تطورية
عودة للموسوعةالتطورية (قابلية التطور-evolvability) هي مفهوم في فهم الأحياء التطوري الذي يحاول قياس قدرة الكائنات الحية على التطور. على الرغم من عدة تعاريف ممكنة، التطورية على نطاق واسع هي قدرة الكائنات الحية على توليد التنوع الجيني من خلال تطور الانتقاء الطبيعي، ليكون أفضل تكيفا مع ظروف الحياة.
لكي يتطوّر كائن حيّ بيولوجيّ عن طريق الانتخاب الطبيعي (أوالاصطفاء الطبيعي) يتوجّب وجود حدّ أدنى من احتماليّة حتى تكون المتغيّرات الجديدة القابلة للانتنطق بالوراثة مفيدةً. غالباً ما يُتوَقّع من الطفرات العشوائيّة حتى تكون ضارّة، إلّا إذا حدثت في سلاسل الحمض النووي الريبوزي منقوص الأكسجين غير المشفّر دي حتى إيه غير مشفر. الطفرات المفيدة تكون نادرة دائماً، ومن غير الممكن للتكيّف حتى يحصل طالما كانت الطفرات المفيدة شديدة الندرة.
أظهرت الجهود الفاشلة المبكّرة لتطوير برامج الكمبيوتر عن طريق الطفرة والاختيار العشوائي أنّ القابلية للتطور ليست محدّدة، ولكنّها تعتمد على تمثيل البرنامج كبنية من البيانات، لأنّ ذلك هوما يحدّد كيفيّة التغييرات في خارطة البرنامج وحتّى التغييرات في سلوكه. وبصورة مماثلة فإنّ قابلية تطوّر الكائنات الحيّة معتمدة على الخارطة الجينية الوراثية لها. وهذا يعني حتى الجينوم منظّم بكيفية تزيد من احتمال ظهور التغييرات المفيدة. تمّ اعتماد هذا المفهوم كدليلٍ على أنّ التطوّر لم يخلق كائنات حيّة أكثر تلاؤماً مع محيطها فحسب، بل أيضًا كائنات حيّة أكثر قدرة على التطور.
تعاريف بديلة
يصف أندرياس واغنر تعريفين للقابلية للتطور، فيكون النظام البيولوجي، وفقًا للتعريف الأول، قابلاً للتطور طالما تحقّق الشرطين التاليين:
- إذا أظهرت خصائص النظام البيولوجي تبايناً وراثيّأ مُوَرّثياً (ممكن توريثه).
- وإذا تمكّن الاصطفاء الطبيعي حتى يغيّر من تلك الخصائص.
يكون النظام البيولوجي قابلاً للتطور وفقًا للتعريف الثاني لواغنز: في حال كان من الممكن اكتساب وظائف جديدة من خلال التغيير الوراثي، (الوظائف التي تساعد الكائن الحي على البقاء والتكاثر).
على سبيل المثال، سنعتبر وجود أنزيم يحوي على أليلات متعددة في الجمهرة السكّانيّة. يحفز جميع أليلّ منها نفس التفاعل، ولكن بمستوى مختلف من النشاط، ومع ذلك، قد لا تحدث طفرة تعطي هذا الإنزيم القدرة على تحفيز تفاعل مختلف حتى بعد ملايين السنين من التطور، واستكشاف الكثير من السلاسل المتعاقبة ذات الوظيفة المتشابهة. وبذلك نجد أنّه وعلى الرغم من قابليّة نشاط الإنزيم للتطوّر وفق التعريف الأول للتطوّرية عند واغنز، إلّا أنّ ذلك لا يعني أنّ وظيفة الإنزيم قابلة للتطور وفق التعريف الثاني، لكن وباللقاء، يجب حتىقد يكون جميع نظامٍ قابل للتطوّر وفقاً للتعريف الثاني قابلاً للتطوير بالضرورة في التعريف الأول.
يميّز العالم ماسيموبيلوتشي Massimo Pigliucci ثلاث أصنافٍ من تعريف القابليّة للتطور، وذلك تبعاً للجدول الزمني. الأوّل منها يتوافق مع تعريف واغنر الأول، ويمثّل الجداول الزمنية القصيرة جدًا التي وصفها فهم الوراثة الكمية. أمّا بالنسبة لتعريف واغنز الثاني فيقسّمه بيلوتشي إلى فئتين، واحدة تمثل الجداول الزمنية المتوسّطة التي يمكن دراستها باستخدام فهم الوراثيات السكّانية، وأُخرى تمثّل تطوّرات جديدة في الشكل لكنّها طويلة الأمد للغاية ونادرة إلى حدّ بعيد.
مراجع
- ^ Bloom JD, Labthavikul ST, Otey, CR, Arnold FH (2006). "Protein stability promotes evolvability". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 103 (15): 5869–5874. doi:10.1073/pnas.0510098103. PMC 1458665. PMID 16581913. مؤرشف من الأصل في 07 مارس 2008. صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفون (link)
- ^ Kirschner M, Gerhart J (1998). "Evolvability". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 95 (15): 8420–8427. doi:10.1073/pnas.95.15.8420. PMC 33871. PMID 9671692.
- ^ Woods RJ, Barrick JE, Cooper TF, Shrestha U, Kauth MR, Lenski RE (2011). "Second-order selection for evolvability in a large Escherichia coli population". Science. 331 (6023): 1433–1436. doi:10.1126/science.1198914. PMC 3176658. PMID 21415350.
- ^ Friedberg RM (1958). "A Learning Machine: Part I |". IBM Journal of Research and Development. 2 (1): 2–13. doi:10.1147/rd.21.0002.
- ^ Altenberg L (1994). Kinnear, Kenneth (المحرر). "The evolution of evolvability in genetic programming". Advances in Genetic Programming: 47–74. مؤرشف من الأصل في 30 يونيو2018.
- ^ Wagner GP, Altenberg L (June 1996). "Perspective: Complex adaptations and the evolution of evolvability". Evolution; International Journal of Organic Evolution. 50 (3): 967–976. doi:10.2307/2410639. JSTOR 2410639. PMID 28565291.
- ^ Wagner A (2005). Robustness and evolvability in living systems. Princeton University Press. ISBN .
- ^ Houle D (January 1992). "Comparing evolvability and variability of quantitative traits". Genetics. 130 (1): 195–204. PMC 1204793. PMID 1732160.
- ^ Hansen TF, Pélabon C, Houle D (September 2011). "Heritability is not evolvability". Evolutionary Biology. 38 (3): 258–277. doi:10.1007/s11692-011-9127-6.
- ^ Pigliucci M (January 2008). "Is evolvability evolvable?". Nature Reviews. Genetics. 9 (1): 75–82. doi:10.1038/nrg2278. PMID 18059367.
التصنيفات: علم الأحياء التطوري, صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفون, بوابة علم الأحياء/مقالات متعلقة, بوابة علم الأحياء التطوري/مقالات متعلقة, جميع المقالات التي تستخدم شريط بوابات
