bookinfinder

انظروا،إنّه صديقنا غريغر مينديل
الناسك الخارقالذي اكتشف
مبادىء علم الوراثة الأساسية. آمل أنّكم تتذكرون كل هذا. يساهم كلا الوالدين
نسخة من كل جين لديهماويدعى أليل إلى ذريتهما. وبعض تلك الألائل سائدة
أو تظهر دائمًا،بينما الأخرى ساكنة وتظهر فقطعندما لا يجتمع مع جين سائد. وإليكم صديقنا القديم تشاكي دي
إنّه يسمح لي بمناداته بذلك. كل المعلومات التي اكتشفها مينديل
كانت ستكون مثيرة للاهتمام بالنسبة إليهلأنّ داروين قضى طوال حياته
يدافع عن أفكارهعن الاختيار الطبيعيكالقوة الأساسية للنشوء. لكن لم يكن يعرف داروين
كيف تورث الصفات إلى الذرية،رغم أنّ هذين الرجلين
كانا يعيشان ويعملان في الوقت ذاته. ومات مينديل وداروين
من دون أن يعرفاكيف أفكارهما تكملان بعضهما. لذا، سنعرفهما اليوم إلى بعضهما
وإلى أفكارهمامن خلال علم الوراثيات السكانيةالذي يظهر كيف يؤثر
علم الوراثة والنشوء على بعضهما. ولديّ خبر جيّد!يتضمن ذلك الكثير من الرياضياتعلم الوراثيات السكانية مبدئيًا
ليس فكرة معقدة. إنّه دراسة كيف السكان لجنس
يتغيرون جينيًا مع مرور الوقت،مما يؤدي إلى تطور الأجناس. لذا، دعونا نبدأ بتعريف
مَن هم السكان. إنّهم ببساطة
مجموعة من أفراد جنس يمكنهم خلط الأجناس. ولأنّ لدينا معدات حديثة
لفحص الجينات،وبسبب على عكس داروين
نعرف الكثير عن الوراثة،يمكننا الآن
دراسة التغير الجيني للسكانخلال جيلين فقط. وهذا مثير جدًا وممتعلأنّه إشباع علمي فوري. يمكنني الآن رؤية التطور يحدث
خلال فترة حياتي،لذا، سأشطب هذا من قائمة أمنياتي. جزء من علم الوراثة السكانية
أو بوب جينأعرف أنّ لدينا اختصارات رائعة لكل شيء الآن
تتعلق بدراسة عناصرتسبب التغير
فيما يسمى تواتر الأليل. مدى تواتر أليل معين بين السكان،وتلك التغيرات هي أساسكيف وسبب حدوث التطور. وهناك عدة عناصر تغير تواتر الأليلفي مجموعة ما. ومثل أفلام Fast and Furious
فهناك خمسة منها. وعلى عكس أفلام Fast and Furiousإنّها مهمة جدًا وهي السبب الأساسيلوجود الحياة المعقدة على الأرض. هذا الضغط الاختياري الرئيسي
هو الاختيار الطبيعي بحد ذاته،فكرة داروين الجميل
الذي قضى معظم مسيرته العمليةيدافع عنها ضد الكارهين. ونحن نعرف هذا،
الاختيار الطبيعي يصنع الألائلالتي تصنع الحيوانات الأقوى
والأكثر فحولةوالأقل احتمالًا للموت بين السكان. معظم الضغط الاختياري بيئي
مثل توفر الطعام،أو المفترسين أو الطفيليات.
لكن حسب المستوى السكانيوهو واحد من أهم قوى التطور
هو الاختيار الجنسي،ويعطيه علم الوراثة السكانية
اهتمام خاص،على الأخص، فيما يتعلق بما يسمى
بالتزاوج غير العشوائي. وهو أسلوب حياة
أشجع كل طلابي عليه. لا تتزاوجون بشكل عشوائي. الاختيار الجنسي هو فكرة
أنّ أفراد معينينسيكونون شركاء أكثر جاذبية من الآخرين،
بسبب صفات محددة. وهذا يعني أنّه سيتم اختيارهم
لممارسة المزيد من الجنسوبذلك يكون لديهم ذرية أكثر. يتمحور علم الوراثة السكانية على أشياء
أنّ الاختيار الجنسي يعنيأنّ التزاوج ليس عشوائيًا.
هناك صفات معينة مفضلة،رغم أنّها قد لا تعني
أنّ الحيوانات أكثر ملائمة للبقاء. لذا، الاختيار الجنسي
يغير التركيب الوراثي للسكان،لأنّ ألائل أنجح الشركاءستظهر أكثر في تجميعة الجينات. سيتزاوج الشركاء. وعنصر آخر مهم هنا
وشيء آخر تمنى داروين أنّه قد فهمههو التحول. أحيانًا عندما البويضات والحيوانات المنوية
يتشكلون داخل انقسام انتصافييحدث خطأ
في عملية نسخ الحمض النووي. أخطاء سيئة في الحمض النووي
قد ينتج عنها موت أو تشوه الذرية،لكن ليس كل التحولات ضارة. أحيانًا تلك الأخطاء
قد تخلق ألائل جديدةقد تفيد الفرد
بجعله أبرع في إيجاد الطعام،أو تجنب المفترسين أو إيجاد شريك. هذه الأخطاء الجيّدة
والألائل التي تصنعها،تُنقل إلى الجيل التالي
وإلى السكان. رابعًا، لدينا الانحراف الوراثي،
وهو عندما يتغير تواتر أليلبسبب الصدفة العشوائية. صدفة تكون أكبر
إذا كان عدد السكان أقل،وتحدث بسرعة أكبرإذا أصيب السكان
بإعصار أو ما شابه. لا يجعل الانحراف الوراثي
الأفراد أكثر ملائمة،لكن مختلفين فحسب. أخيرًا، فيما يتعلق لتغير الألائليجب أن نحترم تدفق الجين. وهو عندما أفراد جدد
ذوي جينات مختلفةيجدون طريقهم إلى سكان
وينشرون ألائلهم في كل مكان. الهجرة مثال جيّد على هذا،ومثل الانحراف الوراثي
يمكن رؤية تأثيراته بشكل أفضلفي عدد سكان قليل. مجددًا، عناصرنا،الاختيار الطبيعي،
الألائل لكائنات حية أفضلتصبح متكررة أكثر. الاختيار الجنسي،
ألائل الكائنات الحية الأكثر جاذبيةتصبح أكثر تكررًا. التحول، ظهور ألائل جديدة
بسبب أخطاء في الحمض النووي. الانحراف الوراثي، تغيرات في تواتر الأليل
بسبب الصدف العشوائية. تدفق الجين،
تغيرات في تواتر الأليل بسبب مزجهامع سكان جدد ذوي جينات مختلفة. بما أنّكم تعرفون الآن كل ذلك،
وكي نستطيع أن نفسركيف تلك العمليات تؤثر في السكان،سننساها تمامًا. هذا ما يسمى بمبدىء هاردي وينبيرغ. غودفري هاردي
وويليم وينبيرغ،كانا عالمين عام 1908
وكلاهما منفردان وفي الوقت ذاته،قد ابتكرا
المعادلة ذاتها التي تصف،كيف ضمن الظروف الملائمة
تعمل جينات مينديلعلى مقياس السكان بأكملهم. لكن تلك الظروف الملائمة
تفترض أنّ أيًا من العناصرالتي قد ذكرتها تنفع. معادلة هاردي ووينبيرغ
ترينا التواترالتي تتوقع أن تجد ألائل مختلفةداخل سكان افتراضيين لا يتطورون. وتدعى تلك الحالة الافتراضيةتوازن هاردي وينبيرغ،وحسبها فإنّ تواتر الألائل
في عدد السكان يبقى ثابتمن جيل إلى آخر. وللحرص على تطبيق هذا،
لا يسمح لأشياء غريبةأن تحدث. للعلم، يتطلب توازن هاري وينبيرغ،عدم وجود اختيار طبيعيمما يعني
أنّ لا ألائل مفيدة أكثر من البقية،لذا، لن يتم اختيار الألائل الأفضل
داخل السكان. عدم الاختيار الجنسي،مما يعني أنّ التزاوج بين السكانيجب أن يكون عشوائيًا تمامًا،لن يحصل أي فرد
على فرصة أفضل من الآخر. لا تحولات،لأنّ التحولات تحدد تجمعية الجينات. ويطالب هاردي وينبيرغ
عدد سكان ضخملأنّه كلما قل عدد السكان
فمن المرجحأن تصاب بانحراف جيني. وأخيرًا، لا تدفق جيني،وذلك يعني أنّ لا أحد يمكنه أن يحضر
قريبه المثير من الجزيرة المجاورة،لأنّ ذلك سيؤثر كثيرًاعلى تواتر الألائل،إذا كنتم تفهمون ما أعنيه. لذا، من الواضح، ليس هناك متعة
ويوجد الكثير من القوانين. اكتشف هاردي ووينبيرغ هذا
في الوقت ذاته،لذا، لا يمكن أن يكون معقدًا جدًا،
لأنّها لم تكن لحظة إلهام لآينشتاين،لقد اكتشفا شيئًا بسيط جدًا. السؤال هو،
أيمكننا فعل الأمر ذاتهالآن؟أيمكننا اكتشاف ذلك وحدنا؟ما نبحث عنه
هو العلاقة بين النمط الظاهريوالتواتر الفعلي للجينات في السكان. كيف نكمل من هنا؟واسفاه! شمع الأذنقوام شمع الأذن
هي من صفات مينديل. شمع الأذن الرطب
سنكتبه بحرف دبليو كبير لأنّه سائدوشمع الأذن الجاف ساكن
سأكتبه بحرف دبليو صغير. سنسمي تواتر أليل الرطب السائد
للسكان بحرف بيوسنسمي تواتر الأليل الجاف الساكن
بحرف كيو. وإذا لاحظتم فحرف كيو
يشبه حرف بي لكن بالعكس. بما أنّ هناك أليلين لهذا الجينفي السكان كلهم
بي + كيو= 1. إذا كان تواتر بي 75 بالمئةفالجزء الآخر الذي قد يكون عليه هو كيو
لذا، سيكون ذلك 25 بالمئةوهذا يساوي 1. لذا، تخيلوا أن ننتقلإلى جزيرة هاردي وينبيرغ الافتراضية
وغير الممتعة وفيها 100 شخص. ونأخذ عينة
من أذن كل واحد منهمو9 منهم لديهم شمع أذن جاف. لذا، ذلك يعني 100/9 أو 9 بالمئة أو 0،09.
أنتم تعرفون الرياضيات. لكن هذا ليس كيو. ليس تواتر لحرف دبليو الصغير،بل تواتر المتماثل الجيني الساكن
دبليو دبليو. لذا، هذا النمط الظاهري الظاهر.
وليس النمط الجيني. لا نعرف ذلك بعد.
نعرف تواتر دبليو دبليو. لكن لا بد من وجود الكثير
من ألائل دبليو أخرىموجودة حول أزواج متغايرة اللواقح. لذا، كيف نعرف أين هي،وكم عددها؟ليس لديّ أدنى فكرة.
أنا عالق الآن. لا أعرف. أنا ضائع. عندما أعلق في مواقف كهذه
ما أفعله هو العودةإلى ما أعرفه. وما أعرفه هو أنّ تواتر دبليو الكبيروتواتر دبليو الصغير يساوي واحد. لكن هذا في السكان كلهم،
وفي كل فرد،نريد أن نعرف النمط الجيني
لذا، أليلان مختلفان. ما يحدث
أنّ هذا يحدث مرتين في كل فرد،لذا، ما علينا فعله
هو وضع رمز تربيع له. وعندما نضع رمز التربيع لمعادلة
إذا كنتم تتذكرون الجبر على الإطلاق،تحصلون،بي تربيع + 2 بي كيو
لديّ خط رائع، + بي تربيع= 1وذلك ما فعله يا أصدقائي
هاردي ووينبيرغ،وتلك هي معادلة هاردي وينبيرغ. لذا، بي تربيع
هي احتمالات أن تكون دبليو دبليو. و2بي كيو هو متغايرة اللواقح،والكيو تربيع
هي متماثل الجينات الساكن. والخبر الجيّد!
نحن نعرف دبليو دبليو. نعرف أنّ قيمة المتماثل الجيني الساكن
هي 0،09،لذا، لدينا تلك المعلومة. نعرف قيمة كيو تربيع
إنّها 0،09وكي نعرف قيمة كيو
نحسب الجذر التربيعي لذلك. كان ذلك رمز جذر تربيعي فظيع. وهو 0،03 أو 30 بالمئة
تكرر بنسبة 30 بالمئة لأليل كيوبين السكان. ثم نستخدم أبسط معادلة
في العالملمعرفة قيمة بي. هذا ناقص 1. والقيمة 0،70. باستخدام معادلة هاردي وينبيرغ
يمكننا تخطي تواتر الألائلوالتحدث عن تواترالنمط الجيني. لذا، تواتر دبليو دبليو
المتماثل الجيني السائد هو بي تربيعي. لدينا بي. لذا، علينا تربيع هذا
وذلك يساوي 0،49. أو 49 بالمئة من السكان
ذوي أليل متماثل جيني سائد. ويصبح الرياضيات الآن أسهل
لأنّنا نعرف قيم بي وكيو. لذا، نعرف كم متغايرة لواقح هناك،نضرب 2 في بي الذي قيمته 0،70ضرب 0،30 وهذه قيمة كيو،ويساوي 0،42. وهو حساب قد قمت به مسبقًا. كلّا، كنت أعرف ذلك. إذن، 9 بالمئة من السكان
لديهم أليل نمط جيني ساكن،و49 بالمئة لديهم أليل نمط جيني سائد،و42 بالمئة لديهم أليل متغايرة لواقح
أي لديهم شمع أذن رطب،لكن بوجود
حرف دبليو الصغير هناك أيضًا. وروعة ذلك أنّه يمكننا رؤية
أفكار مينديل تعمل في عدد سكان كبير،وعندما لا تنطبق الأمور
مع هذه المعادلة،نعرف أنّ هناك واحدمن تلك العناصر الخمسة تعمل. على الأرجح، أكثر من واحد. على سبيل المثال، انتقال مجموعة
من راكبي الأمواج المثيرين إلى الجزيرة،وبالصدفة لدى جميعهم شمع أذن جاف. ويبدأون بنشر جيناتهم المثيرة
في جميع أنحاء المكان. ينتهي أمر التزاوج غير العشوائي دائمًاعندما يتعلق الأمر براكبي أمواج مثيرين. لا أعرف عنكملكن هذه الأمور رائعة بالنسبة إليّ،لذا، لا تقسوا عليّ في التعليقات،حيث يمكنكم طرح أسئلة،أو على صفحة فيسبوك أو تويتر. شكرًا لمشاهدة هذه الحلقة
من Crash Course Biology. سنراكم في المرة القادمة.

9kink
Author

Write A Comment