אבולוציה מהירה מדי?

אבולוציה מהירה מדי?

אני קורא עכשיו את ספרו האחרון של דוקינס (ההצגה הגדולה בתבל) ושם הוא מביא את המחקר מ-2008 (כמופיע ב-ynet, וגם הובא פה בזמנו) על הלטאות שעברו שינוי אבולוציוני מהיר לאחר שהועברו לאי בו עיקר התזונה היא צמחונית. השאלה שלי היא כזו: האם מדובר שם על שינוי גנטי כתוצאה ממוטציות (זאת אומרת, גנים חדשים ממש) או בסך הכל בשינוי שכיחות של גנים קיימים? אם האפשרות השניה היא הנכונה, זה פחות מרגש. אבל אם הראשונה נכונה, זה לא קצת מהיר מדי?
 

tombenarye1234

New member
אם העבירו למקום רק 10 לטאות

לא נראה לי שהם בטעות לא שמו לב והכניסו למקום כבר לטאה צמחונית.

הניסוי מראה שבשינוי תנאים יצורים אכן יכולים להתאים את עצמם לסיטואציה החדשה בצורה מאד משמעותית.
 

Sophalin

New member
אני לא זוכר אם כבר סיפרתי את זה כאן

אבל כשהייתי בכיתה ו' הייתי אחראי על פינת החי בביצפר. והיה לנו שם כלוב עם כ-10 אוגרים.

באותה שנה התחוללה מלחמת המפרץ הראשונה - ואף שגרתי באיזור ה', לא שלחו אותנו לביצפר למשך איזה חודש.
אחרי חודש חזרנו לביצפר והדבר הראשון שהלכנו (אני ואחותי) לראות זה מה שלום האוגרים.

היינו די בהלם כי מה שמצאנו בכלוב היה אוגרים אכולים למחצה. רק אחת שרדה (ועל כן נקרא שמה - חיה - למרות שאחרי שבועיים בערך היא נטרפה על ידי חתול).

הנה דוגמא להסתגלות של בעלי חיים לסביבה ומצב חדשים...
 

E z e r

New member
זו *לא* דוגמא לאבולוציה

אבולוציה הרי מתרחשת בין דורות, ולא בבעל חיים מסוים שמתמודד עם מצב אליו נקלע.
 

Sophalin

New member
לא אמרתי שזו דוגמא לאבולוציה

אמרתי שזו דוגמא להסתגלות מהירה לתנאי הסביבה החדשים.
 
לא ענית על השאלה.

ברור שהתרחש שינוי. השאלה שלי הייתה: שינוי מאיזה סוג?
עכשיו שדפדפתי בארכיון של הפורום ראיתי שהיה דיון על כך, אך ללא הכרעה: האם מדובר במווטציה או רק בשינוי בתדירות הגנים.
 

tombenarye1234

New member
עניתי

בהתחלה לא הייתה כמעט וריאביליות (רק 10 פרטים) לכן לא סביר שהתוצר נבע ממשחק של ערבוב גנים קיימים. כי כמעט לא היו גנים לערבב. בטח לא כדי להגיע לשינויים כאלה גדולים כמו שמתואר בכתבה
"הבדלים חדים בגודל ובצורת הראש, כוח נשיכה מוגבר והתפתחות מבנים חדשים בדרכי העיכול של הלטאה."

ייתכן כי אני טועה, כי מצד שני נשמע לי ממש הזוי שתוך זמן כזה קצר שינויים כאלה גדולים התרחשו. לדעתי סביר כי האמת היא באמצע, חלק מהאבולוציה נגרמה כתוצאה ממוטציות וחלק כתוצאה משינוי בתדירות הגנים.
 
מוטציה שמתבטאת בפנוטיפ גורמת ל- שינוי בתדירות הגנים.

(גנים בעלי ערך אדפטיבי - אבולוציוני הם גנים המתבטאים בפנוטיפ.) מוטציה ניטרלית אין לך השפעה על האורגניזם ולכן היא אינה כוח מניע באבולוציה.

גם מוטציה שלילית המפחיתה את כשירותם של נושאיה, משפיעה על האבולוציה, כי נושאיה ( עם כל הגנים שלהם) נכחדים , או מתרבים פחות. תאחיזה לגן סמוך, עלולה לחסל גם אותו ברבות הימים ולכן גם תדירותו תרד.

הברירה הטבעית היא סכין חיתוך והיא "פוסחת " במידת מה על נושאי המוטציה ה"חיובית" או הניטרלית.
 

tombenarye1234

New member
כשאומרים "שינוי בתדירות הגנים"

הכוונה היא לשינוי בתדירות אללים שכבר קיימים באוכלוסיה.
מוטציה משמעותה יצירת אללים / גנים שלא היו קיימים קודם לכן.*


* למתחכם שיגיד שיכולה להיות מוטציה שתגרום לאלל א' להפוך לאלל ב' שכבר קיים באוכלוסיה - די להתחכם
 
נכון אבל מוטציה היא תמיד בגן מסויים ולכן גן תקין שעבר מוטציה, תדירותו באוכלוסיה יורדת ואילו תדירות הגן החדש עולה. נוסחת התדירות היא לפי עקרון הרדי -וניברג. סכום התדירויות של האללים של אותו גן הוא 1 באוכלוסיה בשווי משקל pA+qa=1


אם לא קיימים אלל, התדירות של הגן היחיד הוא 1 ואם חלה מוטציה והיא בעלת ערך סלקטיבי, במשך השנים התדירות שלה תעלה.

מוטציה חד פעמית תעלם במשף הזמן אם מספר הצאצאים הנושאים אותה קטן. רק אם היא חלה בפרטים רבים ולהם צאצאים רבים, תדירותה עולה.

כאשר חל שינוי בתידרות האללים באוכלוסיה של מקום מסויים, הרי זה שינו אבולוציוני (לא בהכרח נוצר זו או מין חדש כמובן, די בשנוי המתקבע לשיווי משקל חדש).

כמו כן ישהדגיש שהמוטציה צריכה להיות תורשתית לדור הבא, כלומר בתאי המין או בזיגוטה.
 

tombenarye1234

New member
?

כשאומרים "שינוי בתדירות הגנים" הכוונה היא לשינוי בתדירות אללים שכבר קיימים באוכלוסיה. עלייה של אחד שקיים וירידה של אחר שקיים. כשאומרים "שינוי בתדירות גנים" הכוונה היא לא להיווצרות והכחדה של גנים.
 
הסתמכתי בדברי על הספר של דוד וול פרק שישי הכוחות המניעים באבולוציה. מוטציה חדשה של גן A ל-a
בפרט אחד ( ברור שזה בתא מין) ויצרה פרט אחד של Aa
תדירות האלל A ירדה בשיעור זעיר ואילו תדירות האלל a עלתה (היתה 0 קודם) . אם להורה בעל המוטציה היו הרבה צאצאים וגם הם התרבו, תדירות האללים הללו השתנתה. אם הצאצא בעל המוטציה נכחד, לא היה שינוי בתדירות האללים והמוטציה נעלמה. אם מוטציה בעלת יתרון סלקטיבי, היא עשוייה להישאר ולא להעלם במהירות או להעלם כלל, תלוי גם כן במספר הצאצאים. קשה להעריך מהו יתרון סלקטיבי ומידת השפעתו.
 

tombenarye1234

New member
אני באמת לא מבין את הקשר למה שאני אומר

הפסקה שאתה כותב נכונה, אבל אני לא מבין את הקשר שלה לדברי...

נניח ויש אוכלוסיה של חיידקים. שמת אותם בתמיסה עם אנטיביוטיקה בריכוז נמוך. אחרי שבוע הגעת וראית שהתמיסה מלאה בחיידקים עמידים לאנטיביוטיקה.
מה קרה?
יש 2 אופציות:
1. מתוך כל החיידקים בהתחלה היו כמה שמתכתחילה היו עמידים, וכתוצאה משינוי התנאים הם השתלטו על האוכלוסיה כי הם היו כשירים יותר.
2. לא היו פרטים עמידים, החיידקים גדלו לאט יחסית במשך 3-4 ימים, פתאום נוצר איזה חיידק עמיד לאנטיביוטיקה ע"י מוטציה והופס הוא השתלט מהר מהר על האוכלוסיה.

האופצייה הראשונה זה שינוי בתדירויות גנים שכבר קיימים. התהליך הזה הוא יחסית מהיר.
האופציה השניה היא הופעת גן חדש. כדי שזה יקרה צריך זמן. כי צריך לחכות עד שבמקרה יופיע הגן ואז ישתלט.

השאלה שנשאלה ע"י אופן הקודש היא האם האופציה הראשונה התרחשה בסיפור עם הלטאות. דבר שהוא הגיוני כי מדובר בכולה 36 שנה. מה הסיכוי שיווצרו כאלה מנגנונים מסובכים בזמן כזה קצר. אולי הם היו קיימים כבר מראש במאגר הגנטי, ועקב התנאים החדשים, הגנים הללו עלו בתדירות שלהם (אולי גם חלק מהגנים היו בפרט אחד וחלק אחרים בפרט אחר והשילוב ביניהם הוא שגורם לתופעה. האבולוציה פעלה כדי לאחד את הגנים הרצויים יחד).

אני עניתי שנראה לי שקשה להגיד זאת כאן, כי התחילו רק עם 10 פרטים, כך שזה לא כמו הסיפור עם החיידקים שיש לך מיליארד חיידקים והגיוני שפה ושם מסתובבים לך כמה פרטים שהם במקרה עמידים מראש. יש רק 10 פרטים, אין לגנים האלה ממש איפה להתחבא.
 
נכון, הרחבתי קצת את דברי לטובת המשתתפים פה גם הדוגמא שלך נכונה, אבל-

גנים חדשים, כלומר תוספת נוקליאוטדים אינה מתרחשת יש מאין. כמובן שיכולה להיות טרנסלוקציה, שזה תוספת לכרומוזום מסויים אבל מולה נוצר חסר בכרומוזום אחר. טרנסלוקציה יכולה להשפיע בגלל שינוי מקום הגן או קטיעתו, ויכולה לא להשפיע על הפנוטיפ כי אין חסר בדנ"א. דנ"א יכול גם להשבר ולהישמט ואין תהיה מוטציה חסר.

אבל חוץ מזה , אין תוספת של גנים ויצירה חדשה. כל גן הוא שינוי של גן מסויים. למשל גן לאנמיה חרמשית נוצר ממוצטיה נקודתית שגרמה בתרגום להחלפת חלבון שגורם להשטחת החלבון הגלובורלי גלובין. אצל אחרים אותו גן תקין. הברירה הטבעית באפריקה בארצות מוכות מלריה, העדיפה את הגן הפגום הזה ועל כן תדירותו עלתה ברבות הימים, לעומת הגן התקין. אגב ההומוזיגוטים לגן עד כמה שידוע לי מתים בגיל צעיר. הברירה הטבעית מעלה את שכיחות הפנוטיפ ההטרוזיגוט ומורידה את שכיחות ההומוזיגוט דומינני ( תקין) ומורידה גם את שכיחות ההומוזיגוט רצסיבי (חולה קשה). את שכיחות הפנוטיפים מסיקים ( מחשבים) מספירה באוכלוסית מדגם גדולה .

אם יש לך דוגמאות של יצירת גנים חדשים שלא היו קודם תקינים, המצאה חדשה לגמרי - אולי אתה צודק. אבל גם גן כזה חדש שלא היה דומה לו כלומר גן ולא אלל, אם יש דבר כזה, אני מניחה שהוא נדיר ביותר והסיכוי שיהיה אדפטיבי הוא אפסי. אם כי במשך מליוני שנים אם הגן לפחות ניטרלי ולא ליתלי ( קטלני) , הוא יתפשט . ברבות הימים גם הוא יעבור מוטציות ואז תדירות האללים תשתנה, אם יהיה לו ערך סלקטיבי לנושאיו בפנוטיפ, תהיה הפרת שווי משקל ותחול אבולוציה.
 

tombenarye1234

New member
הרבה פעמים גן חדש מופיע

לאחר הכפלה של גן קיים. אז, גם אם אחד העותקים עובר מוטציות, התוצר הראשוני עדיין קיים ופעיל.
 

ranisharoni

New member
גנים לרגולציה של קצב מוטציות

לאחרונה למדתי שיש דבר כזה. ע"י רגולציה שכזאת אפשר להגיע לקצב אופטימילי. לא מהיר מידי (הרסני, לא משמר מידע) ולא איטי מידי (סטגנציה כשדרושה אדפטציה). עוד מישהו שמע על זה?
 

ranisharoni

New member
לא סביר שרק מוטציות אקראיות

כנראה השינוי הוא אפיגנטי וכזה שקשור לגורמי שעתוק ובקרה שמושפעים מתזונה וסביבה.
 
איך הסביבה יכולה לגרום למוטציות בתאי המין? או יותר נכון בתאי אב-מין. תאי המין הם תאים אחרי חלוקה והדנ"א שלהם לא פעיל ויתכן שהוא מוגן יותר מהשפעות חיצוניות או פנימיות. אבל גם תאי אב מין, אינם חשים היטב את הסביבה. הם די מוגנים. אסור לשכוח שיש גם אנזימי תיקון.
 

ranisharoni

New member
סביר שהיה פוטנציאל גנטי לשינוי שכזה

וזה היות והאבולוציה של הלטאות התאימה אותם למיספר סביבות. למשל שינוי בתזונה יכול להשפיע על גורמי שיעתוק שמשפיעים על גנים רבים. השפעה זאת יכולה להיות טרום לידתית (הטלת ביצים) כשהאם משדרת לצאצא סיגנלים לגבי הסביבה ולפיכך מתבצע תכנות אפי-גנטי או אפילו לאחר הבקיעה. במובן הזה אפיגנטיקה משנה את ההגדרה המקורית של אבולוציה בהקשר של תדירות אללים.

מקרה נוסף של מעין אבולוציה מהירה\דינמית קשור בשינוי מיני של דגים (למשל) כתוצאה מסיגנלים סביבתים.

במאמר המקורי לא ראיתי מידע על מקור השינוי למרות שהוזכרה שם דגימת גנום גרעיני.
 
למעלה