بررسی یکی از ظرایف انتخاب طبیعی

رانش ژنی و شرکت در بخت‌آزمایی زیستی

واژگانی چون «انتخاب طبیعی» و «فشار انتخابی» فرآیندهایی مکانیکی را به ذهن متبادر می‌کنند، گویی طبیعت طی تکامل به جابه‌جایی اجسامی سنگین برای نیل به اهدافش که همان «سازگاری» موجودات زنده باشد مشغول است! جدا از نادرستی چنین نگرش انسان‌انگارانه‌ای به طبیعت - که الگوریتمی طبیعی (انتخاب طبیعی) را با انتخاب توسط وجودی جایگزین می‌کند - بخش عمده‌ای از دگرگونی‌های تکاملی حتی تشبیه به سازوکاری مکانیکی را بر نمی‌تابند. مجموعه‌ فرآیندهای تصادفی در تکامل تحت عنوان «رانش ژنی» شناخته می‌شوند.

کد خبر: ۱۱۴۴۵۷۰

تصور کنید ده‌هزار تیله رنگی در دست دارید و می‌خواهید از میان این مجموعه از تیله‌ها، مجموعه‌ای دیگر بسازید. فرض کنید بخواهیم مجموعه دوم را بدون کاهش اندازه مجموعه اول پدید آوریم؛ در این صورت وجود سطلی از تیله‌ها مشکل ما را حل می‌کند: می‌توان تیله‌ای را از مجموعه ده‌هزارتایی اولیه انتخاب کرد و با توجه به رنگ‌ آن تیله، تیله‌ای همرنگ را از سطل انتخاب کرد و در مجموعه دوم قرار داد و سپس تیله نخستین را به مجموعه ده هزارتایی بازگرداند. فرض کنید از ده‌هزار تیله مجموعه اول، حدودا یک چهارم از تیله‌ها به رنگ آبی، یک‌چهارم سبز و نیمی زرد هستند. با فرض انتخاب تصادفی تیله‌ها بر طبق روشی که توصیف شد، نسبت تیله‌ها در مجموعه دوم چه خواهد بود؟ برای حل این مساله فقط نگاشتن چند خط به زبان رایانه کفایت می‌کند؛ نتیجه یک دور نمونه‌برداری تصادفی از میان ده‌هزار تیله با نسبت‌های رنگی فوق در رایانه من نسبت‌هایی مشابه نسل قبل بود (آبی= 0/2408، سبز= 0/2538 و زرد = 0/5054). اگر تعداد تیله‌ها را از ده‌هزار به صد عدد کاهش دهیم و نسبت تیله‌های ما در این مجموعه صدتایی همان یک‌چهارم، یک‌چهارم و یک‌دوم باشد، نمونه‌برداری تصادفی چه نسبتی را حاصل می‌کند؟ آبی= 0/28، سبز = 0/27 و زرد= 0/45. همان‌گونه که آشکار است اثر شانس و اقبال در مجموعه‌ای کوچک‌تر پررنگ‌تر است.

اگر ژن‌نمودهای (همان اشکال ژنتیکی متفاوت) یک جمعیت را همانند تیله‌هایی متفاوت در نظر بگیرید، نمونه‌برداری تصادفی می‌تواند صرفا برحسب تصادف به تغییر فراوانی این ژن‌نمودها در نسل بعد منجر شود. پرسشی که پیش می‌آید این است که فردی در طبیعت وجود ندارد تا به این نمونه‌برداری تصادفی دست بزند. نتایجی که من در اینجا ذکر کردم حاصل نگارش چند خط کد نرم‌افزاری در رایانه شخصی من است. نمونه‌برداری تصادفی به زبان رایانه نمود انتزاعی از حوادثی است که برای افراد در جمعیت رخ می‌دهد که ربطی به شایستگی زیستی آن افراد ندارد؛ برای مثال شاید پای قوچی که زیبا‌ترین شاخ را دارد و می‌تواند بهترین جفت را برای خود برگزیند و ژن‌های مرتبط با شاخ زیبایش را به نسل بعد انتقال دهد بلغزد و با فروافتادن در دره‌ای ژرف از میان برود. این حادثه تلخ از منظر قوچ نگون‌بخت به هیچ وجه با انتخاب طبیعی رابطه‌ای نداشت. به علاوه اگر در جمعیتی ده‌تایی، فقط یک قوچ دارای شاخ زیبا باشد، با از میان رفتن او بر حسب تصادف، ژن شاخ زیبا نیز از میان می‌رود. اما اگر ۵۰ قوچ در جمعیتی هزارتایی دارای این ژن باشند، تیره‌بختی یکی منجر به حذف این ژن از جمعیت نمی‌شود.

رانش ژنی از مفاهیم زیبای ژنتیک جمعیت و تکامل است که نه‌تنها فقر نگرشی پیشرفت‌گرایانه به فرآیند تکامل را هویدا می‌کند، بلکه شباهت دردناک تکامل با خرید بلیت‌های بخت‌آزمایی را نیز نشان می‌دهد: بسیاری از اوقات برنده شدن در رقابت زیستی هیچ دخلی به ژن‌های خوب و بد ما ندارد.