bj
    >> Φυσικές Επιστήμες >  >> βιολογία

Θα μεγαλώσουν ποτέ φτερά οι άνθρωποι;

Αυτό θα ήταν σχεδόν αδύνατο. Πρώτον, οι άνθρωποι θα έπρεπε να υποστούν κάποια μετάλλαξη που θα μας έδινε φτερά. Αυτή η μετάλλαξη θα ήταν εξαιρετικά απίθανη, λαμβάνοντας υπόψη την υπάρχουσα φυσιολογία του σώματός μας. Επιπλέον, το πέταγμα δεν έχει μεγάλη εξελικτική χρήση για τους ανθρώπους, επομένως δεν είναι ένα χαρακτηριστικό για το οποίο θα επιλεγόταν μέσω της φυσικής επιλογής.

Ως παιδιά, ενώ παρακολουθείτε τις ταινίες X-men, είναι δύσκολο να μην γοητευτείτε από τις δυνάμεις τους. Επιπλέον, η ταινία είναι τοποθετημένη με τέτοιο τρόπο που σε κάνει να πιστεύεις ότι μια τέτοια αλλαγή σε επίπεδο είδους θα μπορούσε να συμβεί στην πραγματική ζωή. Έκανε να φαίνεται ότι τα μεταλλαγμένα θα μπορούσαν να είναι το επόμενο βήμα στην εξέλιξη του ανθρώπου. Προσωπικά, πάντα με γοήτευε ο Αρχάγγελος, ο αυθόρμητος χαρακτήρας που μπορούσε να πετάξει όπου ήθελε. Αυτό οδήγησε σε ένα ερώτημα… θα μπορούσαμε να αναπτύξουμε ποτέ φτερά; Υπάρχουν χίλιοι μεταλλαγμένοι που θα μπορούσαμε να εξελιχθούμε, αλλά ας δούμε τον Αρχάγγελο για αυτό το συγκεκριμένο πείραμα σκέψης.

Πρώτον, πρέπει να εξαλείψουμε την εσφαλμένη αντίληψη ότι τέτοιες μεταλλάξεις μεγάλης κλίμακας θα μπορούσαν να συμβούν σε μία μόνο γενιά. Οι μεταλλάξεις και οι προσαρμογές συμβαίνουν σε εκατοντάδες χιλιάδες, αν όχι εκατομμύρια χρόνια. Τώρα, ας δούμε τις επιστημονικές αρχές που θα μπορούσαν το κάνετε δυνατό.

Μια χριστιανική απεικόνιση ενός αγγέλου—η έμπνευση για τον αγαπημένο μας Αρχάγγελο X-man (Φωτογραφία:Oliver Denker/Shutterstock)

Πώς συμβαίνουν οι μεταλλάξεις;

Πριν κάνετε μια βαθιά κατάδυση, ας καθορίσουμε ορισμένα βασικά στοιχεία. Πρώτον, ένα γονίδιο είναι ένας κληρονομικός παράγοντας που περνά από τη μια γενιά στην άλλη. Ένας παράγοντας μπορεί να είναι οτιδήποτε, όπως το χρώμα των ματιών σας ή η ομάδα αίματος σας. Αυτά τα γονίδια εκφράζονται από το DNA.

Η συνολική συλλογή γονιδίων που έχει ένα άτομο είναι γνωστή ως γονότυπος του. Όταν αυτό το γονίδιο εκφράζεται, είναι γνωστό ως φαινότυπος.

Μια μετάλλαξη, λοιπόν, είναι μια αλλαγή στη διάταξη του DNA που προκαλεί ένα γονίδιο να εκφραστεί διαφορετικά.

Μια αναπαράσταση διάφορων τρόπων με τους οποίους μπορεί να μεταλλαχθεί το DNA (με σειρά):Διαγραφή, Διπλασιασμός και Αντιστροφή (Προστασία φωτογραφίας:Zephyris/Wikimedia Commons)

Οι άνθρωποι έχουν χαμηλό επίπεδο μετάλλαξης, περίπου 1 μετάλλαξη για κάθε 100.000 τόπους (μια συγκεκριμένη περιοχή σε ένα χρωμόσωμα όπου βρίσκεται ένα γονίδιο), ανά γενιά, αλλά οι άνθρωποι έχουν επίσης 100.000 τόπους. Επομένως, κάθε επόμενη γενιά κυττάρων που σχηματίζεται θα έχει τουλάχιστον μία μετάλλαξη διαφορετική από το γονικό της κύτταρο.

Πώς επιβιώνουν οι μεταλλάξεις;

Παρόλο που αυτές οι μεταλλάξεις συμβαίνουν, μπορεί να μην είναι απαραίτητα χρήσιμες για τον οργανισμό ή ακόμη και να μην εκφράζονται. Οι περισσότερες μεταλλάξεις είναι υπολειπόμενες και δεν εκφράζονται. Για να επιβιώσει μια μετάλλαξη, πρέπει να έχει αναπαραγωγική επιτυχία. Αυτό σημαίνει ότι πρέπει να βοηθήσει το πλάσμα να επιβιώσει καλύτερα από άλλα του είδους του. Αλλά πώς ακριβώς θα ξέρουμε εάν ένας οργανισμός έχει ένα πλεονέκτημα; Αυτό μας οδηγεί στη φυσική επιλογή.

Ας χρησιμοποιήσουμε το παράδειγμα που έγινε διάσημο από τον Charles Darwin—Finches. Οι σπίνοι είναι μικροσκοπικά πουλιά και ο Δαρβίνος είδε πολλά είδη τους στα νησιά Γκαλαπάγκος. Πίστευε ότι ορισμένες αλλαγές οδήγησαν στην καλύτερη προσαρμογή των πτηνών για ειδικές εργασίες. Ο Δαρβίνος βρήκε μερικά πουλιά καλύτερα στο σπάσιμο των ξηρών καρπών, ενώ άλλα ήταν πιο ικανά στο να τρώνε έντομα. Παρατήρησε πολλές εξειδικεύσεις που ήταν αναγνωρίσιμες από τα ασυνήθιστα σχήματα του ράμφους τους.

Η ιδέα του ανέφερε ότι μικρές αλλαγές συνέβαιναν κάθε γενιά. Εάν αυτές οι αλλαγές βοηθούσαν ένα πουλί σε μια συγκεκριμένη εργασία, αυτό το πουλί θα ήταν πιο κατάλληλο και πιο πιθανό να μεταδώσει τα γονίδιά του στους απογόνους του. Επομένως, μια μετάλλαξη έπρεπε να είναι χρήσιμη για να επιβιώσει στην επόμενη γενιά.

Λοιπόν, θα μπορούσαν οι άνθρωποι να εξελίξουν φτερά;

Συγγνώμη για την καθυστέρηση, αλλά όλες οι παραπάνω πληροφορίες έπρεπε να εξηγηθούν πριν μπορέσουμε να απαντήσουμε στην αρχική μας ερώτηση. Η ουσία είναι… Όχι, δεν θα κάνουμε φτερά. Αυτό οφείλεται καταρχάς στο τι είναι τα φτερά (τουλάχιστον στα ακόρντα). Τα φτερά είναι ειδικά προσαρμοσμένα μπροστινά άκρα.

Όπως μπορείτε να δείτε από τον σκελετό παρακάτω, τα πουλιά έχασαν τους πήχεις τους για να μεγαλώσουν φτερά. Όχι μόνο αυτό, αλλά κάθε προσαρμογή στην πορεία τους βοήθησε να επιβιώσουν καλύτερα στο περιβάλλον τους.

Ωστόσο, τα φτερά δεν θα μας βοηθούσαν να πετάξουμε;

Ναι, αλλά θα μας κόστιζε τα χέρια μας, που μας βοηθούν με τόσες πολλές καθημερινές δραστηριότητες που δεν θα είχε νόημα να χάσουμε την επιδεξιότητά μας (από εξελικτική άποψη).

Όπως φαίνεται ξεκάθαρα, τα πουλιά έχασαν τα μπροστινά τους άκρα για να αποκτήσουν φτερά (Φωτογραφία :pixabay)

Τι γίνεται όμως με φτερά σαν νυχτερίδες; Οι νυχτερίδες έχουν φτερά με εκτεταμένες φάλαγγες (οστά δακτύλων) και μεμβράνες μεταξύ των φάλαγγων. Λοιπόν, προτού δούμε αν οι άνθρωποι θα μπορούσαν να αναπτύξουν φτερά που μοιάζουν με νυχτερίδες, ας δούμε πώς οι νυχτερίδες απέκτησαν τα δικά τους αρχικά. Οι νυχτερίδες εξέλιξαν τα φτερά τους από θηλαστικά που πηδούσαν από δέντρο σε δέντρο. Οι νυχτερίδες με μεμβράνες ανάμεσα στα φτερά τους θα γλιστρούσαν για περισσότερο και θα μπορούσαν να πηδήξουν μακρύτερα. Με την πάροδο του χρόνου, αυτή η προσαρμογή ολίσθησης, η οποία αποδείχθηκε πλεονεκτική, τους οδήγησε τελικά στο να μπορούν να πετούν.

Φτερά νυχτερίδας με εκτεταμένες φάλαγγες και μεμβράνες ανάμεσά τους (Φωτογραφία :pemastockpic/Shutterstock)

Τότε… γιατί όχι εμείς; Κυρίως γιατί δεν έχουμε καμία ανάγκη για αυτές τις προσαρμογές. Για να επιλεγεί μια μετάλλαξη, πρέπει να δώσει στον οργανισμό ένα πλεονέκτημα όσον αφορά την επιβίωση. Δεδομένου ότι οι άνθρωποι δεν χρειάζεται να πηδούν από ταράτσα σε ταράτσα, τα φτερά —όσο δροσερά κι αν είναι— δεν θα μας βοηθήσουν να επιβιώσουμε καλύτερα.

Και τι γίνεται με την ανάπτυξη ενός επιπλέον ζεύγους άκρων; Όπως εξηγήθηκε, η εξέλιξη είναι μια διαδικασία βήμα προς βήμα που διαρκεί πολύ χρόνο. Αυτά τα άκρα θα πρέπει να μεγαλώνουν και να παρέχουν πλεονέκτημα στους ανθρώπους σε κάθε βήμα, πράγμα που σημαίνει ότι είναι πολύ απίθανο οι άνθρωποι να αναπτύξουν φυσικά φτερά.

Συμπέρασμα

Σημαίνει αυτό ότι οι άνθρωποι δεν θα έχουν ποτέ καλές μεταλλάξεις; Φυσικά και όχι! Απλά κοιτάξτε γύρω μας… το κάνουμε ήδη! Οι άνθρωποι που ζουν κοντά στον ισημερινό έχουν πιο σκούρο δέρμα για να τους προστατεύουν από τις σκληρές ακτίνες UV. Εάν το δέρμα τους ήταν πιο ανοιχτόχρωμο, θα αύξανε τον κίνδυνο καρκίνου του δέρματος. Από την άλλη πλευρά, οι άνθρωποι που ζουν μακριά από τον ισημερινό έχουν πιο ανοιχτόχρωμο δέρμα, έτσι ώστε να λαμβάνουν αρκετό ήλιο για να συνθέσουν βιταμίνη D.

Έχει παρατηρηθεί ότι οι πληθυσμοί που ζουν σε μεγαλύτερα υψόμετρα έχουν περισσότερη αιμοσφαιρίνη στο αίμα τους. Αυτό οφείλεται στο ότι υπάρχουν χαμηλότερες συγκεντρώσεις οξυγόνου σε μεγαλύτερα υψόμετρα και η ύπαρξη περισσότερης αιμοσφαιρίνης τους επιτρέπει να απορροφούν περισσότερο οξυγόνο.

Τώρα, μπορεί να μην μπορούμε να ελέγξουμε αντικείμενα με το μυαλό μας ή να πετάξουμε πάνω από ουρανοξύστες, αλλά οι άνθρωποι έχουν πολλές εντυπωσιακές προσαρμογές. Πολλές μεταλλάξεις έχουν συμβεί με την πάροδο του χρόνου που επέτρεψαν στους ανθρώπους να χωρέσουν σε ένα συγκεκριμένο περιβάλλον. Βασικά, αν ψάχνετε για ένα μεταλλαγμένο, δεν χρειάζεται να ψάξετε μακριά, δεδομένου ότι όλοι έχουμε ειδικές μεταλλάξεις που μας βοηθούν να επιβιώσουμε!


Ο Παρατηρητής της Κάμπιας

Η ιστορία του πώς μεγαλώσαμε σοφοί με τη σοφία των μονοπατιών των εντόμων ξεκινά, παραδόξως, με την ταπεινή κάμπια. Μια ανοιξιάτικη μέρα του 1738, ένας νεαρός φοιτητής φιλοσοφίας από τη Γενεύη ονόματι Charles Bonnet, ενώ περπατούσε στην ύπαιθρο κοντά στο σπίτι της οικογένειάς του στο Thônex, βρήκε μ

Διαφορά μεταξύ προστατευτικού κυττάρου και επιδερμικού κυττάρου

Κύρια διαφορά – Προστατευτικό κύτταρο  και επιδερμικό κύτταρο Το φύλακα και το επιδερμικό κύτταρο είναι δύο τύποι κυττάρων που βρίσκονται στην επιδερμίδα των φυτών. Η επιδερμίδα προέρχεται από τον δερματικό ιστό των φυτών, φέρνοντας την επαφή του φυτού με το εξωτερικό περιβάλλον. Είναι το εξωτερικό

Ποια είναι η διαφορά μεταξύ σκνίπων και κουνουπιών

Η κύρια διαφορά μεταξύ σκνίπων και κουνουπιών είναι ότι οι σκνίπες δεν έχουν προβοσκίδα (ένα μακρύ στοματικό μέρος που μοιάζει με βελόνα) ενώ τα κουνούπια έχουν προβοσκίδα . Επιπλέον, τα φτερά των σκνίπων μοιάζουν με άγονους υαλοπίνακες ενώ οι άκρες των φτερών των κουνουπιών καλύπτονται από λέπια πο