אבולוציה

אבולוציה (באנגלית: Evolution) הוא תהליך של שינוי ושמירה על תכונות תורשתיות של אוכלוסיות ביולוגיות על פני מספר דורות עוקבים. תהליך האבולוציה מספק מגוון בכל הרמות של הארגון הביולוגי, כולל הרמות של מינים, פרטים בודדים ומולקולות.

כל היצורים החיים על כדור הארץ חולקים אב קדמון יחיד היודע בשם "האב הקדמון האוניברסלי" (The last universal ancestor) שחי לפני כ-3.8-3.5 מיליארדי שנים (אם כי יש טענות כי החיים החלו כבר לפני 4.1 מיליארדי שנים).

באמצע המאה ה-19 צ'ארלס דארווין ניסח את התאוריה המדעית של אבולוציה ביולוגית באמצעות ברירה טבעית ופרסם את ספרו הנודע "מוצא המינים" (1959). אבולוציה על ידי ברירה טבעית נשענת על התצפית כי לא כל הצאצאים שורדים ומתרבים בדור הבא, יחד עם שלוש עובדות נוספות על אוכלוסיות של מיני יצורים חיים:

1. פרטים שונים באותו מין הם בעלי תכונות שונות זו מזו ביחס למורפולוגיה, פסיכולוגיה והתנהגות (שוני פנוטיפי).
2. תכונות שונות מעניקות סיכויים שונים לשרידה, התרבות, ולפעמים הגנה והדרכה של הצאצאים עד לבגרות מינית (שוני בהתאמה)
3. ניתן להעביר תכונות מדור לדור (תורשתיות של תכונות). כך בדורות הבאים נציגים באוכלוסיה מוחלפים על ידי צאצאים של הורים שהצליחו להיות מותאמים יותר לסביבה הביו-פיזית שבה מתרחשת הברירה הטבעית.

באופן זה, בפרטים של הדורות הבאים, ניתן למצוא תכונות של התאמה לסביבה בצורה נפוצה יותר, ולפרטים אלה יש יכולות טובה יותר לשרוד ולהתרבות בסביבה הטבעית שבה מתקיימת הברירה הטבעית. תהליך הברירה הטבעית מעודד ומשמר תכונות שנראה שיש להן תועלת של התאמה לתפקידים הפונקציונליים שהן מבצעות.

התהליכים שדרכם מתרחשים השינויים, מדור אחד לשני, נקראים תהליכים אבולוציוניים או מנגנונים אבולוציוניים. ארבעת המנגנונים המוכרים ביותר הם ברירה טבעית (Natural selection) הכוללת גם ברירה מינית (כיצד יצורים בוחרים בני זוג אחרים), נדידה גנטית (Genetic drift), מוטציה והגירה גנטית (Gene migration). ברירה טבעית ונדידה גנטית גורמות למיון של השונות, מוטציות והגירה גנטית יוצרות שוני.

בתחילת המאה ה-20, נוצרה הסינתזה האבולוציונית המודרנית, ששילבה בין גנטיקה קלאסית יחד תאוריית האבולוציה של ברירה טבעית שפיתח דרווין, דבר זה הושג במסגרת תת התחום של גנטיקה של אוכלוסיות. החשיבות של ברירה טבעית כגורם של האבולוציה התקבל גם לענפים אחרים של הביולוגיה. זאת ועוד רעיונות אחרים על האבולוציה כמו Orthogenesis, Evolutionism ואמונות נוספות אודות "קידמה" שמושרשת בתוך תהליך ארוך טווח כחלק מהאבולוציה, נחשבות למיושנות. מדענים ממשיכים לחקור את ההיבטים השונים של ביולוגיה אבולוציונית על ידי ניסוח ובחינה של היפותזות, בנייה של מודלים מתמטיים של ביולוגיה תאורטית ותאוריות ביולוגיות, באמצעות נתונים מתצפיות, וביצוע ניסויים הן בשדה והן במעבדה.

במונחים של יישום מעשי, ההבנה של האבולוציה הייתה הבסיס לפיתוח של מספר רב של שדות מדעיים ותעשייתיים, כולל חקלאות, רפואה לבני אדם ולבעלי חיים, ולביולוגיה בכלל. הגילויים בביולוגיה אבולוציונית יצרו השפעה משמעותית לא רק בענפים המסורתיים של הביולוגית אלא גם בענפים אקדמיים אחרים כולל אנתרופולוגיה ביולוגית, פסיכולוגיה אבולוציונית, כלכלה אבולוציונית, חקר השפה בכלים אבולוציוניים ועוד. חישוביות אבולוציונית (Evolutionary computation), תת-תחום של בינה מלאכותית, כרוכה ביישום של עקרונות האבולוציה למדעי המחשב.

אבולוציה היא מנגנון ביולוגי חשוב מאוד, אבל היא אינה המנגנון היחידי שיוצר סדר. ארגון עצמי הוא תהליך נוסף שנובע ככל הנראה מביטוי של החוק השני של התרמודינמיקה בביולוגיה. בעוד הברירה הטבעית היא תהליך של הרס, שקובעת מי לא ישרוד, יש צורך במנגנון קדום עוד יותר, של ארגון עצמי, כדי ליצור סדר מתוך כאוס.

אבולוציה אינה מגובלת בהכרח רק לתהליכים ביולוגיים. ככל הנראה גם תהליכים כמו שינוי טכנולוגי ושינוי תרבותי עוברים תהליכים אבולוציוניים או דומים לאבולוציה. במקרה זה יחידות המידע שנשמרות אינן חלק מדנ"א או מולקולה ביולוגית אחרת (כמו RNA) אלא מידע טכנולוגי (לדוגמה שרטוטים) או רעיון מופשט כלשהו (ממים) שיכולים להתפשט מאדם לאדם (ובמקרים כלליים יותר מחיה חברתית אחת לחיה חברתית אחרת - לדוגמה לימוד של דיג סלמון על ידי דובים, או לימוד של שטיפת פירות על ידי קופים). חלק מהטכנולוגיות או הרעיונות שאפשרו את הטכנולוגיות שורד, ואחרים אינם שורדים. חלק מהתרבויות, הרעיונות והמוסדות החברתיים שבהם שורדים במהלך הזמן וחלקם נכחדים. דבר זה מקביל להכחדה ביולוגית, אם כי ייתכנו גם הבדלים בין הדברים - לדוגמה בביולוגיה יש בעיקר רבייה בתוך המין (לפחות ביצורים רב-תאיים) ואילו בטכנולוגיה ובתרבות, רעיונות עוברים בקלות רבה יותר בתוך חברה אבל יכולים לעבור גם בין חברות שונות. תהליכים אלה יכולים להתקיים בפני עצמם או להיות חלק מתהליך מורכב שמשלב שינוי גנטי, שינוי טכנולוגי ושינוי תרבותי - כך ששינוי טכנולוגי (לדוגמה המצאת החוט והמחט שמאפשרים לבני אדם להתקיים בסביבה קרה) יכול להוביל לשינוי גנטי (כמו עור בהיר יותר שנותן יתרון ביצור ויטמין די מהשמש) ולהפך.

ראו גם

• הגן האנוכי
• אבולוציה חברתית ותרבותית
• כלכלה אבולוציונית
• פסיכולוגיה אבולוציונית
• רובים חיידקים ופלדה
• ארגון עצמי
• תהליך ארוך טווח
• ציר זמן של המהפכה המדעית
• יום דרווין

קישורים חיצוניים

• אבולוציה בוויקיפדיה האנגלית
• ארז גרטי, התשובות המדעיות לכל הטיעונים שמפקפקים באבולוציה, הארץ, 19.02.2017