ביולוגים: לא תמיד החזק שורד
קבוצה של חוקרים מטקסס בדקו מה גורם למוטציות לשרוד. מסקנתם, ככל שתכונה מורכבת מיותר צירופים גנטיים, היא תישמר בלי קשר לתרומתה לשרידות המין. חושבים עדיין שהחזק שורד?
כולנו שמענו על עיקרון "הברירה הטבעית", החשוב והמפורסם ביותר בתיאוריית הדרוויניסטית. רובנו גם מבינים את העיקרון הזה כך: המינים השונים התפתחו על ידי מוטציות גנטיות שעברו תהליך מיון לאורך הדורות. פרטים שנשאו מוטציות שתרמו לשרידות המין שרדו, העמידו צאצאים והמוטציה התקבעה במטען הגנטי. פרטים שנשאו מוטציות שלא תרמו לשרידות המין, לא העמידו צאצאים רבים והמוטציות נעלמו. כך מתהווים האורגניזמים המותאמים ביותר לסביבה.
מסתבר שהתמונה יותר מורכבת. אמת שמוטציות מסוימות שורדות ואחרות לא, אך לביולוגים לא לגמרי ברור מה מבדיל בין המוטציות ששורדות לאלה שלא שורדות. יתר על כן, האבולוציה לא מצמיחה תמיד את האורגניזם האופטימלי להישרדות בתנאים הסביבתיים. עתה מבקשים כמה חוקרים מאוניברסיטת אוסטין שבטקסס, להציע מודל חלופי שיסביר על פי איזה קריטריון משמר המין תכונות מסוימות וחורץ את דינן של אחרות להיכחד.
"ישנן תכונות שקל להן להתפתח, מקומבינציה של כמה מוטציות שונות" מסביר מת'יו קוופרטווייט (Matthew Cowperthwaite), ראש צוות המחקר מאוסטין, "ולחילופין ישנן תכונות שהצירופים הגנטיים שמביאים אותן לידי ביטוי הם פחות סבירים מבחינה סטטיסטית. האבולוציה מבכרת את אלה שקל להן יותר להיווצר, גם כשהן לא הטובות ביותר לצורך הישרדות המין".
כדי לבחון את הנושא השתמשו המדענים בתוכנת מחשב, ודימו באמצעותה אוכלוסיה של מולקולות RNA באורך של 12 – 18 נוקליאוטידים. הם הניחו למולקולות להתקיים כאוכלוסיה מתרבה לאורך מיליון דורות וקבעו שני פרמטרים חשובים: ראשית, קבעו מבנה של מולקולה שהוגדר כמבנה מטרה, כלומר, כאשר מולקולה מסוימת התקפלה והתחלקה עד שהיא הגיעה למבנה הזה עצרו את הניסוי. שנית, הגדירו החוקרים את ה"חזק" שישרוד. מידת ההתאמה של צאצא (fitness) נקבעה לפי מידת האנרגיה החופשית במבנה השניוני. כלומר, לאורך הניסוי מולקולות התקפלו למבנים שניוניים, והמבנה שבו הייתה פחות אנרגיה חופשית (מצב עדיף בטבע) היה חזק יותר.
אז מי שרד ומי לא? ובכן, החוקרים טוענים שהתכונות ששרדו הן אלה שיכלו לבוא לידי ביטוי ביותר קומבינציות גנטיות, ולאו דווקא אלה שגילו רמה נמוכה של אנרגיה חופשית במבנה השניוני. הם מסבירים, וזה לא חידוש, שאבולוציה מתרחשת תוך סריקה של מוטציות ברמת הפנוטיפ (התכונה המבוטאת) ולא ברמת הגנוטיפ (הקוד הגנטי של התכונה). טענתם היא שפנוטיפ יכול להיות מועדף מבחינה אבולוציונית אם הוא שכיח יותר, כלומר, אם ישנן יותר קומבינציות גנטיות שיביאו אותו לידי ביטוי, גם אם אין לו יתרון על פני פנוטיפים נדירים יותר, שרמת ה-fitness שלהם גבוהה יותר.
הברירה הטבעית לא מתרחשת בין מוטציות בודדות שנוצרו בדור אחד, מסבירים החוקרים, אלא בתוך רשתות סבוכות של מוטציות שנוצרו לאורך כמה דורות ויצרו קומבינציות גנטיות ביניהן. במצב כזה, תכונה שאינה מתאימה לסביבה ולתנאים יכולה להיות מועדפת, אם יש יותר צירופים גנטיים שיבטאו אותה.
אז במעבדתו של מת'יו קוופרטווייט בטקסס אומרים מהיום "השכיח שורד".
לקריאה במאמר - לחצו כאן
