אבולוציה

אבולוציה באמצעות ברירה טבעית היא התאוריה שמסבירה כיצד משתנים גנים באוכלוסייה לאורך זמן. שינויים גנטיים אלו (מוטציות ושחלופים) יכולים להוביל להופעת תכונות חדשות. אם תכונה עוזרת לשרידה ולהתרבות, היא תתפשט בדורות הבאים. הצטברות שינויים כזו יכולה לגרום לשינויים פנימיים במין (מיקרו-אבולוציה) או להיווצרות מינים חדשים (מאקרו-אבולוציה).

דוגמה ידועה היא המוטתיים בפאונה הבריטית: לפני המהפכה התעשייתית נשלטו המינים בהירים כי הם הסוו על קליפות עצים עם חזזיות. בזיהום החזזיות נעלמו והעשים הכהים השתלטו. כשצמצמו זיהום, האיזון התהפך.

המילה "אבולוציה" הגיעה מללטינית והייתה בה תחילה משמעות של פרישת קלף. דרווין לא אהב את המונח כי חשש שהוא מרמז על התקדמות מכוונת, והוא השתמש בו רק מאוחר יותר.

הרעיון שמינים משתנים היה קיים לפני דרווין. דרווין וולאס ניסחו את עיקרי הברירה הטבעית, אך חוקרים אחרים תרמו רעיונות חשובים כמו מיון של ליניאוס ותפיסות של לאמארק על שינוי מדורי. תצפיותיו של דרווין באיי גלאפגוס, במיוחד על פרושיים, חיזקו את רעיון ההסתגלות לסביבה.

הסינתזה של המאה ה-20 איחדה את רעיונות דרווין עם חוקי מנדל בתור מנגנון ההורשה. כך נבנה המסגרת שמסבירה כיצד וריאציות תורשתיות מזינות את הברירה הטבעית.

תורשה היא העברת תכונות מהורה לצאצא. גרגור מנדל גילה חוקים בסיסיים של הורשה בצמחים. לאחר מכן התגלה ה-DNA כמולקולה שנושאת את המידע התורשתי. אזור ב-DNA שקובע תכונה נקרא גן; גרסה שונה של אותו גן היא אלל.

מוטציה היא שינוי ב-DNA. רוב המוטציות אין בהן השפעה, אך חלקן יכולות להיות מועילות או מזיקות. שחלוף (החלפת מקטעים בגנום בזמן הריבוי המיני) יוצר וריאציות חדשות ושומר על גיוון גנטי באוכלוסייה.

הגיוון הגנטי חשוב להישרדות אוכלוסייה בסביבה שמשתנה. שינוי בתדירות אללים מוביל לאבולוציה. סחף גנטי הוא שינוי אקראי בתדירות אללים, חזק במיוחד באוכלוסיות קטנות.

ברירה טבעית פירושה שתכונות שנותנות יתרון בסביבה הופכות לשכיחות יותר. הסתגלות היא שינוי שמגדיל את הסיכוי לשרוד ולהתרבות. דוגמה: מקורות שונים אצל פרושיים שהותאמו למזון שקיים בכל אי.

אבולוציה מתבדרת קורה כשאוכלוסייה מתפצלת ומפתחת תכונות שונות. אבולוציה מתכנסת מתרחשת כשמינים לא קרובים גנטית מפתחים תכונות דומות בגלל חיים בסביבות דומות, למשל התעופה שהתפתחה בעופות, בעטלפים ובפטרוזאורים בצורה שונה.

קו-אבולוציה הוא שינוי משותף של שני מינים שמשפיעים זה על זה. תכונות מורכבות, כמו העין או מנגנון לכידת חרקים בצמחים טורפים, יכולות להתפתח בסדרה של שלבים קטנים, או ממיזוג של מבנים ותכונות קיימים.

מקרו-אבולוציה עוסקת בתהליכים הגדולים כמו היווצרות ענפים ומינים חדשים. ספציאציה היא התמיינות למינים נפרדים. היכחדות היא היעלמות של מין, ולעיתים אירועים המוניים פותחים גומחות אקולוגיות למיני ההמשך.

מחקרים מורפולוגיים ומולקולריים משווים מאובנים ורצפי גנים כדי לבנות עצים אבולוציוניים. מאובנים חיים הם מינים שנשארו כמעט ללא שינוי מיליוני שנים.

תורת האבולוציה השפיעה על מדעים רבים, מחשבה תרבותית וטכנולוגיה. יחד עם זאת, נעשה בה שימוש שגוי בעבר, למשל באאוגניקה ובתאוריות גזע קיצוניות. תאוריה זו גם עוררה ויכוחים דתיים, אך כיום יש קונצנזוס מדעי רחב לתמוך בעקרונותיה.

באוניברסיטאות האבולוציה היא בסיס למדעי החיים. בבתי ספר התוכן משתנה; יש מחלוקות על היקף והוראת הנושא בתכניות הלימוד.

אבולוציה היא שינוי של יצורים לאורך זמן. ברירה טבעית (כאשר הסביבה "בוחרת" מי ישרוד) גורמת לתכונות מועילות להתקיים יותר.

באנגליה עשים לבנים וכהים חיו על עצים. כשהעצים היו בהירים, העשים הבהירים הסתתרו. בזיהום העשים הכהים ניצחו. כשהזיהום ירד, המצב השתנה שוב.

גן (חלק ב-DNA - מולקולת מידע בתא) קובע תכונה. אלל (גרסה של גן) נותן גרסה שונה של אותה תכונה. מוטציה (שינוי ב-DNA) יכולה לשנות אללים. שחלוף (החלפת קטעים בין גנים בזמן הרבייה) גם יוצר ריבוי וריאציות.

אם שינויים עוזרים ליצור הסוואה, חום גוף או יכולת למצוא אוכל, הם נשמרים בדורות הבאים. כך נוצרת הסתגלות.

לפעמים אוכלוסייה מתפצלת ויוצרת מינים חדשים. לפעמים מינים שונים מפתחים תכונות דומות, רק כי הם חיים בסביבה דומה. זה נקרא אבולוציה מתכנסת.

היכחדות היא מתי מין נעלם לגמרי. מאובנים הם שאריות של יצורים עתיקים שנשמרו בקרקע. מדענים משווים מאובנים ורצפי DNA כדי להבין מי קרוב למי.

צ'ארלס דרווין ואלפרד ראסל וולאס הציעו את רעיון הברירה הטבעית. גרגור מנדל חקר איך תכונות עוברות בירושה. מאוחר יותר גילו את ה-DNA וכך הבינו את מנגנון הירושה.

לעתים אנשים השתמשו ברעיונות מדעיים כדי להצדיק מעשים רעים. זה היה טעות. מדע הוא כלי שמסביר איך טבע עובד, ולא תירוץ לפגוע באחרים.

באוניברסיטאות לומדים אבולוציה כחלק מביולוגיה. בבתי ספר יש הבדלים במה שמלמדים ובאיך שמלמדים.