معلومة

هل يمكن للكائن الحي أن يتطور ليتطور بشكل تكيفي؟

هل يمكن للكائن الحي أن يتطور ليتطور بشكل تكيفي؟


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.

إلى جانب الطفرات التي تحدث بالصدفة بسبب فائدتها في البقاء والإنجاب ، هل يمكن للكائن الحي أن يطور القدرة على المساعدة في هذه العملية من خلال التحور بشكل متكرر في اتجاهات مفيدة استجابة للبيئة (على سبيل المثال ، استنادًا إلى شكل من أشكال الخبرة التطورية ذات الترتيب الأعلى سابقًا)؟


IMHO ، تطورت عملية تكرار الجينوم / إعادة التركيب / الطفرة وترتيبها بالكامل لزيادة احتمالية أن تكون التغييرات مفيدة أو على الأقل محايدة. في إعادة تركيب الكروموسوم ، على سبيل المثال ، يتم إنشاء مجموعات كروموسوم جديدة من متواليات جينية قديمة تم اختبارها ، مع التأكد من أن القطع الجديدة متماثلة مع القطع المقابلة في كروموسومات الوالدين والأجداد.


التكيف

التكيف التطوري ، أو ببساطة التكيف ، هو تعديل الكائنات الحية لبيئتها من أجل تحسين فرصها في البقاء على قيد الحياة في تلك البيئة.

علم الأحياء ، علم البيئة ، الحفظ

فرس البحر

بعض المخلوقات مثل أسماك تنين البحر المورقة (Phycodurus Eques) طورت تكيفات تسمح لها بالاندماج مع بيئتها (في هذه الحالة ، الأعشاب البحرية) لتجنب انتباه الحيوانات المفترسة الجائعة.

في النظرية التطورية ، التكيف هو الآلية البيولوجية التي تتكيف بها الكائنات الحية مع البيئات الجديدة أو للتغيرات في بيئتها الحالية. على الرغم من أن العلماء ناقشوا التكيف قبل القرن التاسع عشر ، إلا أن تشارلز داروين وألفريد راسل والاس لم يطورا نظرية الانتقاء الطبيعي حتى ذلك الحين.

يعتقد والاس أن تطور الكائنات الحية مرتبط بطريقة ما بتكيف الكائنات الحية مع الظروف البيئية المتغيرة. في تطوير نظرية التطور عن طريق الانتقاء الطبيعي ، ذهب والاس وداروين إلى أبعد من التكيف البسيط من خلال شرح كيفية تكيف الكائنات الحية وتطورها. فكرة الانتقاء الطبيعي هي أن السمات التي يمكن أن تنتقل إلى الأسفل تسمح للكائنات بالتكيف مع البيئة بشكل أفضل من الكائنات الأخرى من نفس النوع. وهذا يتيح البقاء والتكاثر بشكل أفضل مقارنة مع أعضاء الأنواع الأخرى ، مما يؤدي إلى التطور.

يمكن أن تتكيف الكائنات الحية مع البيئة بطرق مختلفة. يمكنهم التكيف بيولوجيًا ، مما يعني أنهم يغيرون وظائف الجسم. يمكن رؤية مثال على التكيف البيولوجي في أجساد الأشخاص الذين يعيشون على ارتفاعات عالية ، مثل التبت. يزدهر التبتيون على ارتفاعات حيث تقل مستويات الأكسجين بنسبة تصل إلى 40 في المائة عن مستوى سطح البحر. قد يتسبب استنشاق الهواء الرقيق في إصابة معظم الناس بالمرض ، لكن أجسام التبت ورسكو قد طورت تغييرات في كيمياء أجسامهم. يمكن لمعظم الناس البقاء على قيد الحياة على ارتفاعات عالية لفترة قصيرة لأن أجسامهم ترفع مستويات الهيموجلوبين لديهم ، وهو بروتين ينقل الأكسجين في الدم. ومع ذلك ، فإن المستويات المرتفعة باستمرار من الهيموجلوبين تعتبر خطيرة ، لذا فإن زيادة مستويات الهيموجلوبين ليست حلاً جيدًا للبقاء على قيد الحياة على ارتفاعات عالية على المدى الطويل. يبدو أن التبتيين قد طوروا طفرات جينية تسمح لهم باستخدام الأكسجين بشكل أكثر فاعلية دون الحاجة إلى زيادة الهيموجلوبين.

يمكن أن تظهر الكائنات الحية أيضًا تكيفًا سلوكيًا. أحد الأمثلة على التكيف السلوكي هو كيف تتجمع طيور البطريق الإمبراطور في أنتاركتيكا معًا لتتشارك في دفئها في منتصف الشتاء.

من بين العلماء الذين درسوا التكيف قبل تطوير النظرية التطورية جورج لويس لوكليرك كونت دي بوفون. كان عالم رياضيات فرنسيًا يعتقد أن الكائنات الحية تغيرت بمرور الوقت من خلال التكيف مع بيئات مواقعها الجغرافية. اقترح مفكر فرنسي آخر ، جان بابتيست لامارك ، أن الحيوانات يمكن أن تتكيف ، وتمرر تكيفاتها مع نسلها ، وبالتالي تتطور. ذكر المثال الذي قدمه أن أسلاف الزرافات ربما تكيفوا مع نقص الغذاء من الأشجار القصيرة عن طريق مد أعناقهم للوصول إلى أغصان أعلى. في تفكير Lamarck & rsquos ، فإن نسل الزرافة التي تمد رقبتها سترث عندها رقبة أطول قليلاً. افترض لامارك أن السلوكيات المكتسبة في حياة الزرافة ستؤثر على نسلها. ومع ذلك ، كان مفهوم داروين ورسكووس عن الانتقاء الطبيعي ، حيث تنجو الصفات المفضلة مثل العنق الطويل في الزرافات ليس بسبب المهارات المكتسبة ، ولكن فقط لأن الزرافات التي كانت لديها أعناق طويلة كافية لإطعام نفسها بقيت على قيد الحياة لفترة كافية للتكاثر. يوفر الانتقاء الطبيعي ، إذن ، آلية أكثر إقناعًا للتكيف والتطور من نظريات لامارك.

بعض المخلوقات مثل أسماك تنين البحر المورقة (Phycodurus Eques) طورت تكيفات تسمح لها بالاندماج مع بيئتها (في هذه الحالة ، الأعشاب البحرية) لتجنب انتباه الحيوانات المفترسة الجائعة.


هل يمكن أن يتطور البشر ليكونوا محصنين ضد الأمراض؟

هل يمكننا أن نتطور لنكون محصنين ضد الأمراض؟ ظهر في الأصل على Quora: المكان المناسب لاكتساب المعرفة ومشاركتها ، وتمكين الناس من التعلم من الآخرين وفهم العالم بشكل أفضل.

إجابة درو سميث ، عالم الأحياء الجزيئية ، على Quora:

يمكننا ، ونحن بالفعل ، أن نطور مناعتنا ضد أمراض معينة.

السل خير مثال على ذلك. في القرنين السابع عشر والتاسع عشر ، كان غالبًا أكبر سبب منفرد للوفاة بين الأوروبيين ، ولا سيما في المدن [1]. علاوة على ذلك ، كان مرضًا يصيب الشباب ، وكان معظم الضحايا في العشرينات وأوائل الثلاثينيات من العمر.

مارس مرض السل ضغطا انتقائيا هائلا على السكان الأوروبيين. لم تقتل أعدادًا كبيرة من الناس فحسب ، بل قتلتهم في سنوات الإنجاب ، ومنعتهم من إنجاب المزيد من الأطفال ، وأيتام من رزقهم بالفعل. هناك سبب وجيه لظهور العديد من الروايات الجورجية والفيكتورية في دور الأيتام - فقد كانت موجودة في كل مكان في المدن في ذلك الوقت.

بدأ السل في الانخفاض قبل وقت طويل من تطوير العلاجات الطبية الفعالة (مثل المضادات الحيوية). كما أنها تراجعت قبل فترة طويلة من التحسن في الظروف المعيشية والتغذية الأفضل [2]. هناك القليل من الأدلة على أن تدابير الصحة العامة مثل الحجر الصحي كانت فعالة [3] ، باستثناء بسترة الحليب ، التي أبطأت من انتقال مرض السل البقري إلى البشر.

بالنظر إلى معدل الوفيات المرتفع وعدم وجود تفسيرات جيدة أخرى لانخفاض مرض السل ، يبدو الانتقاء الطبيعي للمقاومة فرضية معقولة. نحن نعلم أن الماشية تظهر مقاومة وراثية ل المتفطرة البقريّة، سبب السل البقري [4].

نحن نعلم أيضًا أن المجموعات البشرية المختلفة تظهر قابلية مختلفة للإصابة بمرض السل. درس دبليو دبليو ستيد ، مدير إدارة الصحة في أركنساس ، الاختلافات في معدلات السل بين النزلاء الأوروبيين والأفارقة والأمريكيين في السجون والمصحات. نظرًا لارتفاع معدلات الإرسال والتعرض في هذه المؤسسات ، يمكنه جمع الكثير من البيانات. وبما أن الظروف المعيشية (ما بعد الفصل) كانت متشابهة للغاية بين هؤلاء السكان ، فقد يستبعد العوامل البيئية كسبب. على مدى عقود من البحث ، وجد أن الأمريكيين من أصل أفريقي كانوا أكثر عرضة للإصابة بمرض السل مثل البيض ، وأن الهنود الأمريكيين كانوا أكثر عرضة للإصابة من الأمريكيين الأفارقة [5]. وأشار ، بشكل أكثر تخمينًا إلى حد ما ، إلى أن التسلسل الهرمي للحساسية هذا يرتبط بدرجة تعرض الأجداد التاريخي لمرض السل.

يدعم التحليل الجيني والجيني الحديث قضية اختيار مقاومة السل. ترتبط وبائيات التهاب المفاصل الروماتويدي ، وهو مرض مناعي ذاتي ، بمقاومة السل [6]. يبدو أن ارتفاع المناعة ضد السل يحمل أيضًا خطر التسبب في تفاعل الجهاز المناعي المفرط مع أنسجة الجسم. هذا شيء يجب مراعاته عندما تسمع عن العلاجات التي "تقوي" جهاز المناعة - المزيد من النشاط يعني المزيد من خطر الإصابة بأمراض المناعة الذاتية.

تم تحديد العديد من المتغيرات الجينية المحددة المرتبطة بمقاومة السل. ليس من المستغرب أن العديد من هذه العوامل تؤثر على وظائف الجهاز المناعي بشكل مباشر أو غير مباشر ، ويختلف انتشارها بين البشر [7] [8] [9] [10].

كما يتضح من مثال السل / التهاب المفاصل ، فإن مقاومة أحد الأمراض تؤدي في بعض الأحيان إلى القابلية للإصابة بمرض آخر. والأهم من ذلك ، أن الكائنات الحية المسببة للأمراض تتطور أيضًا ، لأن مرضنا هو بقائها على قيد الحياة.

يمكننا بالتأكيد تطوير مقاومة لبعض الأمراض. لكن بعضها فقط ، وربما بشكل مؤقت فقط قبل أن يطوروا وسائل جديدة للتغلب على دفاعاتنا. ولن نطور أبدًا مقاومة لجميع الأمراض. هناك الكثير من الأمراض التي لها تأثير ضئيل على اللياقة الإنجابية - جميع أمراض الشيخوخة ، مثل أمراض القلب والسرطان ، على سبيل المثال. ربما نكون قد طورنا بالفعل كل المقاومة لتلك الأمراض التي سنواجهها في أي وقت مضى ، وعلينا الاعتماد على الأدوية لتقليل عدد الوفيات.

ظهر هذا السؤال في الأصل على موقع Quora - المكان المناسب لاكتساب المعرفة ومشاركتها ، وتمكين الناس من التعلم من الآخرين وفهم العالم بشكل أفضل. يمكنك متابعة Quora على Twitter و Facebook و Google+. المزيد من الأسئلة:


تطور جهاز المناعة

يتطور جهاز المناعة باستمرار مع استمرار تطور مسببات الأمراض الجديدة والفيروسات والأسباب الأخرى للعدوى والأمراض. جهاز المناعة عبارة عن دفاع عن الكائنات الحية ضد هجمات الكائنات المسببة للأمراض والمركبات السامة التي تؤثر على رفاهية الكائنات الحية. تمتلك جميع الكائنات الحية شكلاً من أشكال الجهاز المناعي حيث أن جميع أشكال الحياة تحتاج إلى الحماية من المنافسين والطفيليات والالتهابات والعوامل الضارة الأخرى من أجل زيادة البقاء على قيد الحياة والوقت المتاح للتكاثر.

نظرية تشارلز داروين في التطور لديها قدر هائل من الأدلة ، في جميع مجالات علم الأحياء ، التي تدعم هذه النظرية. تعتمد آلية التطور على مفهوم الانتقاء الطبيعي حيث من المرجح أن تتكاثر الكائنات الحية ذات السمات والجينات ، الأكثر فائدة لبيئتها ، وتمرير سماتها وجيناتها إلى ذريتها. لقد اتبع تطور الجهاز المناعي نفس العملية التي من المرجح أن يظل الأفراد الذين لديهم أجهزة مناعية أكثر فاعلية على قيد الحياة وينقلون مناعتهم إلى ذريتهم.

تتشكل بيئة الكائنات الحية من خلال العوامل اللاأحيائية والحيوية مثل درجة الحرارة ، والتساقط ، والرياح ، والافتراس ، والمنافسة ، والمرض. مع تغير العوامل البيئية ، يختلف مستوى الفائدة المكتسبة من جينات معينة ومن الواضح أن الأفراد الذين لديهم أنجح أجهزة المناعة في بيئتهم المعينة هم أكثر عرضة لإنتاج ذرية ويتم التعبير عن سماتهم في الأجيال القادمة. عملية تتبع آلية الانتقاء الطبيعي والنظرية التطورية.

يؤدي الانتقاء الطبيعي للجينات الأنسب إلى القضاء النهائي على الجينات غير المرغوب فيها ويسبب تغيرات مورفولوجية وفسيولوجية وسلوكية لأحد الأنواع على مدى عدد من الأجيال. يمكن وصف تطور الجهاز المناعي بأنه اتبع العمليات الداروينية العادية حيث أن مقاومة المرض والعدوى تؤثر بشكل مباشر على لياقة الفرد.

نظام المناعة الفطري

يمكن تقسيم الجهاز المناعي لجميع الفقاريات العليا إلى فرعين: الجهاز المناعي الفطري والجهاز المناعي التكيفي. يعمل الجهاز المناعي الفطري بسرعة على العلامات الأولى للعدوى ولديه نهج عام لمهاجمة جميع أنواع العدوى. هذا هو أقدم شكل من أشكال المناعة ويمكن العثور عليه في جميع الكائنات الحية من الثدييات إلى البكتيريا.

تشمل المركبات المشاركة في الجهاز المناعي الفطري السيتوكينات والببتيدات المضادات الحيوية وشلالات الإنزيمات وتكمل كل منها تعمل بطرق مختلفة للمساعدة في مكافحة العدوى وغالبًا ما تنبع من جزيئات أسلاف مختلفة. على سبيل المثال ، يُعتقد أن ببتيدات المضادات الحيوية قد تطورت من بروتينات ذات شحنات موجبة مثل بروتينات ربط الحمض النووي والحمض النووي الريبي. تستند هذه النظرية إلى دليل على أن الضفدع وببتيدات سمك السلور قد اشتقت من الهستونات. تمتلك الثدييات وعائلات الفقاريات الأخرى أجهزة مناعية طورت نظامًا مناعيًا تكيفيًا أكثر تحديدًا ، على الرغم من أنه لا يزال هناك اعتماد كبير على الجهاز المناعي الفطري لأنه يعمل بشكل أسرع بكثير على العدوى.

نظام المناعة التكيفي

جهاز المناعة التكيفي أبطأ في الاستجابة ولكنه أكثر تحديدًا في مقاربته لمحاربة المستضدات. يطور هذا الجزء من الجهاز المناعي أجسامًا مضادة خاصة بمستضدات معينة ويوفر استجابة فعالة للغاية لهجوم متكرر من نفس العامل الممرض عن طريق إنتاج الأجسام المضادة التي تم تطويرها في العدوى السابقة.

تم العثور على الجهاز المناعي التكيفي في جميع الفقاريات الفكية ويعتقد أنه تطور من التعديلات الجينية لمكونات الجهاز المناعي الفطري. سمحت هذه الطفرة الجينية بتطوير الأجسام المضادة والخلايا التائية والخلايا البائية ومستضدات التوافق النسيجي الرئيسية (MHAs) والتي أعطت الأفراد ميزة البقاء على قيد الحياة بسبب زيادة القدرة على الدفاع ضد مسببات الأمراض المميتة المحتملة. تشير الدلائل إلى أن جينين معروفين باسم RAG1 و RAG2 (ضروريان لإعادة تركيب VDJ في الخلايا البائية) ، قد تطورتا من عنصر وراثي يعرف باسم & # 8216transposon & # 8217 ، والتي يمكن أن تقطع نفسها من تسلسل الحمض النووي وتضع نفسها الى اخر.

يمكن اعتبار نظام المناعة التكيفي نظامًا أكثر كفاءة وبالتالي يتطلب طاقة أقل لمحاربة الالتهابات المماثلة. يمكن استخدام الطاقة الموفرة في مجالات أخرى مثل النمو والصيد والتكاثر ، وبالتالي فهي جين مفيد ينتج ردود فعل إيجابية في عملية الانتقاء الطبيعي.

من المهم أن نأخذ في الاعتبار الفكرة القائلة بأن الشُعَب مثل Echinodermata (سمكة النجوم) و Annelida (الديدان) لديها أجهزة مناعية ليست بالضرورة أقل تطورًا من أنظمتنا ولكنها اتبعت مسارًا تطوريًا مختلفًا. الأنواع الخاصة التي تنتمي إلى هذه الشعب ليست أسلافنا ولكنها تطورت جنبًا إلى جنب منا ، والأصح أن أبناء عمومتنا الذين يشتركون في أسلافنا.

مع تغير البيئات وظهور أمراض ومشاكل جديدة ، سيستمر جهاز المناعة في التكيف والتطور مع التحديات الجديدة التي يواجهها. ستستمر أنظمة المناعة ومسببات الأمراض في التطور المشترك طالما توجد الحياة تتبع آلية التطور عن طريق الانتقاء الطبيعي.
[p] آخر تعديل: 24 مايو 2015 [/ p]

دورة مجانية لمدة 6 أسابيع

أدخل التفاصيل الخاصة بك للوصول إلى مقدمة مجانية لمدة 6 أسابيع لدورة البريد الإلكتروني في علم الأحياء.

تعرف على الحيوانات والنباتات والتطور وشجرة الحياة والبيئة والخلايا وعلم الوراثة ومجالات علم الأحياء والمزيد.

النجاح! تم إرسال بريد إلكتروني للتأكيد إلى عنوان البريد الإلكتروني الذي قدمته للتو. تحقق من رسائل البريد الإلكتروني الخاصة بك وتأكد من النقر فوق الرابط للبدء في الدورة التدريبية التي تستغرق 6 أسابيع.

علم الأحياء الأساسي: مقدمة

متاح أيضًا من Amazon و Book Depository وجميع المكتبات الجيدة الأخرى.


هل هناك أي احتمال أن الكائن الحي يمكن أن يتطور البلعمة؟

Phagogenesis هو مصطلح يستخدم في الأنمي الياباني Hunter x Hunter. إنه عندما يمكن للكائن الحي أن يتكاثر ذاتيًا عن طريق استهلاك الكائنات الحية الأخرى. عندما يتم استهلاك كائن حي ، فإن النسل التالي للمخلوق البلعمي سيحتوي على جينات الكائن الحي المستهلك. هل هذا ممكن في الحياة الحقيقية؟

أعني كيندا ولكن ليس مثل HxH.

ظهرت النباتات على سبيل المثال عن طريق ابتلاع البكتيريا الزرقاء القادرة على التراجع عن عملية التمثيل الضوئي. من هناك تم نقل جميع جينات البكتيريا الزرقاء تقريبًا إلى المضيف وما تبقى من البكتيريا الزرقاء هو الآن ما نسميه البلاستيدات الخضراء! استغرق هذا وقتًا مجنونًا للوصول إلى ما لدينا اليوم ولكن تم إنجازه. لقد تم ذلك أيضًا من حيث التطور ، لذلك كان السكان هم الذين وصلوا إلى هذا وليس فردًا.

فكرة أخرى مماثلة هي نقل الجينات الأفقي حيث يمكن للبكتيريا أن تشارك البلازميدات بشكل أساسي ، والتي تضاف أساسًا إلى الحمض النووي الدائري. يمكن أن يحدث هذا في الوقت الفعلي وهذا هو السبب في أن مقاومة المضادات الحيوية والأشياء هي مشاكل مثل أنها يمكن أن تشارك تلك المقاومة للبكتيريا الأخرى من نفس النوع أو حتى غيرها. لا يستوعب كل منهما الآخر مع ذلك.

أخيرًا ، جزء معقول من حمضنا النووي هو في الواقع حمض نووي فيروسي. تضع الفيروسات القهقرية الحمض النووي الخاص بها في الحمض النووي للخلايا المضيفة وتصبح جزءًا منا. عادة ما يؤدي هذا إلى موت الخلية ولكن في بعض الأحيان تبقى على قيد الحياة ولا يتم التعبير عن الحمض النووي الفيروسي بشكل ضار بعد الآن. مرة أخرى هذه ملايين السنين من الأشياء.

في الأساس بقدر ما أعرف لا يوجد أي شيء قريب من الجنون مثل قوس النمل الوهمي في الحياة الحقيقية ولله الحمد. سيكون من الصعب رؤيتها تظهر لأن الهياكل الفسيولوجية معقدة حقًا وتتطلب تواصلًا هائلاً للحصول على بعض الحمض النووي لا يعني بالضرورة أن الأنواع يمكنها معرفة كيفية تنسيق جميع الجينات للحصول على ملحق جديد معين أو أي شيء آخر.


التطور مثير للجدل بين العلماء

كانت نظرية التطور مثيرة للجدل عندما تم اقتراحها لأول مرة في عام 1859 ، ولكن في غضون 20 عامًا تقريبًا ، قبل كل عالم أحياء عامل التطور باعتباره تفسيرًا لتنوع الحياة. كان معدل القبول سريعًا بشكل غير عادي ، ويرجع ذلك جزئيًا إلى أن داروين جمع مجموعة رائعة من الأدلة. تضمنت الخلافات المبكرة كلاً من الحجج العلمية ضد النظرية وحجج الزعماء الدينيين. كانت حجج علماء الأحياء هي التي تم حلها بعد وقت قصير ، بينما استمرت حجج الزعماء الدينيين حتى يومنا هذا.

حلت نظرية التطور محل النظرية السائدة في ذلك الوقت بأن جميع الأنواع قد تم إنشاؤها بشكل خاص في التاريخ الحديث نسبيًا. على الرغم من انتشار هذه النظرية ، فقد أصبح من الواضح بشكل متزايد لعلماء الطبيعة خلال القرن التاسع عشر أنها لم تعد قادرة على تفسير العديد من ملاحظات الجيولوجيا والعالم الحي. يكمن إقناع علماء الطبيعة هؤلاء في نظرية التطور في قدرتها على تفسير هذه الظواهر ، ولا تزال تتمتع بقوة تفسيرية غير عادية حتى يومنا هذا. ينتج رفض بعض القادة الدينيين المستمر لها عن استبدالها بخلق خاص ، وهو مبدأ من معتقداتهم الدينية. لا يمكن لهؤلاء القادة قبول استبدال الخلق الخاص بعملية ميكانيكية تستبعد أفعال الإله كتفسير لتنوع الحياة بما في ذلك أصول الجنس البشري. ومع ذلك ، تجدر الإشارة إلى أن معظم الطوائف الرئيسية في الولايات المتحدة لديها تصريحات تدعم قبول أدلة التطور على أنها متوافقة مع لاهوتها.

تطورت طبيعة الحجج ضد التطور من قبل القادة الدينيين بمرور الوقت. إحدى الحجج الحالية هي أن النظرية لا تزال مثيرة للجدل بين علماء الأحياء. هذا الادعاء ببساطة غير صحيح. عدد العلماء العاملين الذين يرفضون نظرية التطور ، أو يشككون في صحتها ويقولون ذلك ، قليل. وجد استطلاع للرأي أجرته مؤسسة Pew Research في عام 2009 أن 97٪ من 2500 عالم شملهم الاستطلاع يعتقدون أن الأنواع تتطور. 2 ينعكس دعم النظرية في بيانات موقعة من العديد من الجمعيات العلمية مثل الرابطة الأمريكية لتقدم العلوم ، والتي تضم العلماء العاملين كأعضاء. العديد من العلماء الذين يرفضون أو يشككون في نظرية التطور هم من غير علماء الأحياء ، مثل المهندسين والأطباء والكيميائيين. لا توجد نتائج تجريبية أو برامج بحثية تتعارض مع النظرية. لا توجد أوراق منشورة في مجلات علمية محكمة يبدو أنها تدحض هذه النظرية. يمكن اعتبار الملاحظة الأخيرة نتيجة لقمع المعارضة ، ولكن يجب أن نتذكر أن العلماء متشككون وأن هناك تاريخًا طويلًا من التقارير المنشورة التي تحدت العقيدة العلمية بطرق لا تحظى بشعبية. تشمل الأمثلة نظرية التعايش الداخلي للأصول حقيقية النواة ، ونظرية اختيار المجموعة ، والسبب الجرثومي لقرحة المعدة ، ونظرية تأثير الكويكبات للانقراض الطباشيري ، ونظرية الصفائح التكتونية. البحث مع الأدلة والأفكار ذات الجدارة العلمية يعتبرها المجتمع العلمي. البحث الذي لا يلبي هذه المعايير مرفوض.


الاختيار والتكيف

لدينا الآن القدرة على اكتشاف الاختيار السابق. السؤال الذي يبقى هو ما إذا كان ذلك يساعدنا في النهاية في إثبات الدليل لصالح التكيف. في بعض الحالات ، من الواضح أنها تفعل ذلك. يرجع الاختلاف في عدم تحمل اللاكتوز بين المجموعات الجغرافية البشرية إلى الاختلاف في ترددات الأليل داخل وحول اللاكتاز (Harvey et al. 1998 Hollox et al. 2001 Enattah et al. 2002 Poulter et al. 2003). سبب الاختلاف في ترددات الأليل هو في الأساس ظهور الانتقاء الطبيعي في نفس الوقت الذي تطورت فيه تربية الألبان ثقافيًا (Bersaglieri et al.2004). تؤدي هذه الملاحظات معًا إلى قصة تكيفية مقنعة عن الانتقاء الطبيعي لصالح الأليلات المسببة لتحمل اللاكتوز. ولكن حتى في هذه الحالة لم نظهر بشكل مباشر أن سبب الاختيار هو البقاء التفاضلي بسبب القدرة / عدم القدرة على هضم اللاكتوز. يجب أن نعترف بأنه قد تكون هناك عوامل أخرى ، غير معروفة لنا ، تسببت في الاختيار الذي يعمل على المنطقة المحيطة بـ اللاكتاز الجين. حتى لو استطعنا أن نجادل في أن الانتقاء تصرف بناءً على طفرة معينة ، ومن الناحية الوظيفية أن هذه الطفرة لها تأثير معين على القدرة على هضم اللاكتوز ، فلا يمكننا ، بالمعنى الدقيق للكلمة ، استبعاد احتمال أن يكون الانتقاء قد أثر على بعض التأثيرات متعددة الاتجاهات الأخرى للطفرة. لم يتم بناء هذه الحجة لمعارضة القصة التكيفية بخصوص اللاكتاز الجين ، فإن الدليل الكلي لصالح التكيف والاختيار المرتبط بتسامح اللاكتوز هو أمر ساحق في هذه الحالة ، ولكن بدلاً من ذلك يجادل بأن الجمع بين التأثير الوظيفي والاختيار لا يوضح أن الانتقاء قد تصرف على السمة المحددة المعنية.

يختلف مثال الاختيار على الفيروسات إلى حد ما. يمكننا هنا ملاحظة الاختيار أثناء العمل ، حيث تتطور الفيروسات بمعدل يسمح بالمراقبة المباشرة والتلاعب. يمكننا تكرار التطور التجريبي للعاقمات في المختبر ، وإثبات أن نفس الطفرات تذهب للتثبيت في التجارب المتكررة التي أجريت تحت نفس الظروف (Bull et al. 1997 Wichman et al. 2005). يمكننا تغيير الظروف البيئية لتحديد العوامل التي تسبب اختيار وقياس ملاءمة أنماط الفردانية المحددة (Crill et al. 2000 Holder and Bull 2001). في فيروس نقص المناعة البشرية ، يمكننا أن نلاحظ أن دنس تتغير النسبة عندما يضعف الضغط الانتقائي الذي يفرضه نظام دفاع / مناعة المضيف (Bonhoeffer et al. 1995 Ross and Rodrigo 2002). من خلال مراقبة نفس العملية عدة مرات ، ومن خلال التلاعب المختبري ، يمكننا اختبار الفرضيات بشكل مباشر ووضع ادعاءات التكيف بشكل أكثر صرامة. ومع ذلك ، فإن هذا الاحتمال غير متاح لنا عادة في الكائنات الحية الأعلى. في البشر ، يجب أن نعتمد على الاستنتاجات المتعلقة بالأحداث الماضية من خلال مراقبة الأدلة الأحفورية الشحيحة والنمط الحالي للتنوع الجيني والظاهري. قد نتمكن من اكتشاف الانتقاء ، لكننا قد لا نتمكن أبدًا من التحديد المباشر لاختيار السمات الذي يعمل على أساسه.

غالبًا ما يكون للاستدلالات التطورية طبيعة تاريخية. عادةً ما تركز الفرضيات المتعلقة بالأسباب الكامنة وراء الاختيار السابق أو التغييرات في ترددات الجينات على أحداث تاريخية فريدة من نوعها. هذا لا يعني أن النظرية التطورية لا تنتج تنبؤات قابلة للدحض - من الواضح أنها تفعل ذلك (على سبيل المثال ، Williams 1973). لكن الفرضيات التطورية التاريخية المحددة ، مثل القصص التي تتحدث عن سبب حصول الزرافة على عنقها الطويل ، أو سبب امتلاك البشر لشعر أقل من القردة الأخرى ، قد لا تكون قابلة للتزوير أو من السهل التحقيق فيها ضمن أي إطار معرفي. هذا لم يتغير مع وجود البيانات الجزيئية. على الرغم من أن وجود الانتقاء الذي يعمل على الجينات الكامنة وراء سمة نمطية موضع اهتمام يساعد في دعم القصص التكيفية ، إلا أنه لا يثبت أن الانتقاء قد تصرف مباشرة على السمة المحددة محل الاهتمام.


التطور يشرح أصل الحياة

من سوء الفهم الشائع أن التطور يتضمن شرحًا لأصول الحياة. بالمقابل ، يعتقد بعض نقاد النظرية أنها لا تستطيع تفسير أصل الحياة. لا تحاول النظرية تفسير أصل الحياة. تشرح نظرية التطور كيف تتغير المجموعات السكانية بمرور الوقت وكيف تنوع الحياة أصل الأنواع. لا تسلط الضوء على بدايات الحياة بما في ذلك نشأة الخلايا الأولى التي تحدد الحياة. الأهم من ذلك ، يعتقد علماء الأحياء أن وجود الحياة على الأرض يحول دون احتمال أن الأحداث التي أدت إلى الحياة على الأرض يمكن أن تكرر نفسها لأن المراحل الوسيطة ستصبح على الفور غذاء للكائنات الحية الموجودة.

ومع ذلك ، بمجرد وجود آلية للوراثة في شكل جزيء مثل الحمض النووي إما داخل خلية أو خلية ما قبل الخلية ، فإن هذه الكيانات ستخضع لمبدأ الانتقاء الطبيعي. ستزيد عمليات إعادة الإنتاج الأكثر فاعلية في التردد على حساب القائمين بإعادة الإنتاج غير الكفؤة. في حين أن التطور لا يفسر أصل الحياة ، فقد يكون لديه ما يقوله عن بعض العمليات التي تعمل بمجرد أن اكتسبت كيانات ما قبل الحياة خصائص معينة.


نظرية التطور

لا يمكن أن يحدث الانتقاء الطبيعي إلا إذا كان هناك الاختلاف، أو الاختلافات ، بين الأفراد في مجموعة سكانية. الأهم من ذلك ، يجب أن يكون لهذه الاختلافات بعض الأسس الجينية وإلا فلن يؤدي الاختيار إلى التغيير في الجيل التالي. هذا أمر بالغ الأهمية لأن الاختلاف بين الأفراد يمكن أن يكون ناتجًا عن أسباب غير وراثية مثل أن يكون الفرد أطول بسبب التغذية الأفضل بدلاً من الجينات المختلفة.

يأتي التنوع الجيني في مجتمع ما من آليتين رئيسيتين: الطفرة والتكاثر الجنسي. الطفرة ، تغيير في الحمض النووي ، هي المصدر النهائي للأليلات الجديدة ، أو الاختلاف الجيني الجديد في أي مجموعة. يمكن أن يكون للتغيرات الجينية التي تسببها الطفرة واحدة من ثلاث نتائج على النمط الظاهري. تؤثر الطفرة على النمط الظاهري للكائن الحي بطريقة تجعله أقل لياقة - احتمالية أقل للبقاء على قيد الحياة أو نسل أقل. قد ينتج عن الطفرة نمط ظاهري له تأثير مفيد على اللياقة. كما أن العديد من الطفرات لن يكون لها أي تأثير على ملاءمة النمط الظاهري الذي يُسمى بالطفرات المحايدة. قد يكون للطفرات أيضًا مجموعة كاملة من أحجام التأثير على ملاءمة الكائن الحي الذي يعبر عنها في نمطها الظاهري ، من تأثير صغير إلى تأثير كبير. يؤدي التكاثر الجنسي أيضًا إلى التنوع الجيني: عندما يتكاثر الوالدان ، تتجمع مجموعات فريدة من الأليلات لإنتاج أنماط وراثية فريدة وبالتالي أنماط ظاهرية في كل من النسل.

تسمى السمة الموروثة التي تساعد على بقاء وتكاثر الكائن الحي في بيئته الحالية التكيف. يصف العلماء مجموعات من الكائنات الحية تتكيف مع بيئتها عندما يحدث تغيير في نطاق التباين الجيني بمرور الوقت مما يزيد أو يحافظ على & # 8220fit & # 8221 من السكان في بيئتهم. أقدام خلد الماء مكففة هي تكيف للسباحة. نمور الثلج والفراء السميك # 8217 هو تكيف للعيش في البرد. الفهود & # 8217 السرعة هي تكيف للقبض على الفريسة.

يعتمد ما إذا كانت السمة مواتية أم لا على الظروف البيئية في ذلك الوقت. لا يتم اختيار نفس السمات دائمًا لأن الظروف البيئية يمكن أن تتغير. على سبيل المثال ، ضع في اعتبارك نوعًا من النباتات نمت في مناخ رطب ولا تحتاج إلى الحفاظ على المياه. تم اختيار الأوراق الكبيرة لأنها سمحت للنبات بالحصول على المزيد من الطاقة من الشمس. تتطلب الأوراق الكبيرة مزيدًا من الماء للحفاظ عليها أكثر من الأوراق الصغيرة ، وتوفر البيئة الرطبة ظروفًا مواتية لدعم الأوراق الكبيرة. بعد آلاف السنين ، تغير المناخ ، ولم يعد هناك فائض من المياه في المنطقة. تحول اتجاه الانتقاء الطبيعي بحيث تم اختيار النباتات ذات الأوراق الصغيرة لأن هؤلاء السكان كانوا قادرين على الحفاظ على المياه للبقاء على قيد الحياة في الظروف البيئية الجديدة.

أدى تطور الأنواع إلى تباين هائل في الشكل والوظيفة. في بعض الأحيان ، يؤدي التطور إلى ظهور مجموعات من الكائنات الحية تختلف اختلافًا هائلاً عن بعضها البعض. عندما يتطور نوعان في اتجاهات مختلفة من نقطة مشتركة ، فإن هذا يسمى التطور المتباين. مثل تطور متباين يمكن رؤيتها في أشكال الأعضاء التناسلية للنباتات المزهرة التي تشترك في نفس التشريح الأساسي ، ومع ذلك ، يمكن أن تبدو مختلفة تمامًا نتيجة الاختيار في بيئات فيزيائية مختلفة والتكيف مع أنواع مختلفة من الملقحات (الشكل 3).

الشكل 3. تطورت النباتات المزهرة من سلف مشترك. لاحظ أن النجم المتوهج (أ) كثيف (لياتروس سبيكاتا) و (ب) الصنوبريات الأرجواني (إشنسا، بيربوريا) يختلفان في المظهر ، لكن كلاهما يشتركان في مورفولوجيا أساسية مماثلة. (الائتمان أ: تعديل العمل بواسطة Drew Avery Credit b: تعديل العمل بواسطة Cory Zanker)

في حالات أخرى ، تتطور أنماط ظاهرية مماثلة بشكل مستقل في الأنواع ذات الصلة البعيدة. على سبيل المثال ، تطورت الرحلة في كل من الخفافيش والحشرات ، وكلاهما له هياكل نشير إليها باسم الأجنحة ، وهي تكيفات مع الطيران. ومع ذلك ، فقد تطورت أجنحة الخفافيش والحشرات من هياكل أصلية مختلفة تمامًا. هذه الظاهرة تسمى تطور متقاربة، حيث تتطور سمات متشابهة بشكل مستقل في الأنواع التي لا تشترك في سلالة مشتركة حديثة. جاء النوعان لنفس الوظيفة ، وهما الطيران ، لكنهما قاما بذلك بشكل منفصل عن بعضهما البعض.

تحدث هذه التغييرات الجسدية على مدى فترات زمنية هائلة وتساعد في تفسير كيفية حدوث التطور. يعمل الانتقاء الطبيعي على الكائنات الحية الفردية ، والتي بدورها يمكن أن تشكل نوعًا كاملاً. على الرغم من أن الانتقاء الطبيعي قد يعمل في جيل واحد على الفرد ، إلا أنه قد يستغرق آلاف أو حتى ملايين السنين حتى يتطور النمط الجيني لنوع بأكمله. لقد تغيرت الحياة على الأرض واستمرت في التغير على مدى هذه الفترات الزمنية الطويلة.

فهمنا الحديث

لم تكن آليات الوراثة أو علم الوراثة مفهومة في الوقت الذي كان فيه تشارلز داروين وألفريد راسل والاس يطوران فكرتهما عن الانتقاء الطبيعي. كان هذا النقص في الفهم حجر عثرة أمام فهم العديد من جوانب التطور. في الواقع ، فإن النظرية الجينية السائدة (وغير الصحيحة) في ذلك الوقت ، المزج بين الميراث ، جعلت من الصعب فهم كيفية عمل الانتقاء الطبيعي. لم يكن داروين ووالاس على دراية بالعمل الجيني الذي قام به الراهب النمساوي جريجور مندل ، والذي نُشر عام 1866 ، بعد وقت قصير من نشر كتاب داروين & # 8217 ، حول أصل الأنواع.

تمت إعادة اكتشاف عمل مندل في أوائل القرن العشرين ، وفي ذلك الوقت كان علماء الوراثة يتوصلون بسرعة إلى فهم أساسيات الوراثة. في البداية ، جعلت الطبيعة الجسيمية المكتشفة حديثًا للجينات من الصعب على علماء الأحياء فهم كيفية حدوث التطور التدريجي. ولكن على مدى العقود القليلة التالية ، تم دمج علم الوراثة والتطور فيما أصبح يُعرف بالتخليق الحديث - الفهم المترابط للعلاقة بين الانتقاء الطبيعي وعلم الوراثة الذي تشكل بحلول الأربعينيات وهو مقبول بشكل عام اليوم.

باختصار ، يصف التوليف الحديث كيف يمكن للعمليات التطورية ، مثل الانتقاء الطبيعي ، أن تؤثر على التركيب الجيني للسكان ، وبالتالي ، كيف يمكن أن يؤدي ذلك إلى التطور التدريجي للمجموعات والأنواع. تربط النظرية أيضًا هذا التغيير في السكان بمرور الوقت ، يسمى التطور الجزئي، مع العمليات التي أدت إلى ظهور أنواع جديدة ومجموعات تصنيفية أعلى ذات سمات متباينة على نطاق واسع ، تسمى التطور الكبير.


العلماء يطورون بشكل مصطنع بكتيريا مرض النوم

يعتزم العلماء في جامعة سالفورد تطوير بكتيريا مرتبطة بانتشار مرض النوم القاتل ، داء المثقبيات الأفريقي.

إنهم يهدفون إلى فهم أفضل لجينوميات Sodalis glossinidius، وهي بكتيريا ، عندما تتواجد في القناة الهضمية ، فإنها تسمح لذبابة التسي تسي بأن تصبح حاملة للمرض الطفيلي.

يسبب مرض النوم حوالي 10000 حالة وفاة بشرية كل عام كما يقتل الماشية مما يساهم في الفقر والمجاعة في مناطق وسط إفريقيا.

حصل العلماء ، بقيادة الدكتور إيان جودهيد ، المحاضر في الأمراض المعدية في كلية البيئة وعلوم الحياة ، على ما يقرب من 100 ألف من قبل Wellcome Trust للتحقيق في كيفية تأثير التركيب الجيني للبكتيريا على العلاقة التكافلية مع الحشرات.

حصل الدكتور جودهيد ، وهو باحث مهني مبكر ، على جائزة ويلكوم سيد المرموقة للدراسة التي استمرت لمدة عامين والتي سيجريها مع زملائه في جامعة ليفربول وكلية ليفربول للطب الاستوائي.

قال: "الجينوم يمكن أن يخبرنا الكثير عن الكائن الحي وعلاقته بالصحة والمرض".

"بما أن ذبابة التسي تسي مقاومة بشكل طبيعي لداء المثقبيات وتصبح أكثر عرضة عندما تكون سوداليس موجودة في الأمعاء ، فإن فهم هذه البكتيريا بشكل أكبر أمر بالغ الأهمية لفهمنا لمسارات العدوى."

وفقًا لعلم الجينوم ، يجب أن تتطور سوداليس بشكل تكيفي في الثقافة طويلة الأجل ، وتقليل الجينات والمسارات الزائدة عن الحاجة وحذفها. By measuring the rate and nature of Sodalis gene loss over time, Ian and the team can better understand the genes and pathways involved in Trypanosomiasis spread and, therefore, allow for the future design of better control strategies for insect-vectored diseases.


Scientists Say: Evolution

Tawny owls can come in gray or brown. As the climate changes, scientists have shown that brown owls are becoming more common — a sign of a species evolving.

JohnDPorter/iStock/Getty Images Plus

شارك هذا:

November 16, 2020 at 6:30 am

Evolution (noun, “EE-vol-oo-shun”, verb “evolve,” “EE-volve”)

In biology, evolution is a process by which species change over time. Evolution is a theory — an explanation about how the world works, backed by evidence. The theory of evolution states that groups of organisms change over time. The theory also explains how groups change. That’s because some individuals in the group survive to reproduce and pass on their genes. الاخرين لا يفعلون.

Keep in mind that groups don’t evolve to become more “advanced” than their ancestors. Their ancestors did well enough to pass on their genes, after all! But species are always changing. So are their environments. Sometimes their environment might have more or less food. A new predator might appear. The climate might change. Those challenges make it harder or easier for some individuals in a group to survive.

Since every individual within a group is different, some usually have traits that help them survive the change. These individuals will be more likely to survive and reproduce. Over time, the group evolves as more and more individuals with those traits survive.

Scientists have a lot of evidence that evolution occurs. For example, fossils show how apes came to walk upright over millions of years, leading to the evolution of humans. Standing on two legs is a great way to get around. But it has some drawbacks — in the form of sprained ankles and lower back pain. Overall, though, it was beneficial to the species that tried it — which is why we’re standing here today.

There’s also plenty of evidence that evolution is taking place now. For example, bacteria are evolving in ways that help them resist antibiotics. As the climate changes, tawny owl populations are becoming more brown than gray. There is less snow cover that might make a brown owl stand out, and browner owls hide better in brown trees.

Some scientists also use the word evolution to refer to a series of changes in the non-living world. The shape of mountains might evolve as time wears them down and rocks below push them up. A computer chip might evolve as new innovations help it work faster.

In a sentence

In cities, some species of birds have evolved shorter wings, which help them dodge traffic.

المعلمين وأولياء الأمور ، اشترك في ورقة الغش

تحديثات أسبوعية لمساعدتك في الاستخدام أخبار العلوم للطلاب في بيئة التعلم

Power Words

مادة الاحياء: دراسة الكائنات الحية. The scientists who study them are known as biologists.

مناخ: The weather conditions that typically exist in one area, in general, or over a long period.

computer chip: (also integrated circuit) The computer component that processes and stores information.

بيئة: The sum of all of the things that exist around some organism or the process and the condition those things create. قد تشير البيئة إلى الطقس والنظام البيئي الذي يعيش فيه بعض الحيوانات ، أو ربما درجة الحرارة والرطوبة (أو حتى وضع الأشياء بالقرب من عنصر مهم).

تطور: (v. to Evolution) عملية تخضع فيها الأنواع للتغييرات بمرور الوقت ، عادة من خلال التباين الجيني والانتقاء الطبيعي. عادة ما تؤدي هذه التغييرات إلى نوع جديد من الكائنات الحية أكثر ملاءمة لبيئتها من النوع السابق. النوع الأحدث ليس بالضرورة أكثر "تقدمًا" ، بل إنه يتكيف بشكل أفضل مع الظروف الخاصة التي تطور فيها. Or the term can refer to changes that occur as some natural progression within the non-living world (such as computer chips evolving to smaller devices which operate at an ever faster speed).

تطور: (adj. evolving) To change gradually over generations, or a long period of time. In living organisms, such an evolution usually involves random changes to genes that will then be passed along to an individual’s offspring. These can lead to new traits, such as altered coloration, new susceptibility to disease or protection from it, or different shaped features (such as legs, antennae, toes or internal organs). Nonliving things may also be described as evolving if they change over time. For instance, the miniaturization of computers is sometimes described as these devices evolving to smaller, more complex devices.

عامل: شيء يلعب دورًا في حالة معينة أو حدث معين.

الجين: (adj. genetic) A segment of DNA that codes, or holds instructions, for a cell’s production of a protein. النسل يرث الجينات من والديهم. تؤثر الجينات في شكل الكائن الحي ويتصرف.

توليد: A group of individuals (in any species) born at about the same time or that are regarded as a single group. Your parents belong to one generation of your family, for example, and your grandparents to another. Similarly, you and everyone within a few years of your age across the planet are referred to as belonging to a particular generation of humans. The term also is sometimes extended to year classes of other animals or to types of inanimate objects (such as electronics or automobiles).

وراثي: Having to do with chromosomes, DNA and the genes contained within DNA. The field of science dealing with these biological instructions is known as genetics. People who work in this field are geneticists.

حول بيثاني بروكشاير

كان بيثاني بروكشاير كاتبًا قديمًا في أخبار العلوم للطلاب. هي حاصلة على دكتوراه. في علم وظائف الأعضاء وعلم الصيدلة ويحب أن يكتب عن علم الأعصاب وعلم الأحياء والمناخ وأكثر من ذلك. إنها تعتقد أن Porgs هي من الأنواع الغازية.

Classroom Resources for This Article Learn more

Free educator resources are available for this article. Register to access:


شاهد الفيديو: ماهي الأدلة على التطور (شهر فبراير 2023).