האם מוטציות אקראיות עוד קורות?

[kishonN]

האם מוטציות אקראיות עוד קורות?

מדוע היום אין מוטציות אקראיות שנשמרות בזכות הברירה הטבעית?
למה אז למשל יצורים התפתחו ופתחו יכולות הישרדותיות בזכות מוטציות אלה והיום נראה "שהבניה הופסקה" ולא חלים עוד שינויים מועילים בין שלל היצורים החיים על פני הכדור שנראים זהים ומייצרים דורות זהים כבר אלפי שנים?

 

[נציב המים]

כמובן

מוטציות אקראיות קורות כל הזמן, פשוט מוטציות מועילות הן מאוד נדירות.
הברירה הטבעית פועלת לא רק על מוטציות חדשות, אלא גם (ואולי בעיקר) על השונות הקיימת כבר באוכלוסיה.
אם היצורים חיים בסביבה יציבה, הרי שהם כבר מתאימים לסביבתם ואין סיבה שישתנו.
אבל, אם מתרחש שינוי סביבתי, הרי שניתן לראות ברירה טבעית תוך מספר שנים.
דוגמה מפורסמת מ-2008 הן הלטאות שפתחו מבנים חדשים במערכת העיכול בכדי להתאים למזון חדש (קישור באנגלית ובעברית) תוך 36 שנים בלבד.
בכל מקרה, ברירה טבעית היא תהליך איטי למדי, כך שבמהלך חייך קשה לצפות שתראה שינויים משמעותיים באוכלוסיות טבעיות.
בהצלחה,
נציב המים

 

[kishonN]

השונות באוכלוסיה לא נוצרה

בעיקר בגלל המטציות האקראיות?

מה זאת אומרת אין סיבה שישתנו? היצורים לו בוחרים אם להשתנות בין אם מדובר בסביבה יציבה או לא,מוטציות אקראיות קורות בכל מקרה.

 

[נציב המים]

כן ולא

כן, השונות נוצרה בגלל המוטציות האקראיות, והיא ממשיכה להיווצר.
אבל חשוב להבין שמה שגורם לשינוי של אוכלוסיה שלמה של יצורים, הוא תהליך הברירה הטבעית.
אם יצורים חיים בסביבה יציבה לאורך מליוני שנים, הרי שתהליך הברירה הטבעית הביא אותם להיות מותאמים לסביבתם, והסיכוי שמוטציה אקראית תשפר את התאמתם לסביבה הוא קטן מאוד. אם הסביבה משתנה, כמו למשל במקרה הלטאות, הרי שמוטציה אקראית, למשל ראש מעט גדול יותר, יכולה פתאום לשפר את התאמת הלטאות לסביבתן, למשל על ידי שיפור היכולת שלהן לאכול צמחים מסוימים. כתוצאה מכך, אותה מוטציה תתפשט באוכלוסיה.
במילים אחרות, מוטציות אקראיות יכולות לייצר פרטים שונים זה מזה, אבל בשביל לגרום לשינוי משמעותי ברמת האוכלוסייה ולאחר מכן ברמת המין כולו, יש צורך בברירה טבעית שתבחר אילו מוטציות יתפשטו ואילו ייעלמו.

 

[kishonN]

כנראה אני מפספס משהו..

מה זה משנה אם המוטציה משפרת או לא?
גם אם תיאורתית מדובר בסביבה יציבה והמוטציות לא משפיעות במיוחד,זה עדיין לא אומר שמוטציות לא יקרו.
הן קורות הרי בלי קשר ללחצי הסביבה או לברירה הטבעית,אם תהיה מוטציה שלמשל מקנה לחלק מבני האדם את היכולת לנשום מתחת למים,למה שהיא תכחד בכלל?
אין שום לחץ מצד הסביבה או הברירה הטבעית שיעלים את המוטציה או ימנע ממנה מלהתפשט.

 

[Klayhamn]

ובכן

זה נכון מאוד --
אם ישנה מוטציה שלא מזיקה ולא מועילה בכלום (מה שקרוי "מוטציה נייטרלית" - שזה הסוג העיקרי של המוטציות), אין סיבה מיוחדת שהיא תעלם, אבל גם אין סיבה מיוחדת שהיא תשרוד. לכן השאלה אם היא תשרוד או תיעלם תלויה כמעט לחלוטין ביד המקרה.

ישנן (עד כמה שידוע לי) נוסחאות שמתארות בצורה מדוייקת למדי את הסיכוי שמוטציה נייטרלית כלשהי תשרוד או תיעלם באוכלוסיה נתונה בהינתן סט כלשהו של פרמטרים לגביה.

הבעיה היא שמוטציה כמו זו שתיארת (יכולת לנשום מתחת למים) היא לא מוטציה שסביר שתקרה (למעשה, הסיכוי לכך אפסי, היות ודרושים לשם כך שינויים אנטומיים או ביומולקולרים כה רבים) בבת אחת, אלא (אם בכלל) לאורך תקופה ארוכה וכתוצאה של הרבה מוטציות אקראיות שונות, וממילא - היא לא מוטציה נייטרלית (כלומר, אין שום סיכוי שלא תהיה לה השפעה, לטוב או לרע, על הסיכוי להישרדות של האורגניזם).

 

[tombenarye1234]

אבולוציה היא תהליך מאד איטי.

מה זה אלפי שנים? העולם קיים 4 מיליארד שנה.
4,000 שנה זה מיליונית מהזמן שהעולם קיים.

כדי שתבין את סדר הגודל: אם היינו דוחסים את ההיסטוריה של כדור הארץ ליום אחד, אז 4,000 שנה היו 9 מאיות שניה.

ובכל זאת, כאמור לעיל, יש דוגמאות לשינויים שכן נצפו ע"י מדענים בתקופה "קצרה" זו

 

[kishonN]

אז אתה אומר שתיאורתית

עוד מליארד שנה נוכל לראות גם סוסים מעופפים?
או שחלק מבני האדם יוכלו לנשום מתחת למים?

 

[ranisharoni]

קשה מאוד לדעת

לפעמים יש אילוצים ביו-מכניים\כימיים שלא סביר שמוטציות יוכלו לשנות. למשל בהרבה מינים על תכונה כמו 5 אצבעות או 4 גפיים יש לחץ סלקטיבי משמר מאוד חזק שזורק כל מוטציה סוררת וכך התכונה משתמרת לאורך מיליוני שנים.

אפשר למשל לשער, אם לא מתחשבים בתיכנון תבוני כמו הנדסה גנטית, שגם עוד מיליארד שנים לא יהיו בעלי-חוליות ללא אברון אוניברסלי כמו מיטוכונדריה שמתנהגת פחות או יותר כפי שהתנהגה תמיד. שוב לחץ סלקטיבי משמר.

 

[tombenarye1234]

השאלה היא

האם תהיה סלקציה שתגרום לכך שבני אדם שיוכלו לנשום מתחת למים ישרדו יותר טוב מבני אדם אחרים - או במילים אחרות, האם אנשים עם זימים יותר כשירים מאנשים בלי זימים. ההשערה שלי היא שלא. אבל לך תדע.

סוסים מעופפים לא יהיה, כי כדי לעוף צריך שהגוף שלך יהיה ממש ממש קל. סוס הוא לא יצור קל. ולכן אני משער שגם נכדי נכדי נכדי נכדי נכדי [...] נכדי נכדיך לא יזכו לראות סוס מעופף. אבל כמו בפסקה הקודמת - לך תדע.

 

[Charles Darwin]

...Never say

never

 

[kishonN]

לא,לא תהיה סלקציה

אבל המוטציה מתרחשת ללא קשר לסלקציה,היא פשוט קורית.

אם תתרחש מוטציה אקראית שמעניקה לחלק מבני האדם את היכולת לנשום מתחת למים,ובני האדם כידוע לא נמצאים בסכנה מצד הברירה הטבעית ולא עוברים סלקציות,אז למה שהמוטציה תעלם?

מה באמת ימנע מחלק מבני האדם תיאורתית עוד מליארד שנה לנשום מתחת למים?

 

[tombenarye1234]

תיאורטית המגנון שאתה מציע אפשרי

אך ההסתברות לתרחיש ממש זניחה, שכן מדובר לא במוטציה אחת, אלא ברצף של המון מוטציות, שכדי שכולן תתרחשנה ושהמוטציות לא יעלמו בשל סחף גנטי, צריך וואחד מזל.

 

[kishonN]

אז איך זה קרה בעבר?

איך לטאה עברה רצף מספיק גדול של מוטציות על מנת לפתח יכולת תעופה למשל?

 

[tombenarye1234]

2 סיבות

ראשית, לתעופה יש יתרון אבולוציוני ברור. לכן יש כאן מקום, בניגוד לנשימה תחת המים אצל בני אדם, לברירה טבעית. (בהנחה שאין לנשימה שכזו יתרון אבולוציוני).

שנית, וזו נקודה חשובה - באבולוציה כל שלב ביניים עדיף על קודמו.
אסביר עם דוגמא של עין במקום כנפיים כי הדוגמא הזאת יותר ברורה (לי). בין המצב של אין עין ויש עין יש הרבה שלבי ביניים. בהנחה שאין שימוש רב מידי בסחף גנטי, חייב להתקיים שכל שלבי הביניים בעלי ייתרון על קודמיהם.
2 נקודות חשובות:
1. זה לא אומר בהכרח ששלבי הביניים טובים יותר לראייה.
2. שלב ביניים זה לא "חצי עין". שלב ביניים זה עין פחות מפותחת. שלב ראשון הוא קולטן אור (שימושי לפוטוסינתיזה), שלב שני שהוא כבר התחלה של עין זה קליטה מאיזה כיוון מגיע האור (שימושי לתנועה למעלה/למטה בים) אח"כ זיהוי צללים, אח"כ זיהוי דמויות וכו' וכו'.
אני לא אומר שכך בדיוק זה התרחש. אני אומר שהתרחיש הזה מסבר את האוזן ומסביר את הגישה הכללית.

הנקודה החשובה היא שאבולוציה לא יודעת שמוטציה מסויימת תהיה טובה כדי להגיע למשהו בעתיד. הברירה הטבעית מגדילה את תדירות הגנים שמגדילים סטטיסטית את התדירות של עצמם ומורידה את התדירות של גנים שמורידים סטטיסטית את התדירות של עצמם.

 

[kishonN]

אז באופן כללי אתה אומר

שאין סיבה שבני אדם יפתחו מנגנון נשימה כי התהליך מורכב ודורש מספר דורות של "גני-ביניים" שללא ברירה מלאכותית שתכפה עליהם לשרוד הם ייעלמו וייכחדו?

 

[tombenarye1234]

לא רק כי מורכב

גם משהו מורכב אפשר להגיע אליו עם שלבי ביניים שיש להם תועלת לדברים אחרים, או מצבי ביניים שהם לא ממש נשימה תחת המים, אלא מצבי ביניים בהם אפשר להישאר יותר זמן מתחת למים.

אני פשוט לא רואה לא מינימום מקומי ולא מינימום גלובלי ולכן אני לא סבור שהמנגנון יתרחש. ייתכן מאד ואני טועה, כי זה שאני לא רואה משהו לא אומר הרבה.

 

[kishonN]

מה הכוונה

"מינימום מקומי או גלובלי"?

 

[tombenarye1234]

ז'רגון של כימאים

מינימום זה מקום "מועדף" בתרמודינמיקה. אם אתה נמצא במקום נמוך, אתה נשאר שם. תחשוב על כדור שמתגלגל על הר. הוא תמיד יירד למינימום.

באבולוציה ברירה טבעית היא ירידה במדרון, מוטציה היא בעיטה בכדור ותמיד צריך לזכור שבאבולוציה המדרון כל הזמן משתנה (עם השתנות תנאי הסביבה)

 

[Sophalin]

לקחתם את זה לכיוון לא ממש נכון

אם בני אדם יפתחו איברים שמותאמים לחיים מתחת לפני המים זה לא יהיה בגלל שאותם איברים יתפתחו למטרה זו.
ולכן כל המערכות שאתם מתארים יהיו נכונות רק אם יקרו מקרים מוזרים מאוד.
למשל שבאזור אגן הים התיכון יתקיים ים רדוד נניח במשך כמה אלפי שנים ואנשים ממש יחיו במים - אלו שיצליחו לשרוד את בעיית הציפה ישרדו ויפתחו סנפירים - אבל לפתח זימים זה כבר יותר מורכב.