افتح القائمة الرئيسية

التطور الصغري أو التطور المجهري أو الدقيق أو المكروي هو التغيرات التي تطرأ على تواترات الألائل في التجمع على مر الزمن.[1] وهذا التغير يمكن أن يحدث بفعل أربع عمليات مختلفة: التطفر (حدوث الطفرات)، الاصطفاء (الطبيعي والاصطناعيانسياب الجينات، والانحراف الجيني.

الوراثيات السكانية هو الفرع في علم الأحياء الذي يزود المبنى الرياضياتي لدراسة عملية التطور الصغري. الوراثيات البيئية تتناول دراسة التطور الصغري في البرية. إجمالاً، الأمثلة على التطور التي يمكن ملاحظتها تكون أمثلة على التطور الصغري، مثل السلالات البكتيرية التي لديها مقاومة للمضادات الحيوية.

أصل المصطلحعدل

استخدم مصطلح التطور الميكروي أو الصغري لأول مرة من قبل عالم النبات روبرت غرينليف ليفيت في دورية بوتانيكال غازيت في عام 1909، حيث كتب عن ما أطلق عليه «لغز» نشأة ما له شكل عن ما ليس له شكل.[2]

...إن التطور الصغري يشكل جزءًا لا يتجزأ من مشكلة التطور الكبرى، وهو موجود في أساسها، لذلك فعلينا أن نفهم العملية الأصغر قبل أن نتمكن من أن نفهم جيدا العملية الأشمل...

لكن ليفيت كان يستخدم المصطلح ليصف ما يسمى الآن البيولوجيا النمائية، ولم يكتسب مصطلحي التطور الكبروي والصغري معناهما الحديث قبل استخدام عالم الحشرات الروسي يوري فيليبتشنكو إياهما بلغة عمله الألمانية (Variabilität und Variation). وقد أدخل المصطلح لاحقا إلى العالم الناطق بالإنجليزية بواسطة ثيودوسيس دوبزانسكي في كتابه علم الجينات وأصل الأنواع (1937).[1]

الاختلاف عن التطور الكبرويعدل

يصف كلا من التطور الكبروي والتطور الصغروي عمليات متشابهة في أساسها عبر نطاقات زمنية مختلفة.[3][4] يشير التطور الصغري إلى التغيرات التطورية الصغيرة (وهي ما يوصف بالتغيرات في التواتر الأليلي) داخل نوع أو مجموعة حيوية.[5] بينما يصف التطور الكبروي التطور على نطاق البرك الجينية المنعزلة.[3] كما تركز دراسات التطور الكبروي على التغير الذي يحدث على مستوى، أو أعلى من مستوى، النوع.

الطفراتعدل

الطفرات هي تغيرات تحدث في سلسلة الدنا لجينوم الخلية، وتحدث عن طريق الإشعاع، الفيروسات، الجينات القافزة، والكيميائيات المطفرة، وكذلك الأخطاء التي تحدث أثناء الانقسام الاختزالي أو تضاعف الدنا.[6][7][8] عادة ما تحدث الأخطاء بالتحديد في عملية تضاعف الدنيا، أي في بلمرة الظفيرة الثانية. قد تحدث هذه الأخطاء أيضا بفعل الكائن الحي نفسه، عن طريق العمليات الخلوية كالتطفر المفرط. يمكن للطفرات أن تؤثر على النمط الظاهري للكائن الحي، خصوصا إذا حدثت في تسلسل الشفرة الجينية البروتينية للجين. تكون معدلات الأخطاء في العادة منخفضة جدا –خطأ واحد في كل 10 – 100 ملايين من القواعد– نظرا لقدرة بوليمراز الدنا على التصحيح.[9][10] ومن دون القدرة على التصحيح، ستكون معدلات الأخطاء أكبر ألف مرة؛ فالكثير من الفيروسات تعتمد على بوليمراز الدنا والرنا التي تفتقر إلى القدرة على التصحيح، وبذلك تكون معدلات الطفرات لديها أعلى. يطلق على العمليات التي تزيد من معدل التغير في الدنا «المطفِّر». والكيميائيات المطفرة تعزز الأخطاء في تضاعف الدنا، وذلك في العادة بالتدخل في بنية الازدواج القاعدي، بينما يتسبب الإشعاع فوق البنفسجي في الطفرات بإحداث ضرر في بنية الدنا.[11] يحدث الضرر الكيميائي للدنا بشكل طبيعي أيضا، وتستخدم الخلايا آليات إصلاح الدنا لإصلاح انعدامات التطابق والكسور في الدنا –ورغم ذلك، فأحيانا يفشل الإصلاح في إعادة الدنا إلى تسلسله الأصلي.

في حالة الكائنات الحية التي تستخدم التعابر الكروموسومي لتبادل الدنا وإعادة تجميع الجينات، فإن الأخطاء المتراصة أثناء الانقسام الاختزالي قد تتسبب في حدوث طفرات.[12] تكون الأخطاء الحادثة في التعابر بالأخص محتملة الحدوث حينما تتسبب تسلسلات متماثلة في أن تتبنى الكروموسومات تراصا خاطئا، جاعلة بذلك بعض المناطق في الجينوم أكثر عرضة للتطفر. تتسبب هذه الطفرات في إحداث تغيرات بنيوية كبيرة في تسلسل الدنا –تضاعفات، انعكاسات، أو حذف لمناطق بأكملها، أو تبادل فجائي لأجزاء بأكملها بين كروموسومات مختلفة (الانتقال الكروموسومي).

مراجععدل

  1. أ ب Microevolution: What is microevolution? نسخة محفوظة 07 نوفمبر 2017 على موقع واي باك مشين.
  2. ^ Leavitt, Robert Botanical Gazette 1909 vol.47 no.1 January A Vegetative Mutant, and the Principle of Homoeosis in Plants https://www.jstor.org/pss/2466778
  3. أ ب Matzke, Nicholas J. and Paul R. Gross. 2006. Analyzing Critical Analysis: The Fallback Antievolutionist Strategy. In إيوغيني سكوت and Glenn Branch, Not in Our Classrooms: Why Intelligent Design is Wrong for Our Schools, Beacon Press, Boston (ردمك 0807032786)[حدد الصفحة]
  4. ^ Futuyma، Douglas (1998). Evolutionary Biology. Sinauer Associates. 
  5. ^ Reznick DN، Ricklefs RE (February 2009). "Darwin's bridge between microevolution and macroevolution". Nature. 457 (7231): 837–42. Bibcode:2009Natur.457..837R. PMID 19212402. doi:10.1038/nature07894. 
  6. ^ Bertram J (2000). "The molecular biology of cancer". Mol. Aspects Med. 21 (6): 167–223. PMID 11173079. doi:10.1016/S0098-2997(00)00007-8. 
  7. ^ Aminetzach YT, Macpherson JM, Petrov DA؛ MacPherson؛ Petrov (2005). "Pesticide resistance via transposition-mediated adaptive gene truncation in Drosophila". Science. 309 (5735): 764–7. Bibcode:2005Sci...309..764A. PMID 16051794. doi:10.1126/science.1112699. 
  8. ^ Burrus V, Waldor M؛ Waldor (2004). "Shaping bacterial genomes with integrative and conjugative elements". Res. Microbiol. 155 (5): 376–86. PMID 15207870. doi:10.1016/j.resmic.2004.01.012. 
  9. ^ Griffiths، Anthony J. F.؛ Miller، Jeffrey H.؛ Suzuki، David T.؛ Lewontin، Richard C.؛ Gelbart، William M.، المحررون (2000). "Spontaneous mutations". An Introduction to Genetic Analysis (الطبعة 7th). New York: W. H. Freeman. ISBN 978-0-7167-3520-5. 
  10. ^ Freisinger، E؛ Grollman، AP؛ Miller، H؛ Kisker، C (2004). "Lesion (in)tolerance reveals insights into DNA replication fidelity.". The EMBO Journal. 23 (7): 1494–505. PMC 391067 . PMID 15057282. doi:10.1038/sj.emboj.7600158. 
  11. ^ Griffiths، Anthony J. F.؛ Miller، Jeffrey H.؛ Suzuki، David T.؛ Lewontin، Richard C.؛ Gelbart، William M.، المحررون (2000). "Induced mutations". An Introduction to Genetic Analysis (الطبعة 7th). New York: W. H. Freeman. ISBN 978-0-7167-3520-5. 
  12. ^ Griffiths، Anthony J. F.؛ Miller، Jeffrey H.؛ Suzuki، David T.؛ Lewontin، Richard C.؛ Gelbart، William M.، المحررون (2000). "Chromosome Mutation I: Changes in Chromosome Structure: Introduction". An Introduction to Genetic Analysis (الطبعة 7th). New York: W. H. Freeman. ISBN 978-0-7167-3520-5.