18.1B: צ'ארלס דרווין והברירה הטבעית

Last updated
Save as PDF

Page ID: 210326

Boundless
Boundless

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

צ'ארלס דרווין ואלפרד וואלאס פיתחו באופן עצמאי את תיאוריות האבולוציה ואת עקרון הפעולה העיקרי שלה: הברירה הטבעית.

מטרות למידה

הסבר כיצד הברירה הטבעית יכולה להוביל לאבולוציה

נקודות מפתח

וואלאס נסע לברזיל כדי לאסוף ולצפות בחרקים מיער הגשם באמזונס.
דרווין ציין כי לחוחיות באיי גלפגוס היו מקור שונה מאשר לחוחיות בדרום אמריקה; התאמות אלה ציידו את הציפורים לרכוש מקורות מזון ספציפיים.
וואלאס ודרווין צפו בדפוסים דומים בשונות האורגניזמים ופיתחו באופן עצמאי את אותו הסבר כיצד וריאציות כאלה יכולות להתרחש לאורך זמן, מנגנון שדרווין כינה ברירה טבעית.
על פי הברירה הטבעית, הידועה גם בשם "הישרדות החזקים", אנשים בעלי תכונות המאפשרות להם לשרוד מצליחים יותר מבחינה רבייה; זה מוביל לכך שתכונות אלה הופכות לדומיננטיות בתוך אוכלוסייה.
הברירה הטבעית היא תוצאה בלתי נמנעת של שלושה עקרונות: רוב המאפיינים עוברים בתורשה, נוצרים יותר צאצאים ממה שמסוגלים לשרוד, וצאצאים בעלי מאפיינים נוחים יותר ישרדו ויהיו להם יותר צאצאים מאשר אותם אנשים עם תכונות פחות טובות.

מונחי מפתח

ברירה טבעית: תהליך שבו אורגניזמים בודדים או פנוטיפים בעלי תכונות חיוביות נוטים יותר לשרוד ולהתרבות
ירידה עם שינוי: שינוי באוכלוסיות לאורך דורות

צ'ארלס דרווין והברירה הטבעית

באמצע המאה התשע עשרה, מנגנון האבולוציה נתפס ותואר באופן עצמאי על ידי שני חוקרי טבע: צ'ארלס דרווין ואלפרד ראסל וואלאס. חשוב לציין, כל חוקר טבע בילה זמן בחקר עולם הטבע במסעות לאזור הטרופי. בשנים 1831 עד 1836 נסע דרווין ברחבי העולם למקומות כמו דרום אמריקה, אוסטרליה והקצה הדרומי של אפריקה. וואלאס נסע לברזיל כדי לאסוף חרקים ביערות הגשם באמזונס בשנים 1848-1852 ולארכיפלג המלאי בשנים 1854 עד 1862. מסעו של דרווין, כמו במסעותיו המאוחרים יותר של וואלאס לארכיפלג המלאי, כלל עצירות בכמה שרשראות איים, האחרונה הייתה איי גלאפגוס ממערב לאקוודור. באיים אלה, דרווין הבחין כי מינים של אורגניזמים באיים שונים דומים בבירור, אך עם זאת היו הבדלים ברורים. לדוגמה, חוחיות הקרקע המאכלסות את איי גלפגוס כללו כמה מינים בעלי צורת מקור ייחודית. למינים באיים הייתה סדרה מדורגת של גדלים וצורות מקור עם הבדלים קטנים מאוד בין הדומים ביותר. הוא הבחין כי חוחיות אלה דומות מאוד למין חוחית אחר ביבשת דרום אמריקה. דרווין דמיין שאפשר לשנות את מיני האי מאחד המינים היבשתיים המקוריים. לאחר מחקר נוסף, הוא הבין שהמקור המגוון של כל חוחית עזר לציפורים לרכוש סוג מסוים של מזון. לדוגמה, לחוחיות אוכלות זרעים היו מקור חזק ועבה יותר לשבירת זרעים, בעוד שלחוחיות אוכלות חרקים היו מקור דמוי חנית לדקירת טרפם.

דמות — איור\(\PageIndex{1}\): צורת מקור בין מיני חוחית: דרווין הבחין שצורת המקור משתנה בין מיני החוחית. הוא הניח כי מקורו של מין אבות הסתגל לאורך זמן לצייד את החוחיות לרכישת מקורות מזון שונים.

הברירה הטבעית

וואלאס ודרווין צפו בדפוסים דומים באורגניזמים אחרים ופיתחו באופן עצמאי את אותו הסבר כיצד ומדוע שינויים כאלה יכולים להתרחש. דרווין כינה את המנגנון הזה ברירה טבעית. הברירה הטבעית, הידועה גם בשם "הישרדות החזקים", היא רבייה פורה יותר של אנשים בעלי תכונות חיוביות השורדות שינוי סביבתי בגלל תכונות אלה. זה מוביל לשינוי אבולוציוני, התכונה הופכת לשולטת בתוך אוכלוסייה. לדוגמה, דרווין ציין כי לאוכלוסיית צבי ענק שנמצאו בארכיפלג גלפגוס יש צוואר ארוך יותר מאלו שחיו באיים אחרים עם שפלה יבשה. צבים אלה "נבחרו" מכיוון שהם יכלו להגיע ליותר עלים ולגשת ליותר מזון מאלה עם צוואר קצר. בתקופות בצורת, כאשר פחות עלים יהיו זמינים, לאלה שיכולים להגיע ליותר עלים היה סיכוי טוב יותר לאכול ולשרוד מאלו שלא יכלו להגיע למקור המזון. כתוצאה מכך, צבים ארוכי צוואר כנראה יצליחו ברבייה ויעבירו את התכונה ארוכת הצוואר לצאצאיהם. עם הזמן, רק צבים ארוכי צוואר יהיו נוכחים באוכלוסייה.

הברירה הטבעית, טען דרווין, הייתה תוצאה בלתי נמנעת של שלושה עקרונות שפעלו בטבע. ראשית, רוב המאפיינים של אורגניזמים עוברים בתורשה, או מועברים מהורה לצאצאים, אם כי לא היה ידוע כיצד תכונות עברו בירושה. שנית, נוצרים יותר צאצאים ממה שמסוגלים לשרוד. יכולת הרבייה בכל האורגניזמים עולה על זמינות המשאבים לתמיכה במספרם. לפיכך, קיימת תחרות על אותם משאבים בכל דור. גם דרווין וגם וואלאס הושפעו ממאמר שכתב הכלכלן תומאס מלתוס שדן בעקרון זה ביחס לאוכלוסיות אנושיות. שלישית, דרווין וואלאס הניחו כי צאצאים בעלי המאפיינים התורשתיים המאפשרים להם להתחרות בצורה הטובה ביותר על משאבים מוגבלים ישרדו ויהיו להם יותר צאצאים מאשר אותם אנשים עם וריאציות שפחות מסוגלים להתחרות. מכיוון שמאפיינים עוברים בתורשה, תכונות אלה יוצגו טוב יותר בדור הבא. זה יוביל לשינוי באוכלוסיות לאורך דורות עוקבים בתהליך שדרווין כינה ירידה עם שינוי. בסופו של דבר, הברירה הטבעית מובילה להסתגלות רבה יותר של האוכלוסייה לסביבתה המקומית; זהו המנגנון היחיד הידוע באבולוציה אדפטיבית.

מאמרים מאת דרווין וואלאס המציגים את רעיון הברירה הטבעית נקראו יחד בשנת 1858 לפני האגודה הלינאית בלונדון. בשנה שלאחר מכן פורסם ספרו של דרווין, על מוצא המינים. ספרו תיאר את טיעוניו לאבולוציה על ידי הברירה הטבעית.