الگوریتم تکامل در قضیه قاطر و کمرکولی

ماجرای نازایی دو رگه‌ها و مرز میان گونه‌ها

احتمالا بسیاری از شما، بویژه خوانندگانی که مثل نگارنده روستازاده‌اند، از نزدیک قاطر را دیده‌اند؛ موجودی که به خوبی ترکیبی از صفات والدین خود را به نمایش می‌گذارد: با قد و قامتی بلندتر از پدرش(الاغ) که البته به پای هیبت مادرش(اسب) نمی‌رسد. البته آمیزش اسب نر با الاغ ماده به یابو می‌انجامد که او نیز صفات بینابینی والدینش را به نمایش می‌گذارد. می‌دانید که هر دوی این زادگان، خود از تولیدمثل ناتوانند.

کد خبر: ۱۱۴۹۶۰۱

ماجرای نازایی دو رگه‌ها و مرز میان گونه‌ها

وجود چنین دورگه‌هایی شاید در نگاه اول طبیعی به‌نظر برسد؛ اگر گونه‌های زیستی ذاتاً اقسام مختلف از جانداران باشند، آنگاه انتظار می‌رود که مرزهای سفت و سخت زیستی این گونه‌ها را از هم جدا کند. پیش از داروین نیز طبیعی‌دانان بر این باور بودند که این «جدایی تولیدمثلی» میان گونه به منظور جلوگیری از درهم‌ریختگی نظم حیات و آشفتگی حدود میان اقسام زیستی مختلف (سگ‌ها، گربه‌ها، خرگوش‌ها، ماهی‌ها و...) طراحی شده‌است. از نظر داروین اما چنین توجیهی عجیب می‌نمود؛ زیرا از منظر او صفات موجودات زنده «طراحی» نشده‌اند و می‌باید توضیحی در قالب سازوکارهای تکاملی برای این پدیده‌ها یافت. از سوی دیگر، پدیدآوردن فرزندان دورگه و نازا صفتی بیهوده است. زیرا انرژی و وقت جانور را صرف نوعی از آمیزش می‌کند که برخلاف آمیزش با افراد هم‌گونه به تکثیر ژن‌های والدین نمی‌انجامد؛ از این رو انتخاب طبیعی نمی‌تواند به تثبیت چنین صفت مضری در طی تکامل منجر شده باشد.

در خصوص قاطر و یابو، مشکل اساسی این است که تعداد کروموزوم‌ها (واحدهای مجزای فیزیکی که حامل تمام ماده ژنتیکی موجود هستند) در والدین آنها تفاوت دارد: اسب ۶۴کروموزوم و الاغ ۶۲ کروموزوم دارد و به دلیل همین ناهمسانی تعداد کروموزوم‌ها، آمیزش این دوگونه، دورگه‌هایی با ۶۳کروموزوم پدید می‌آورد که عدد فرد به ناتوانی این دورگه‌ها در زادآوری می‌انجامد. این ناهمسانی تعداد کروموزوم علت پدید آمدن دورگه‌های نازا در تمام گونه‌ها نیست. در بسیاری با وجود یکسانی تعداد کروموزوم‌های والدین، ژن‌هایی که از والدین به ارث می‌رسند در کنار یکدیگر مشکل ایجاد کرده و سرنوشت دورگه را به پیامدی شوم مبتلا می‌کند.

یکی از راه‌ها برای توضیح وجود این بن‌بست‌های تولیدمثلی این است که اگر گونه‌های مختلف، جدا از یکدیگر تکامل یافته باشند، آن‌گاه به‌صورت طبیعی هرگز دورگه‌ای پدید نمی‌آید و در نتیجه امکان اثر انتخاب طبیعی بر دورگه‌زایی وجود نخواهد داشت. اگر این توضیح صحیح باشد، آنگاه در صورت هم‌پوشانی زیستگاه گونه‌ها، انتخاب طبیعی باید جلوی آمیزش میان گونه‌ای را بگیرد. این پیش‌بینی در طبیعت به واقعیت می‌پیوندد: به عنوان نمونه، دو گونه پرنده کمرکولی که در آسیای صغیر تا آسیای مرکزی پراکنده‌هستند در ایران با هم همپوشانی دارند. تنها در ایران نوارهای رنگی روی صورت اعضای این دوگونه با هم متفاوت است تا خودی را از غیرخودی تشخیص داده و بیهوده انرژی خود را صرف آمیزش با اعضای گونه دیگر نکنند. در نواحی که این دو گونه با هم همپوشانی ندارند و در نتیجه الگوریتم انتخاب طبیعی نیز از امکان ایجاد دورگه‌های نازا بی‌اطلاع است، این تفاوت در رنگ و لعاب صورت دو گونه کمرکولی دیده نمی‌شود.