انتخاب طبیعی چیست ؟ انتخاب یا گزینش طبیعی به این موضوع اشاره دارد که در طی نسل های متوالی یک موجود زنده ، صفات ارثی ای که احتمال زنده مانده و افزایش زادو ولد را بالا میبرد بیشتر منتشر میشوند.
چارلز داروین یک متخصص علوم طبیعی انگلیسی بود که تئوری تکامل بیولوژیکی به واسطه‌ی انتخاب طبیعی را ارائه داد. داروین تکامل را به‌عنوان تغییر نسل‌ها تعریف کرد؛ ایده‌ای که گونه‌ها طی زمان تغییر کرده و گونه‌های جدیدی را به‌وجود می‌آورند و دارای یک جد مشترک هستند. ساوزکاری که داروین برای تکامل پیشنهاد کرد، انتخاب طبیعی بود. به‌علت اینکه منابع در طبیعت محدود هستند، موجوداتی که دارای صفات توارث‌پذیری هستند و موجب ماندگاری و تولیدمثل بیشتر آن‌ها می‌شود، نسبت به همتایان خود فرزندان بیشتری تولید خواهند کرد و فراوانی این صفات در نسل‌های بعدی افزایش خواهد یافت. انتخاب طبیعی موجب می‌شود که جمعیت‌ها سازگار شوند؛ یعنی با گذشت زمان برای محیط خود مناسب شوند. انتخاب طبیعی به محیط بستگی داشته و نیاز به وجود تنوع قابل توارث در افراد یک گروه دارد.
تکامل واژه‌ای است که سریعا موجب یادآوری موضوع تبدیل شدن یک موجود تک‌سلولی به دایناسور و سپس میمون و انسان می‌شود! اما تئوری تکامل واقعا چه چیزی به ما می‌گوید؟ چارلز داروین برای مطرح کردن این موضوع که تمام گونه‌ها دارای اجداد مشترکی هستند، معروف است. به خاطر همین است که به او پدر علم تکامل می‌گویند. اما داروین تنها فردی نبود که به دنبال منشا مشترک گونه‌های مختلف بود.
در چاپ اول کتاب «منشأ انواع» در سال ۱۸۵۹، چارلز داروین در مورد اینکه چگونگه انتخاب طبیعی می‌تواند باعث شود که پستانداران زمینی به یک نهنگ تبدیل شود صحبت کرده است. به عنوان نمونه فرضی، داروین از خرس‌های سیاه آمریکای شمالی استفاده میکرد که با شنا کردن در آب با باز کردن دهانشان حشرات را بدست می‌آورد:
وی اظهار داشت: “من می‌بینم که در رقابت خرس‌ها با انتخاب طبیعی برای شکار آبزیان، خرس‌ها در مرور زمان با دهان بزرگتر و بزرگتر تلاش کنند، تا جایی که موجودی به اندازه نهنگ هیولا تولید شود. “
این ایده بازخورد مناسبی در انظار عمومی نداشت. داروین از این تمسخر خجالت کشید و موضوع خرس شناگر را از چاپ‌های بعدی کتاب خود برداشت.
دانشمندان اکنون می‌دانند که داروین ایده صحیحی ارائه داده بود، اما فقط شاید حیوان اشتباهی را برای مثال زدن انتخاب کرده بود. به جای توجه به خرس‌ها، او باید به جستجوی گاو‌ها و هیپوپوتاموس می‌پرداخت.
داستان مبدا نهنگ‌ها یکی از جذاب‌ترین داستان‌های تکامل و یکی از بهترین نمونه‌هایی است که دانشمندان از تئوری انتخاب طبیعی در دست دارند.
آخرین اجداد ساحل‌نشین نهنگ‌های امروزی، سینونیکس نام داشت، که یک نوع کفتار است. این تکامل بیش از ۶۰ میلیون سال طول کشیده است و نتیجتا نهنگ امروزی به وجود آمده است.
انتخاب طبیعی
برای درک منشاء نهنگ‌ها، لازم است درک اساسی در مورد چگونگی عملکرد انتخاب طبیعی داشته باشید. انتخاب طبیعی می‌تواند یک گونه را به زیرشاخه‌های کوچک تغییر دهد و باعث شود در طی چندین نسل، جمعیت یا رنگ تغییر گونه‌ها کند. به این “تحول خُرد” گفته می‌شود.
اما انتخاب طبیعی قادر به انجام چیز‌های بیشتری نیز هست. با توجه به زمان کافی و تغییرات انباشته کافی، انتخاب طبیعی می‌تواند گونه‌های کاملاً جدیدی ایجاد کند، که به آن به “تحول کلان” گفته می‌شود. چیزی که می‌تواند دایناسور‌ها را به پرندگان، پستاندارانِ دوزیست را به نهنگ، و اجداد میمون‌ها را به انسان تبدیل کند.
برگردیم به مثال نهنگ‌ها: با استفاده از تکامل به عنوان یک راهنما و دانستن چگونگیِ انتخاب طبیعی، زیست شناسان می‌دانند که انتقال نهنگ‌های اولیه از زمین به آب در یک سری مراحل قابل پیش بینی اتفاق افتاده است. به عنوان مثال، تکامل سوراخ بینی ممکن است به شرح زیر اتفاق بیفتد.
انتخاب طبیعی
برای درک منشاء نهنگ‌ها، لازم است درک اساسی در مورد چگونگی عملکرد انتخاب طبیعی داشته باشید. انتخاب طبیعی می‌تواند یک گونه را به زیرشاخه‌های کوچک تغییر دهد و باعث شود در طی چندین نسل، جمعیت یا رنگ تغییر گونه‌ها کند. به این “تحول خُرد” گفته می‌شود.
اما انتخاب طبیعی قادر به انجام چیز‌های بیشتری نیز هست. با توجه به زمان کافی و تغییرات انباشته کافی، انتخاب طبیعی می‌تواند گونه‌های کاملاً جدیدی ایجاد کند، که به آن به “تحول کلان” گفته می‌شود. چیزی که می‌تواند دایناسور‌ها را به پرندگان، پستاندارانِ دوزیست را به نهنگ، و اجداد میمون‌ها را به انسان تبدیل کند.
برگردیم به مثال نهنگ‌ها: با استفاده از تکامل به عنوان یک راهنما و دانستن چگونگیِ انتخاب طبیعی، زیست شناسان می‌دانند که انتقال نهنگ‌های اولیه از زمین به آب در یک سری مراحل قابل پیش بینی اتفاق افتاده است. به عنوان مثال، تکامل سوراخ بینی ممکن است به شرح زیر اتفاق بیفتد.
تغییرات ژنتیکی تصادفی منجر به حداقل یک نهنگ شده که بینی خود را دورتر از سر خود قرار داده است. آن حیوان با این سازگاری بهتر میتوانسته با سبک زندگی دریایی خود را وفق دهد، زیرا برای تنفس نیازی به سطح تمام سر حود را از آب بیرون ببرد. چنین حیواناتی موفق‌تر بودند و فرزندان بیشتری داشتند. در نسل‌های بعدی، تغییرات ژنتیکی بیشتری رخ داده و بینی از سر فاصله بیشتری می‌گیرد.
سایر قسمت‌های بدن نهنگ‌های اولیه نیز تغییر کرده است. پا‌های جلوی تبدیل به باله شده‌اند و پا‌های عقب ناپدید شد. بدن آن‌ها صاف و لغزنده‌تر شد و برای خود دم ایجاد کردند تا بتوانند خود را از طریق آب بهتر حرکت دهند.
یکی از نیاکان نهنگ‌ها، اسب آبی است. اگر تکامل اسب آبی تا نهنگ را در چند ثانیه فشرده کنیم، متحیر خواهید شد اگر بدانید پا‌های جلوی اسب آبی، در نهنگ تبدیل به باله‌های کوچک شده و پا‌های عقبش ناپدید شده، اما هنوز استخوان ران اسب آبی، در داخل بدن نهنگ‌ها بطور ناقص باقی مانده است. استخوان رانی که هیچ کاربردی ندارد و مانند تکه‌ای کاملا زائد در داخل بدن نهنگ به جا مانده است. این استخوان کوچک‌تر و بی‌کاربردتر خواهد شود و در نسل‌های بعدی نهنگ‌ها به کلی حذف خواهد گردید.
داروین همچنین نوعی از انتخاب طبیعی را توضیح داده است که بستگی به موفقیت ارگانیسم در جذب یک جفت دارد، فرایندی که به عنوان انتخاب جنسی شناخته می‌شود. پر‌های رنگارنگ طاووس‌ها و شاخ‌های گوزنِ نر، هر دو نمونه از صفاتی هستند که تحت این نوع انتخاب تکامل یافته‌اند.
از مهمترین عواملی که خزانه های ژنی را تغییر میدهد، انتخاب طبیعی است. یکی از شناختهشدهترین
مثالها در باب انتخاب طبیعی، عبارت است از مثال شبپرههای فلفلی انگلستان )بیستون بتوالریا(. این
ٔ مجموعههای
ٔ درختان به استراحت میپردازد. مطالعه
شبپره در شب پرواز میکند و در طول روز روی تنه
ٔ موجود در موزه نشان میدهد که در سال 1850 ،بیشتر شبپرههای فلفلی در نواحی
جمعآوری شده
مرکزی انگلستان، بالهایی به رنگ روشن داشتند. تعداد شبپرههایی که بالهای تیره داشتند کم بود. در آن
ً 95 درصد الل رنگ روشن و 5 درصد الل رنگ تیره بود. در سال 1900 ،
ٔ ژنی حاوی تقریبا
زمان، خزانه
ٔ شبپرهها تیره بودند و شبپرههای روشن به تعداد بسیاراندک یافت
ً همه
این وضعیت برعکس شد. تقریبا
ٔ ژنتیکدانان برای این تغییر
ٔ ژنی اینگونه در 50 نسل بهطور چشمگیری تغییر کرد. فرضیه
میشدند. خزانه
شدید این است که انتخاب طبیعی و تغییرات محیطی مسئول بروز چنین رویدادی هستند. قبل از سال
ٔ درختان از گلسنگهایی به رنگ روشن پوشیده شده بود. پروانههایی که رنگ روشن داشتند
1850 ،تنه
روی درختانی به رنگ روشن مخفی میشدند. این استتار، آنان را در برابر شکار شدن توسط پرندگان
محافظت میکرد. بعد از سال 1850 ،صنعتی شدن باعث آلودگیهای زیاد در انگلستان شد. آلودگی،
ٔ درختان را نمایان ساخت. پروانههایی که رنگ روشن داشتند روی
ٔ تیره
گلسنگها را کشت و بدین ترتیب تنه
درختانی استراحت میکردند که اکنون تیره رنگ بودند. بنابراین به آسانی شکار پرندگان میشدند. در محیط
ٔ ژنی تغییر داد و به جمعیت
جدید، پروانههای تیره بهتر استتار میشدند. انتخاب طبیعی فراوانیها را در خزانه
کمک کرد تا خود را با محیط تغییریافته سازگار کند.
گزینش طبیعی یا انتخاب طبیعی[۱] فرایندی است که در طی نسل‌های پیاپی، سبب شیوع آن دسته از صفات ارثی می‌شود که احتمال زنده ماندن و موفقیت زاد و ولد یک ارگانیسم را در یک جمعیت افزایش می‌دهند. به بیانی دیگر انتخاب طبیعی فرایندی است که طی آن افراد سازگار با محیط شانس بیشتری برای بقا و تولیدمثل دارند و می‌توانند ژن خود را به نسل بعد منتقل کنند. در مقابل افرادی ناسازگار با محیط از گونه حذف میشوند و نمی‌توانند ژن خود را منتقل کنند. طی این فرایند ژن‌های سازگار با محیط در گونه باقی می‌ماند.
بید بال فلفلی روشن (Biston betularia typica)
بید بال فلفلی تیره (Biston betularia carbonaria)
این فرایند از سازوکارهای کلیدی فرگشت (تکامل) محسوب می‌گردد. درون یک جمعیت از موجودات زنده، تنوع ژنتیکی سبب می‌شود که در زیستگاه کنونی آن جمعیت، بعضی از افراد گروه برای بقا و زاد و ولد احتمال موفقیت بیشتری نسبت به دیگران داشته باشند. به عنوان نمونه می‌توان بید بال فلفلی (Biston betularia) را نام برد که در بریتانیا یافت می‌شود و هر دو رنگ روشن و تیره آن را می‌توان در طبیعت دید. در طول انقلاب صنعتی، که بسیاری از درختانی که بیدها بر روی آن‌ها استراحت میکردند توسط دوده سیاه شدند بیدهای تیره‌رنگ به دلیل پنهان بودن از دید شکارچیان امتیاز بیشتری برای زنده ماندن و تولید مثل پیدا کردند و تنها با گذشت چند نسل اکثر بیدها را گروه تیره‌رنگ تشکیل دادند.
عواملی که روی زادوولد موفق مؤثرند نیز از اهمیت بالایی برخوردارند. این امر را داروین در ایده‌های خود به عنوان انتخاب جنسی مطرح کرد.
اگر چه انتخاب طبیعی بر روی صفات ظاهری (فنوتیپ) یک ارگانیسم عمل میکند اما در حقیقت ژن که بخش قابل توارث و پایه تمامی اینگونه صفات ظاهری (فنوتیپ) ارگانیسم است، با افزایش شیوع خود در جمعیت، سبب افزایش شیوع اینگونه صفات مثبت انتخاب شده می‌گردد. با گذشت زمان، این فرایند می‌تواند منجر به انطباق ارگانیسم با یک زیست گاه ویژه شده و ممکن است سرانجام به ظهور گونه‌های جدید بینجامد. اگرچه انتخاب طبیعی تنها فرایندی نیست که منجر به تکامل در درون یک جمعیت از موجودات زنده می‌شود، باید آن را یکی از مهمترین فرایندهای اثرگذار دانست.
انتخاب طبیعی یکی از بنیان‌های اساسی زیست‌شناسی مدرن است. این واژه توسط چارلز داروین در کتاب معروفش «اصل انواع» یا «خاستگاه گونه‌ها»[۲] در سال ۱۸۵۹ معرفی شد. داروین در آن کتاب از راه قیاس انتخاب مصنوعی با انتخاب طبیعی، به تشریح این پدیده میپردازد. انتخاب مصنوعی فرایندی است که در آن حیوانات و گیاهان بر اساس صفات مطلوب خود از نظر انسان، توسط پرورش‌دهندگان برای زادوولد برگزیده میشوند (اصلاح گیاهان، اصلاح دام و اصلاح میکروبی). انتخاب طبیعی هنگامی مطرح شد که هنوز هیچ نظریهٔ معتبری برای توضیح وراثت وجود نداشت. اگرچه گریگور مندل پدر علم ژنتیک، هم عصر با داروین بود ولی تا اوایل قرن بیستم، علم و نامش همچنان ناشناخته باقی ماند و در زمان داروین، هیچ مطلبی دربارهٔ علم ژنتیک مدرن منتشر نگردید. امروزه به پیوند فرگشت داروینی و یافته‌های مربوط به ژنتیک کلاسیک و ژنتیک مولکولی، سنتز مدرن تکامل گفته می‌شود. انتخاب طبیعی کماکان و تا به امروز تشریح‌کننده اصلی فرگشت تطبیقی محسوب می‌گردد.
دیدگاه خود را ثبت کنید
تمایل دارید در گفتگوها شرکت کنید؟در گفتگو ها شرکت کنید.