7 דקות
בואו נתחיל בסיפור קטן. בביצת משק שבשפת ים המלח חיים דגים זעירים. בכל דור, חלק מהדגים נולדים עם רגל-סנפיר מעט שונה — ואותם פרטים שורדים מגעי יבשה, מגיעים לבחירת זרע, ומעבירים את התכונה הלאה. לאחר אלף דורות, האוכלוסייה כולה השתנתה — בלי שאף דג "החליט" להשתנות, ובלי שאף כוח חיצוני תכנן זאת. מה בדיוק קרה? התשובה לשאלה הזו היא לב כל נושא האבולוציה.
תיאורית האבולוציה נשענת על 3 עובדות שנצפו בטבע. הראשונה היא שונות תורשתית — בכל אוכלוסייה פרטים שונים זה מזה, וחלק מהפרקים עובר לצאצאים. השנייה היא תחרות על שרידה — מספר הצאצאים שנוצרים גדול תמיד ממספר אלה ששורדים ומתרבים. והשלישית היא הקשר בין תכונה לשרידה — לפרטים בעלי תכונות מסוימות יש סיכוי גבוה יותר לשרוד ולהעמיד צאצאים פוריים. שלוש העובדות האלה יחד מסבירות איך אוכלוסייה יכולה להשתנות לאורך דורות.
אבל לפני שמבינים את הברירה הטבעית, צריך להבין מה מייצר את השונות מלכתחילה. השונות קיימת בארבעה מישורים — התנהגותי, פיזיולוגי, אנטומי, וברמה התאית-מולקולרית. שתי ציפורים מאותו מין יכולות להיות שונות באורך המקור, בקצבי חילוף החומרים שלהן, ובנטיית הגניאה שלהן. מה מסביר הבדלים כאלה?
המקור הראשון לשונות הוא צירופים שונים של אללים. לכל גן יש לעתים כמה גרסאות — שנקראות אללים. הצירוף שפרט מקבל מאביו ומאמו מייצר פנוטיפ ייחודי לו. דוגמה: 2 ארנבות מאותו מין יכולות לקבל צירופים שונים של גני הצבע ולהופיע בגווני פרווה שונים. חשוב להבין — המקור הזה לא יוצר אלל חדש, הוא רק מערבב את הקיימים.
המקור השני הוא רביה זוגית. במהלך יצירת תאי הזרע והביצית מתרחש מיוזה עם כרוסינג-אובר, והמפגש בין זרע לביצית הוא אקראי. כך נוצרים צירופים חדשים שמעולם לא היו באוכלוסייה. כל צאצא הוא שילוב גנטי ייחודי, והזיוג מגדיל את השונות בכל דור.
המקור השלישי — ורק הוא — יוצר אלל שמעולם לא היה קודם: מוטציה אקראית. שינוי פתאומי ברצף ה-DNA, שמתרחש בתאי הזרע, הביצית או הזיגוטה. המוטציה אקראית לחלוטין — היא אינה "מכוונת" לצורך כלשהו. רוב המוטציות ניטרליות או מזיקות, ומיעוטן מקנה יתרון בתנאי סביבה מסוימים. כדאי לשים לב לנקודה חשובה: מוטציה שמתרחשת בתא עור, ולא בתא זרע או ביצית — אינה תורשתית ואינה חלק מהאבולוציה.
כאן גם חשוב לזכור את ההבחנה בין שונות תורשתית לשונות סביבתית. נניח שצמחים מאותו מין גדלים בגינה — חלקם קיבלו מים רבים וגדלו גבוה יותר. אם ניקח זרעים משתי הקבוצות ונגדל אותם בתנאים זהים, כל הצמחים יגיעו לגובה דומה. זה מלמד שההבדל בגובה נבע מהסביבה, לא מהגנטיקה — ולכן הוא אינו עובר לצאצאים ואינו חלק מהאבולוציה.
עכשיו אפשר להבין את הברירה הטבעית. היא פועלת כאשר מתקיימים 3 תנאים בו-זמנית. תנאי א — חומר גלם: קיימת שונות תורשתית באוכלוסייה. תנאי ב — לחץ ברירה: תחרות על משאבים גורמת לכך שלא כל הפרטים שורדים ומתרבים בשווה. תנאי ג — כשירות שונה: יש קשר בין תכונות הפרט לבין מספר הצאצאים הפוריים שהוא מעמיד. התוצאה של שלושת התנאים ביחד: בכל דור עולה חלקם היחסי של פרטים בעלי התכונות המתאימות — וזה נקרא התאמה.
ומה זה בכלל "כשירות"? כשירות אינה כוח פיזי, גובה או מהירות. היא נמדדת במספר הצאצאים הפוריים שפרט מעמיד לאורך חייו. דוגמה מהנגב: אנניס המדבר הוא צמח נמוך, "חלש" למראה — אבל הוא מעמיד מאות זרעים בעונה אחת בתנאי בצורת. צמח גבוה שמנצח בתחרות אור אבל מעמיד רק 5 זרעים — פחות כשיר ממנו. המסר: הברירה הטבעית אינה "שרידת החזק" — היא שרידת המותאם.
אבל הברירה הטבעית אינה המנגנון היחיד שמשנה את הרכב האוכלוסייה. לצידה פועל סחף גנטי — שינוי בשכיחות תכונות בצורה אקראית, בלי קשר ליתרון השרדותי. הסחף הגנטי חזק במיוחד באוכלוסיות קטנות. דוגמה: אחרי שריפה שמשאירה רק 12 יחמורים ביער, גן נדיר שנמצא ב-3 מהם עלול להתקבע בכל הצאצאים — לא כי יש לו יתרון, אלא כי כך "יצא". בהשוואה, בברירה טבעית השינוי הוא לא אקראי — הוא מונע מיתרון ממשי בסביבה.
כשרואים שינוי בשכיחות תכונה, כדאי לשאול 2 שאלות: האם לתכונה יש יתרון השרדותי בסביבה הזו? ומה גודל האוכלוסייה? אם יש יתרון והאוכלוסייה גדולה — צפויה ברירה טבעית. אם אין יתרון והאוכלוסייה קטנה — צפוי סחף גנטי. במציאות, שניהם פועלים במקביל.
ומה קורה כשאוכלוסייה אחת מתפצלת לשתיים? שלב 1 הוא בידוד — קבוצה נפרדת מהאוכלוסייה הראשית, לרוב מסיבה גאוגרפית כמו הר, ים, או עמק. שלב 2 הוא שונות אבולוציונית — בסביבות שונות, ברירה טבעית שונה וסחף גנטי גורמים לשתי האוכלוסיות להשתנות בכיוונים שונים. שלב 3, לאחר שינוי גנטי מספיק, הוא מחסום רביה — גם אם האוכלוסיות פוגשות שוב, הן כבר אינן מתרבות יחד ומולידות צאצאים פוריים. זהו מחסום הרביה, וזהו המבחן לכך שהתהוו 2 מינים.
מחסומי הרביה יכולים להיות מסוגים שונים. מחסום גאוגרפי הוא רק ההתחלה — הוא בפני עצמו אינו יוצר מין חדש. רק כשהמחסום הופך להיות גנטי — התנהגותי, פיזיולוגי, או אי-פוריות הכלאיים — אפשר לומר שהתהוו 2 מינים. לדוגמה: אם 2 זני צמח פורחים בעונות שונות לחלוטין, הם לא יפרו זה את זה בטבע — גם אם בתנאי מעבדה ניתן להכליאם. זהו מחסום מועד רביה, ובטבע הוא מספיק להפרידם כ-2 מינים.
תוצאה מרתקת של תהליך זה היא מינים אנדמיים — מינים הנמצאים רק באזור גאוגרפי מוגדר אחד. בידוד גאוגרפי מנע זרימת גנים עם האוכלוסייה הראשית, שונות הצטברה, והתהווה מין חדש שלא קיים בשום מקום אחר בעולם. ולבסוף — אזורים גאוגרפיים מגוונים עם הרים, עמקים, מדבר וחוף ים ייצרו לאורך זמן מגוון מינים גדול בהרבה מאזורים אחידים, בדיוק מפני שהם מספקים את תנאי הבידוד ההכרחיים לתהליך.