رد پای انتخاب طبیعی

به گزارش سیناپرس به نقل از جام جم آنلاین، یکی از نخستین راه‌ها برای یافتن‌ اثر انتخاب طبیعی، مقایسه توالی ژنی خاص میان گونه‌های خویشاوندی است که زمان قابل ملاحظه‌ای از واگرایی آنها گذشته تا اقسام انتخاب طبیعی را مشاهده کرد. سناریویی ساده را در نظر بگیرید: جهشی در ژن «الف »در جمعیتی از یک گونه زیستی رخ می‌دهد. جهش نخست در فرد رخ می‌دهد و به واسطه انتقال وراثتی به فرزندانش، شمار نسخه‌های این جهش در این جمعیت در طول زمان افزایش می‌یابد. در نهایت اگر بخت با این جهش یار باشد، زمانی فرا می‌رسد که تمامی افراد در جمعیت این جهش را حمل می‌کنند و تثبیت می‌شود. آسان‌ترین راه در بررسی ژن «الف» بین دوگونه زیستی این پیش فرض است که تمام افراد جمعیت دارای یک نسخه از این ژن در هر یک از این گونه‌ها هستند. چنین فرضی آشکارا در تمام گونه‌ها صدق نمی‌کند و در بسیاری از جمعیت‌ها، نسخه‌های متنوعی از یک ژن در جمعیت موجودند. البته راه‌های مختلفی برای در نظر گرفتن این مسأله در تحلیل‌های توالی‌های ژنی میان گونه‌های مختلف ابداع شده که به علت ذات فنی این روش‌ها در اینجا به آن نمی‌پردازیم.

برگردیم به اندازه‌گیری انتخاب طبیعی: جهش‌هایی که در ژن «الف» در طول زمان در یک‌گونه تثبیت شده‌اند را می‌توان از منظری به دو دسته تقسیم کرد:

۱) جهش‌های ساکت، یعنی جهش‌هایی که تغییری در توالی پروتئینی که از روی ژن ساخته می‌شوند، ایجاد نمی‌کنند.

۲) جهش‌های جایگزینی، یعنی جهش‌هایی که منجر به تغییر در توالی محصول پروتئینی ژن «الف» می‌شود.

نرخ تثبیت جهش‌های نوع (۱) باید در طول زمان ثابت باشد؛ زیرا این تغییرات بر محصول پروتئینی (به بیان فنی‌تر فنوتیپ جاندار) اثر ندارد. اگر ژن «الف» تحت اثر انتخاب طبیعی مثبت باشد، به این معنا که انتخاب طبیعی جهش‌های جایگزینی که در طول زمان در جمعیت پدید آمدند را برگزیده و تثبیت کرده باشد، آن گاه تعداد نسبت جهش‌های جایگزینی تثبیت‌شده در ژن به تعداد جهش‌های ساکت تثبیت شده بیش از یک خواهد بود. اما اگر ژن «الف» نقش حیاتی در سلول بازی کند (مثلاً حفظ ساختار کروموزوم‌ها در سلول) احتمالاً انتخاب طبیعی منفی دگرگونی این ژن در طول زمان را شکل داده، آن گاه تعداد نسبت جهش‌های جایگزینی تثبیت‌شده در ژن به تعداد جهش‌های ساکت تثبیت شده کمتر از یک خواهد بود.

امروزه زیست‌شناسان با مطالعه توالی ژن‌های مشابه در گونه‌های مختلف، روند گونه‌زایی و انتخاب طبیعی را در جمعیت‌های موجودات زنده مطالعه می‌کنند.