من أين تأتي الإيثار؟ اكتشاف جينات Greenbeard قد يحمل الجواب

من أين تأتي الإيثار؟ اكتشاف جينات Greenbeard قد يحمل الجواب
والتر ماريو شتاين / شترستوك

الطبيعة مليئة بالحيوانات التي تساعد بعضها البعض. مثال كلاسيكي هو الميركات تعاون. عندما تبحث المجموعة عن الطعام ، سيتوجه فرد إلى نقطة مراقبة ويراقب الحيوانات المفترسة. يتخلى هذا الفرد غير الأناني عن وقت تغذية قيم لصالح الآخرين ، مثال على ما يسميه علماء الأحياء الإيثار.

ولكن لماذا يجب أن تكون الحيوانات لطيفة مع بعضها البعض؟ بعد كل شيء ، كانت نظرية تشارلز داروين للتطور عن طريق الانتقاء الطبيعي تدور حول "البقاء للأصلح"، مع الكائنات التي هي الأكثر قدرة على البقاء على قيد الحياة والتكاثر تاركا أكبر ذرية في الجيل القادم.

شهدت السنوات القليلة الماضية ظهور بحث في تفسير واحد محتمل للإيثار ، وهو نوع خاص من الجينات تم اقتراحه أصلاً كتجربة فكرية افتراضية في كتاب ريتشارد دوكينز 1976 ، والجين الأناني. يساعد اكتشاف أمثلة حقيقية لما يسمى بـ "جينات اللحية الخضراء" في الميكروبات على تغيير طريقة تفكيرنا في أصول الإيثار.

رأى داروين نفسه مشكلة فكرة البقاء للأصلح ، وهو يسلط الضوء على وجود النمل العامل والنحل الذين لا يتكاثرون ، ولكن بدلاً من ذلك يساعدون في نسل الملكة باعتبارها "صعوبة خاصة"لنظريته.

ظلت مشكلة شرح سبب تصرف الحيوانات بطريقة غير إنسانية ، والتضحية بتكاثرها لمساعدة الآخرين ، مشكلة بارزة بعد وفاة داروين بفترة طويلة. جاء الحل من "رؤية العين الجينية" للتطور ، والتي تجسدت في الجين الأناني. التطور لا يتعلق حقًا ببقاء أصلح الكائن الحي ، بل يتعلق بالبقاء للأصلح الجين ، مع الانتقاء الطبيعي الذي يفضل الجينات التي هي الأكثر قدرة على عمل نسخ من نفسها في الجيل القادم.

من أين تأتي الإيثار؟ اكتشاف جينات Greenbeard قد يحمل الجواب
النمل التعاوني: صعوبة خاصة. IanRedding / شترستوك

الإيثار في النمل والنحل يمكن أن تتطور إذا كان الجين المسبب للإيثار في العامل يساعد نسخة أخرى من ذلك الجين في كائن حي آخر ، مثل الملكة وذريتها. من خلال القيام بذلك ، يضمن الجين تمثيله في الجيل التالي ، على الرغم من فشل الكائن الحي الذي يقيم فيه في التكاثر.


الحصول على أحدث من InnerSelf


نظرية دوكنز الجينية الأنانية حلت صعوبة داروين الخاصة ، لكنها أثارت مشكلة أخرى. كيف يمكن للجينة أن تتعرف على ما إذا كان هناك شخص آخر يحمل نسخة منه؟ معظم الوقت لا يحتاج الجين في الواقع إلى التعرف على نفسه ، بل يحتاج فقط إلى المساعدة الأقرباء.

يشارك الأخوة والأخوات حوالي 50٪ من جيناتهم ، نصفهم من كل والد. لذا ، إذا كان من شأن جين الإيثار أن يتسبب في مساعدة الفرد لإخوته ، فإنه "يعرف" أن هناك فرصة بنسبة 50٪ وهي تساعد في نسخة من نفسه. هذا هو بالضبط كيف الإيثار تطورت في العديد من الأنواع. ولكن هناك طريقة أخرى.

لتسليط الضوء على الكيفية التي يمكن أن يتطور بها جين للإيثار دون توجيه المساعدة نحو الأقارب ، توصل دوكينز إلى كتابه "اللحية الخضراء" تجربة فكرية. لقد تخيل الجين بثلاثة تأثيرات. أولاً ، يجب أن تسبب إشارة مرئية (مثل اللحية الخضراء). ثانياً ، كانت بحاجة إلى إعطاء القدرة على التعرف على الإشارة في الآخرين. أخيرًا ، كان من الضروري أن يكون قادرًا على توجيه السلوك الإيثاري بشكل تفضيلي تجاه أولئك الذين يعرضون الإشارة.

معظم الناس ، بما في ذلك دوكينز ، كانوا ينظرون إلى اللحية الخضراء على أنها مجرد خيال ، وليس مجرد وصف لأي جينات حقيقية موجودة في الطبيعة. الأسباب الرئيسية لذلك تتمثل في احتمال عدم قدرة جين واحد على امتلاك الخصائص الثلاثة.

على الرغم من خيالي على ما يبدو ، كان هناك انفجار من اكتشافات اللحية الخضراء الحقيقية في السنوات الأخيرة. في الثدييات مثلنا ، يتحكم الدماغ (في الغالب) في السلوك ، لذلك من الصعب أن نتخيل جينًا يجعلنا نغيري أيضًا نتحكم في إشارة ملحوظة مثل اللحية الخضراء. لكن الأمور مختلفة في الميكروبات.

من أين تأتي الإيثار؟ اكتشاف جينات Greenbeard قد يحمل الجوابالديسيستيليوم ديسكوديوم برونو في كولومبوس / ويكيبيديا

لقد شهد العقد الماضي على وجه الخصوص أن دراسة التطور الاجتماعي تقوم برحلة إلى أسفل المجهر ، لتسليط الضوء على السلوك الاجتماعي الرائع للبكتيريا والفطريات والطحالب والكائنات الحية وحيدة الخلية. ومن الأمثلة الصارخة الأميبا الاجتماعية الديسيستيليوم ديسكوديومكائن حي وحيد الخلية يستجيب لنقص الغذاء من خلال تكوين مجموعة تضم آلاف الأميبا الأخرى. في هذه المرحلة ، ستضحي بعض الكائنات الحية بشكل إيثاري لتشكيل ساق قوي ، مما يساعد الآخرين على التشتت وإيجاد مصدر جديد للغذاء.

هنا ، من الأسهل بكثير أن يعمل جين واحد كحزام أخضر ، وهو بالفعل فقط ما يحدث. الجين الموجود على سطح الخلايا قادر على التمسك بنسخ من نفسه على خلايا أخرى ، واستبعاد الخلايا التي لا تتطابق مع المجموعة.

وهذا يمكّن الجين من التأكد من أن تضحيات خلية ما لتكوين الساق ليست هباء ، حيث إن الخلايا التي تساعدها جميعها تمتلك نسخًا من الجين. هناك المزيد من الأمثلة أيضًا ، العديد من اللافقاريات البحرية التي تواجه بعضها البعض أثناء نموها ، والصهر إذا اكتشفت وجود تطابق في جينبيرد بيرد.

جانب مظلم

اكتشاف آخر مثير للاهتمام من الدراسات الحديثة هو أن اللحية الخضراء لها جانب مظلم وليس من الضروري أن تنطوي على الإيثار. إذا كان الجين قادرًا على إدراك ما إذا كان موجودًا في كائن حي آخر ، فمن المنطقي أنه سيكتسب ميزة عن طريق الإضرار بالكائن الحي الذي لا يمتلك الجين. هذا هو بالضبط ما يحدث في بكتيريا التربة الميكوكسوكوس زانثوس، حيث يؤدي عدم التطابق في جين greenbeard إلى حقن الأفراد السم القاتل.

لا تزال دراسة جينات greenbeard في بدايتها ، ونحن لا نعرف حقًا مدى انتشارها وأهميتها في الطبيعة. بشكل عام ، للقرابة مكانة خاصة في قلب تطور الإيثار ، لأنه من خلال مساعدة الأقارب يستطيع الجين التأكد من أنه يساعد في نسخ نفسه. ربما يكون تركيزنا على الحياة الاجتماعية الغامضة للطيور والثدييات هو الدافع وراء هذا الرأي ، حيث تميل الحياة الاجتماعية لهذه المجموعات إلى الدوران حول العائلات. لكن القصة قد تكون مختلفة تمامًا عن الميكروبات واللافقاريات البحرية.المحادثة

عن المؤلف

لورنس بيلشر، دكتوراه مرشح في علم الأحياء التطوري ، جامعة باث . فيليب مادجويك، مرشح الدكتوراه، جامعة باث

يتم إعادة نشر هذه المقالة من المحادثة تحت رخصة المشاع الإبداعي. إقرأ ال المقال الأصلي.

enafarزكية-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

اتبع InnerSelf على

الفيسبوك أيقونةتويتر أيقونةآر إس إس أيقونة

احصل على آخر عبر البريد الإلكتروني

{Emailcloak = إيقاف}