چگونه موجودی به موجود دیگر فرگشت می‌یابد؟

ادعا:

شاید انتخاب طبیعی بتواند در فاکتور‌های ریزی مانند رنگ پروانه‌ها عمل کند اما هیچوقت نمی‌تواند باعث شود یک موجود به موجودی دیگر تبدیل شود. پس فرگشت کلان نمی‌تواند اتفاق بیفتد.

پاسخ:

ابتدا باید تعریف خود از موجود زنده را مشخص سازیم. در واقعیت موجودات با دسته‌بندی که ما در ذهن خود داریم متفاوت هستند، برای مثال ما خفاش را یک نوع موجود زنده می‌دانیم. در حالی که حدود ۹۰۰ گونه خفاش اکنون در جهان زندگی می‌کنند. حال بهتر است با تعریف علمی گونه‌ها آشنا بشویم:

گونه: جمعیت یا گروهی از افراد یک جمعیت است که اعضای آن‌ها می‌توانند با یکدیگر تولید مثل کرده و فرزندان زیستا و زایا به وجود آورند، گونه‌های متفاوت نمی‌توانند با یکدیگر تولید مثل کرده و در صورت توانستن نیز فرزندان آن‌ها ناقص به دنیا آمده و یا توانایی تولید مثل ندارند.

حال چه سدی (عاملی) باعث می‌شود گونه‌های مختلف نتوانند با گونه‌های دیگر تولید مثل کنند؟

تعریف اصطلاحات

تعریف اصطلاحات

لقاح: ترکیب سلول‌های جنسی نر و ماده است که منجر به تشکیل سلول یاخته تخم(زیگوت) می‌شود.

زیگوت: یا تخمک لقاح یافته، در موجودات عالی نقطه آغاز بیشتر چرخه های زندگی می باشد. این زیگوت به دفعات تقسیم می شود تا یک موجود بالغ را بسازد.

خزانه ژنی: به تمام موادِ ژنتیکی افراد درونِ یک جمعیت گفته می‌شود.

سد‌های پیش زیگوتی: به عواملی می‌گوییم که لقاح را قبل از اینکه اتفاق بیفتد متوقف می‌کنند و باعث عدم جفت گیری دو گونه متفاوت می‌شوند، از این نوع سد‌ها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

جدایی زیستگاهی: برای مثال دو گونه از مارهای غیرسمی از جنس Thammophis در یک منطقه زندگی می‌کنند اما زیستگاه یکی از این دو گونه آب است و دیگری در خشکی زندگی می‌کنند، پس عملا اعضا این دو گونه نمی‌توانند باهم تولید مثل کنند.

جدایی زمانی: برای مثال دو گونه راسوی خالدار شرقی در آمریکای شمالی وجود دارد که در یک زیستگاه مشترک زندگی می‌کنند اما اعضا یک گونه در اواخر زمستان جفت‌گیری می‌کند و اعضا گونه دیگر در اواخر تابستان جفتگیری می‌کنند. پس این دو گونه عملا هیچوقت نمی‌توانند باهم تولید مثل کنند.

جدایی رفتاری: افراد هر گونه برای جفت یابی از خود رفتارهایی بروز می‌دهند که تفاوت این رفتار‌ها حتی در گونه‌های خویشاوند سد بزرگی محسوب می‌شود، برای مثال چکاوک شرقی و چکاوک غربی رنگ و شکل مشابهی دارند، اما رفتارهای جذب جفت آن‌ها متفاوت است که باعث شده نتوانند با همدیگر تولید مثل کنند و این باعث می‌شود خزانه ژنی متفاوتی داشته باشند.

جدایی مکانیکی: تفاوت‌های ساختاری بدن اعضا گونه باعث می‌شود آن‌ها نتوانند با گونه دیگری تولید مثل داشته باشند، برای مثال دو نوع حلزون وجود دارد که یکی از آن‌ها پیچش پوسته‌اش در جهت عقربه‌های ساعت است و گونه دیگر در خلاف جهت عقربه‌های ساعت است که باعث می‌شود منافذ تناسلی آن‌ها برهم منطبق نشود، پس این اعضا این دو گونه حلزون باهم دیگر تولید مثل نمی‌کنند و خزانه ژنی متفاوتی دارند.

سدهای پس زیگوتی : که در صورت لقاح میان افراد دو گونه متفاوت باعث می‌شوند که فرزند نتواند زنده بماند یا نازا باشد و یا فرزندان او نازا شوند. برای مثال می‌توان به نازایی دورگه قاطر اشاره کرد.

حال که با مفهوم گونه آشنا شدیم به سوال اول بازمی‌گردیم: چگونه گونه‌های جدید به وجود می‌آیند؟

تفکر غلطی که رواج دارد می‌گوید در روند فرگشت اعضا فرگشت(تکامل) می‌یابند؛ در فرگشت موجودات طی انتخاب طبیعی در هزاران سال تغییر می‌کنند و اعضا تغییرات اندکی را متحمل می‌شوند.

برای گونه زایی دو مکانیسم وجود دارد: گونه زایی هم میهنی و دگرمیهنی.

گونه زایی دگرمیهنی چیست؟

اگر سدی فیزیکی میان افراد یک جمعیت قرار بگیرد که باعث تقسیم یک جمعیت به دو جمعیت شود، به صورتی که جمعیت‌های تازه تشکیل شده نتوانند با یکدیگر تولید مثل کنند، انتخاب طبیعی بعد از هزاران سال ممکن است باعث شکل گیری و تقویت سدهای جدایی تولید مثلی میان این دو جمعیت شده تا حدی که اگر سد فیزیکی برداشته شود، این دو جمعیت نتوانند باهم تولید مثل کنند.

برای مثال در یک جمعیت موش‌ها اگر سدی فیزیکی مانند یک رود قرار گیرد، باعث می‌شود موش‌ها به دو جمعیت تقسیم شوند که هر جمعیت خزانه ژنی خودش را داشته باشد و شارش و مبادله ژن میان این دو جمعیت صورت نگیرد. حال فرض می‌گیریم یک شکارچی که در روز فعالیت می‌کند در یک طرف رود قرار گیرد، فشار انتخاب طبیعی طی نسل‌های متوالی باعث می‌شوند که این جمعیت موش‌ها بیشتر در شب فعالیت کنند. طی هزاران سال اگر این رود خشک هم بشود، چون سد تولید مثال زمانی میان این دو جمعیت شکل گرفته است، این دو جمعیت موش‌ها نمی‌توانند باهمدیگر تولید مثل کنند. البته این یک مثال انتزاعی و ساده بود و گونه زایی دگرمیهنی به وضوح و به فراوانی مشاهده شده است.

گونه زایی هم میهنی چیست؟

در این نوع گونه‌زایی نیازی به سد فیزیکی نیست. یکی از مکانیسم‌هایش پلی‌پلوییدی یا دوبرابر شدن کوروموزم‌هاست که بیشتر در گیاهان اتفاق می‌‌افتد. جدایی زیستگاهی و انتخاب جنسی نیز در این نوع گونه‌زایی اثر دارند و دیده شده‌اند.

منابع مورد استفاده در این مقاله: کتاب بیولوژی کمپبل