שאלת קושייה בנושא אבולוצייה

[אמיר גלבוע]

שאלת קושייה בנושא אבולוצייה ../images/Emo13.gif

שלום, זה שוב אני עם שאלות הפסח/אביב שלי

אז ככה אני מנסה להבין משהו בנוגע למוטציות, ולנסות להבין האם הן גורמות תמיד לשינויי הדרגתי בתכונה מסויימת של בעל החיים או האם הן מסוגלות לגרום לשינויי ודראסטי באותה תכונה. בואו נדמיין לנו אי בודד המחולק לשני חציים, בין שני החציים מפרידה שרשרת צוקים גבוהה ותלולה שעובדת לאורך כל חציו של האי ולא מאפשרת מעבר בין שני החציים, לא ניתן לעוף מעליה ולא ניתן בשום אופן לחפור בה או מתחתיה פתח מעבר, הדרך היחידה לעבור בין שני חצי האי היא מעבר דרך פירצה צרה ופחוסה שקיימת היכן שהוא בשרשרת הצוקים הזו (קבלו זאת כעובדה ואל תנסו להתחכם ולמצוא דרך אחרת למעבר, ניתן לעבור רק דרך הפירצה הנ"ל) עכשיו בואו נניח שעל החצי הימני של האי חייה לה קבוצת יצורים בעליי שריון, וגן שקובע את חוזק השריון, אצל חלק מהיצורים השריון חזק כפלדה ומגן עליהם מפני כל הטורפים שנמצאים שם, ואצל חלק מהיצורים השריון חזק קצת פחות וישנם כמה טורפים שמצליחים לפצח אותו, אך עדיין הוא מספיק חזק כדי להגן עליהם מפני מרבית הטורפים, כלומר ניתן לראות בבירור ששריון חזק וקשיח פחות או יותר מהווה יתרון ברור לגבי אותם יצורים. מה שעוד לא סיפרתי לכם זה שהצד השני של האי יכול להיות פשוט גן עדן עבור אותם יצורים בעליי שריון, יש שם מזון בשפע ואין שם אפילו טורף אחד, אם הם יצליחו להגיע לצד השני של האי הם פשוט יגיעו לגן עדן, אך הדרך היחידה שלהם להגיע לשם היא לעבור דרך אותו מעבר/סדק צר בין שני חצאיי האי, ולשם כך על השריון שלהם להיות רך וגמיש כג'לי כך שיוכלו להידחף דרך הסדק הצר הנ"ל (שהטורפים לא מסוגלים לעבור דרכו בשום אופן, יש שם שומר שיורה בכל טורף שמנסה לעבור, חוץ מזה הם גם שמנים מאד...). ועכשיו למנה העיקרית, במידה והגן האחראי על חוזק השריון יכול להשתנות רק במעט לכאן או לכאן מערכו הנוכחי זה אומר שהשריון יהיה חזק יותר או חזק פחות, אך ברגע שהשריון יעבור סף רכות מסויים הסיכויי של אותו ייצור להישרד שואפים לאפס משום שכל טורף יוכל לטרוף אותו ללא שום בעייה, כלומר על מנת שאותם יצורים יוכלו לעבור לגן העדן שלהם בצד השני של האי על התכונה "רכות שריון" להשתנות בבת אחת מרמת קושי "קשה מאד" לרמת קושי "רכה מאד" ובכך יתאפשר להם לעבור לצד השני, שינויי איטי והדרגתי מרמה קשה לרמה רכה יגרום להם להיטרף בדרך... האם יש איזה שהוא סיכויי שבאופן אבולוציוני הייצורים החמודים הנ"ל יצליחו להגיע איי פעם לצד השני של האי? כלומר האם גן שאחראי על תכונה מסויימת בייצור יכול לגרום לאותה תכונה להשתנות רק בקצת מערכה הנוכחי? או שהוא יכול לגרום לה להשתנות בבת אחת מהקצה אל הקצה? מתוך כל המוטציות, כמה אחוזים גורמות לשינויי מזערי בתכונה? וכמה אחוזים גורמים לשינויי דרסטי באותה תכונה? מקווה שהייתי ברור

קדימה לפתח... אמיר.

 

[אמיר גלבוע]

מנסה לפשט את השאלה.....

מה הסיכויי שתכונה מסויימת שמעניקה יתרון ברור לבעל חיים מסויים תשתנה מהקצה אל הקצה ובכך תיתן לאותו בעל חיים יתרון הרבה יותר גדול, אם שלבי המעבר מהווים חיסרון ברור עבור אותו בעל חיים?

תודה

אמיר.

 

[Caligola]

טוב, אז בוא נראה את הנחות היסוד שלך

הנחות היסוד הם: (1) אי בודד המחולק לשני חצאים, בין שני החצאים מפרידה שרשרת צוקים גבוהה ותלולה המחלקת את האי לשני חלקים נפרדים. (2) אין מעבר בין שני חלקי האי (המופרדים באמצעות שרשרת צוקים גבוה ותלולה). (3) יוצא מן הכלל לסעיף (2) הם פתחים דקים וצרים בתוך שרשרת הצוקים אשר דרכם הטורפים לעולם לא יוכלו לעבור. (נמצא שם שומר) (4) על מנת שקבוצת "היצורים_בעלי_השיריון" תוכל לעבור לחלק ב' של האי עליה לעבור שינוי מבני בו יהפוך השיריון לרך יותר. (5) בחלק א' של האי יש מזון + טורפים + "יצורים_בעלי_שריון". (6) בחלק ב' של האי יש מזון בשפע + אין טורפים. (7) אצל קבוצת "היצורים_בעלי_שיריון" לחלקם יש שיריון קשה כפלדה המספק הגנה מצוינת, אצל שאר "היצורים_בעלי_השיריון" השיריון במעט רך יותר וזה מספק להם הגנה חלקית בלבד. (8) כיוון הסלקציה ליצור שיריון רך יותר (זאת היא הנחתך והיא כבר נסתרת על ידי סעיף (7)) (9) אתה מניח שהשינוי חייב להיות בבת אחת מרמת שיריון של "קשה מאוד" לרמה של "רך מאוד". ולבסוף שאלתך היא: ****** האם יש איזה שהוא סיכויי שבאופן אבולוציוני הייצורים החמודים הנ"ל יצליחו להגיע איי פעם לצד השני של האי? כלומר האם גן שאחראי על תכונה מסויימת בייצור יכול לגרום לאותה תכונה להשתנות רק בקצת מערכה הנוכחי? או שהוא יכול לגרום לה להשתנות בבת אחת מהקצה אל הקצה? ****** בקיצור, אם הבנתי נכון, השאלה שלך היא האם יכול להיות שיווצר שינוי הדורש עשרות מוטציות _בבת_אחת_ באופן פתאומי כדי שיוולד לפתע יצור בעל שיריון רך כבן להורה בעל שיריון קשיח, והוא יצליח לעבור מצד א' לצד ב', אז תשובתי היא לא, הסיכוי שדבר כזה יקרה הוא כמו הסיכוי לזכות בלוטו עשרות פעמים ברצף.. טכנית, יכול להיות שזה יקרה, אבל זה לא סביר, בדיוק כמו שזה לא סביר לזכות עשרות פעמים בלוטו ברצף.. שים לב, שאם המודל שהצעת היה מאפשר הדרגתיות מסוימת, אז כן הייתי אומר שזה בהחלט אפשרי. * ולמה המודל הזה לא מאפשר הדרגתיות? * בגלל שיש כאן שני כיווני סלקציה מנוגדים! כלומר מצד אחד יש טורפים אשר טורפים את כל בעלי השיריון הרך, מצד שני יש יתרון בשיריון שאיננו קשיח(כדי להגיע לצד השני).. ועקב כך שיש כאן שני כיווני סלקציה מנוגדים זה סיבה נוספת לכך שהיצורים שלנו לא יפתחו לעולם שיריון רך. מה בכל זאת יעלה בגורלם של "היצורים_בעלי_השיריון"? הם ישארו בחלק א' של האי לנצח, והם יפתחו טקטיקטות יעילות להתמודדות עם טורפים. אתה יכול להיות סמוך ובטוח לכך שהטבע תמיד מוצא את הדרך ליצור איזון בין טורפים לנטרפים, ואלמלא היה זה המצב, הטורפים היו ממלאים את כדה"א מהר מאוד, ולא היו נשארים מינים צמחוניים.

 

[יובל בסקוטלנד]

הסיכוי לזכות בלוטו קטן אך לא אפס

בהינתן די זמן (ואמיר לא קצב לנו זמן) תופיע מוטציה כפולה וייווצר, למשל, שיריון רך וריבוי צאצאים גדול יותר ממה שתאבונם של הטורפים דורש. עד שהטורפים יסתגלו למוטציה הכפולה ויפתחו תאבון גדול יותר, כבר יתרחש המהפך המיוחל.

 

[Caligola]

הבעיה היא לא סיכויי הזכיה -

הבעיה היא שבמודל של אמיר יש שני כיווני סלקציה מנוגדים - (1) שיריון קשיח מדי מהווה יתרון מאחר והטורפים מבקעים את בעלי השיריון הרך וסועדים מבשרם. (2) שיריון רך מדי מהווה גם הוא יתרון כי הוא מאפשר להגיע לצד השני של האי. אז אפשר לומר בעצם כך: שיריון קשה במיוחד = יתרון במאבק המינים. (הגנה מטורפים) שיריון חצי_קשה/חצי_רך = חיסרון במאבק המינים. שיריון רך לחלוטין = יתרון במאבק המינים (מאפשר להגיע לצד השני של האי) וכעת השאלה היא (בהתאם לנתונים) - האם זה אפשרי שבעלי השיריון הקשיח כפלדה יפתחו שיריון רך? האם זה אפשרי לראות התפתחות אבולוציונית באופן הבא? : שיריון קשיח ==> שיריון חצי_קשיח/חצי_רך ==> שיריון רך אז זהו, שבהנתן הנתונים הללו ואפילו עם כל הזמן שבעולם, אני לא רואה התפתחות כזאת כאפשרית..

 

[אמיר גלבוע]

אם כך אז שאלת המשך

אני לא יודע אם אתה רואה את ערוץ דיסקברי אבל יש בערוץ הזה תוכנית מעניינת בשם "מכסחיי המיתוסים", בתוכנית הם בוחנים תחילה מיתוס מסויים ובודקים אם הוא נכון או לא, גם במידה והמיתוס שגויי הם בכל זאת מבצעים בו את השינויים הדרושים כדי שהוא כן יתרחש, לדוגמה הם בודקים אם פלפון יכול לגרום לפיצוץ בזמן תידלוק בתחנת דלק, הם כמובן מגלים שמדובר בשטויות, אבל בכל זאת הם רוצים לראות בסופו של דבר פיצוץ אז הם הגבירו את רמת המתח, הגבירו את ריכוז אדיי הדלק, ועשו כל שינויי אפשרי כדי שבסופו של דבר יתרחש פיצוץ

אז בוא נעשה כנ"ל כאן, אתה אומר שבמצב הנוכחי "אין מצב", למרות ששריון רך יתן לאותם יצורים יתרון הרבה יותר גדול מאשר שריון קשה, אין אפשרות להגיע מכאן לכאן באוןפ הדרגתי משום שמצב הביניים מהווה חיסרון... אם כך אילו שינויים אתה/אתם הייתם מבצעים במנגנון האבולוצייה על מנת שמצד אחר לא לאבד את היתרון הנוכחי של האבולוצייה בהתאמת יצורים לסביבת מחייתם, אך בו זמנית לאפשר לה לבצע "קפיצות" ממצב של יתרון יחסי למצב של יתרון גבוה יותר תוך דילוג על מצביי ביניים שמהווים חיסרון, איך היית/ם משנים את מנגנון האבולוצייה כך שזה כן יהיה אפשרי? אמיר.

 

[Caligola]

OK, אז אם כבר החלטת לשנות מעט

את הפרמטרים בסגנון ערוץ דיסקאברי.. אז כדי שבסופו של דבר אנחנו נמצא את היצורים שלנו עם שיריון רך יותר, ובכדי שהמעבר בין שיריון קשה כפלדה לשיריון רך יתאם ויקביל ליסודות הברירה הטבעית - על שלבי הביניים שלנו לקבל יתרון אבולוציוני, ומה הוא היתרון לשיריון רך יותר? הוא שוקל פחות! בעלי השיריון הרך יותר מצליחים לחמוק מהר יותר מטורפים, ולכן כעת כיוון הסלקציה הוא להפיכת קבוצת "היצורים_בעלי_השיריון" ליצורים בעלי שיריון רך, ובסופו של דבר היצורים יצליחו לחצות אל הצד השני ולהגיע אל חבל הארץ המובטח להם.. הבעיה היא כמובן שעד שהם יפתחו את השיריון הרך - השומר הניצב ליד הסדקים ומונע מן הטורפים לעבור אל הצד השני יתפגר מזקנה..

ואז יצא שכרם בהפסדם.

 

[אמיר גלבוע]

אז לא הסברתי את עצמי מספיק טוב.....

תודה, אבל המנגנון שתארת הוא בדיוק המנגנון שקיים כיום באבולוצייה.... וזה לא בדיוק הכיוון שרציתי להגיע אליו, חשבתי יותר על שינויי במנגנון המוטציות עצמו, לדוגמה שמדיי פעם יתרחשו מוטציות רבות הרבה יותר מהרגיל בצאצא ואולי זה יגרום לשינויי הפתאומי ולא ההדרגתי, כך יתאפשר לבעלי החיים "לקפץ" בין מספר נישות רחוקות מאד זו מזו אך ששתיהן מעניקות יתרון רב לבעל החיים הזה, הדבר דומה לכך שאתה נמצא בעיירה דיי עלובה ואתה שורד שם לא רע, אך בצד השני של הכביש נמצאת עיירה חלומית שאתה מאד רוצה להגיע אליה כי שם תוכל לחיות כמלך, הבעייה היחידה היא שבין שתי העיירות מפריד כביש סואן ואין בו שום רמזורים או פסיי חצייה שניתן לחצות בהם את הכביש בביטחה, אם תנסה לעבור את הכביש לאט ובאופן הדרגתי מובטח לך שתידרס ע"י אחת המכוניות (יש שם 6 מסלולים!

) הדרך היחידה להגיע לצד השני היא ע"י קפיצה אחת או בדילוגים מהירים אשר יגבירו את סיכוייך להגיע לצד השני בזמן קצר. אשמח לשמוע המשך רעיונות בנושא....

אמיר

 

[יובל בסקוטלנד]

ייתכנו גם קפיצות גדולות.

קפיצה גדולה היא תולדה של מספר מוטציות בוזמנית. הסיכוי לכך הוא קטן, אך הזמן המוקצב הוא גדול.

 

[Caligola]

האם שמעת על Lamarck?

Jean-Baptiste Lamarck חי מעט לפני תקופתו של צ'ארלס דרווין, והוא העלה תזה (שכיום נדחתה) על פיה ההורים מורישים לצאצאיהם את התכונות שהם רכשו במהלך חייהם. וכך על פי Lamarck הג'ירפה למשל נהפכה לבעלת צוואר גבוה מאחר ובמהלך חיה היא התאמצה להגיע לענפים הגבוהים (וכך נוצרה התכונה אצל הג'ירפה).. הלמארקיסזם זאת היא תזה שנדחתה כיום על הסף, ניתן לראות בברור שאם תחתוך לעכברים את הזנב צאצאיהם יוולדו בעלי זנב שלם (למרות שהוריהם היו משוללי זנב). ובקיצור אם אתה עדין מחפש רעיונות יצירתיים בסגנון התוכניות של ערוץ דיסקאברי אתה תמיד יכול להשתמש בלמארקיסזם (למרות שעקרונותיו הופרכו מזמן)

 

[יובל בסקוטלנד]

הלמרקיזם הוא עדיין מודל תקף.

הדרוויניזם דחק אותו מן הביולוגיה, אך לא מכל התחומים האחרים בהם מתרחשת אבולוציה. למשל, התפתחות ידע והורשתו לצאצאים

 

[אמיר גלבוע]

../images/Emo45.gif דוגמה יפה, נראה לי.... ../images/Emo13.gif ../images/Emo4.gif

 

[Levos]

כן ייתכנו קפיצות גדולות

בעיקר דרך גנים האחראיים על ההתפתחות העוברית. בגופך יש המון גנים אבל בכל מקום פועלים רק כמה. הבקרה על מי פועל ומי לא נעשית על פי רצפי בקרה של כל גן. בהתפתחות העוברית ישנם גנים אשר פועלים על אזור הבקרה של עשרות או מאות גנים אחרים וכך מפעילים בנייה של כל הגנים ליצירת נניח יד, במקום הנכון. אם גן ראשי כזה עובר מוטציה ונהרס, לבן אדם לא יהיו ידים(נדמה לי שיש מצב כזה). או למקרה שלך, ייתכן ויש גן מרכזי כזה המתחיל את היצירה של כל הגנים הדרושים לשריון, והוא יידפק במוטציה אחת פשוטה, אז ייולד ייצור ללא שריון(אם כי מוטציה כזו יכולה בקלות להיות קטלנית). ייתכן גם עודף איברים, למשל שהבקרה של הגן המבקר עצמו תשתנה, כך שהוא יופעל במקום נוסף מלבד אזורי הכתפיים. אז, הוא יפעיל את כל הגנים ליד באזור נוסף ותצמח לך יד שלישית(לא מכיר דבר כזה, אבל בהחלט קורה עם אצבעות עודפות.

 

[אחר]

לפי הבנתי המאד מוגבלת

שמורכבת בעיקר מהספר של דוקינס, קפיצות גדולות אינן אפשריות כלל. ובמונח "אינן אפשריות" הכוונה היא למשהו שניתן להניח אפשרות סטטיסטית לקיומו, במונחי הזמן והמרחב המדוברים (אם אתה מדבר על אי אחד זה שונה ממקרה בו מדובר בעולם שלם, וגם אורך התקופה רלוונטי). לפי דוקינס, גם בהינתן מרחב ההסתברות של היקום כולו על מיליארדי שנותיו, קפיצה גדולה משמעותית אינה אפשרית מבחינה הסתברותית. כמובן, המונח קפיצה לא נמדד ברמת התוצאה אלא ברמת השינוי הגנטי הנדרשת להשגתה, אולי שריון רך הוא בסך הכל שינוי של גן אחד, אבל סביר יותר להניח שהוא תוצאה שתוכל להיות מושגת רק בעקבות הצטברות של שינויים. בקיצור, הסיכוי היחיד של הצבים להגיע לארץ המובטחת היא אם הם יפתחו תבונה ויתחילו לשחק בהנדסה גנטית...

 

[שפם המקובלים]

יש רק בעיה קטנה עם הספר של דוקינס.

הוא מתעלם במתכוון מהעובדה שקפיצות גדולות אפשריות וקרו כבר- קח, לדוגמא את האבולוציה של התירם בה שינוי קטן ברגישות ניצנים חיקיים להורמון הצמחי ג'יברלין הפך צמח דמוי דורה למה שאנחנו מכירים היום כתירס. דוגמא אחרת לקפיצה גדולה נפוצה היא ניאוטניה. הכוונה היא למקרים בהם הבוגר משמר את צורת הצעיר, או שהרביה מתחילה בשלב לרואלי. לדוגמא, הקופפודים (סרטנים זעירים, הידוע ביניהם הוא הציקלופס) נראים זהים כמעט לחלוטין לזימרגל בוגר.

 

[22ק ו ס ם]

הוא לא מתעלם

אלא טוען שהן נדירות מאוד וזה מאוד הגיוני. אני לא חושב שהדוגמאות שלך מראות בהכרח שמדובר בקפיצות גדולות אבל זה כנראה עניין של פרשנות.

 

[שפם המקובלים]

בסופו של דבר, אחרי הרבה התחמקויות,

נאלץ דוקינס במהדורה מאוחרת של הגן האנוכי (שנקראה Climbing Mount Improbabale) להודות שקפיצות אפשריות- אבל הוא עדיין ניסה לטעון שהן "לא מעניינות" וחסרות חשיבות.

 

[22ק ו ס ם]

והוא לא צודק?

לפי הניסיון שלי, תמיד יש דוגמאות חריגות שעברו אבולוציה באקולוגיה מיוחדת והם לא דוגמאות מייצגות. נראה לי שיש כאן עניין קצת סובייקטיבי של מה חשוב ומה לא.

 

[שפם המקובלים]

לא.

רק דוגמית אחת קטנה- גן יחיד קובע מהו הגב ומהי הבטן אצל _כל_ בעלי החיים התלת שכבתיים. איני יודע מה קדם למה, המצב כמו שהוא אצלנו או זה שאצל פרוקי הרגליים והתולעים הפרוקות, אבל התעלמות מהעובדה שמוטציה יחידה היתה חייבת לקבוע עבור חלק גדול מעולם החי מה זה "למעלה" ומה זה "למטה" אומרת בעצם שאו שהאבולוציה של החולייתנים לא חשובה, או שהאבולומיה של פרוקי הרגליים לא חשובה. אכן נושאים זניחים לעומת תורת המשחקים.

 

[22ק ו ס ם]

אני שוב לא חושב שזה סותר

אם לך זה נראה חשוב יותר זו זכותך.יש חשיבות עצומה לתורת המשחקים, לאטרואיזם הדדי ולברירת שארים ודוקינס מנסה להבהיר עקרונות חשובים באבולוציה ולא בהכרח לרדת לפרטי פרטים של כל בעל חיים.