کوچکترین واحد فرگشت چیست؟

تصور غلطی که معمولاً در مورد فرگشت وجود دارد این است که موجودات منفرد فرگشت پیدا می‌کنند، در حقیقت انتخاب طبیعی بر روی افراد عمل می‌کند: صفات یک جاندار بر روی قدرت بقا و تولیدمثل آن، در مقایسه با سایر افراد، تاثیر می‌گذارند. اما تاثیر فرگشتی انتخاب طبیعی فقط به صورت تغییراتی در یک جمعیت از جانداران در طول زمان مشهود است.

سُهره زمینی(فنچ) متوسط (Geospiza fortis) که یک پرنده دانه خوار ساکن جزایر گالاپاگوس است را در نظر بگیرید. در سال ۱۹۷۷، جمعیت این پرنده در جزیره Daphne Major بر اثر خشک سالی طولانی مدت دچار تلفات سنگینی شد. از ۱۲۰۰پرنده، فقط حدود ۱۸۰پرنده زنده باقی ماندند.

دو پژوهشگر به نام های پیتر و رزماری گرانت مشاهده کردند که در طول دوره خشک سالی، دانه‌های کوچک و نرم کمیاب می‌شوند. سهره ها اساساً از دانه های بزرگ و سخت که فراوان‌تر بودند، تغذیه می‌کردند. پرنده های دارای منقارهای بزرگتر و قوی‌تر قادر به شکستن این دانه‌های بزرگ بوده و بنابراین میزان بقای آن‌ها در مقایسه با سهره‌های دارای منقار کوچک‌تر، افزایش می‌یافت. در نتیجه، میانگین اندازه منقار در نسل بعدی این پرنده‌ها در مقایسه با جمعیت قبل از دوره خشک سالی، بزرگ‌تر بود.

جمعیت سهره‌ها در اثر انتخاب طبیعی فرگشت یافت. اما افراد (سهره‌ها) فرگشت نیافته‌اند. هر پرنده منقاری با اندازه مشخص داشت که در طول دوره خشک سالی بزرگتر نشد. درعوض، نسبت پرنده‌های دارای منقار بزرگ در جمعیت در طی نسل‌ها افزایش یافت. بنابراین جمعیت‌ها فرگشت می یابند نه افراد تشکیل دهنده آنها.

ما می‌توانیم با تاکید بر روی تغییرات فرگشتی در جمعیت ها، فرگشت را در کوچک ترین مقیاس آن، یعنی فرگشت خرد (micro evolution) تعریف کنیم که عبارت است از تغییر فراوانی الل ها در یک جمعیت در طی نسل ها. انتخاب طبیعی تنها عامل انجام فرگشت خرد نیست. در واقع، سه مکانیسم اصلی وجود دارند که می توانند سبب تغییر فراوانی الل ها شوند:

انتخاب طبیعی، رانش ژنتیکی (رویدادهای تصادفی که فراوانی الل‌ها را تغییر می‌دهند)، و شارش ژن (جابجایی الل‌ها بین جمعیت‌ها). هر یک از این سه مکانیسم، اثرات مشخصی بر روی ترکیب ژنتیکی جمعیت ها می گذارند اما تنها انتخاب طبیعی می‌تواند سبب بهبود سازگاری بین جانداران و محیط‌شان گردد. بنابراین عامل مذکور علت ایجاد نوعی تغییر می‌شود که ما به آن فرگشت سازشی می‌گوییم.