הסדרי נגישות
עמוד הבית > מדעים > ביולוגיה > גנטיקה
ספרית מעריב


תקציר
חלוקת המינים בטבע איננה חדה וחלקה. מה קורה ברבייה כשיש דמיון גנטי גדול או שוני גנטי גדול? לדוגמה, זיווג של סוס וחמור מביא לעולם את בן-הכלאיים הקרוי פרד. הפרדים חזקים מאוד אך הם עקרים. הגדרת ה"מין" מבוססת על צאצאים "בני-קיימא לחלוטין", ובזאת הכוונה ליכולת רבייה ולעליונות אקולוגית.



חידת התורשה ומושג הגן : זהה אבל שונה
מחבר: קולין טאג'


לפתיחת דיון זה, היזכרו נא במושג הגן הנסוג (רצסיבי) - גן שאינו נותן את אותותיו אם לא הורש במנה כפולה. כפי שצוין, גנים שהם מזיקים מאיזו בחינה יהיו על-פי-רוב נסוגים, בעיקר משום שאלמלא כן היו גורמים נזק לכל פרט שקיבל אותם, ולפיכך היו מסולקים במהירות מן המאגר הגנטי, מכוח הברירה הטבעית. אבל אללים מזיקים נסוגים יכולים לארוב במאגר הגנטי, ולהגיח מתוכו רק מפעם לפעם.

המאגרים הגנטיים של רוב חיות הבר (יש זני מעבדה של יצורים רבים שהדברים האלה אינם חלים עליהם!) מכילים לפחות כמה אללים מזיקים. אם הם מתקבלים בירושה רק במנה יחידה, בעליהם יהיה הטרוזיגוטי לאותו אלל, ואז הוא נקרא, כזכור, "נשא": האללים הנסוגים אינם משפיעים על נשאיהם, אבל עשויים לעבור הלאה, לצאצאיהם. "גן רע" נסוג מזיק רק להומוזיגוטים: כלומר, אלה שירשו אותו במנה כפולה. מטבע הדברים, אנו נותנים את דעתנו לאותם אללים מזיקים הגורמים למחלות גלויות, כגון ציסטיק פיברוסיס בבני אדם. אבל "מזיק" הוא עניין של מידה - כך שאלל המפחית במקצת, נאמר, את מתיחות הגידים, יהיה מזיק בבעלי-חיים המסתמכים על מהירות.

משום כך, כללית, משתלם להיות הטרוזיגוטי; וכללית, יצורים הומוזיגוטיים ביותר - כלומר יצורים שרבים מהאללים שלהם מופיעים במנות כפולות - אינם "בעלי און" כמו ההטרוזיגוטיים. דארווין עצמו הבחין בכך: הוא ראה, לדוגמה, שאם מכליאים שני זנים שונים של אותו הצמח, המכלוא המתקבל יכול להיות חזק יותר מכל אחד מהוריו. הוא כינה את התופעה הזאת בשם און כלאיים - אם כי לא ידע, כמובן, את הסיבה הגנטית שביסודה. המונח הכללי יותר, המשמש בימינו במקום "און כלאיים", הוא הטרוזה. לעומת זאת, אם מכליאים שני יצורים שכל אחד מהם הוא הומוזיגוטי ביותר, ושניהם דומים זה לזה, הצאצא שיתקבל יהיה הומוזיגוטי עד מאוד. רוב האללים שלו יתקיימו במנות כפולות, והמזיקים (יחסית) מביניהם יתנו את אותותיהם. לפיכך, יצורי "רביית-פנים" כאלה יהיה חלשים בדרך-כלל. מקובל לומר שאלה סובלים מדעיכת זיווג קרובים. כפי שנראה בפרק 6, היצירה המוכוונת של און כלאיים, וההימנעות מדעיכת זיווג קרובים, ממלאות תפקיד נכבד בהשבחת בהמות בית וצמחים.

בדומה לכך, סכנת הכליה הנשקפת למיני-בר נמוכה יותר אם יש במאגר הגנטי שלהם מגוון רחב של אללים, בעיקר משום שיש להם הציוד הנחוץ למניעתה של דעיכת זיווג קרובים במצב שבו קיימת שונות גנטית בין פרטים, עניין שנעסוק בו ביתר הרחבה בפרק 8. יתר על כן, סוגים רבים של יצורי-בר שכללו מבחר של שיטות למניעת רבייה בין אחים לאחיות.

מצד שני, רבייתם של יצורים שהשוני הגנטי ביניהם גדול מדי, אף היא מסוכנת. רוב התכונות הן פוליגניות, כלומר, הן נוצרות לא על-ידי גן אחד, אלא על-ידי להקות של גנים, וכמה להקות פועלות הרבה יותר טוב מאחרות. משביחי בהמות וצמחים מצאו כי בחתירתם לאון כלאיים, הם עלולים להגדיש את הסאה. אם הם מכליאים פרטים שהשוני ביניהם גדול מדי, הצאצא שיתקבל עלול לסבול מדעיכת זיווג שונים. הסיבה הגנטית שביסודו של דבר זה היא שלהקות הגנים שפעלו כה יפה אצל ההורים, פשוט התפרקו. בפועל, המשביחים למדו מניסיונם כי כמה צירופים פועלים טוב מאוד, ויוצרים צאצאים בעלי און רב, ואילו צירופים אחרים אינם כה מוצלחים. בבקר, הכלאת זן הרפורד עם הזן הפריזי ("פרה הולנדית") - פר הרפורד עם פרה פריזית - מפיקה עגלים מצוינים. אצל כלבים, הכלאת דני ענק עם סן-ברנרד היא מרשם לאסון. שני מערכי הגנים של שני הזנים הענקיים אבל השונים אינם משתלבים היטב, נהפוך הוא.

הדני הענק והסן-ברנרד חושפים את הבעיות העלולות לנבוע משידוכים לא-מוצלחים אפילו בתוך מין. אם מזווגים בעלי-חיים בני מינים שונים - כמה בעלי-חיים עושים זאת באופן טבעי בבר, ורבים מהם נאלצים לעשות זאת בשבי - יכולות להיות לכך כמה תוצאות. אם שני היצורים שונים מדי, לא תהיה שום תוצאה: לדוגמה, הסוס והקרנף הם מינים קרובים בעליל, אבל הם שונים מכדי שהזיווג ביניהם יפיק צאצא כלשהו. אבל אם הקרבה רבה יותר, ייתכן שייוולד צאצא; עם זאת, בדרך-כלל - לפחות אצל בעלי-החיים - יהיה הצאצא הזה בעל מום כלשהו. לדוגמה, זיווג של סוס וחמור מביא לעולם את בן-הכלאיים הקרוי פרד. הפרדים נהנים מהטרוזה, ומשום כך הם חזקים מאוד; לכן משתמשים בהם כבהמות עבודה. אבל ברור שהם אינם "בני-קיימא לחלוטין", משום שהם עקרים. הסיבה במקרה זה היא שלסוס ולחמור כרומוזומים שונים, ולכן - מסיבות שיובהרו בפרק הבא – צאצאי המכלוא שלהם אינם מסוגלים לייצר גמטות (ביצים ותאי זרע) בנות-קיימא. העובדה שסוסים וחמורים יכולים להזדווג ולהוליד צאצאים מלמדת שהם קרובים מאוד אלה לאלה, ואכן שניהם שייכים לסוג אחד, סוס (Equus), אבל העובדה שצאצאי המכלוא שלהם אינם בני-קיימא לחלוטין, מגדירה אותם כבני מינים שונים.

התשובה לשאלה אם בני אדם ושימפנזים מסוגלים להביא לעולם צאצאי מכלוא אינה ידועה; לפחות, היא אינה ידועה לי, אם כי קשה לי להאמין שמישהו, איפשהו, לא ניסה להפרות נקבת שימפנזה בשבי בזרע אדם. האם הצאצא יהיה פורה או עקר? גם זה אינו ידוע. אני חושב שלא, כי שוב, ישנו הבדל כרומוזומי מובהק בין בני אדם לשימפנזים. לכן, שוב, השימפנזים ובני האדם קרובים מאוד (ככל הנראה, קרובים יותר מהסוסים והחמורים), אבל שוב, אלה מינים שונים. בה במידה, אנו יכולים להניח שניסיון ליצור צאצאי מכלוא של בני אדם וקופים לא יעלה יפה. אמנם הם קרובים, אבל בדומה לסוסים ולקרנפים, הקרבה רחוקה מכדי לאפשר הולדה.

לאור כל זאת, היינו מצפים כי נמצא אוכלוסיות שונות של בעלי-חיים וצמחים בטבע המתפצלות בלי הרף ויוצרות מינים חדשים: ועוד היינו מצפים למצוא כל מידה אפשרית של הפרדה. ואכן, זה מה שאנו מוצאים. הזאב האפור והזאב האדום של אמריקה הצפונית נחשבים כבני מינים נפרדים, משום שאם מניחים אותם לנפשם, אין הם מתערבים אלה באלה. אבל אם כופים עליהם להימצא בכפיפה אחת (למשל בשבי, או מכיוון שטיפוס זה או זה נעשה נדיר ביותר בבר), הם דווקא מביאים לעולם צאצאים פוריים. הבומבינה אדומת-הגחון והבומבינה צהובת-הגחון הן קרפדות אירופיות המנהלות חיים נפרדים באזורים נפרדים - אלא שיש חפיפה בין בתי-הגידול שלהן, בהרי הקרפטים ובאגן הדנובה, ושם יש ביניהן רבייה הדדית. העורב האירופי, המצוי באנגליה ובסקוטלנד הדרומית, מתרבה עם העורב האפור של סקוטלנד הצפונית, במקום המפגש בין השניים. במקרים כאלה תוכלו לומר, "ובכן, אם שתי אוכלוסיות יכולות להזדווג ולהוליד צאצאים בני-קיימא, יש לראותן כבנות מין אחד!" אין תשובה פשוטה על כך. חלוקת המינים בטבע איננה חדה וחלקה כפי שהיו מעדיפים לראותה כמה ביולוגים דקדקנים. אבל הגדרת ה"מין" שלנו מבוססת על צאצאים "בני-קיימא לחלוטין", ובזאת הכוונה לא רק ליכולת רבייה. צאצאי המכלוא של הבומבינה אדומת-הגחון וצהובת-הגחון נשארים מוגבלים ל"אזור מכלוא" בין בתי-הגידול של הוריהם. אין הם מתפשטים אל הטריטוריות של הוריהם, משום שאינם מסוגלים להתחרות עם ההורים טהורי-הגזע. קיצורו של דבר, בני המכלוא סובלים מנחיתות אקולוגית, גם אם יש להם און ברבייה. בעולם הבר הממשי, יצור הסובל מנחיתות אקולוגית אינו רשאי להיקרא "בר-קיימא לחלוטין".

ישנו עוד סיבוך אחד שעלינו לעסוק בו בטרם נמשיך הלאה, סיבוך שגרם מפעם לפעם (ועודנו גורם) לבלבולות נוראות, אבל נודעת לו חשיבות רבה מאין כמוה בהקשרים רבים. מדובר בתופעה הקרויה פולימורפיות – ריבוי צורות.

לפריטים נוספים מתוך הפרק:

חידת התורשה ומושג הגן
חידת התורשה ומושג הגן : תורשה וצ'רלס דארווין
חידת התורשה ומושג הגן : גרגור מנדל
חידת התורשה ומושג הגן : הגנטיקה ה"קלאסית" במאה העשרים: מדריך בזק
חידת התורשה ומושג הגן : ניאו-דארוויניזם: מערך החשיבה המודרני
חידת התורשה ומושג הגן : מושג המין
חידת התורשה ומושג הגן : זהה אבל שונה (פריט זה)
חידת התורשה ומושג הגן : פולימורפיות
חידת התורשה ומושג הגן : הערות שוליים מודרניות למערך החשיבה הניאו-דארוויניסטי

ביבליוגרפיה:
כותר: חידת התורשה ומושג הגן : זהה אבל שונה
שם  הספר: מהנדס הגן : גנים וגנטיקה : ממושג התורשה עד ליצירת חיים
מחבר: טאג', קולין
תאריך: 1996
הוצאה לאור: ספרית מעריב
הערות: 1. מאנגלית: עמנואל לוטם.
הערות לפריט זה:

1. המאמר הוא חלק מפרק 1 בספר.


הספרייה הוירטואלית מטח - המרכז לטכנולוגיה חינוכית