שיווי משקל מנוקדים: ממה הוא מורכב, מסגרת תיאורטית וביקורות - ביולוגיה - 2025

התיאוריה של שיווי משקל מנוקד או punctualism, בביולוגיה אבולוציונית, מבקש להסביר את הדפוס של "קפיצות" ברשומות המאובנים בתהליך של היווצרות מינים חדשים. אחת המחלוקות המכריעות באבולוציה קשורה לקפיצות ברשומת המאובנים: האם פערים מורפולוגיים אלה נובעים מפערים ברשומה (שהיא כמובן לא שלמה) או מכיוון שאכן אבולוציה מתרחשת בקפיצות?

התיאוריה של שיווי משקל מנוקדת תומכת בקיומם של תקופות של סטאזיות או תקופות של יציבות מורפולוגית, ואחריהן אירועים מהירים ופתאומיים של שינויים אבולוציוניים.

מקור: Punctuatedequilibrium.png: עבודה Lauranrgderivative: CASF, באמצעות Wikimedia Commons

הוא הוצע בשנת 1972 על ידי הביולוג והפליאונטולוג המפורסם סטיבן ג'יי גולד ועמיתו נילס אלדג '. במאמר מפורסם זה טוענים המחברים כי הפליאונטולוגים פירשו לא נכון את הניאו-דרוויניזם.

הדרגתיות פילית ושיווי משקל מנוקבים

אלדרדג 'וגולד מבדילים שתי השערות קיצוניות לגבי דפוסי השינוי המתרחשים בזמן האבולוציוני.

הראשון הוא הדרגתיות פילטית, שבה האבולוציה מתרחשת בקצב קבוע. במקרה זה, המינים נוצרים באמצעות תהליך של טרנספורמציה הדרגתית החל מזן האבות ושיעור ההתפתחות במהלך תהליך המיון דומה לכל זמן אחר.

המחברים מנוגדים לקיצוניות האחרת של שיעורי האבולוציה להשערה שלהם עצמם: שיווי המשקל המנוקד.

מסגרת תיאורטית

המאמר המשפיע מאוד של אלדרדג 'וגולד כולל את תופעות הקיפאון והמראה הפתאומי או המיידי של צורות בתהליך הרגיל של המפרט, כלומר היווצרותם של מינים חדשים.

עבור המגנים על שיווי משקל מנוקדים, תקופות סטאזיס הן מצבו התקין של מין, אשר נשבר רק כאשר מתרחש אירוע המפרט (הרגע בו מתרכז כל השינוי האבולוציוני). לכן כל אירוע של שינוי מחוץ לאירוע המפרט סותר את התיאוריה.

מפרט אלופטרי ותיעוד המאובנים

התיאוריה משלבת את מודל המפרט האלופטרי כדי לדון בסיבה לכך שרשומת המאובנים צריכה להציג דפוס דיפרנציאלי לזה המוצע על ידי בוגרי הפילים.

במקרה שמין מקורו במודל האלופטרי וגם באוכלוסיות קטנות, תיעוד המאובנים לא יצטרך להראות את תהליך המיון. במילים אחרות, המינים אינם חייבים מקורם באותו אזור גיאוגרפי בו התגוררה צורת האבות.

המין החדש ישאיר עקבות רק באותו אזור כמו המין האבות, רק אם הוא מסוגל לפלוש לאזור שוב, באירוע שלאחר המפרט. וכדי שזה יקרה, יש ליצור מחסומי רבייה כדי למנוע הכלאה.

לכן אל לנו לצפות למצוא צורות מעבר. לא רק מכיוון שהרשומה אינה שלמה, אלא מכיוון שתהליך המפרט התרחש באזור אחר.

עִמָדוֹן

המונח stasis מתייחס לתקופות זמן אדירות בהן המינים אינם עוברים שינויים מורפולוגיים משמעותיים. לאחר ניתוח קפדני של הרישום התגלה דפוס זה.

נראה כי חידושים באבולוציה מתעוררים לצד תהליך המפרט, והנטייה היא להישאר כך כמה מיליוני שנים.

כך, תקופות קיפאון מופרעות על ידי אירועי מפרט מיידי (בזמן הגיאולוגי). למרות שתועדו מעברים הדרגתיים, נראה כי דפוס זה אינו הכלל.

חוקר הטבע הבריטי צ'ארלס דארווין היה מודע לתופעה זו, ולמעשה תפס אותה ביצירת המופת שלו מקור המינים.

סיבות

תופעה יוצאת דופן כמו תקופות הקיפאון חייבת להיות בעלת הסבר המותאם לגודל האירוע. ביולוגים רבים תהו מדוע יש תקופות זמן ניכרות בהן המורפולוגיה נותרה קבועה, והשערות שונות ניסו להסביר אירוע אבולוציוני זה.

נעשה ניסיון להבהיר את הבעיה בשימוש במאובנים חיים כאורגניזמים מודליים - מינים או קליידות שהשינויים שלהם לא היו ניתנים לגילוי או מינימליים לאורך זמן.

דוגמה למאובן חי הוא הסוג לימולוס, הידוע בכינויו סרטן המחבת. המינים הנוכחיים דומים מאוד למאובני המשפחה שמתוארכים יותר מ -150 מיליון שנה.

ישנם חוקרים שהציעו כי לקבוצות יכולות להיות חוסר גנטיות שקידמו שינוי מורפולוגי. עם זאת, מחקרים גנטיים שלאחר מכן הראו כי השונות משתווה לקבוצות קרובות של פרוקי רגליים המשתנים כצורות הממוצע.

באופן תיאורטי, ההסבר המפרגן ביותר הוא פעולת מודל הבחירה המייצב, שם מעדיפים את המורפולוגיה הממוצעת והיתר מבוטל מהאוכלוסייה עם חלוף דורות. עם זאת, יש ביקורות על הסבר זה, בעיקר בגלל השינויים הסביבתיים הניכרים.

עֵדוּת

ברשומת המאובנים העדויות אינן חד משמעיות, מכיוון שיש קבוצות או שושלות התומכות בתיאוריה של שיווי משקל מנוקדים, בעוד שאחרים הם דוגמא מובהקת להדרגתיות פילטית.

הבירוזואנים בקריביים הם קבוצה של חסרי חוליות ימיים המראים דפוס של התפתחות העולה בקנה אחד עם זה שהוצע על ידי שיווי המשקל המנוקדים. לעומת זאת, הטרילוביטים שנחקרו מראים שינוי הדרגתי.

ביקורת על התיאוריה

שיווי משקל מנוקד נדונו על ידי ביולוגים אבולוציוניים והציתו מחלוקת עצומה בתחום. הביקורות העיקריות הן:

אי התאמות בקנה מידה בזמן

על פי חלק מהמחברים (כמו פרימן והרון, למשל), הפערים מתרחשים בגלל הבדלים בסולם הזמן. באופן כללי, ביולוגים ופליאונטולוגים אינם עובדים על מדדי זמן דומים.

בקנה מידה של שנים או עשורים נראה כי שינויים הדרגתיים ובחירה טבעית חולשים, ואילו במאזניים גאולוגיים הנמשכים מיליוני שנים, נראה ששינויים פתאומיים מיידיים.

יתר על כן, המחלוקת קשה לפתור בגלל הקשיים הניסיוניים הכרוכים בהשוואת שיווי משקל מנוקדים עם ההדרגתיות הפילטית.

מאזן ניקוד לעומת ניאו-דרוויניזם?

שיווי משקל מנוקדים אומרים כנוגדים את עקרונות היסוד של תיאוריית האבולוציה הדרוויניסטית. רעיון זה נובע מהפרשנות השגויה של ההורים למונח ההדרגתי.

בביולוגיה אבולוציונית ניתן להשתמש במונח הדרגתי בשני חושים. אחת שתסביר שיעורי אבולוציה קבועים (הדרגתיות פילטית); בעוד שהמשמעות השנייה מתייחסת לתהליך היווצרות ההסתגלות, במיוחד אלה המורכבות ביותר - כמו העין.

במובן זה, עיבודים אינם מתעוררים מייד ומושג זה הוא דרישה מכריעה בתורת האבולוציה הדרוויניסטית. עם זאת, המשמעות הראשונה של המונח הדרגתי אינה דרישה מהתיאוריה הדרוויניסטית.

גולד הסיק שלא בצדק כי התיאוריה שלו סותרת את רעיונותיו של דרווין, מכיוון שהבין את המונח "הדרגתי" בהגדרתו הראשונה - ואילו דארווין השתמש בו במונחים של עיבודים.

מודלים של שנוי במחלוקת

לבסוף, התיאוריה כוללת מודלים של מפרט שנוי במחלוקת, המקשים עוד יותר על קבלת שיווי המשקל המנוקדים.

במיוחד הרעיון החושף את קיומם של שני "עמקים" וצורת הביניים בפחות כושר. מודל זה היה פופולרי מאוד בשנות ה -70, כאשר הכותבים פרסמו את רעיונותיהם.

הפניות

1. דארווין, סי (1859). על מקורם של מינים באמצעות הברירה הטבעית. מוריי.
2. Freeman, S., and Herron, JC (2002). ניתוח אבולוציוני. אולם פרנטיס.
3. Futuyma, DJ (2005). אבולוציה. סינאואר.
4. Gould, SJ, & Eldredge, N. (1972). שיווי משקל מנוקבים: אלטרנטיבה להדרגתיות פילטית.
5. Gould, SJ, & Eldredge, N. (1993). שיווי משקל מנוקח מגיע לגיל. טבע, 366 (6452), 223.
6. רידלי, מ '(2004). אבולוציה. לעזאזל.
7. Soler, M. (2002). אבולוציה: הבסיס לביולוגיה. פרויקט דרום.