[ثريد]
.
.
.
شرح أكاديمي مختصر لنظرية التطوّر الحديثة (Modern Synthesis).
(أنصح بالإطلاع على الثريد حتى إن كنت تظن أنك فاهم نظرية التطوّر)
#سوف_تلحد
#عقلانيون
#نظرية_التطور
#عقلانيون_جدد
.
.
.
شرح أكاديمي مختصر لنظرية التطوّر الحديثة (Modern Synthesis).
(أنصح بالإطلاع على الثريد حتى إن كنت تظن أنك فاهم نظرية التطوّر)
#سوف_تلحد
#عقلانيون
#نظرية_التطور
#عقلانيون_جدد
[1]
أولاً نبدأ بتعريف التطوّر:
هو تغيّر تردد الأليلات في الحوض الجيني للنوع.
وليس تغيّر الأنواع أو زيادة التعقيد المتواصلة أو زيادة الذكاء أو البقاء للأقوى أو الانسان كان قرداً هذه كلها تفسيرات خاطئة للتطور.
ملاحظة:
الأليلات هي النسخ المختلفة لجين معيّن (كل جين له نسخ مختلفة)
أولاً نبدأ بتعريف التطوّر:
هو تغيّر تردد الأليلات في الحوض الجيني للنوع.
وليس تغيّر الأنواع أو زيادة التعقيد المتواصلة أو زيادة الذكاء أو البقاء للأقوى أو الانسان كان قرداً هذه كلها تفسيرات خاطئة للتطور.
ملاحظة:
الأليلات هي النسخ المختلفة لجين معيّن (كل جين له نسخ مختلفة)
ملاحظة لا يعرفها الكثيرة:
يمكن إثبات وحساب التطوّر بتغيّر تردد الأليلات بنماذج رياضية!
وأشهرها وأبسطها هي معادلة Hardy-Weinberg
يمكن إثبات وحساب التطوّر بتغيّر تردد الأليلات بنماذج رياضية!
وأشهرها وأبسطها هي معادلة Hardy-Weinberg
[2]
ثانياً قبل أن نبدأ في شرح آليات التطوّر أرجوا الإطلاع على هذا الإستفتاء قبل إكمالك للثريد:
ما هي أقوى آلية تطورية؟
ثانياً قبل أن نبدأ في شرح آليات التطوّر أرجوا الإطلاع على هذا الإستفتاء قبل إكمالك للثريد:
ما هي أقوى آلية تطورية؟
[3]
في بداية صياغة نظرية التطوّر في كتاب أصل الأنواع لتشارلز داروين عرف التطوّر بأنه التغيّر في السلالات و وصف نظريته بالتطور بالإنتخاب الطبيعي،
لكن في الحقيقة أقوى آلية تطورية هي الإنحراف الجيني Genetic Drift وليس الإنتخاب الطبيعي!
في بداية صياغة نظرية التطوّر في كتاب أصل الأنواع لتشارلز داروين عرف التطوّر بأنه التغيّر في السلالات و وصف نظريته بالتطور بالإنتخاب الطبيعي،
لكن في الحقيقة أقوى آلية تطورية هي الإنحراف الجيني Genetic Drift وليس الإنتخاب الطبيعي!
[4]
لنبدأ بشرح الآليات التطوّرية:
ما هو الإنحراف الجيني (Genetic Drift)؟
هو تغيّر تردد الأليلات (المتغيرات الجينية) لأسباب عشوائية لا علاقة لها بكفاءة الصفات الوراثية.
كالبراكين أو نيزك مدمر أو الإنتقال إلى مكان جيوغرافي جديد يؤدي إلى ضياع الكثير من الجينات نتيجة موت الأفراد!
لنبدأ بشرح الآليات التطوّرية:
ما هو الإنحراف الجيني (Genetic Drift)؟
هو تغيّر تردد الأليلات (المتغيرات الجينية) لأسباب عشوائية لا علاقة لها بكفاءة الصفات الوراثية.
كالبراكين أو نيزك مدمر أو الإنتقال إلى مكان جيوغرافي جديد يؤدي إلى ضياع الكثير من الجينات نتيجة موت الأفراد!
[5]
وكلما قل عدد المجموعة السكانية كلما زاد تأثير الإنحراف الجيني كما نرى في الصورة (أعلى اليمين لأقل عدد)
فهذا هو تفسير أحد أهم الأسباب التي تدعم تطوّر الأنواع عندما تنعزل جيوغرافياً فضياع المعلومات الجينية يسمح لتكوّن تغيّرات جينية جديدة تحل محلها ويظهر أثرها بسرعة كبيرة!
وكلما قل عدد المجموعة السكانية كلما زاد تأثير الإنحراف الجيني كما نرى في الصورة (أعلى اليمين لأقل عدد)
فهذا هو تفسير أحد أهم الأسباب التي تدعم تطوّر الأنواع عندما تنعزل جيوغرافياً فضياع المعلومات الجينية يسمح لتكوّن تغيّرات جينية جديدة تحل محلها ويظهر أثرها بسرعة كبيرة!
[6]
الآلية الثانية والشهيرة وهي الإنتخاب الطبيعي:
وهو التمايز في بقاء وتكاثر الأفراد نتيجة التمايز في الصفات الظاهرية Phenotype.
فالإنتخاب الطبيعي لا يعني البقاء للأقوى! إنما بقاء الأصلح في كل من التكاثر والنجاة. (بإختصار شديد، لكن الإنتخاب الطبيعي هو أكثر تعقيداً من هذا)
الآلية الثانية والشهيرة وهي الإنتخاب الطبيعي:
وهو التمايز في بقاء وتكاثر الأفراد نتيجة التمايز في الصفات الظاهرية Phenotype.
فالإنتخاب الطبيعي لا يعني البقاء للأقوى! إنما بقاء الأصلح في كل من التكاثر والنجاة. (بإختصار شديد، لكن الإنتخاب الطبيعي هو أكثر تعقيداً من هذا)
[7]
أهم أنواع الإنتخاب الطبيعي:
1- الإنتخاب التثبيتي: وهو يدفع إلى تقليل التنوّع في الصفات وتفضيل صفة معيّنة فقط
(مثل عدد بيوض طائر الروبن. الزيادة تؤدي لنقص الغذاء والقلة تضعف القدرة عالنجاة)
2- الانتخاب الإتجاهي: عند حصول تغيّر في البيئة يدفع نحو صفة معينة.
يتبع..
أهم أنواع الإنتخاب الطبيعي:
1- الإنتخاب التثبيتي: وهو يدفع إلى تقليل التنوّع في الصفات وتفضيل صفة معيّنة فقط
(مثل عدد بيوض طائر الروبن. الزيادة تؤدي لنقص الغذاء والقلة تضعف القدرة عالنجاة)
2- الانتخاب الإتجاهي: عند حصول تغيّر في البيئة يدفع نحو صفة معينة.
يتبع..
[8]
3- الإنتخاب التمزقي: يحصل عندما يدفع الانتخاب الطبيعي نحو تمايز جيني متطرف، أي أنه يدفع نحو التطرف في إتجاهين متعاكسان. مثل الدفع نحو إما اللون الأبيض أو الأسود والإبتعاد عن الألوان الأخرى بينهما.
(في الصورة المرفقة الأول هو الانتخاب الإتجاهي ومن ثم التثبيتي وآخرها التمزقي)
3- الإنتخاب التمزقي: يحصل عندما يدفع الانتخاب الطبيعي نحو تمايز جيني متطرف، أي أنه يدفع نحو التطرف في إتجاهين متعاكسان. مثل الدفع نحو إما اللون الأبيض أو الأسود والإبتعاد عن الألوان الأخرى بينهما.
(في الصورة المرفقة الأول هو الانتخاب الإتجاهي ومن ثم التثبيتي وآخرها التمزقي)
[9]
وفي بعض الحالات يدفع الإنتخاب الطبيعي نحو خسارة صفة مهمة مقابل الحصول على صفة أخرى ذات فائدة أهم،
كحصول طفرة في جين MYH16 عند بداية تطوّر الانسان، أدت إلى صغر حجم عظام وعضلات الفكين لتعطي الفرصة لزيادة حجم المخ داخل الجمجمة!
أو كالتضحية بالكتلة العضلية لزيادة تغذية المخ.
وفي بعض الحالات يدفع الإنتخاب الطبيعي نحو خسارة صفة مهمة مقابل الحصول على صفة أخرى ذات فائدة أهم،
كحصول طفرة في جين MYH16 عند بداية تطوّر الانسان، أدت إلى صغر حجم عظام وعضلات الفكين لتعطي الفرصة لزيادة حجم المخ داخل الجمجمة!
أو كالتضحية بالكتلة العضلية لزيادة تغذية المخ.
[10]
ملاحظة:
لا يمكن أن يكون هناك زيادة متواصلة نحو كل الصفات المفيدة والانتخاب الطبيعي هو الألية التي يحصل فيها تمايز بين الصفات،
وليس دائماً يتم إختيار صفات مفيدة للنجاة!
مثلاً الطاووس تطوّر ذيله لزيادة فرصة التكاثر بالرغم أن ذيله يصعب عليه الحركة والنجاة ويكلفه طاقة كثيرة!
ملاحظة:
لا يمكن أن يكون هناك زيادة متواصلة نحو كل الصفات المفيدة والانتخاب الطبيعي هو الألية التي يحصل فيها تمايز بين الصفات،
وليس دائماً يتم إختيار صفات مفيدة للنجاة!
مثلاً الطاووس تطوّر ذيله لزيادة فرصة التكاثر بالرغم أن ذيله يصعب عليه الحركة والنجاة ويكلفه طاقة كثيرة!
[11]
وأيضاً الإنتخاب الطبيعي يفسّر ظهور صفة الإيثار والتضحية في الكائنات الحيّة!
وهذه دراسة علمية في الأكاديمية الملكية للعلوم فيها نموذج بالمعادلات الرياضية تشرح كيف يمكن تطوّر الإيثار بالإنتخاب الطبيعي:
royalsocietypublishing.org/doi/pdf/10.109…
وهذا مثال واحد فقط لقوة نظرية التطور التفسيرية!
وأيضاً الإنتخاب الطبيعي يفسّر ظهور صفة الإيثار والتضحية في الكائنات الحيّة!
وهذه دراسة علمية في الأكاديمية الملكية للعلوم فيها نموذج بالمعادلات الرياضية تشرح كيف يمكن تطوّر الإيثار بالإنتخاب الطبيعي:
royalsocietypublishing.org/doi/pdf/10.109…
وهذا مثال واحد فقط لقوة نظرية التطور التفسيرية!
[12]
الآن ننتقل إلى الآلية التطورية الثالثة وهي الطفرات الجينية:
وهي تؤدي لحصول تغيّر دائم في تسلسل النيوكليوتيدات في الجينوم نتيجة حدث ما.
وتحصل لأسباب كثيرة منها حصول خطأ عند نسخ الجينوم أو التعرض لإشعاع عالي الطاقة كالأشعة فوق البنفسجية أو بسبب مواد كيميائية والخ..
الآن ننتقل إلى الآلية التطورية الثالثة وهي الطفرات الجينية:
وهي تؤدي لحصول تغيّر دائم في تسلسل النيوكليوتيدات في الجينوم نتيجة حدث ما.
وتحصل لأسباب كثيرة منها حصول خطأ عند نسخ الجينوم أو التعرض لإشعاع عالي الطاقة كالأشعة فوق البنفسجية أو بسبب مواد كيميائية والخ..
[13]
والطفرات قد تؤدي إلى حذف معلومات جينية أو أجزاء من بروتينات معينة،
هل يعقل أن هذا النوع من الطفرات مفيد؟
الإجابة هي نعم وطفرة CCR5-Δ32 الشهيرة أدت إلى ظهور مناعة لفايروس HIV!
والطفرات قد تؤدي إلى حذف معلومات جينية أو أجزاء من بروتينات معينة،
هل يعقل أن هذا النوع من الطفرات مفيد؟
الإجابة هي نعم وطفرة CCR5-Δ32 الشهيرة أدت إلى ظهور مناعة لفايروس HIV!
[14]
هل كل الطفرات تحذف معلومات جينية؟
لا هناك طفرات مفيدة تؤدي إلى ظهور معلومات جينية جديدة!
وهذا مثبت علمياً في تجربة شهيرة قام فيها عالم بدراسة 20 ألف جيل من نوع من بكتيريا E. Coli ظهرت اضافة معلومات جينية لجين ضامر أدت إلى هضم مادة الستريت!
المصدر:
ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/P…
هل كل الطفرات تحذف معلومات جينية؟
لا هناك طفرات مفيدة تؤدي إلى ظهور معلومات جينية جديدة!
وهذا مثبت علمياً في تجربة شهيرة قام فيها عالم بدراسة 20 ألف جيل من نوع من بكتيريا E. Coli ظهرت اضافة معلومات جينية لجين ضامر أدت إلى هضم مادة الستريت!
المصدر:
ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/P…
[15]
أيضاً يمكن ظهور جينات جديدة تماماً عن طريق الطفرات!
وفي التغريدات التالية (مأخوذه من ثريد سابق) سأطرح أدلة على ظهور جينات جديدة حصلت عن طريق الطفرات.
يتبع..
أيضاً يمكن ظهور جينات جديدة تماماً عن طريق الطفرات!
وفي التغريدات التالية (مأخوذه من ثريد سابق) سأطرح أدلة على ظهور جينات جديدة حصلت عن طريق الطفرات.
يتبع..
[16]
طفرة:
Gene Duplication (تكرر الجين)
عندما تحصل طفرة ينتج عنها تكرار جين معين فهذا يؤدي إلى تطوّر الجينين بشكل منفصل عن الآخر. أي أن كل جين تحصل له طفرات مختلفة مما يؤدي في النهاية إلى تكون جينين مختلفين
جينات تكونت بهذه الآلية:
CGβ, Cid , RNASE1B
(بالصورة مثال آخر)
طفرة:
Gene Duplication (تكرر الجين)
عندما تحصل طفرة ينتج عنها تكرار جين معين فهذا يؤدي إلى تطوّر الجينين بشكل منفصل عن الآخر. أي أن كل جين تحصل له طفرات مختلفة مما يؤدي في النهاية إلى تكون جينين مختلفين
جينات تكونت بهذه الآلية:
CGβ, Cid , RNASE1B
(بالصورة مثال آخر)
[17]
طفرة:
Gene Fusion (إندماج جينين)
تحدث هذه العملية نتيجة طفرة تؤدي إلى إندماج جينين مع بعضهما فيكونان جين جديد بالكامل! (قد يكون الجين مكرر مما يؤدي إلى إندماج أحد النسخ بجين آخر وبقاء النسخة الأصلية)
جينات تكونت بهذه الآلية:
Fatty-acid synthesis enzymes, Kua-UEV, Sdic
طفرة:
Gene Fusion (إندماج جينين)
تحدث هذه العملية نتيجة طفرة تؤدي إلى إندماج جينين مع بعضهما فيكونان جين جديد بالكامل! (قد يكون الجين مكرر مما يؤدي إلى إندماج أحد النسخ بجين آخر وبقاء النسخة الأصلية)
جينات تكونت بهذه الآلية:
Fatty-acid synthesis enzymes, Kua-UEV, Sdic
[18]
Exon shuffling (إعادة ترتيب الأكسونات)
يتم إعادة ترتيب الأكسونات (بين عدة جينات) مما يؤدي إلى ظهور جينات جديدة!
(*الأكسونات هي الأجزاء التي يتم ترجمتها إلى البروتين)
جينات تكونت بهذه الآلية:
fucosyltransferase, jingwei, Tre2
19% من الأكسونات تم إعادة ترتيبها!
Exon shuffling (إعادة ترتيب الأكسونات)
يتم إعادة ترتيب الأكسونات (بين عدة جينات) مما يؤدي إلى ظهور جينات جديدة!
(*الأكسونات هي الأجزاء التي يتم ترجمتها إلى البروتين)
جينات تكونت بهذه الآلية:
fucosyltransferase, jingwei, Tre2
19% من الأكسونات تم إعادة ترتيبها!
[19]
وإختصاراً للوقت في هذه الصورة تلخيص لأشهر الطفرات التي تؤدي إلى تطوّر جينات جديدة تماماً مع أمثلة عليها!
وهذا المصدر مقالة من مجلة أبحاث علمية مرموقة:
nature.com/articles/nrg12…
وإختصاراً للوقت في هذه الصورة تلخيص لأشهر الطفرات التي تؤدي إلى تطوّر جينات جديدة تماماً مع أمثلة عليها!
وهذا المصدر مقالة من مجلة أبحاث علمية مرموقة:
nature.com/articles/nrg12…
[19]
لكن في الحقيقة هذه الطفرات والتغيرات في البروتينات والإنزيمات ليست أهم وأقوى دور تلعبه الطفرات!
أهم التغيرات التطورية في الحقيقة ليست بسبب ظهور بروتينات وجينات جديدة إنما بسبب تغيرات فيما يسمى بالشبكة الجينية المنظمة Gene regulatory network.
لكن في الحقيقة هذه الطفرات والتغيرات في البروتينات والإنزيمات ليست أهم وأقوى دور تلعبه الطفرات!
أهم التغيرات التطورية في الحقيقة ليست بسبب ظهور بروتينات وجينات جديدة إنما بسبب تغيرات فيما يسمى بالشبكة الجينية المنظمة Gene regulatory network.
[20]
ويمكن تخيل الجينات كالتالي:
جينات تحمل معلومات البروتينات: المواد التي تبني الخلية
جينات تنظيمية: وهي مخططات البناء وفيها يتم التحكم بالمواد (البروتينات والانزيمات)
لذلك محتويات الخلية الحيوانية شبه متطابقة لكن الحيوانات نفسها جداً مختلفة!
ويمكن تخيل الجينات كالتالي:
جينات تحمل معلومات البروتينات: المواد التي تبني الخلية
جينات تنظيمية: وهي مخططات البناء وفيها يتم التحكم بالمواد (البروتينات والانزيمات)
لذلك محتويات الخلية الحيوانية شبه متطابقة لكن الحيوانات نفسها جداً مختلفة!
[21]
وهذا يفسّر لماذا الفرق الجيني بين الإنسان والشمبانزي لا يتعدى 1-3% لكن في الحقيقة الفرق الظاهري بينهم كبير!
وهذا ما إكتشفته الباحثة ماري كنغ عندما اكتشفت ان حتى الفارق 1-3% في البروتينات والانزيمات لا يكفي لتفسير الإختلاف الكبير بين الإنسان والشمبانزي.
وهذا يفسّر لماذا الفرق الجيني بين الإنسان والشمبانزي لا يتعدى 1-3% لكن في الحقيقة الفرق الظاهري بينهم كبير!
وهذا ما إكتشفته الباحثة ماري كنغ عندما اكتشفت ان حتى الفارق 1-3% في البروتينات والانزيمات لا يكفي لتفسير الإختلاف الكبير بين الإنسان والشمبانزي.
[22]
عند معاينة جينوم ذباب الفاكهه نجد تسلسلات متشابه من جينات Hox في الذباب موجود في الإنسان وكثير من الحيوانات الأخرى!
وتلعب جينات Hox دوراً مهم جداً في تنظيم بنية جسم الكائن الحي وتقسيمه إلى أجزاء،
وهي عبارة عن شبكة جينية تفاعلاتها معقدة جداً إلا أن دورها واضح كما في الصورة
عند معاينة جينوم ذباب الفاكهه نجد تسلسلات متشابه من جينات Hox في الذباب موجود في الإنسان وكثير من الحيوانات الأخرى!
وتلعب جينات Hox دوراً مهم جداً في تنظيم بنية جسم الكائن الحي وتقسيمه إلى أجزاء،
وهي عبارة عن شبكة جينية تفاعلاتها معقدة جداً إلا أن دورها واضح كما في الصورة
[23]
وتعد جينات Hox أحد أهم الأسباب التي زادت مستوى تعقيد الكائنات الحيّة،
ونجد أن هناك تدرج في شكل وتعقيد الكائنات الحيّة مع شبكة جينات Hox المنظمة كما في الصورة.
ويعد تطور هذه الجينات من أهم أسباب الإنفجار الكامبيري فقد سمحت لظهور خصائص جديدة لم تكن موجودة في العصور الماضية!
وتعد جينات Hox أحد أهم الأسباب التي زادت مستوى تعقيد الكائنات الحيّة،
ونجد أن هناك تدرج في شكل وتعقيد الكائنات الحيّة مع شبكة جينات Hox المنظمة كما في الصورة.
ويعد تطور هذه الجينات من أهم أسباب الإنفجار الكامبيري فقد سمحت لظهور خصائص جديدة لم تكن موجودة في العصور الماضية!
[24]
والآن سأتحدث عن الآلية التطورية الأخيرة وهي:
إنسياب الموروثات Gene Flow
وتحدث عندما تحصل هجرة لمجموعة سكانية فتنضم إلى مجموعة سكانية أخرى ويحصل بينهم تكاثر وإضافة لمعلومات جينية جديدة!
لذلك حتى التهجين بين الكائنات الحيّة يعتبر تطوراً!
والآن سأتحدث عن الآلية التطورية الأخيرة وهي:
إنسياب الموروثات Gene Flow
وتحدث عندما تحصل هجرة لمجموعة سكانية فتنضم إلى مجموعة سكانية أخرى ويحصل بينهم تكاثر وإضافة لمعلومات جينية جديدة!
لذلك حتى التهجين بين الكائنات الحيّة يعتبر تطوراً!
[25]
وتعتبر إنسياب الموروثات آلية مهمة بسبب زيادتها للتنوّع الجيني،
لذلك يقوم البشر اليوم بمحاولة إضافة أنواع من كائنات معرضة للإنقراض من أماكن جيوغرافية متنوعة حتى يزيد التنوّع الجيني وتزيد فرصة نجاتهم!
فعندما تنعزل الكائنات تحصل خسارة جينية وتزاوج بين الأقارب أثره ضار جينياً
وتعتبر إنسياب الموروثات آلية مهمة بسبب زيادتها للتنوّع الجيني،
لذلك يقوم البشر اليوم بمحاولة إضافة أنواع من كائنات معرضة للإنقراض من أماكن جيوغرافية متنوعة حتى يزيد التنوّع الجيني وتزيد فرصة نجاتهم!
فعندما تنعزل الكائنات تحصل خسارة جينية وتزاوج بين الأقارب أثره ضار جينياً
[26]
وفي النهاية أحب أن أوضح نقطة مهمة في التطور،
لا يوجد هناك كائن أكثر تطوراً من الآخر!
فالإنسان والبكتيريا والديدان كلهم في نفس المستوى التطوري!
وأيضاً رمز التطوّر ليس صحيح لتمثيل تطوّر الكائنات،
فالكائنات لا تتطور بشكل خطي كما بالصورة
وفي النهاية أحب أن أوضح نقطة مهمة في التطور،
لا يوجد هناك كائن أكثر تطوراً من الآخر!
فالإنسان والبكتيريا والديدان كلهم في نفس المستوى التطوري!
وأيضاً رمز التطوّر ليس صحيح لتمثيل تطوّر الكائنات،
فالكائنات لا تتطور بشكل خطي كما بالصورة
[27]
الشكل الحقيقي لشجرة التطوّر يكون متشعب كالتالي:
الشكل الحقيقي لشجرة التطوّر يكون متشعب كالتالي:
[28]
ومن يريد الإطلاع على الأدلة الجينية التي تثبت تطور الإنسان ومشاركته للقردة العليا في سلف مشترك فليطلع على الثريد المرفق:
ومن يريد الإطلاع على الأدلة الجينية التي تثبت تطور الإنسان ومشاركته للقردة العليا في سلف مشترك فليطلع على الثريد المرفق:
[29]
وفي الختام أرحب بأسئلتكم ومشاركاتكم 🌹
وأتمنى المشاركة في الإستبيان التالي:
ما هو موقفك قبل وبعد قراءة الثريد عن نظرية التطوّر
وفي الختام أرحب بأسئلتكم ومشاركاتكم 🌹
وأتمنى المشاركة في الإستبيان التالي:
ما هو موقفك قبل وبعد قراءة الثريد عن نظرية التطوّر
