לראשונה: הוכחה אמפירית לתופעת הברירה הטבעית

מאז התפרסם חיבורו המפורסם של צ'ארלס דארווין, "מוצא המינים", מנסים חוקרים בעולם למצוא הוכחות מדעיות להסברת מגוון המינים בכדור-הארץ. כעת, מצאה קבוצת חוקרים הוכחות חד-משמעיות לנכונות התופעה של ברירה טבעית

כבר יותר מ-150 שנה שחוקרים שונים מחפשים אחר הוכחות אמפיריות, מדעיות ובדוקות, לכך שמנגנון הברירה הטבעית הביא להופעתם של המינים השונים בכדור-הארץ. מחקר שפורסם השבוע מספק את העדות הברורה לכך שהברירה הטבעית, המגננון האבולוציוני המועדף לפי התיאוריה של דארווין, היא זו המניעה את היווצרות המינים במגוון רחב של צמחים ובעלי חיים.

 

דארווין כתב את חיבורו המהפכני ופורץ הדרך, "מוצא המינים", כדי להסביר כיצד המגוון יוצא הדופן של כל קשת המינים הביולוגיים בכדור-הארץ נובע מתהליך אחד - הברירה הטבעית. מאז נעשו מחקרים אינספור שקשרו את מקורם של 30 עד 100 מיליון המינים השונים ליישוב הארץ אך התשובה היתה חמקנית ולא חד-משמעית.

 

בעשרים השנים האחרונות מחקר של מינים ספציפיים המחיש כי הברירה הטבעית יכולה לגרום לתת אוכלוסיות לאמץ יכולות חדשות להפריה הדדית, באמצעות הפחתת יכולת הברירה הסביבתית שלהם. יכולת זו מהווה את הצעד הראשון ליצירת מינים חדשים. ואולם הביולוגים לא הצליחו לדעת אילו מהמקרים הללו הם יוצאים מהכלל ואלו מעידים על חוק כללי.

 

המחקר החדש, שפורסם בכתב העת המדעי מקוון Proceedings of the National Academy of Sciences , מביא לראשונה תמיכה אמפירית בטיעון כי הברירה הטבעית היא הכוח המניע מאחורי יצירת המינים החדשים. באמצעות ניתוח היחסים בין הברירה הטבעית והיכולת למניעת הפריה הדדית בקרב מאות מינים שונים - החל מצמחים דרך חרקים, דגים, צפרדעים - נמצא כי המתאם הכולל הוא חיובי. כך ניתן למעשה לטעון כי מדובר בחוק ביולוגי, מוכח מדעית.

 

למלא את הפער

 

"הדבר מסייע למלא את הפער שהיה קיים במחקרים האבולוציוניים", אומר דניאל פאנק, פרופסור למדעי הביולוגיה באוניברסיטת ואנדרבילט. פאנק שיתף פעולה במחקרו עם פטריק נוזיל מקנדה ועם וויליאם אטג'ס מאוניברסיטת ארקנסו. "ידענו מזה זמן מה כי כאשר המינים פולשים לנישה אקולוגית סביבתית, תוצאה נפוצה היא יצירת מגוון גדול של מינים חדשים. ואולם לא הבנו באמת כיצד או איזה תהליך של התאמה כללית מניע את תבנית התפצלות המינים", אמר.

 

השאלה הספציפית ששאלו פאנק ועמיתיו היתה האם ישנו מתאם חיובי בין רמת ההתאמה לסביבות שונות בין קבוצות קרובות ובאיזו מידה הם יכולים להתרבות הדדית, תכונה שהביולוגים מכנים בידוד רבייתי. החוקרים מצאו דרך לתקוף את השאלה באמצעות הרחבת השיטה החלוצית שפיתחו שני מדענים במה שנחשב היום כמחקר קלאסי של היווצרות מינים בזבובי פירות שפורסם ב-1989.

 

השיטה המקורית מודדת את הדרך שבה משתנה הבידוד הרבייתי במשך הזמן. השיטה הוכחה כחזקה מאוד ומספר מחקרים אחרים יישמו אותה במינים נוספים. פאנק ועמיתיו הבינו כי אם הם ישתמשו בתוצאות אותם מחקרים ויוסיפו את הממד האקולוגי הם יגיעו ליכולת למדוד את הקשר בין הברירה הטבעית והבידוד הרבייתי.

 

שאלה מהותית

 

"חשבנו כי הרעיון עצמו חשוב, וכי זו גישה חזקה לשאלה מהותית מאוד", אמר פאנק. "אך חשבנו שלא היתה דרך שבה נוכל באמת לקבל תוצאות מובהקות סטטיסטית. הסיבה לספק הזה היתה אי התאימות וחוסר האחידות של הנתונים האקולוגיים. ישנם כל כך הרבה מינים וכל כך מעט מהם ידועים לפרטיהם האינטימיים, כך שכל סוג של מאפיין אקולוגי יהיה מוגבל בדיוקו", הוסיף.

 

אף על פי כן החוקרים החליטו לעשות כמיטב יכולתם עם הנתונים הזמינים. הם אספו נתונים שפורסמו בספרות המדעית ובהם שלושה משתנים אקולוגיים: בית גידול, תזונה וגודל. לאחר מכן הם השתמשו בנתונים הללו כדי לחשב את ההבדלים בהתאמה האקולוגית בין מאות זוגות של בעלי חיים קרובים במחקרים המקוריים שלהם.

 

כאשר הם השוו את ההבדלים בהתאמה עם דרגת הבידוד הרבייתי לכל זוג וחיברו ביניהם, החוקרים מצאו כי הקשר היה חיובי בדרגה מפתיעה בחוזקתה: הסיכוי כי הקשר יהיה כה גבוה ביד המקרה הוא אחת ל-250, הרבה יותר גבוה מרמת הסבירות שהמדענים דורשים במחקריהם – 1 ל-20.

 

"למעשה, למרות הגולמיות הטבועה בהערכות שלנו, הקשר הביולוגי חזק מאוד ומובהק סטטיסטית". אמר פאנק. "ספרו המפורסם של דארווין מכונה מוצא המינים, אך הוא עוסק בעיקר בברירה הטבעית ופחות בהיווצרות המינים. מכיוון שהמחקר שלנו מציע כי הברירה הטבעית היא הגורם הכללי להיווצרות מינים, נראה שדארווין בחר אחרי הכל בכותרת המתאימה.

 

הכותב הוא עורך אתר "הידען"