيسور ستيفن ستيرنز: التطور البيولوجي له فكرتان كبيرتان. يتعلق أحدهم بكيفية حدوث العملية ، وهذا & # 8217s يسمى التطور الجزئي. إنه & # 8217s التطور يحدث الآن. يحدث التطور في جسمك الآن. أنت & # 8217 لديك حوالي 10 بكتيريا رقم 13 في كل جرام من برازك ، ولديها طفرات كافية لتغطية الجينوم البكتيري بأكمله. في كل مرة تقوم فيها بغسل المرحاض ، تقوم بغسل مجموعة جديدة كاملة من المعلومات حول الجينوم البكتيري في المراحيض. إنه & # 8217s يحدث طوال الوقت.

الآن ، الموضوع الرئيسي الآخر هو التطور الكبير. لقد خلقت عملية التطور الجزئي هذه تاريخًا ، كما أن التاريخ يقيد العملية أيضًا. استمرت العملية منذ 3.8 مليار سنة. لقد أوجد تاريخًا به أحداث فريدة فيه ، وحدثت أشياء في ذلك التاريخ تقيد الآن المزيد من التطور الجزئي الذي يحدث اليوم.

هذا & # 8217s أحد الأشياء الخادعة حول التطور. لديها العديد من المقاييس المختلفة. دائما ما تشعر زوجتي بالإحباط مني. تقول ، "حسنًا ، متى حدث ذلك؟" أقول ، "أوه منذ وقت ليس ببعيد ، فقط حوالي 20 مليون سنة." وكما تعلمون ، هذا ما يحدث عندما تصبح عالم أحياء تطوريًا ، تقوم بالتكبير والتصغير للوقت العميق كثيرًا. وستكون عملية التطور الجزئي هذه أول شيء ندرسه. إنها & # 8217s الصواميل والمسامير. 8217 هو ما خلق الأنماط حقًا. لكن أنماط التطور الكبير مهمة جدًا أيضًا لأنها تسجل تاريخ الحياة على هذا الكوكب وتقيد العملية الحالية.

لذلك تم إعداد جزء التطور من الدورة التدريبية بشكل أساسي من خلال محاضرتين تمهيديتين. ثم سأقضي ست محاضرات أتحدث عن مبادئ التطور الجزئي.لذا فهذه أشياء يمكنك دائمًا العودة إليها إذا كنت في حيرة من مشكلة ما. ثم هناك & # 8217 ستكون خمس محاضرات حول كيفية تصميم الكائنات الحية لتحقيق النجاح الإنجابي. يتضمن ذلك أشياء رائعة مثل الانتقاء الجنسي ، واختيار الشريك ، وهذا النوع من الأشياء. عادة ما أتمكن من إلقاء محاضرة الاختيار الجنسي في يوم عيد الحب.

ثم نقوم بمبادئ التطور الكبير. يتعلق هذا بكل من الانتواع ، وكيف تتشكل الأنواع الجديدة ، وبكيفية تحليل علماء الأحياء الآن لشجرة الحياة لمحاولة فهم تاريخ الحياة على هذا الكوكب واستنتاجه. ثم نلقي نظرة على ذلك التاريخ ، وننظر في الأحداث الرئيسية & # 8211 وهذا يشمل كلاً من الحفريات وتنوع الكائنات الحية & # 8211 وبعض المبادئ التنظيمية المجردة عن الحياة. لذلك كل هؤلاء جزء من كيفية تحليل تاريخ الحياة على هذا الكوكب.

وبعد ذلك ، قبل عطلة الربيع مباشرة ، سنقوم بدمج التطور الجزئي والكلي. سنفعل ذلك بطريقتين مختلفتين. سنفعل ذلك من خلال التطور المشترك ، حيث يجتمع الجزئي والكلي معًا ، وسنفعل ذلك أيضًا مع الطب التطوري ، حيث كلا النوعين من التفكير ضروريان حقًا لفهم المرض وتصميم جسم الإنسان.

الفصل 2. تاريخ الدراسات التطورية [00:03:22]

إذن من أين أتت فكرة التطور هذه؟ حسنًا ، هناك دائمًا أفكار. يمكنك العودة إلى أرسطو والعثور على عناصر الفكر التطوري في أرسطو. لكنها في الحقيقة فكرة من القرن التاسع عشر ، ولمعرفة كيف تطورت دعونا نعود إلى حوالي عام 1790 أو 1800 حتى نهاية قرن التنوير.

في هذه المرحلة ، إذا سألت شخصًا متعلمًا جيدًا يعيش في ثقافة غربية عن عمر العالم ، سيقولون ، "آه ، آلاف السنين". وإذا سألتهم ، "حسنًا ، من أين أتت كل هذه الأنواع على هذا الكوكب؟" سيقولون إنهم خُلقوا جميعًا بالطريقة التي ينظرون بها الآن ولم يتغيروا أبدًا. وإذا سألتهم ، "هل كان هناك أي نوع من الأنواع التي انقرضت من قبل؟" كانوا يقولون ، "لا ، كل ما تم إنشاؤه لا يزال على قيد الحياة ويمكن العثور عليه في مكان ما على هذا الكوكب."

لذلك عندما شرع ألكسندر فون هومبولت ، الذي كان بالتأكيد من مخلوقات التنوير ، في استكشاف أمريكا الجنوبية ، اعتقد أنه قد يواجه بعض تلك الحفريات الغريبة ، التي كان الفرنسيون يتواجدون في حوض باريس ، على قمة تيبوي. في فنزويلا. لذلك كان يعتقد حقًا أنه كان هناك عالم ضائع. بالطبع ، كتب آرثر كونان دويل في وقت لاحق رواية عن ذلك. لكن هؤلاء الرجال في الواقع اعتقدوا ، "مرحبًا ، أذهب إلى فنزويلا أو أذهب إلى الكونغو ، قد ألتقي برونتوصور." كان هذا ما اعتقدوه في ذلك الوقت.

لقد اعتقدوا أن التكيفات نتجت عن التدخل الإلهي. لم يعتقدوا أن هناك عملية طبيعية يمكن أن تنتج أي شيء تم تصميمه بشكل رائع مثل عينك. نحن نعلم الآن أن عينك في الواقع مصممة بشكل سيئ للغاية ، لكنها بدت جيدة جدًا بالنسبة لهم. أي شخص هنا يعرف لماذا العين سيئة التصميم؟ ما الخطأ في عينك؟

طالب: النقطة العمياء.

البروفيسور ستيفن ستيرنز: & # 8217s حصلت على نقطة عمياء و & # 8211؟

طالب: [غير مسموع]

البروفيسور ستيفن ستيرنز: لقد حصل & # 8217s & # 8211 على الأعصاب والأوعية الدموية أمام الشبكية. يجب أن يمر الضوء عبر الأعصاب والأوعية الدموية حتى يصل إلى الشبكية. الأخطبوط لديه عين أفضل بكثير.

حسنًا ، بحلول الوقت الذي نشر فيه داروين كتابه في عام 1859 ، اعتقد الناس أن العالم قديم جدًا جدًا من حيث العمر الذي لم يكونوا متأكدين منه. نحن نعرف الآن حوالي أربعة مليارات ونصف المليارات ، ولكن في هذه المرحلة ، بناءً على معدل تآكل الجبال وملوحة المحيط ، على افتراض أن المحيط كان يتراكم الملح باستمرار ، وأنه لم يكن يحصل على & # 8217t مدفونًا في أي مكان ، وهو ما يفعله ، يعتقد الناس مئات الملايين من السنين. لم يكونوا & # 8217t بعد في نطاق المليارات ، لكنهم اعتقدوا أن مئات الملايين.

كانوا يعلمون أن الحفريات ربما تمثل أنواعًا منقرضة. كانت هذه مساهمة Cuvier & # 8217s. لقد فعل ذلك من أجل أحافير الثدييات في حوض باريس. كان جيفري سانت هيلير قد أجرى نقاشًا كبيرًا مع كوفييه حول التنادد ، وكان ذلك في عام 1830. بالمناسبة ، كان هذا أحد الموضوعات التي اتبعها الكثير من الناس في جميع أنحاء أوروبا عن كثب & # 8211 كان هذا موضوعًا فكريًا رئيسيًا للغاية في ذلك الوقت & # 8211 و كان عن التماثل. في الأساس ، كان الأمر يتعلق بفكرة أن جيفري سانت هيلير كان لديه أنه إذا كانت يدي بها خمسة أصابع ، فإن & # 8211 وجناح الخفاش & # 8217s به خمسة أصابع وزعنفة خنزير البحر بها خمسة أصابع & # 8211 وهذا يشير إلى أننا جميعًا حصلنا على تلك الخمسة أصابع من سلف مشترك ، وبالتالي نحن مرتبطون لأننا كان لدينا سلف مشترك.

لذلك يمكنك أن ترى ذلك في عام 1830. كان ذلك قبل أن ينشر داروين كتابه. تمام؟ ثم بالطبع لدينا فكرة أن التكيفات يتم إنتاجها عن طريق الانتقاء الطبيعي ونحن مدينون بذلك لداروين. وسأخوض العملية التي مر بها بين عامي 1838 و 1859 بإيجاز شديد. هذه واحدة من أهم الأفكار حول طبيعة الحياة ، وبالتالي حول حالة الإنسان ، والتي تم نشرها على الإطلاق ، وأنا أوصي بشدة ، إذا سنحت لك الفرصة ، اقرأ أصل الأنواع. كان داروين في الواقع كاتبًا جيدًا. إنه نثر فيكتوري ، لذا فهو يشبه إلى حد ما قراءة ديكنز. لكنها أشياء جيدة ، لديه أسلوب متدحرج لطيف.

كيف وصل إليها؟ حسنًا ، داروين كان متسربًا من مدرسة الطب. ذهبت إلى إدنبرة ، ولم تكن & # 8217t مثل مدرسة الطب أحب الخنافس وأصبح شغوفًا بما يكفي كطبيب طبيعي ليصبح معروفًا ، كشاب يبلغ من العمر 22 عامًا ، كرجل قد يكون زميلًا جيدًا في رحلة استكشافية. وكان الأميرالية البريطانية يرسل فيتزروي حول العالم لعمل خرائط بحرية وصعد داروين على متن السفينة.

إذاً في عمر ليس أكبر بكثير ، أو ربما أصغر قليلاً من بعضكم ، ينطلق داروين. هو & # 8217s 22 عاما. يريد أن يعرف كيف تتشكل الأنواع. لقد وضع لنفسه هذا الهدف. لذا فهو طموح. لقد حدد هدفًا واضحًا. الهدف هو حل واحدة من أكثر المشاكل إلحاحًا التي واجهتها البيولوجيا في ذلك الوقت: من أين تأتي الأنواع؟

الآن التحفيز الذي لديه هو جزئيًا من تشارلز ليل ، الجيولوجي ، الذي اكتشف الزمن العميق ، والذي أقنع داروين بأنه سيكون هناك & # 8217 كان وقتًا كافيًا. توقف في الأرجنتين. على ضفاف أحد الأنهار في الأرجنتين ، يمكنه رؤية أرماديلوس العملاقة الأحفورية ، وبعد ذلك مباشرة على قمة نفس الضفة يمكنه رؤية المدرع الحالي وهو يتجول ، أعلى الضفة. ها هم الأحياء الموجودة فوق الأحفوريات. إنهما متشابهان ولكن & # 8211 أعني ، أنهما متشابهان & # 8211 لكنهما & # 8217re ليسا متماثلين. لذلك هناك & # 8217s اتصال هناك.

يركب حصانًا في تشيلي ويقود إلى جبال الأنديز ويرى الحفريات البحرية ترتفع آلاف الأقدام فوق مستوى سطح البحر ، ومن الواضح أن بعض العمليات الديناميكية تجري والتي رفعت تلك الحفريات البحرية. لم يعرف بعد عن الانجراف القاري & # 8211 صحيح؟ & # 8211 ولكن هناك الحفريات.

في ميناء فالبارايسو ، رأى آثار الزلزال الذي حدث قبل وصولهم بقليل. وكانت واحدة كبيرة. من المحتمل أن يكون حجم الزلزال الذي تسبب مؤخرًا في حدوث تسونامي الكبير في إندونيسيا & # 8211 ، ومن المحتمل أن يكون زلزالًا بقوة 8.5 و 8.6 و # 8211 وقد تسبب في ارتفاع في ميناء ربما يكون 50 قدمًا. لذلك بدأ يرى العالم ديناميكيًا. لم تكن الأمور على ما هي عليه دائمًا.

ثم يذهب إلى جزر غالاباغوس ، ويرجى تصفح موقع غالاباغوس وإلقاء نظرة على بعض هذه الاختلافات. الشيء الذي لاحظه داروين هو أن الطيور المحاكية تختلف في الجزر المختلفة. إذا ذهبت إلى جزر غالاباغوس ، فإن ما تلاحظه هو أنه إذا هبطت على إسبانيولا ، فإن الطيور المحاكية تريد حقًا إمدادات المياه الخاصة بك ، وسوف تقفز على رأسك أو ركبتك لمحاولة الوصول إلى مصدر المياه الخاص بك. ولكن ، في الواقع ، تبدو جميع الطيور المحاكية مختلفة قليلاً في الجزر المختلفة ، وهذا ما لاحظه داروين.

يمكنه أيضًا أن يرى أن الإغوانا البحرية تبدو مختلفة بعض الشيء ، وأن الإغوانا الأرضية تبدو مختلفة. ومن المثير للاهتمام أنه لم يلاحظ الاختلافات في العصافير ، حتى عاد إلى إنجلترا وقدم مجموعته إلى المتحف البريطاني ، وجاء علماء الطيور في المتحف البريطاني وقالوا ، "مرحبًا داروين ، هل تدرك أن العصافير على هذه الجزر مختلفة؟ " وكان ذلك عندما بدأ بالفعل في رؤية عدد الاختلافات التي يمكن أن تتراكم ، ومدى السرعة ، عندما تأخذ مهاجرًا من أمريكا الوسطى وتضعه في أرخبيل منعزل.

لذلك عاد إلى لندن. كان هو & # 8217s على متن السفينة منذ حوالي أربع سنوات. لديه مشكلة مع دوار البحر. لم تطأ قدمه سفينة مرة أخرى. إنه لا يريد الاقتراب من الماء بعد أن أمضى أربع سنوات في هذه السفينة. كان لديه بعض المشاكل مع القبطان أيضًا ، فيتزروي ، ولكن كان السبب الرئيسي هو أنه كان يعاني من اضطراب شديد في المعدة على متن البيجل.

يقرأ القس مالتوس عن النمو السكاني. صدر كتاب Malthus & # 8217s في عام 1798. قال مالثوس أساسًا أن السكان ينموون بشكل كبير لكن الزراعة تنمو بشكل خطي. لذلك سوف يفوق السكان دائمًا قاعدة مواردهم. أقنع هذا داروين أن جميع الكائنات الحية في صراع تنافسي على الموارد ، وأن هذا لا بد أن يكون هو الحال. لقد رأى بوضوح شديد مدى قوة التكاثر في توليد نمو سكاني أسي. سنعود إلى ذلك في الجزء البيئي من الدورة.

ونحن نعلم الآن أن الكائنات الحية تتنافس حقًا ليس فقط على الموارد الغذائية ، فهي في تنافس على أي شيء من شأنه نقل جيناتها إلى الجيل التالي. لذلك يمكن أن يكون ذلك منافسة للأصحاب. يمكن أن يكون التنافس على مواقع التعشيش ، التنافس على الكثير من الأشياء المختلفة. ولكن على أي حال ، كان هذا بمثابة تحفيز على تفكير داروين. لذلك يكتب فكرة الانتقاء الطبيعي. يتعلق الأمر به في عام 1838 هو & # 8217s في دفاتر ملاحظاته في عام 1838.

في الأساس ، أنا & # 8217ll أجري من خلال الانتقاء الطبيعي في دقيقة واحدة. إنها فكرة بسيطة مخادعة لأن الآلية تبدو بسيطة للغاية ، لكن العواقب واسعة النطاق. أدرك داروين ما هي العواقب. وهو لم & # 8217t ينشر على الفور. لقد فعل أشياء أخرى. ذهب وعمل خمس أو ست سنوات في البرنقيل. قام بتدوين الكثير من الأفكار حول أشياء لا علاقة لها بالانتقاء الطبيعي ، ولم يخرج عن هذا الأمر إلى أن وصلت رسالة في عام 1858 من ألفريد راسل والاس ، عالم الطبيعة البريطاني الشاب الذي كان مصابًا بنوبة من حمى الملاريا. نفس الفكرة في إندونيسيا.

وعلم والاس أن داروين كان يفكر في هذه الأشياء ، وقد أرسل رسالة إلى داروين. وفي تلك المرحلة ، كان على داروين ، الرجل البريطاني المحترم ، أن يقرر ما إذا كان سيفعل ذلك النوع من الأشياء اللطيفة والمشرفة ويترك لوالاس الفكرة ، أو يفعل الشيء الصادق ، والذي كان يعرفه زملاؤه أنه كان يفعل بالفعل كان لديه الفكرة. وما يقررونه هو أنهم سيصدرون نشرة مشتركة.

لذا ، إذا ذهبت إلى المجلة البيولوجية لجمعية لينيون لعام 1858 ، والموجودة في مكتبة ييل ، يمكنك البحث في الأوراق الخلفية لألفريد راسل والاس وتشارلز داروين حيث تم وضع فكرة الانتقاء الطبيعي. ثم يهرع داروين كتابه إلى الطباعة. لذلك كان يعمل على كتاب كان من المحتمل أن يكون طوله حوالي 1200 صفحة ، وبدلاً من ذلك قام بنشر ملخص عنه ، والذي يسميه "أصل الأنواع" ، والذي يبلغ طوله حوالي 350 صفحة. وتم بيعها في اليوم الأول ، وبيعت جميع النسخ البالغ عددها 6000 نسخة في اليوم الأول ، وظلت مطبوعة منذ ذلك الحين.

هذا & # 8217s البيجل. نام داروين في أرجوحة شبكية في كابينة القبطان ، في الجزء الخلفي من السفينة ، والتي كانت تهتز بشكل مروع. وهذا هو كل ما أريد أن أفعله حول تطوير فكرة التطور. ما فعلته أساسًا هو أنني أردت أن أعطيك الشعور بأن هناك شخصًا مثلك خرج ويعرف ما هي المشكلة العميقة ، وصدف أنه كان محظوظًا للدخول في موقف خاص حيث تم تحفيزه ، وتوصل إلى فكرة غيرت العالم. لا يوجد سبب يمكن & # 8217t أن يحدث مرة أخرى.

الفصل 3. شروط الانتقاء الطبيعي [00:15:59]

لذا سأقدم لكم الآن لمحة موجزة عن التطور الجزئي والتطور الكبير. هنا & # 8217s الانتقاء الطبيعي هنا & # 8217s فكرة داروين و # 8217s. إذا كان هناك تباين في النجاح الإنجابي بين السكان & # 8211 ، فماذا يعني ذلك؟ هل سيرفع كل من في الغرفة أيديهم إذا كانوا & # 8217 طفلًا وحيدًا؟ انظر حولك. يوجد حوالي خمسة أو ستة. كم منكم من عائلة لديها طفلان؟ الكثير. كم مع ثلاثة؟ قليلا جدا. كم عدد مع أربعة؟ عدد غير قليل ، لكن ليس بالعدد الذي يوجد به أطفال فقط. أي شخص لديه خمسة؟ نعم زوجان. أي شخص لديه ستة؟ لا ، بالمناسبة ، إذا كنا ، بالمناسبة ، في القرن التاسع عشر ، في هذه المرحلة ، لا يزال هناك الكثير من الأيدي ترتفع.

ما رأيته للتو هو مقدار التباين في النجاح الإنجابي الذي تمثله العائلات في هذه الغرفة. الاختلاف في النجاح الإنجابي يعني بشكل أساسي أن العائلات المختلفة لديها أعداد مختلفة من النسل ، أو أن الأفراد المختلفين لديهم أعداد مختلفة من النسل. ثم يجب أن يكون هناك بعض الاختلاف في السمة.

كم منكم تحت سن 5'5؟ ارفع يديك. كم بين 5'5 و 6 أقدام؟ كم أكثر من 6 أقدام؟ الكثير من الاختلاف في الارتفاع في هذه الغرفة. لذلك حصلنا على الكثير من التباين في النجاح الإنجابي ، الكثير من التباين في الطول. يجب أن يكون هناك ارتباط غير صفري بين النجاح الإنجابي والسمة. حول هذه السمة بالذات هناك & # 8217s بعض الأبحاث. تبين أن الرجال الأطول لديهم أطفال أكثر. لا أعرف ما إذا كان هذا & # 8217s مجرد تأثير NBA أم ما هذا ولكن اتضح أنه صحيح في العديد من المجتمعات.

لذلك هناك علاقة غير صفرية بين النجاح الإنجابي والسمة. ثم يجب أن يكون هناك توريث لهذه السمة. تبلغ نسبة وراثة الطول عند البشر حوالي 80٪. لذا فإن جميع شروط الانتقاء الطبيعي في الارتفاع موجودة في هذه الغرفة. كل ما عليك فعله هو الخروج وإنجاب الأطفال وسيحدث ذلك.

لذلك إذا كنت & # 8217 في أي وقت مضى في الشك حول ما إذا كان التطور يعمل في مجموعة سكانية ، فارجع إلى هذه الشروط الأساسية. يمكنك دائمًا تحديد ما إذا كان من المحتمل أن تعمل & # 8217s أم لا. يمكننا إيقاف الانتقاء الطبيعي عن طريق انتهاك أي من هذه النقاط الأربع. إذا لم يكن هناك & # 8217s أي اختلاف في النجاح الإنجابي & # 8211 على سبيل المثال ، إذا كان هناك زواج أحادي مدى الحياة وسياسة لطفل واحد ، فسيكون هناك اختلاف صفري في النجاح الإنجابي إذا كان لدى الجميع طفل واحد فقط بالطبع سيظل بعض الأشخاص لديهم صفر ، ولكن هذا & # 8217s أقرب ما يمكن أن تحصل عليه.

إذا لم يكن هناك & # 8217s أي اختلاف في السمة & # 8211 إذا كانت السمة مثل خمسة أصابع ، فهناك عدد قليل جدًا من الأشخاص بستة أصابع ، فهناك البعض ، ولكن القليل جدًا. إذا كان هناك & # 8217s علاقة غير صفرية بين النجاح الإنجابي والسمة إذا كان هناك ارتباط صفري بين النجاح الإنجابي والسمة. نحن & # 8217 سوف ندخل في جميع الشروط لذلك. ينتج عن ذلك تطور محايد. تمام؟ ثم تنجرف الأشياء فقط. حسنا لديك محاضرة كاملة عن ذلك. أو إذا كانت السمة غير وراثية ، إذا لم يكن هناك مكون وراثي لها ، فلن تتطور.

So Natural Selection - أتساءل لماذا تفعل ذلك & # 8217s؟ عذرًا ، لا يحدث الانتقاء الطبيعي بالضرورة. يحدث فقط في ظل ظروف معينة. بشكل أساسي في هذه الصورة ، هذا ما أخبرتك به للتو عن الانتقاء الطبيعي. إذا كان هناك تباين & # 8217s في السمة ، ممثلة على المحور X ، وكان هناك تباين # 8217s في النجاح الإنجابي ، استنادًا إلى المحور Y ، وهناك علاقة متبادلة بين الاثنين ، ممثلة بحقيقة أنني أستطيع تقريبًا ارسم خطًا مستقيمًا بين هذه النقاط ، سيحدث الانتقاء الطبيعي وسيدفع السمة إلى اليمين.

إذا حدثت كل هذه الشروط ، باستثناء الارتباط ، & # 8211 ، فلديك تباين في السمة ، وتباين في النجاح الإنجابي ولكن لا يوجد ارتباط & # 8211 ثم تحصل على انجراف عشوائي. وهذان الموقفان يؤديان إلى أشياء مختلفة جذريًا. ينتج عن هذا الموقف التكيف ، وينتج كل البيولوجيا الرائعة التي تعرفها أنت & # 8217. أنتجت & # 8217s الانقسام الاختزالي ، وأنتجت عينك & # 8217s أنتجت دماغك. إنها & # 8217s قوية للغاية.

هذا الموقف على اليمين ، حالة الانجراف العشوائي ، هو ما يربط التطور الجزئي بعلم الوراثة العرقي ، وهو & # 8217s ما يسمح لنا باستخدام التباين في تسلسل الحمض النووي لاستنتاج التاريخ. وسأصل إلى ذلك. هذا البيان في الوقت الحالي غير شفاف. لا تتوقع أن يكون المرء شفافًا في هذه المرحلة. لكن محاضرتين أو ثلاث من الآن سأخوض في ذلك بالتفصيل وسترى أننا بحاجة إلى عملية الانجراف من أجل توليد نوع من الانتظام على نطاق واسع يمنحنا التوقيت والعلاقة في التطور الكبير.

لذلك كلاهما مدفوع بالتباين في النجاح الإنجابي. يكمن الاختلاف في ما إذا كان هناك ارتباط بين تباين الجين أو السمة والتباين في النجاح الإنجابي.

الفصل 4. قوة الاختيار والتكيف [00:21:25]

إذا كان لدينا اختيار قوي ، فيمكننا الحصول على أشياء رائعة. يمكنني توضيح التكيف بالعديد من الطرق المختلفة. يمكنني أن أفعل ذلك مع النمل القاطع للأوراق الذين كانوا أول مزارعين قاموا بتدجين فطر منذ 50 مليون عام وقاموا بزراعته منذ ذلك الحين. سيكون هذا أحد الطرق التي يمكنني القيام بها.

يمكنني أن أفعل ذلك باستخدام الشكل الرائع للإسفنج الزجاجي لأعماق البحار ومدى فعاليتها في تصفية الأشياء من الماء. يمكنني أن أفعل ذلك بتصميم جسم سمكة القرش # 8217s. الكثير من الأشياء.

سأفعل ذلك مع الخفافيش ، ويرجع ذلك جزئيًا إلى أنني عندما كنت طالبًا جامعيًا في جامعة ييل ، كنت أعمل على الخفافيش في هذا المبنى. كان لدينا رجل أجرى بحثًا عن الخفافيش في ذلك الوقت. الآن الكثير من الخفافيش هي آكلة للحشرات ، وسوف تصطاد العث في الليل ، في الظلام الدامس. يفعلون ذلك مع السونار.

يزن الخفاش حوالي 50 إلى 100 جرام فقط ، وهو يصدر صوتًا مرتفعًا مثل حفل Metallica عندما تقف بجوار نظام مكبرات الصوت للغيتار الرئيسي & # 8217s. تمام؟ أو أنها & # 8217s بصوت عالٍ ، إذا أردت ، مثل طائرة بوينج 747 تقلع من مدرج. إنه & # 8217s هذا المخلوق الصغير جدًا. & # 8217s يصدر صوتًا عاليًا بشكل لا يصدق. & # 8217s 130 ديسيبل.

يفعل ذلك لأن شدة الصوت ، وسعة الصوت ، تتناقص مع مربع المسافة ، ويحتاج إلى الكشف عن صدى عائد من العثة. الصدى القادم من العثة & # 8211 والتي بالمناسبة يمكن أن تلتقط على مسافة حوالي 20 قدمًا & # 8211 حوالي مليون مرة أقل بصوت عالٍ ، وتأتي بعد حوالي 1-2 مللي ثانية. لذا تخيل ، ها أنت ذا ، & # 8217 ذهبت "woo" & # 8211 باستثناء صوت أعلى بكثير من ذلك & # 8211 وملي ثانية بعد ذلك تسمع "انقر" ، ولم & # 8217t أصم نفسك.

هذا & # 8217s رائعة.لديه كل أنواع علم وظائف الأعضاء في أذنه لسماع الصدى العائد ، ويمكنه في الواقع تمييز ما إذا كان ينظر إلى نوع من العثة الغامضة أو الخنفساء الملساء أم لا. تمتلك العثة جميع أنواع التكيفات لمحاولة الابتعاد عن الخفافيش. يسمع الخفاش. الخفاش & # 8217s يبحر ، العثة تسمع الخفاش. تدخل العثة في دوامة يائسة ، وتغوص نحو الأرض & # 8211okay & # 8211 يبدأ الخفاش في الانقضاض. هناك سوس يعيش في أذن العث. أعتقد أنك تبدأ في فهم المشكلة التي يعاني منها هذا العث. إذا تم القبض على العثة ، فسيؤكل العث.

حل العث & # 8217s؟ إنها تعيش فقط في أذن واحدة. إذا قمت بجمع العث وبحثت عن العث في آذانهم ، ستجد أنهم دائمًا في جانب واحد فقط. لذلك دائمًا ما يكون لدى العثة أذن صافية حتى تتمكن من سماع الخفاش. هناك & # 8217s أشياء مثل هذا كله من خلال علم الأحياء.

هناك نوع آخر من الخفافيش ، يسمى Noctilio ، يصطاد الأسماك. يكتشف Noctilio التموجات في سطح الماء ، ثم ينقلب لأسفل ويصطدم السمكة بأرجلها الخلفية. يمكنه الكشف عن سلك قطره 1/10 من المليمتر ، يلتصق 1/10 من المليمتر فوق سطح الماء. عندما كنت أعتني بالخفافيش ، لم أر قط Noctilio مطلقًا. فكرت ، "يا إلهي ، يجب أن يكون هذا أعظم خفاش في العالم."

منذ حوالي أربع سنوات ، في الأمازون ، خرجت أنا وزوجتي في زورق ، عند غروب الشمس ، على بحيرة ، قبالة نهر الأمازون. لقد بدأ الظلام. طوال اليوم ، كان صائدو أسماك الملوك يصطادون في تلك البحيرة ، وخلال النهار غُطيت البحيرة بالكثير من الطعام الذي أرادته الأسماك ، لكنهم كانوا يخافون من صائد الأسماك. مع ازدياد الظلام ، لم يعد بإمكان الملاحين الصيد بعد الآن ، وتضاءل سطح البحيرة بالكامل مع خروج الأسماك لأكل الطعام.

لذلك كان توقيتهم رائعًا. كانوا يعرفون بالضبط كيف يجب أن يحل الظلام قبل أن يصبحوا في أمان. جاءت السمكة وبدأت في أكل الطعام. في تلك المرحلة & # 8211 ، كان ذلك بعد وقت قصير من غروب الشمس & # 8211 ، كانت صقور الخفافيش لا تزال متمركزة حول البحيرة. يمكنك أن ترى ، فوق الأشجار ، صقورًا تجلس على أطرافها وتطير من أطرافها. بعد حوالي 15 دقيقة من بدء أكل الأسماك ، أصبح الظلام كافياً بحيث لم تعد صقور الخفافيش قادرة على الصيد بعد الآن ، وفي تلك المرحلة خرج Noctilio ، وغطى الماء بمئات الخفافيش التي كانت تصطاد الأسماك. كانوا يصطادون الأسماك على بعد متر واحد منا.

الآن هناك بعض الأشياء حول تلك القصة التي أعتقد ، آه ، أنا & # 8217d أود التأكيد عليها. الأول هو أن هذا المجتمع بأكمله تم تكييفه بشكل رائع. كل عنصر فيه يعرف متى يحدث كل شيء وما هي المخاطر والتكاليف والفوائد. الشيء الآخر هو أنني استفدت من تعليم ليبرالي ، وعندما خرج ذلك الخفاش ، وكنت أطير على بعد متر تقريبًا من زورقي في الأمازون ، كانت حياتي أكثر ثراءً لأنني كنت أنتظر رؤيتها لمدة 40 عامًا. سنوات. لقد سمعت عنها في دورة في جامعة ييل. كنت أعرف مكانها المناسب. كنت أعرف أنواع التعديلات التي أجرتها ، وكنت سعيدًا برؤيتها.

الفصل 5. الانجراف [00:27:09]

لذلك يمكن أن يكون التكيف مثيرًا للإعجاب. الانجراف هو شيء يروق للمهوسين بيننا. لدي جانب غريب الأطوار أيضًا ، حسنًا؟ الانجراف ليس شيئًا جميلًا شكليًا أو فنيًا. إنه & # 8217s شيء جميل رياضيا. يحدث الانجراف عندما لا يكون هناك ارتباط بين النجاح التناسلي والاختلاف في سمة ما ، وينتج عن أنماط مثل هذه.

لذا نبدأ هنا بـ 20 مجموعة ، ونبدأ كل منهم بتردد جيني 0.5 ، وسمحنا للانقسام الاختزالي & # 8211 ، وهو مثل قلب عملة عادلة & # 8211 ، وندع الاختلاف والنجاح الإنجابي يأخذان مجراهما ، ونقوم فقط بتشغيل هذه السكان لمدة 20 جيلًا ، ويمكنك أن ترى أن هناك & # 8217s تقريبًا توزيع متساوٍ على الأرجح للحالات النهائية هنا. لذلك نبدأ جميعًا عند 0.5 ، ويصبح الأمر صاخبًا مع تقدمنا ​​في العمل.

إذن هذه صورة لعملية الانجراف ، وإذا حدث أن أي من هذه المجموعات يصل إلى 1 ، أو ينخفض ​​إلى 0 ، من حيث تواتر الجينات ، فستتوقف العملية ، لأن هذه حالات امتصاص. إذا أصبح التردد 1 ، فسيحصل عليه الجميع & # 8217s ولا يمكن أن يكون هناك أي تغيير ، وإذا أصبح التردد 0 ، فلن يحصل عليه أي شخص & # 8217s ولا يمكن أن يكون هناك أي تغيير. إذن هذا ما يعنيه & # 8217s بامتصاص الحالة.

الآن للتقريب الأول ، سمات الكائن الحي كلها نتاج الانتقاء الطبيعي. ربما ليس في الماضي القريب ، ولكن عادةً في مرحلة ما من تاريخ الحياة ، ستكون سمة الكائن الحي بأكملها تحت الانتقاء الطبيعي. لذلك سيكون قد تم تشكيلها وتصميمها من خلال هذه العملية. وللتقدير الأول ، تم تشكيل الكثير من تسلسلات الحمض النووي عن طريق الانجراف. لذلك نرى التصميم في الكائن الحي بأكمله ونرى ضوضاء في الجينوم & # 8211 لقطع تقريبية الكثير من الاستثناءات.

هناك تسلسلات الحمض النووي التي لها قيمة انتقائية واضحة في الواقع ، هناك & # 8217s الأدبيات الكاملة حول هذا الآن. إذا كان أي منكم يرغب في كتابة مقال عن توقيعات الاختيار في الجينوم ، يمكنك العثور على الكثير من الأشياء حول ذلك الآن ، حول كيفية التعرف على أن جزءًا كبيرًا من الجينوم تم تحديده مؤخرًا. هناك سمات كاملة للكائن الحي ليس لها قيمة انتقائية واضحة على سبيل المثال ، الذقن.

الذقن هو في الواقع نتيجة للتطور ، والذي يعمل على التطور ، ليأخذ وجهًا يشبه وجه غوريلا أو شمبانزي ، والذي انتفخ مثل هذا وسطحه بشكل أساسي بحيث نكون رأسيًا أكثر تسطحًا من الشمبانزي أو الشمبانزي. غوريلا ، ونتيجة لذلك تم دفعها للخلف ، كان هناك شيء ما ، ولكن نوعًا ما مغطى ، عالق.

هذا هو المكان الذي جاء منه الذقن. هذا لا يعني أن الذقون كانت انتقائية. الآن ربما بعد نشأتها ، يمكن أن يكون هناك القليل من الاختيار الجنسي الذي يعمل عليها. لكن من المؤكد أن العملية التنموية التي أنتجتها في الأصل لم & # 8217t يجب أن تكون قابلة للتكيف. يمكن أن يكون مجرد نتيجة ثانوية لشيء يحدث ، بشكل أساسي من الفم إلى الأعلى.

لذا فإن موضوعات التطور الجزئي هي الاختيار والانجراف. الانتقاء الطبيعي مدفوع بالتباين في النجاح الإنجابي. تُقاس قوة الانتقاء من خلال ارتباط التباين في السمة بالنجاح الإنجابي. عندما & # 8217s لا يوجد ارتباط ، لا يوجد تغيير منهجي & # 8217 ، ثم تنجرف الأشياء ، حسنًا؟

الفصل 6. تاريخ الحياة [00:31:11]

الآن التطور الكبير هو عملية كبيرة الحجم ، الصورة الكبيرة. حسنًا ، إليك نوع من العبارات الأساسية حول التطور الكلي. إذا سألك أي شخص ، "ماذا تعني هذه الكلمة الفاخرة ماكرويفولوتيوn يعني؟ "، أخبرهم أن هذا هو الأساس. هناك & # 8217s شجرة حياة واحدة. كل شيء على هذا الكوكب له أصل مشترك. كل شيء مرتبط بكل شيء آخر ، باستثناء الفيروسات التي تكون أصغر من أن نقرر أن جينوماتها صغيرة جدًا. نقاط التفرع في الشجرة ، أحداث الانتواع & # 8211 التي & # 8217s عندما تشكلت الأنواع الجديدة.

يتميز هذا التاريخ بضرب الأحداث الكبرى. كانت هناك انقراضات جماعية. كانت هناك تأثيرات نيزكية. كانت هناك تغييرات كبيرة في تنظيم البنية المعلوماتية للحياة. والتخصصات البيولوجية التي قد تواجهها خريطة على هذا الجدول الزمني. لذلك في الواقع ، تدرس أجزاء مختلفة من علم الأحياء أجزاء مختلفة من هذه العملية.

تبدو الشجرة هكذا. هذه هي الشجرة الكبيرة الحجم. لذا في هذا المقياس ، ما ترونه هنا هو ثلاث ممالك للحياة ، وهي البكتيريا ، والعتائق ، وحقيقيات النوى ، هنا الجذر & # 8217s في حوالي 3.7 مليار سنة ، وليس مليون سنة. وفي مرحلة ما ، دخلت بكتيريا أرجوانية في حقيقيات النوى وأصبحت ميتوكوندريا ، وفي نقطة أخرى دخلت البكتيريا الزرقاء في سلالات نباتية مختلفة ، ثلاث مرات ، وأصبحت بلاستيدات خضراء.

لذا فإن & # 8217s على نطاق واسع. وربما كنت تبحث عن ذلك لتكتشف مكانك ، أهم شيء في الكون ، وأنت هنا ، على غصين صغير. تمام؟ الآن إذا فجرنا ذلك وألقينا نظرة على الكائنات متعددة الخلايا ، فإن التعددية الخلوية تبدو وكأنها نشأت منذ حوالي 800 مليون إلى مليار سنة. وهذه هي الفطريات ، هذه هي الأشياء التي نسميها النباتات ، النباتات متعددة الخلايا ، ومن ثم في هذا الاتجاه لدينا سلسلة معقدة إلى حد ما من الفروع التي تنتهي بنا إلى هنا. تمام؟

الأشياء الموجودة & # 8211 تم القيام بها بواسطة توم بولارد ، في MCDB ، منذ حوالي خمس سنوات ، وفي تلك المرحلة ، كانت الأشياء باللون الأصفر تحتوي على جينومات تم تسلسلها بالكامل. يوجد الآن المئات من الجينومات المتسلسلة بالكامل. لذلك خلال أول ملياري سنة من العمر ، يكون معظم التأثير في الإشعاع الأساسي. هكذا يحدث مع البكتيريا والعتائق وحقيقيات النوى التي أسلافها وحيدة الخلية. على هذا المقياس & # 8211 & # 8217 ، وصلنا إلى غصين صغير على الحافة & # 8211 ، جلبت الأحداث التكافلية الميتوكوندريا والبلاستيدات الخضراء إلى خلايا حقيقية النواة.

هذا بالفعل يخبرك بشيء مثير للاهتمام عن نفسك. أنت مجتمع من الجينوم. أنت لست جينوم وحدوي. أنت & # 8217 حصلت على تلك الميتوكوندريا بداخلك. الموضوعات الرئيسية هي في الأساس أن أحداث الانتواع التي حدثت ، خاصة على مدى المليار سنة الماضية أو نحو ذلك ، خلقت شجرة حياة تصف العلاقات بين كل شيء على هذا الكوكب.

يحاول علم الأحياء النظامي ، علم الوراثة ، استنتاج تاريخ الحياة من خلال دراسة تلك العلاقات. وهناك & # 8217s مشكلة حقيقية عميقة هنا كيف نستنتج الشجرة؟ لا تأتي الشجرة & # 8211organisms & # 8217t مع رمز شريطي على جباههم يخبرنا بمن هم قريبون. علينا أن نحاول معرفة من هم المرتبطين بهم ، وعندما نفهم العلاقات ، فإننا نعرف التاريخ ، لأن العلاقات تحدد التاريخ.

لذلك نحن نعمل مع فرضيات حول التاريخ ، ونختبر هذه الفرضيات مقابل بعضها البعض ونحاول التوصل إلى الفرضيات الأكثر اتساقًا مع البيانات التي حصلنا عليها. وهم يعطوننا إطارًا تاريخيًا يمكننا من خلاله تفسير ما حدث & # 8217. هناك أحداث كبيرة حدثت. باختصار هؤلاء هم.

نشأت الحياة منذ حوالي 3.6 إلى 3.9 مليار سنة. وبالمناسبة ، يبدو أنه نشأ بسرعة إلى حد ما. في غضون 100 مليون سنة على الأرجح & # 8211 ، انظر أنا & # 8217 م كوني عالم أحياء تطوريًا مرة أخرى & # 8211 في غضون مائة مليون سنة فقط ، آه ، بعد أن يمكن أن توجد المياه على سطح الكوكب في شكل سائل & # 8211 أيضًا بعد قصف النيزك ، عندما يكون سطح الأرض يبرد الكوكب بما يكفي ليكون الماء سائلاً وربما تنشأ الحياة بسرعة كبيرة. ويمكن القول ، خلال المائة جيل الأولى ، كانت الطفيليات الأولى موجودة. لذلك حدثت هذه الأشياء بسرعة كبيرة.

ثم حقيقيات النوى والانقسام الاختزالي ، وهي الطريقة التي يشير بها عالم الأحياء إلى الجنس المنظم ، حدث منذ حوالي 1.5 إلى 2.5 مليار سنة تعدد الخلايا ، وهو ما يعطينا علم الأحياء التطوري ، منذ حوالي مليار سنة. يبدو أن جميع مخططات الجسم الرئيسية للحيوانات ، باستثناء ربما ، أه قنديل البحر وعدد قليل من أقاربهم ، يبدو أنهم جميعًا نشأت منذ حوالي 550 مليون سنة.

كان هناك ما يقرب من الخسائر في الأرواح على هذا الكوكب في الانقراض الجماعي البرمي. سوف ندرس ذلك لاحقًا في الدورة. أنت & # 8217 مرحبًا بك لكتابة مقال عن الانقراض الجماعي إذا كنت تريد أن تعرف ، فإن الموت الكبير هو نوع من الإثارة. يبدو أنه قد حدث بشكل أساسي من خلال عملية تسمم المحيطات. تشع الزهور منذ حوالي 65 و 135 مليون سنة.

اللغة مهمة لأنه بمجرد ظهور اللغة ، عندها يكون لدينا نوع مستقل من نقل المعلومات من جيل إلى جيل نحصل على نقل ثقافي. ربما يكون هذا & # 8217s حوالي 60-100000 سنة على الأقل مع بناء الجملة وتخزين المعلومات المعقدة. الكتابة عمرها حوالي 6000 سنة فقط. وبالطبع فإن الأشياء المهمة حديثة جدًا.

إذن هذه نظرة للحياة تنتقل من البكتيريا إلى الديناصورات إلى موسيقى الروك أند رول ويمكن دراستها جميعًا بمبادئ التطور. كيف خريطة التخصصات البيولوجية على هذا؟ حسنًا ، علم الأحياء الدقيقة والكيمياء الحيوية يحاولان دراسة الأشياء المشتركة في جميع أشكال الحياة. هذا يعني أن التفاعلات الكيميائية نفسها التي تحدث في البكتيريا تحدث في الكبد البشري ، ويعود عمرها حوالي سنة ونصف إلى أربعة مليارات سنة. تمام؟

يدرس علم الوراثة وبيولوجيا الخلية الأشياء التي تتبع الاختراع التطوري للانقسام الاختزالي إلى حد كبير. هناك جينات بكتيرية ، لكن الجينات حقيقية النواة هي شيء يدرس أشياء عمرها حوالي 1.5 مليار سنة. علم الأحياء التطوري وعلم وظائف الأعضاء العام ، وهما تخصصات متعددة الخلايا تعتمدان على وجود كائن متعدد الخلايا. لم يأتِ هذا الشيء & # 8217t حتى ما يقرب من مليار سنة مضت. علم الأعصاب ، أنت بحاجة إلى مركب & # 8211 تحتاج إلى رأب & # 8211 تحتاج إلى نظام عصبي معقد. يدرس هذا الظواهر التي ربما يكون عمرها حوالي 500 إلى 600 مليون سنة. نفس السلوك.

هناك العديد من علماء الأنثروبولوجيا في الفصل. أنتم يا رفاق تدرسون أشياء ربما نشأت على طول فرعنا من الشجرة ، خلال آخر 15 إلى 20 مليون سنة. إذاً ، هناك تجمع زمني للبيولوجيا ، كنظام ، وكذلك هناك حياة ، على هذا الكوكب.

الفصل السابع. خاتمة [00:39:33]

لذا فإن المفاهيم الأساسية من هذه المحاضرة هي أن هناك نوعين من التفسير في علم الأحياء. الأول هو السؤال التقريبي أو الميكانيكي ، والذي تتم الإجابة عليه من خلال دراسة كيفية عمل الجزيئات والهياكل الأكبر. هذه هي في الأساس تفسيرات فيزيائية وكيميائية. ثم هناك الأسئلة التطورية ، فلماذا الشيء موجود ولماذا تم تصميمه بهذه الطريقة؟ ويمكن الإجابة على ذلك إما من خلال الاختيار أو من خلال التاريخ أو أن أفضل طريقة للقيام بذلك هي استخدام كليهما والجمع بين تلك التفسيرات.

الشيء الذي يميز علم الأحياء عن الفيزياء والكيمياء هو الانتقاء الطبيعي. هذا ليس مبدأ يمكنك أن تجده في كتاب الفيزياء المدرسي أو في كتاب الكيمياء. هذا هو المبدأ العام الذي ينطبق في الواقع على الكثير من الأشياء إلى جانب علم الأحياء ، لكنه لا يحتوي على الفيزياء والكيمياء. وهناك نمط في علم الأحياء يوحد علم الأحياء بالجيولوجيا وعلم الفلك ، وهذا هو التاريخ. لذلك هناك عنصر مهم للفكر التاريخي في علم الأحياء التطوري ، بالإضافة إلى العمل الأكثر تجريدًا للانتقاء الطبيعي في تصميم الكائنات الحية لتحقيق النجاح الإنجابي وتشكيل التغييرات والترددات الجينية.

الآن أريد أن أنهي المحاضرة بإخبارك بشيء مذهل. لن أتمكن دائمًا من إخبارك بشيء مذهل في كل محاضرة. لكن أحد الامتيازات العظيمة لتدريس علم الأحياء التمهيدي ، أو التواجد في فصل مقدمة عن السيرة الذاتية ، هو أن هناك أشياء كبيرة معينة لا تتم مناقشتها مرة أخرى. تمام؟ هذا هو واحد منهم. نحن مستمرون مع غير الحياة.

هنا & # 8217s كيف سأقنعك بذلك. فكر في والدتك. الآن فكر في والدتها. فكر الآن في أم والدتك & # 8217s & # 8217s. الآن أريدك أن تمر بعملية مثلك & # 8217ve التي قمت بها في الرياضيات حيث تقوم بإثبات استقرائي للعودة. فقط دع هذه العملية تذهب. تمام؟ العودة تذهب في الوقت المناسب. تسريعها الآن. تمام؟ عدنا إلى عشرة ملايين. الآن نحن & # 8217re بمئة مليون. الآن نحن & # 8217re في مليار سنة. نحن الآن & # 8217re في 3.9 مليار سنة. كان هناك أحد الوالدين في كل خطوة على الطريق. منذ 3.9 مليار سنة حدث شيء مثير للاهتمام للغاية. لقد مررت بأصل الحياة ، ولم يعد هناك والد بعد الآن. في هذه المرحلة تكون متصلًا بالمادة اللاأحيائية.

الآن هذا يعني أن شجرة الحياة لا تربطك فقط بجميع الكائنات الحية على هذا الكوكب ، ولكن أصل الحياة يوصلك إلى الكون بأسره. هذا & # 8217s فكرة عميقة. كل عنصر في جسمك ، وهو أثقل من الحديد ، وتحتاج إلى عدد منه ، تم تصنيعه في مستعر أعظم ، أه ، مستعر أعظم. الكوكب الذي تجلس عليه هو إعادة تدوير ثانوية لمواد المستعر الأعظم ، وأجسادك مبنية من تلك الأشياء وتستخدمها في بعض أهم عملياتها.

لذا فإن الرؤية التي يمنحك إياها علم الأحياء التطوري ليست فقط الرؤية العملية لكيفية التفكير في كيفية التفكير في الأسئلة المتعلقة بالبيولوجيا وتحليلها ، بل هي أيضًا عبارة أكثر عمومية عن الحالة البشرية ، وآمل أن تكون أنت & # 8217s. # 8217 سيكون لديك الوقت للتفكير فيه. في المرة القادمة & # 8217 سنقوم بعلم الوراثة الأساسية.


الكتب الرئيسية

بدأت دراسة الانتقاء الطبيعي بداروين أصل الأنواع (داروين 2010 ، نُشر في الأصل عام 1859) ، لكنه لم يعد محبوبًا مرة أخرى حتى "التركيب الحديث" ، كانت الكتب الرئيسية من التوليف التي تناولت الدراسات الميدانية للانتقاء الطبيعي هي كتب Dobzhansky علم الوراثة وأصل الأنواع (Dobzhansky 1937) ، Mayr’s علم اللاهوت النظامي وأصل الأنواع (Mayr 1942) و Stebbins التباين والتطور في النباتات (ستيبينز 1950). جاءت دراسات الكتب الرئيسية التالية حول الاختيار في هذا المجال مع كتب فورد علم الوراثة البيئية (فورد 1964) و Endler’s الانتقاء الطبيعي في البرية (إندلر 1986). أحدث الكتب عن الانتقاء الطبيعي مع بعض التركيز على الدراسات الميدانية هي كتب بيل الاختيار: آلية التطور (بيل 2008). لمزيد من المعلومات حول العمل المبكر على الانتقاء الطبيعي ، راجع الفصل أكسفورد ببليوجرافيات في مقالة علم الأحياء التطوري "الانتقاء الطبيعي".

بيل ، جي 2008. الانتقاء: آلية التطور. 2d إد. أكسفورد: جامعة أكسفورد. صحافة.

في بعض النواحي تحديث لـ Endler 1986 ، ولكنه مختلف تمامًا في منهجه وأوسع نطاقًا - يستعرض هذا الكتاب الدراسات الميدانية للاختيار وكذلك دراسات الانتقاء الطبيعي في المختبر والانتقاء الاصطناعي من قبل البشر.

داروين ، سي 2010. حول أصل الأنواع عن طريق الانتقاء الطبيعي. نيويورك: المكتبة الحديثة.

نُشرت في الأصل عام 1859 (لندن: John Murray). قدم أدلة وفيرة على آلية داروين للتطور التكيفي ، أي الانتقاء الطبيعي.

Dobzhansky ، ث. 1937. علم الوراثة وأصل الأنواع. نيويورك: جامعة كولومبيا. صحافة.

يجادل بأن علم الوراثة السكانية ، بما في ذلك الانتقاء ، يتوافق مع الاختلافات الجينية بين الأنواع.

إندلر ، ج. أ. 1986. الانتقاء الطبيعي في البرية. برينستون ، نيوجيرسي: جامعة برينستون. صحافة.

مراجعات دراسات الاختيار في المجال حتى تلك النقطة الزمنية ، والتي تضمنت الآن سمات أكثر تعقيدًا ، يتضمن الكتاب تحليلاً كميًا لقوة الاختيار من التقديرات المتاحة ، مما ينذر بالعديد من التوليفات اللاحقة (انظر التوليفات).

فورد ، إي ب .1964. علم الوراثة البيئية. لندن: ميثوين.

يقدم هذا الكتاب دليلاً أفضل على حدوث الانتقاء الطبيعي في هذا المجال مما كان متاحًا سابقًا ، مع التركيز على السمات البسيطة متعددة الأشكال. تم نشر أربع طبعات آخرها عام 1975.

ماير ، إي .1942. النظاميات وأصل الأنواع. نيويورك: جامعة كولومبيا. صحافة.

يأخذ حجة Dobzhansky إلى مستوى واحد لإظهار أن الاختلافات بين السكان داخل الأنواع الحيوانية يمكن أن تنشأ من خلال العمليات الجينية للسكان ، بما في ذلك الانتقاء مرة أخرى.

ستيبينز ، جي إل 1950. التباين والتطور في النباتات. نيويورك: جامعة كولومبيا. صحافة.

يقدم أدلة على أن حجج ماير تنطبق بشكل جيد على النباتات.

لن يتمكن المستخدمون الذين ليس لديهم اشتراك من مشاهدة المحتوى الكامل في هذه الصفحة. الرجاء الاشتراك أو تسجيل الدخول.


تريد أن تبدأ مشاجرة في مؤتمر التطور؟ ما عليك سوى طرح مفهوم اختيار المجموعة: فكرة أنه يمكن اختيار كيس واحد مختلط من الأفراد كمجموعة على المجموعات غير المتجانسة الأخرى من نفس النوع. علماء الأحياء الذين لن يترددوا في تشكيل مجموعة بأنفسهم لمكافحة الخلق أو التصميم الذكي قد يبدأون فجأة معركة فطيرة للدفاع عن المبدأ القائل بأن كل رجل لنفسه & ldquoit & rdquo.

ومع ذلك ، جادل تشارلز داروين نفسه في اختيار المجموعة. وافترض أن الرجال الأخلاقيين قد لا يفعلون شيئًا أفضل من الرجال غير الأخلاقيين ، لكن قبائل الرجال الأخلاقيين ستتمتع بالتأكيد "بميزة هائلة" على عصابات القراصنة المنقسمة. بحلول الستينيات ، كان الاختيار على مستوى المجموعة أمرًا صعبًا. اعترف المنظر المؤثر جورج ويليامز أنه على الرغم من أن اختيار المجموعة قد يكون ممكنًا ، إلا أنه في الواقع لا توجد تكيفات مرتبطة بـ ldquogroup. & rdquo

يؤكد ريتشارد دوكينز من جامعة كامبريدج ، الذي وصلت كتاباته إلى الملايين ، أن الاختيار قد لا يصل حتى إلى مستوى عالٍ من التنظيم البيولوجي مثل الكائن الحي الفردي. وبدلاً من ذلك ، يدعي ، أن الانتقاء يعمل على الجينات ، أما الفرد فهو تجسيد لانتقاء آلاف الجينات الأنانية ، كل منها يحاول إدامة نفسه.

ومع ذلك ، في العقود القليلة الماضية ، حقق الاختيار الجماعي عودة هادئة بين المنظرين التطوريين. يحاول E. O. Wilson من جامعة هارفارد وديفيد سلون ويلسون (لا علاقة لهما) من جامعة Binghamton منح اختيار المجموعة احترامًا كاملاً. إنهم يعيدون تسميتها كنظرية اختيار متعددة المستويات: يحدث الاختيار باستمرار على مستويات متعددة في وقت واحد. وكيف يمكنك تحديد مجموع هذه الاختيارات في أي ظرف من الظروف الواقعية؟ & ldquo يتعين علينا ببساطة دراسة المواقف على أساس كل حالة على حدة ، كما يقول سلون ويلسون.

لكن عائلة ويلسون قدمت بعض الإرشادات في عدد ديسمبر 2007 من مراجعة ربع سنوية لعلم الأحياء. & ldquo التكيّف على أي مستوى ، & rdquo يكتبون ، & ldquo ؛ يتطلب عملية الانتقاء الطبيعي على نفس المستوى ، ويميل إلى التقويض بالانتقاء الطبيعي عند المستويات الأدنى. & rdquo

التجارب مع المجموعات الفعلية توضح هذه النقطة. تألق الزائفة تمتص البكتيريا بسرعة كل الأكسجين المذاب من الموائل السائلة ، تاركة طبقة رقيقة صالحة للسكن بالقرب من السطح. لكن بعض البكتيريا تطور تلقائيًا طفرة مفيدة. يفرز هؤلاء الأفراد الذين ينقذون المجموعة بوليمرًا يمكّن مجموعات من الأفراد من تكوين حصائر عائمة. كحصيرة ، تعيش جميع البكتيريا ، على الرغم من أن معظمها لا يستهلك طاقة أيضية لإنتاج البوليمر. ولكن إذا أصبح القائمون على العمل لحسابهم الخاص جشعين وتكاثروا كثيرًا من نوعهم ، فإن البساط يغرق ويموت الجميع ، المؤثرون والمستقلون على حد سواء. من بين هذه البكتيريا ، إذن ، المجموعات التي تحافظ على عدد كافٍ من المؤثرين لتعويم مجموعات غير منافسة ذات مؤثرين أقل من هذا العدد الأدنى. المجموعات السابقة تعيش وتنمو وتنقسم إلى مجموعات بنت. وبالتالي ، يمكن للأفراد الإيثاريين أن يزدهروا ، على الرغم من مساوئ إنفاق الموارد الثمينة لإنتاج البوليمر.

ربما يكون أكبر تغيير يجلبه اختيار المجموعة على النظرية التطورية هو تأثيره على ما يسمى بانتقاء الأقارب. يجادل بعض المنظرين بأن ما يشبه اختيار المجموعة يمكن فهمه على أنه ارتباط جيني. التطوري ج. شرح هالدين ببراعة اختيار الأقارب: & ldquo سأبذل حياتي من أجل شقيقين أو ثمانية أبناء عمومة. & rdquo في هذا الرأي ، البكتيريا الإيثارية في الزائفة تنقذ الحصائر الأقارب المقربين ، مما يضمن بقاء معظم الجينات التي يحملونها هم أنفسهم.

قلب هذه الحجة رأسًا على عقب ، يؤكد ويلسون أن اختيار الأقارب هو حالة خاصة من اختيار المجموعة. & ldquo و أهمية القرابة ، و rdquo و لاحظوا ، و ldquois أنها تزيد من التباين الجيني بين المجموعات. & rdquo يكون الأفراد داخل أي مجموعة أكثر تشابهًا مع بعضهم البعض وأقل تشابهًا مع الأفراد في أي مجموعة أخرى. وهذا التنوع بين المجموعات يقدم خيارات أوضح لاختيار المجموعة. وبالتالي فإن القرابة تبرز أهمية الاختيار على مستوى المجموعة مقارنة بالاختيار الفردي داخل المجموعة.

يعتقد ويلسون أن أنصار التطور يجب أن يتبنوا الاختيار متعدد المستويات لإجراء بحث مثمر في علم الأحياء الاجتماعي ودراسة السلوك الاجتماعي من منظور بيولوجي. & rdquo عند القيام بذلك ، يمكن للباحثين الآخرين أن يضعوا في اعتبارهم قاعدة ويلسونز المفيدة: & ldquo الأنانية تتفوق على الإيثار داخل المجموعات. مجموعات الإيثار تغلب على المجموعات الأنانية

ملاحظة: تمت طباعة هذه المقالة في الأصل بعنوان & quotWhat's Good for the Group & quot.


شاهد الفيديو: هل نظرية داروين صحيحة د. حذيفة عكاش (شهر فبراير 2023).