دراسة جديدة تكشف "لأول مرة" كيف يمكن أن يكون داروين مخطئا!

ولأكثر من قرن من الزمان، تمسك العلماء بنظرية تشارلز داروين بأن جميع الطفرات الجينية عشوائية وعرضية، مع انتقال الصفات الأكثر فائدة عبر أجيال التكاثر.

ويقول باحثون من جامعة حيفا في إسرائيل إن الأمر ليس كذلك، ووجدوا أن توليد طفرة الهيموغلوبين البشري (HbS) ليس عشوائيا.

ويتمتع الأشخاص المصابون بهذه الطفرة بمستوى إضافي من الحماية من الملاريا، ووجد الفريق أن أولئك الموجودين في إفريقيا هم أكثر عرضة للإصابة بها من أولئك الموجودين في أوروبا.

ويقول معدو الدراسة إن الطفرة ليست عشوائية، لأنها موجودة بشكل تفضيلي في إفريقيا، حيث هناك حاجة أكبر للحماية، "شيء لا تستطيع الداروينية تفسيره".

إقرأ المزيد

دراسة جديدة تربط مجموعة من الجينات بالعمر الأطول للإنسان

وأوضح البروفيسور آدي ليفنات، المعد الرئيسي للدراسة: "نحن نفترض أن التطور يتأثر بمصدرين للمعلومات: المعلومات الخارجية التي هي الانتقاء الطبيعي، والمعلومات الداخلية التي تتراكم في الجينوم عبر الأجيال وتؤثر على نشأة الطفرات".

ويعتقد أن هذه الدراسة الجديدة، التي تضم خبراء من غانا، هي أول دليل على وجود "طفرات غير عشوائية" في الجينات البشرية.

وتتحدى النتائج الافتراض الأساسي في قلب نظرية التطور لداروين، والتي توضح أن استجابة الطفرة الاتجاهية طويلة المدى للضغوط البيئية ممكنة، وأن الطفرات ليست مجرد ظواهر عشوائية.

وتتحدى النتائج الافتراض الأساسي في قلب نظرية التطور لداروين، والتي توضح أن استجابة الطفرة الاتجاهية طويلة المدى للضغوط البيئية ممكنة، وأن الطفرات ليست مجرد ظواهر عشوائية.

وقال ليفنات: "لأكثر من قرن، كانت النظرية الرائدة للتطور تستند إلى الطفرات العشوائية. وتظهر النتائج أن طفرة HbS لا تتولد عشوائيا ولكنها بدلا من ذلك تنشأ بشكل تفضيلي في الجين وفي السكان حيث تكون ذات أهمية تكيفية".

وأخبرنا داروين أن الحياة نشأت عن طريق التطور، ولكن بالضبط كيف يعمل التطور - على المستوى الأكثر دقة - في الواقع، كان مفتوحا للنقاش.

وساد الافتراض منذ فترة طويلة أنه يستند إلى سلسلة من التغييرات العرضية في الجينوم، والتي من خلال الانتقاء الطبيعي، شهدت أقوى الطفرات على قيد الحياة.

وعلى سبيل المثال، في ظل النظريات التقليدية، من المرجح أن تنتقل الحوادث التي تؤدي إلى أدمغة أكبر، لكن الحوادث التي تسبب الموت المبكر ليست كذلك.

وعلى سبيل المثال، أدت هذه الطفرات العرضية إلى قيام الصقر بتطوير عين حادة، للمساعدة في البحث عن الفريسة، ونظام القلب والأوعية الدموية البشري أو المشي بشكل مستقيم.

وكانت المشكلة الكبرى في هذه النظرية في مجال "التعقيد"، وفقا للبروفيسور ليفنات، ما أثار تساؤلات حول ما إذا كان تراكم التغييرات الصغيرة والعشوائية، يمكن أن يخلق مستوى التعقيد الذي نراه في العالم من حولنا اليوم.

وفي حين أن كل تغيير عشوائي قد يكون مفيدا، في غضون آلاف السنين، فهل يمكن أن ينسج أجزاء معقدة، مثل العقول أو العينين أو حتى الأجنحة؟.

وللتمييز بين الطفرات العشوائية والانتقاء الطبيعي، وإضافة إمكانية الطفرات غير العشوائية، ابتكر الأستاذ ليفنات طريقة جديدة.

وسمح لهم ذلك باكتشاف طفرات de novo، التي تظهر "فجأة" في النسل دون أن تكون موروثة من أي من الوالدين. وسمحت هذه الطريقة بحساب طفرات de novo لنقاط اهتمام معينة داخل الجينوم - وهو شيء لم يكن ممكنا من قبل بمثل هذه التفاصيل الدقيقة.

واختبرت الدراسات السابقة فقط استجابة طفرية فورية للضغوط البيئية، واقتصرت على قياس معدلات الطفرات كمتوسط ​​عبر عدد من المواضع داخل الجينوم.

وكتب فريق البحث: "على عكس التوقعات المقبولة على نطاق واسع، فإن النتائج تدعم النمط غير العشوائي".

ونشأت طفرة HbS في de novo بشكل أسرع بكثير مما كان متوقعا من الطفرات العشوائية، ولكن أيضا بشكل أسرع بكثير في السكان. كما أنها تطورت بشكل أسرع في الجين حيث يكون لها أهمية تكيفية.

وقال ليفنات، متحدثا إلى JPost: "تشير النتائج إلى أن المعلومات المعقدة المتراكمة في الجينوم عبر الأجيال تؤثر على الطفرات، وبالتالي يمكن لمعدلات نشأة الطفرات المحددة أن تستجيب على المدى الطويل لضغوط بيئية محددة".

إقرأ المزيد

اختراق علمي يحدد آلية وراثية جديدة يمكن أن تسبب العقم عند الذكور

وقد تتولد الطفرات بشكل غير عشوائي في التطور بعد كل شيء، ولكن ليس بالطريقة التي تم تصورها سابقا. ويجب أن ندرس المعلومات الداخلية وكيف تؤثر على الطفرات، لأنها تفتح الباب لكون التطور عملية أكبر بكثير مما كان متصورا سابقا.

وقال إن النتائج لديها القدرة على تغيير فهمنا الأساسي للتطور، والأمراض التي تسببها الطفرات - بما في ذلك السرطان.

وهذه هي الدراسة الثانية منذ بداية العام التي تشير إلى إمكانية حدوث طفرات غير عشوائية، نظرت الأولى في حشيش شائع على جانب الطريق، بدلا من البشر.

وفي تلك الدراسة السابقة، اكتشف خبراء من جامعة كاليفورنيا، ديفيس، أن نبات thale cress يمكن أن يحمي الجينات الأكثر أهمية في حمضه النووي من التغييرات.

وقال المعد الرئيسي غراي مونرو لـ "لاتف ساينس": "فكرة الطفرة العشوائية موجودة منذ أكثر من مائة عام في علم الأحياء وهي شيء تسمعه كثيرا كطالب ومن السهل اعتباره أمرا مفروغا منه. وحتى كطبيب جيني ممارس وعالم أحياء تطوري، لم أشكك بجدية في الفكرة أبدا".

ولم يزعم أن اكتشافهما يسيء إلى نظرية التطور، وتشير الدراستان إلى أن العشوائية لا تزال تلعب دورا كبيرا في الطفرات، ومع ذلك، فهي ليست الآلية الوحيدة التي تلعب دورا في التطور.

وقال مونرو: "في ترميز الجينات للبروتينات الضرورية للبقاء والتكاثر، من المرجح أن يكون للطفرات آثار ضارة، ومن المحتمل أن تسبب المرض وحتى الموت".

وتظهر نتائجنا أن الجينات، والجينات الأساسية على وجه الخصوص، تشهد معدل طفرة أقل من المناطق غير الجينية. والنتيجة هي أن النسل لديهم فرصة أقل في وراثة طفرة ضارة.

ونشرت النتائج في مجلة Genome Research.

المصدر: ديلي ميل