ביומטריה אבולוציונית
ביומטריה אבולוציונית (יוונית: ביו = חיים, מטריה = מדידה) היא התחום המדעי העוסק בהתפתחות החיים (בדרך של אבולוציה), דרך סמנים שהשאירו אורגניזמים עתיקים בקרקע, ודרך הגנוטיפ והפנוטיפ של המינים ששרדו. פלאונטולוגיה, תורת המאובנים, חוקרת את הסימנים שהשאירו אורגניזמים עתיקים בשכבות קרקע שונות. הביומטריה ה"קלאסית" נשענת על הפלאונטולוגיה ועל האנטומיה המשווה (השוואה צורנית בין מינים חיים). היא מנסה לסווג ולמיין את עולם החי לפי מאפיינים חיצוניים - מאפייני העצמות והאיברים, סוגי הסימטריה באורגניזם וכדומה. הנחת היסוד של האבולוציה היא שתכונותיו הנוכחיות של כל יצור הן תוצאה של ברירה טבעית ממושכת. רוב התכונות משתנות לאט במשך דורות רבים[1]. לכן מידת הדמיון בתכונה מסוימת אצל שני מינים יכול להעיד על מידת קרבתם האבולוציונית.
תהליך המדידה[עריכת קוד מקור | עריכה]
השוואה מורפולוגית של מאובנים לצד מינים קיימים מצליחה בעיקר בעבודה עם חלקי גוף גדולים וקשיחים שמשתמרים היטב. מאובנים מעניינים במיוחד הם חוליות ביניים - מאובני פרטים ממינים שזה עתה הפכו מוכרים למדע והמהווים הסבר לקשר בין מינים המוכרים זה מכבר. לדוגמה: האב המשותף לזאב ולדוב. אולם, מרבית המחקר הביומטרי הקלאסי נעשה באיסוף נתונים מורפולוגיים על מינים שהמאובנים או הפרטים החיים שלהם מוכרים זה מכבר. לדוגמה: מדידות והשוואות של איברים הומולוגיים - איברים שווי מוצא אבולוציוני שאינם בהכרח שווים בתפקוד במינים השונים. כנפי העטלף וסנפירי הדולפין הומולוגיים לכף היד של הקוף ומדידות הקשורות באיברים הומולוגיים אלה מספקות מידע על הקרבה בין סדרות יונקים אלה.
תורת הביומטריה המולקולרית נשענת על הביוכימיה של מערכת התורשה ומשוואה רצפי הגנים. לפי תורת זו, בכל תהליך של שכפול DNA חלות טעויות אקראיות (מוטציות), שרובן נייטרליות (לנושא אותן אין יתרון או נחיתות על נושאי הרצף המקורי). במהלך הדורות מצטברות המוטציות בגנום. אם משווים רצף DNA מסוים באוכלוסייה של פרטים שונים (מאותו מין או ממינים שונים), רואים ברוב המקרים שונות מסוימת בין הרצפים. השונות תלויה במידת הקרבה המשפחתית בין הפרטים[2]. חלק מהרצפים מקודדים לתכונות בסיסיות ועתיקות מאוד ולכן אפשר למצוא רצפים זהים או דומים מאוד בקרב אורגניזמים רחוקים (רצפים שמורים) כמו בני אדם ומדוזות[3]. קיימים אלגוריתמים שונים למדידת הקרבה. כל אלגוריתם מבוסס על הנחות יסוד שונות לגבי תהליכי מוטציה ספציפיים.
מאובנים חיים הם פרטים החיים כיום ושייכים למינים, סוגים וסדרות שנמצאות כבר מיליוני או אפילו מאות מיליוני שנים. הם נקראים מאובנים חיים משום שהתפתחותם נעצרה ו"התאבנה". מאובנים חיים מאפשרים לבדוק את הקשר בין הביומטריה הקלאסית לביומטריה המולקולרית.
הביומטריה מאפשרת לשרטט עצים אבולוציוניים שאורכי "הענפים" שלהם מייצגים את מידת השוני בין המינים, ציר ה-Y של המשטח עליו משורטט העץ הוא ציר הזמן וציר ה-X מייצג מידה כל שהיא של תכונה שלפיה מחושבת הקרבה בין המינים (למשל יעילות תעופה או יעילות נשימה).
ראו גם[עריכת קוד מקור | עריכה]
הערות שוליים[עריכת קוד מקור | עריכה]
- ^ משום שהברירה הטבעית על רוב התכונות חלשה
- ^ שוני גנטי בין פרטים שונים מאותה אוכלוסייה של אותו מין מושפע מגיל האוכלוסייה (הזמן שעבר מאז שהאבות המייסדים שלה התרחקו מהאוכלוסייה ממנה באו) ומידת בידודה (אפשרות הערבוב עם אוכלוסיות אחרות) לפי תיאורית היציאה מאפריקה מוצאו של האדם מאפריקה, ומשם הגיע למרכז אסיה ודרומה, חלקו ירד להודו ולאוסטרליה (דמיון בין הודים לאבוריג'ינים) וחלקו המשיך צפונה אל רוסיה וסיביר ומשם המשיך לאמריקה (דמיון בין המונגולים לבין האינדיאנים). במסגרת הגירה זו, נלוו לאדם אורגניזמים נוספים כגון כלבים.
- ^ למשל אזורים מסוימים במערכת החיסונית