ראיות למוצא משותף

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
קפיצה אל: ניווט, חיפוש

ראיות למוצא משותף של יצורים חיים על פני כדור הארץ התגלו על ידי מדענים ממגוון תחומים לאורך שנים רבות. ראיות כאלו מאששות ומחזקות את תורת האבולוציה, ואת הטענה שכל היצורים החיים התפתחו מאב קדמון כולל, ומספקות מידע לגבי התהליכים הגורמים להשתנותם של יצורים חיים לאורך זמן. ראיות אלו תומכות בסינתזה האבולוציונית המודרנית, התאוריה המדעית הנוכחית שמסבירה כיצד החיים משתנים לאורך זמן.

מהשוואה בין רצפים גנטיים של יצורים עולה, כי ליצורים קרובים יותר מבחינה פילוגנטית יש דמיון רב יותר ברצפים הגנטיים. ראיה נוספת מגיעה משאריות גנטיות כגון פסאודו גנים, מקטעים גנטיים המהווים גן באורגניזם קרוב, אבל חדלו מפעילות והתנוונו.

מאובנים הם ממצאים חשובים להערכת זמן הפיצול של שושלות. מכיוון שהתאבנות היא אירוע נדיר, הדורש בדרך כלל שהאורגניזם יכיל חלקי גוף קשים וימות באזור שבו יורדים משקעים, רשומות המאובנים מספק רק מידע דליל לסירוגין על האבולוציה של החיים. ראיות על אורגניזמים שחיו לפני התפתחותם של חלקי גוף קשיח כגון קונכיות, עצמות ושיניים הן נדירות במיוחד, אך קיים בצורה של מיקרו-מאובנים עתיקים, כמו גם הופעות של אורגניזמים רכי גוף שונים.

ראיה נוספת היא מגיעה מתחום הביוגאוגרפיה מכיוון שעיקרון האבולוציה ממוצא משותף הוא ההסבר הישיר והטוב ביותר למגוון עובדות הנוגעות לתפוצתם של בעלי חיים וצמחים. הדבר בולט במיוחד בתחום הביוגאוגרפיה של איים. בשילוב עם תאוריית טקטוניקת הלוחות, תיאורית המוצא המשותף נותנת הסבר אמין ועקבי לתפוצתם הגאוגרפית של מינים.

התפתחות והתפשטות של חיידקים עמידים לאנטיביוטיקה וחרקים עמידים להדברה מספק הוכחה לכך שהאבולוציה היא תהליך שקורה בטבע. לצד זאת, נצפו מקרים של התפצלות מין אחד לשני מינים (ספציאציה). התפצלות נצפתה באופן ישיר ועקיף במעבדה ובטבע. להלן סקירה של הראיות לאבולוציה מאב קדמון כולל.

ראיות מפיזיולוגיה השוואתית וביוכימיה[עריכת קוד מקור | עריכה]

גנטיקה[עריכת קוד מקור | עריכה]

רצפי DNA[עריכת קוד מקור | עריכה]

אחת הראיות החזקות והמשכנעות לאבולוציה מגיעות ממחקר של רצפי גנום[1]. אם כל היצורים התפתחו מאותו אב קדמון, היינו מצפים לראות דמיון בגנום שלהם. בנוסף, היינו מצפים לראות דמיון גנטי רב יותר בין יצורים קרובים יותר פילוגנטית.

הראיות הפשוטות והמשמעותיות ביותר מסופקות על ידי שחזור פילוגנטי. שחזורים כאלה, במיוחד כאלה שנעשים באמצעות רצפי חלבונים המשתנים לאט, לעתים קרובות אמינים למדי וניתן להשתמש בהם כדי לשחזר במידה רבה את ההיסטוריה האבולוציונית של אורגניזמים מודרניים (ואף במקרים מסוימים באמצעות רצפי גנים של ממותות, הניאנדרטלים או טי רקס, את ההיסטוריה האבולוציונית של יצורים שנכחדו). עצים פילוגנטיים אלה תואמים את העצים שנבנו באמצעות מחקרים מורפולוגיים ביוכימיים. שחזורים מפורטים ביותר בוצעו על בסיס של הגנום המיטוכונדריאלי המשותף לכל האורגניזמים האוקריוטיים, שהוא קצר וקל לריצוף; שחזורים בוצעו גם באמצעות רצפים של מעט חלבונים עתיקים מאוד או באמצעות רצף RNA ריבוזומלי.

יחסים פילוגנטי משוחזרים גם ממגוון רחב של אלמנטים בלתי מתפקדים ברצף ה-DNA, כולל חזרות ופסאודו גנים. בעוד מיעוט של רכיבים אלה עלולים בהמשך לתפקד מחדש, במצטבר הם מדגימים זהות שמוכיחה התפתחות ממוצא משותף ולא תפקוד משותף.

דוגמאות מסוימות[עריכת קוד מקור | עריכה]

כרומוזום 2 באדם[עריכת קוד מקור | עריכה]

ראיה לאבולוציה של האדם מאב קדמון משותף לקופים התגלתה בהשוואת מספר הכרומוזומים של בני האדם לאלה של הקופים. לכל קופי האדם יש 24 זוגות כרומוזומים, ולבני האדם יש 23 זוגות. כרומוזום 2 בבני האדם הוא תוצאה של איחוי של שני כרומוזומים קופיים[2][3]

איור של האיחוי שיצר את כרומוזום 2

הראיות לכך כוללות:

  • השוואת הגנום של האדם לזה של השימפנזה, המין החי הקרוב ביותר לבני אדם. בגנום של השימפנזה יש רצפים זהים לאלו שבכרומוזום 2 של בני אדם, אבל הם נמצאים על שני כרומוזומים נפרדים.[4][5]
  • צנטרומר שרידי בכרומוזום 2. בכל כרומוזום יש צנטרומר אחד, אבל בכרומוזום 2 יש שרידים של עוד צנטרומר.[6]
  • הימצאות של שרידי טלומר. בכרומוזום רגיל יש טלומרים בשני הקצוות, אבל בכרומוזום 2 יש שרידי טלומרים באמצע.[7]

בכך כרומוזום 2 מהווה ראיה חזקה למוצא המשותף שלנו ושל קופי האדם.

ראיות מאנטומיה משווה[עריכת קוד מקור | עריכה]

אטביזם[עריכת קוד מקור | עריכה]

Postscript-viewer-shaded.png ערך מורחב – אטביזם

אטביזם הוא תופעה שבה אורגניזם משחזר תכונה של אב קדמון שלו[8]. אטביזם מתרחש משום שגנים של תכונות פנוטיפיות שהיו קיימות בעבר נשמרים לעתים קרובות ב- DNA, גם אם אינם באים לידי ביטוי בחלק או ברוב האורגניזמים שאוחזים בהם. כדוגמאות ניתן לציין צמיחה של רגליים אחוריות בנחשים[9], שיניים של תרנגולות[10] ובני אדם עם זנב [8]

התפתחות אבולוציונית והתפתחות עוברית[עריכת קוד מקור | עריכה]

כל עובר במהלך התפתחותו מתווה בקווים כלליים את המסלול האבולוציוני של בעל החיים. הסיבה לכך היא שפשוט יותר אבולוציונית להמיר מבנים קיימים לאחרים מאשר לבנות מבנים חדשים. לדוגמה, עוברי אדם מפתחים זנב בגיל 4-5 שבועות[11]

שרידי איברים[עריכת קוד מקור | עריכה]

ראיה ישירה למוצא משותף מגיעה משרידי איברים[12]. שרידי איברים הם איברים קטנים ופשוטים יותר מאיברים מקבילים במינים קרובים. בדרך כלל הם מנוונים ובלתי מפותחים. קיומם של שרידי איברים ניתן להסברה על ידי האבולוציה. על פי האבולוציה, מדובר באיברים שהיו שימושיים אצל האב הקדמון של היצור, אך עם שינוי סביבת המחיה ודרך החיים נהיו מיותרים. כתוצאה מכך, הם התנוונו או הוסבו לשימוש אחר מהמקור. כדוגמה לכך ניתן לציין את הכנפיים של עופות בלי כושר תעופה, כמו יען, שערות על גוף האדם, עצמות רגליים אצל נחשים ולוויתנים. לפעמים האיברים קבלו תפקוד אחר. לדוגמה, כנפי היען משמשות לחיזור.

מבנים הומולוגיים[עריכת קוד מקור | עריכה]

אם מינים שונים התפתחו ממוצא משותף, נצפה לראות מינים שונים המשתמשים באותם מבנים בסיסיים. מידת הדמיון בין שני אורגניזמים צריכה להעיד על מידת הקרבה ביניהם: מבנים משותפים רבים מעידים על אב קדמון משותף מאוחר יחסית, בעוד שמבנים משותפים מעטים מעידים על אב קדמון משותף מוקדם. לעתים למבנים דומים יהיו תפקודים שונים במינים שונים.

דוגמאות ספציפיות[עריכת קוד מקור | עריכה]

מבנה העצמות בגפיים קדמיות של יונקים[עריכת קוד מקור | עריכה]

איור של הגפיים הקדמיות בכמה בעלי ארבע רגליים

צורתו הבסיסית של מבנה הגפיים נמצא בכל בעלי ארבע הרגליים. המבנה כולל: פרק המחובר לכתף-זרוע, מפרק צירי-מרפק, פרק בעל שתי עצמות מקבילות-אמה, מפרק בעל עצמות רבות וקטנות-שורש כף היד, וחמש אצבעות. המבנה הבסיסי זהה, מה שמעיד על הורשה מאב קדמון, אבל כמה מהפרטים השתנו על ידי האבולוציה כדי לשרת תפקודים אחרים. לדוגמה:

  • אצל הקופים הגפה הקדמית התארכה ליצירת יד אוחזת לצורך טיפוס על עצים.
  • אצל החזיר האצבע הראשונה אבדה, והאצבעות השנייה והחמישית הצטמקו. שתי האצבעות הנותרות גדלו והתחזקו, וגדלו פרסה לתמיכה בגוף.
  • אצל הסוס, הגפה הקדמית הותאמה לתמיכה וריצה על ידי גידול של האצבע השלישית וגידול פרסה.
  • החפרפרת פתחה זוג גפיים קדמיות קצרות ודמויות מעדר.
  • דוב הנמלים משתמש באצבע שלישית מוגדלת עבור הריסת קיני נמלים.
  • אצל הלוויתן הגפיים הקדמיות נהפכו לסנפירים לצורך היגוי ושמירה על שיווי משקל בזמן שחייה.
  • אצל העטלף הגפיים הקדמיות נהפכו לכנפיים על ידי הארכה של ארבע אצבעות, בעוד האצבע הראשונה דמוית הוו נותרה חופשית לצורך היתלות על עצים.

ראיות מפלאנטולוגיה[עריכת קוד מקור | עריכה]

תיעוד המאובנים[עריכת קוד מקור | עריכה]

Postscript-viewer-shaded.png ערך מורחב – מאובן

אפשר לגלות איך קבוצה מסוימת של אורגניזמים התפתחו על ידי סידור רשומות המאובנים שלה ברצף כרונולוגי. רצף כזה יכול להיקבע כי מאובנים נמצאים בעיקר בסלעי משקע. סלעי משקע נוצרים על ידי שכבות של סחף או בוץ שנערמו אחד על גבי השני, ולכן הסלע שנוצר מכיל סדרה של שכבות. כל שכבה מכילה מאובנים האופייניים לתקופת זמן מסוימת שבה הם התאבנו. השכבות הנמוכות מכילות סלעים ומאובנים עתיקים יותר, בעוד השכבות הגבוהות מכילות סלעים ומאובנים חדשים יותר. ניתן לראות מתגליות המאובנים את הרצף ההתפתחותי של בעלי חיים וצמחים. על ידי חקירת המספר והמורכבות של מאובנים שונים בשכבות שונות, הוכח כי סלעים העתיקים מכילים סוגים מעטים של אורגניזמים מאובנים, ולכולם יש מבנה פשוט יותר, ואילו הסלעים הצעירים מכילים מגוון גדול יותר של מאובנים, לעתים קרובות עם מבנים מורכבים יותר ויותר.[13] במשך שנים רבות, גאולוגים יכלו רק להעריך בערך את גיל המאובנים שנמצאו בשכבות השונות. הם עשו זאת, למשל, על ידי אמידת הזמן שלוקח לשכבה של סלעי משקע להיווצר. מאז המצאת התיארוך הרדיומטרי, ניתן להעריך את הגילאים של המאובנים, על ידי מדידת הפרופורציות של יסודות רדיואקטיביים ויציבים בסלע נתון. במהלך ברשומות המאובנים, מינים רבים שמופיעים ברמה סטרטיגרפית מוקדמת נעלמים ברמה המשתייכת לזמן מאוחר יותר. ממצא זה מתפרש במונחים אבולוציוניים כמציין את הזמנים שבהם המינים נכחדו.

ראו גם[עריכת קוד מקור | עריכה]

לקריאה נוספת[עריכת קוד מקור | עריכה]

דוקינס,ר', ההצגה הגדולה בתבל, אור יהודה: כנרת, זמורה ביתן, דביר, 2010 שובין, נ', הדג שבתוכנו: מסע אל ההיסטוריה בת 3.5 מיליארד השנה של גוף האדם, תל אביב: עליית גג, 2010.

קישורים חיצוניים[עריכת קוד מקור | עריכה]

הערות שוליים[עריכת קוד מקור | עריכה]

  1. ^ Mount DM. (2004). Bioinformatics: Sequence and Genome Analysis (2nd ed.). Cold Spring Harbor Laboratory Press: Cold Spring Harbor, NY.. ISBN 0-87969-608-7.
  2. ^ Human Chromosome 2 is a fusion of two ancestral chromosomes by Alec MacAndrew; accessed 18 May 2006.
  3. ^ Evidence of Common Ancestry: Human Chromosome 2 (video) 2007
  4. ^ Yunis and Prakash (1982). "The origin of man: a chromosomal pictorial legacy". Science 215 (4539): 1525–1530. doi:10.1126/science.7063861. PMID 7063861. 
  5. ^ Human and Ape Chromosomes; accessed 8 September 2007.
  6. ^ Avarello et al. (1992). "Evidence for an ancestral alphoid domain on the long arm of human chromosome 2". Human Genetics 89 (2): 247–9. doi:10.1007/BF00217134. PMID 1587535. 
  7. ^ IJdo et al. (1991). "Origin of human chromosome 2: an ancestral telomere-telomere fusion". Proceedings of the National Academy of Sciences 88 (20): 9051–5. doi:10.1073/pnas.88.20.9051. PMID 1924367. 
  8. ^ 8.0 8.1 TalkOrigins Archive. 29+ Evidences for Macroevolution: Part 2. אוחזר ב־2006-11-08.
  9. ^ http://universe-review.ca/I10-10-snake.jpg
  10. ^ Biello, David (2006-02-22). "Mutant Chicken Grows Alligatorlike Teeth". Scientific American. אוחזר ב־2009-03-08. 
  11. ^ (Fallon and Simandl 1978; Moore and Persaud 1998, pp. 91-100; Nievelstein et al. 1993)
  12. ^ Natan Slifkin (2006). The Challenge of Creation.... Zoo Torah, 258–9. ISBN 1-933143-15-0. 
  13. ^ Coyne, Jerry A. (2009). Why Evolution is True. Viking, 26–28. ISBN 978-0-670-02053-9.