وراثت همراه با تغییر

---

ما فرگشت را به عنوانِ «وراثت همراه با تغییر» از یک نیای مشترک تعریف کردیم، ولی دقیقاً چه چیزی تغییر می‌کند؟ فرگشت زمانی رخ می‌دهد که در اطلاعاتِ وراثت‌پذیری که از نسلی به نسل بعد منتقل می‌شود تغییری ایجاد شود. معمولاً فرگشت زیستی را به صورت تغییر در فراوانیِ ژن در یک جمعیت در گذر زمان در نظر می‌گیریم -مثلاً اگر پرندگانی که ژن‌های منقارِ پهن دارند طی چند نسل از کمیاب به رایج تبدیل شوند. اما فرگشت زیستی همچنین شامل تغییر در بخش‌هایی از DNA که ژنی را کُد نمی‌کنند¹، و حتی تغییر در اطلاعات وراثت‌پذیری که اصلاً در DNA رمزگذاری نشده‌اند، نیز می‌شود. در همهٔ این موارد، تغییرات وراثت‌پذیر هستند و می‌توانند به نسل بعد منتقل شوند -چیزی که در واقع در فرگشت مهم است: تغییر در طولانی مدت. در اینجا روی تغییرات در ژن‌ها و دیگر عناصر ژنتیکی (مثلاً در DNA غیرکدکننده) و ارتباط آنها با فرگشت تمرکز می‌کنیم.

این دو مثال از تغییر در جمعیت‌هایی از سوسک‌ها را با هم مقایسه کنید. کدام‌یک نمونه‌ای از فرگشت است؟

۱) سوسک‌هایی با رژیم غذایی

فرض کنید جمعیت سال‌های متمادی خشکسالی را تجربه کرده، و در این مدت گیاهانِ قابل مصرف برای سوسک‌ها کم شده است.

همهٔ این سوسک‌ها شانسی برابر برای بقا و تولیدمثل دارند، اگرچه به دلیلِ محدودیت غذا، سوسک‌های جمعیتِ فعلی کوچک‌تر از سوسک‌های نسل‌های قبل هستند.

۲) سوسک‌هایی با رنگ متفاوت

اکثرِ سوسک‌های این جمعیت (مثلاً ۹۰٪) دارای ژنِ مربوط به رنگ سبز روشن هستند و تعداد کمی (۱۰٪) ژنی دارند که رنگ آنها را قهوه‌ای می‌کند.

چند نسل بعد، شرایط تغییر کرده است: سوسک‌های قهوه‌ای رایج‌تر از قبل شده‌اند و ۷۰٪ از جمعیت را تشکیل می‌دهند.

کدام یک از این مثال‌ها نمونه‌ای از وراثت همراه با تغییر (تغییر در فراوانی ژن با گذشت زمان) است؟

تفاوت اندازه در مثال اول، به دلیلِ تاثیرات محیطی رخ داده (کم بودن منابع غذایی) نه به دلیلِ تغییر در اطلاعات وراثت‌پذیر. از این رو، مثال ۱ فرگشت نیست. چون اندازهٔ کوچکِ بدن در این جمعیت به صورت ژنتیکی تعیین نشده، موقتی است: این نسل از سوسک‌ها که بدن کوچکی دارند می‌توانند فرزندانی داشته باشند که تا اندازهٔ طبیعی رشد می‌کنند، البته اگر منابع غذایی مناسب در دسترس‌شان باشد.

تغییر رنگ در مثال دوم به طور قطع فرگشت است: این دو نسل که از یک جمعیتِ یکسان هستند، از لحاظ ژنتیکی با هم متفاوتند. در اطلاعات وراثت‌پذیر تغییری رخ داده است، و این تغییر به نسل بعد منتقل خواهد شد (شاید همراه با تغییراتی بیشتر).

حالا باید بپرسیم، این اتفاق چگونه رخ می‌دهد؟

منبع ⎋