معلومة

3: ماذا تعلمنا؟ - مادة الاحياء


3: ماذا تعلمنا؟

15 أساسيات في علم الأحياء البشري يجب أن يعرفها الجميع

أجسامنا مسؤولة عن آلاف العمليات المعقدة والرائعة للغاية كل ثانية. تعرف على أساسيات علم الأحياء البشري هذه.

أجسادنا رائعة. علم الأحياء البشري معقد بشكل مذهل ويمكن أن يكون محيرًا للعقل عندما تفكر في عدد العمليات المعقدة التي تنفذها أجسامنا كل ثانية.

سواء كنت خبيرًا في علم الأحياء أو لا تعرف شيئًا على الإطلاق عن جسم الإنسان ، فمن المفيد أن تعرف على الأقل أساسيات علم الأحياء البشرية حتى تتمكن من اتخاذ قرارات مستنيرة من شأنها أن تساعد في الحفاظ على عمل جسمك بسلاسة. بالإضافة إلى ذلك ، إنه ممتع!

تابع القراءة لمعرفة المزيد عن 15 أساسيات في علم الأحياء البشري يجب أن يعرفها الجميع. (هذه كلها مغطاة أيضًا في البطاقات التعليمية لعلم الأحياء على الإنترنت من Brainscape).


تعال إلى الفصل. وتعال مستعدًا

قراءة نص علم الأحياء الخاص بك ، أو نسخ ملاحظات زملائك في الفصل ، لن يعوض عن فقدان الفصل. علم الأحياء موضوع عملي معقد. يتضمن تعلم الأنظمة البيولوجية التي تتطلب الشرح والتجريب. علم الأحياء هو أيضا موضوع تراكمي. ما تتعلمه في فصل واحد سيخلق اللبنات الأساسية لما ستتعلمه في المستقبل. قم بالوصول إلى كل محاضرة بعد قراءة الكتاب المدرسي ، واستكمال جميع مهام المختبر ، ومراجعة ملاحظاتك من المحاضرة السابقة. ستحصل على المزيد من المحاضرات إذا كنت مستعدًا. يؤدي الطلاب الذين يحضرون فصل الأحياء بانتظام أداء أفضل بكثير من الطلاب الذين لا يحضرون.


ماذا تعلمنا من لوحات الكهوف ما قبل التاريخ؟

مئات الكهوف ، 350 في إسبانيا وفرنسا وحدهما ، لها أعمال فنية تعود إلى عصور ما قبل التاريخ تعود إلى ما بين 1200 و 34000 سنة. الغرض من رسومات الكهوف هذه غير معروف بدقة. ينسب الكثيرون إليهم معنى دينيًا أو روحيًا ، لكن هذه مجرد نظرية واحدة من بين العديد من النظريات. تجادل تفسيرات أخرى بأن لوحات الكهوف كانت طرقًا لتمرير المعلومات للآخرين ، أو مجرد فن لمصلحتها. توجد العديد من لوحات الكهوف في أعماق الكهوف ، مما يجعل من غير المحتمل أن تكون هذه اللوحات لأغراض العرض الصريحة. تشير الحجج التي قدمها السكان الأصليون الحديثون في أستراليا إلى أن الرسم الأصلي يتم تنفيذه لأسباب متنوعة: أساسًا للسحر ضد البشر أو الحيوانات أو حفظ السجلات.

تميل لوحات الكهوف إلى عرض مشاهد لحيوانات برية كبيرة مثل الثيران (الأجداد المنقرضة للأبقار المستأنسة) ، وثور البيسون ، والخيول ، والغزلان. تم اكتشاف العديد من الآثار الفنية للأيدي البشرية ، بالإضافة إلى الرسومات الخطية الفنية التي تم تتبعها بالأصابع ، والتي تسمى "خيوط الأصابع". عادة ما يتم إجراء عمليات خفق الأصابع الغامضة هذه على سطح من مون ميلك ، وهو عبارة عن رواسب من الحجر الجيري الأبيض تشبه الجبن وتتكون من معادن كربونات في مراحل بلورية مختلفة. تم العثور على Moonmilk فقط في الكهوف.

في الغالب ، تخبرنا رسوم الكهوف بما نعرفه بالفعل - أنه كان هناك بشر حديثون في إفريقيا وأوروبا وأستراليا منذ عشرات الآلاف من السنين وكان هؤلاء الأشخاص متطورين بما يكفي لممارسة نوع من الأعمال الفنية. تم تأكيد هذا الاكتشاف من خلال اكتشاف العديد من الآثار غير المرسومة على الكهوف مثل أدوات الصوان والتماثيل وعظام الحيوانات المنحوتة. تؤكد رسومات الكهوف وجود حيوانات إما انقرضت تمامًا الآن - مثل الأوروخ ، أو الحيوانات المنقرضة في نطاق معين ، مثل البيسون الأوروبي (الذي انقرض في معظم أوروبا الغربية منذ 2000 عام). توفي أسلوب Lascaux المميز لرسوم الكهوف ، وهو الأكثر شهرة ، منذ حوالي 10000 عام ، عندما بدأ الناس في فرنسا الحالية في تبني أسلوب حياة زراعي والاستقرار في القرى.

دعمت صور الرنة في الكهوف الإسبانية الفرضية ، التي أكدتها الأدلة الأحفورية ، بأن الرنة عاشت في المنطقة في وقت قريب من آخر فترة جليدية كبرى ، والتي وصلت إلى أقصى حد منذ 18000 عام. في ذلك الوقت ، كانت معظم الجزر البريطانية وأوروبا الشمالية مغطاة بالأنهار الجليدية القارية ، مما جعلها غير صالحة للسكنى. فقط جنوب أوروبا - فرنسا وإسبانيا والبرتغال وإيطاليا واليونان وغيرها - كانت صالحة للسكن في المنطقة. في الواقع ، من المحتمل أن يكون عدم القدرة على العيش في الكثير من أوروبا وآسيا قد دفع البشر إلى التوسع من إفريقيا شرقًا ، حيث استعمروا جنوب شرق آسيا وأستراليا. تم العثور على بعض من أقدم الأدلة على الاستعمار البشري خارج إفريقيا في أستراليا ، منذ حوالي 50000 عام. من غير المعروف لماذا لم يتم العثور على لوحات الكهوف التي يزيد عمرها عن 32000 عام - ربما لم تصل البشرية إلى المستوى الضروري للتطور الثقافي أو الفني لبدء إنتاجها حتى ذلك الحين ، أو أن المناطق لم تكن مكتظة بالسكان.

مايكل هو مساهم قديم في InfoBloom متخصص في الموضوعات المتعلقة بعلم الحفريات والفيزياء وعلم الأحياء وعلم الفلك والكيمياء والمستقبل. بالإضافة إلى كونه مدونًا شغوفًا ، فإن مايكل متحمس بشكل خاص لأبحاث الخلايا الجذعية والطب التجديدي وعلاجات إطالة الحياة. وقد عمل أيضًا في مؤسسة Methuselah ومعهد التفرد للذكاء الاصطناعي ومؤسسة Lifeboat.

مايكل هو مساهم قديم في InfoBloom متخصص في الموضوعات المتعلقة بعلم الحفريات والفيزياء وعلم الأحياء وعلم الفلك والكيمياء والمستقبل. بالإضافة إلى كونه مدونًا شغوفًا ، فإن مايكل متحمس بشكل خاص لأبحاث الخلايا الجذعية والطب التجديدي وعلاجات إطالة الحياة. وقد عمل أيضًا في مؤسسة Methuselah ومعهد التفرد للذكاء الاصطناعي ومؤسسة Lifeboat.


مؤسس ورئيس OC Biology

mv2.jpg "/>

يتعلم

نحن لا نقرأ فقط ونتعلم عن علم الأحياء من الكتب الشاملة والموجهين ذوي الخبرة وزملائك في الفصل ، بل نلعب الألعاب للمشاركة في التعلم بطريقة ممتعة.

تنافس

استخدم معرفتك للمنافسة في المسابقات الوطنية والدولية لبناء الخبرة والعمل على تحقيق الإنجازات.

قم بإجراء تجارب رائعة وإجرائها للتعمق في علم الأحياء. سيكون لدينا أنشطة ممتعة وإعلامية مثل المعامل والعروض التوضيحية التي & # 39 ستساعدك على التعلم بينما لا تزال مستمتعًا!

يعلم

ألهم زملاء الدراسة والأقران بما تعلمته عن علم الأحياء وقودهم إلى النجاح. علم أصدقاءك ما تعلمته لتحسينه معًا.


آليات الانتقاء الجنسي وأول انتصار كبير

أدرك داروين (2) بشكل صحيح أن الانتقاء الجنسي يمكن توسطه عن طريق قتال بين الذكور أو عن طريق اختيار الأنثى للذكور الجذابين. تعريفه الأصلي للانتقاء الجنسي ، والذي ظهر في أصل الأنواع، يبدو أنه يؤكد القتال بين الذكور والإناث [أي "صراع بين الذكور لامتلاك الإناث" (المرجع 1 ، ص 88)] ، ولكن حتى ذلك الحين كان يدرك بوضوح اختيار الإناث. وهكذا ، حدد داروين الفئتين الرئيسيتين للانتقاء الجنسي التي لا تزال قائمة حتى يومنا هذا.

قانون المعركة.

سيكون الاختيار الجنسي بسيطًا نسبيًا إذا لم يكن هناك سوى ما نسميه الاختيار بين الجنسين. في الواقع ، كان فهم داروين للانتقاء داخل الجنس كاملاً بشكل أساسي. في بعض الأنواع ، ينخرط الذكور في صراعات شرسة فيما بينهم ، ويميل الفائزون في هذه المسابقات إلى التزاوج مع الإناث المستقبلة. قدم داروين العديد من الأمثلة على الأنواع التي ساد فيها القتال بين الجنسين للوصول إلى الأزواج ، ومن أكثرها إثارة للاهتمام سياج ذكور كركدن مع أنيابها (والتي لا تزال بحاجة للدراسة ، ولكن انظر المرجع 5) ، ذكور خنافس الجعران (عائلة Scarabaeidae) ) تتصارع مع قرونها المتقنة (6) ، وأنثى السمان ذو النقرة في الذقن (جنس تيرنيكس) القتال مثل gamecocks للوصول التناسلي للذكور (7). يوضح المثال الأخير تقدير داروين لحقيقة أن الانتقاء الجنسي ، الذي عادة ما يؤثر بقوة على الذكور ، يمكن أن يعمل أحيانًا على الإناث ، وهي نقطة سنعود إليها لاحقًا.

ومع ذلك ، فإن الاختيار بين الجنسين ليس آلية كافية يمكن بواسطتها شرح كل التنوع الناتج عن الانتقاء الجنسي. يُظهر العمل الحديث أن الانتقاء ثنائي الجنس هو جانب رئيسي من جوانب الانتقاء الجنسي ، وهي نقطة كانت موضع تقدير عميق من قبل داروين. في الواقع ، أدرك داروين بشكل صحيح أنه حتى في الأنواع التي تتميز بـ "قانون المعركة" ، غالبًا ما يكون اختيار الشريك مهمًا. كما ذكر داروين (المرجع 2 ، الجزء الثاني ، ص 269) ، "يمكن للأنثى أن تهرب في معظم الحالات ، إذا استمالت من قبل ذكر لم يرضها أو يثيرها ، وعندما يلاحقها عدة ذكور ، كما يحدث باستمرار ، غالبًا ما تتاح لهم الفرصة ، أثناء القتال معًا ، للهروب مع ذكر واحد ، أو على الأقل الاقتران به مؤقتًا ". وبالتالي ، فإن أي علاج للانتقاء الجنسي سيكون غير مكتمل بدون علاج من اختيار الشريك.

اختيار أنثى (أو ذكر أحيانًا).

إذا كان عدد الكلمات المخصصة لكل موضوع يمكن أن يكون بمثابة دليل ، فقد شعر داروين أن موضوع اختيار الإناث يتطلب شرحًا أكثر بكثير من القتال بين الذكور والإناث. هنا سوف نتعامل مع اختيار الإناث ، مع الأخذ في الاعتبار أن داروين كان يعلم أنه في بعض الأنظمة يمكن أن تحدث عمليات الصورة المرآة من خلال اختيار الذكور. من السهل فهم الاختيار الجنسي كنتيجة لاختيار الإناث ، بشرط أن نكون على استعداد لقبول وجود تفضيلات الإناث. إذا أظهرت الإناث تفضيلًا ، فإن الذكور الذين لديهم السمة المفضلة سيتركون أعدادًا أكبر من النسل ، وستميل قيم سماتهم إلى الزيادة في التكرار في السكان.

لكن لماذا توجد تفضيلات الإناث في المقام الأول؟ الإجابة على هذا السؤال ليست واضحة تمامًا. كان نهج داروين هو التأكيد على أنه من غير المعقول عدم وجود التفضيلات وتقديم دليل على تفضيلات الإناث في أنواع الحيوانات المختلفة. بعض هذه الأمثلة ، مثل أنثى بطة البطة التي شعرت "بالحب من النظرة الأولى" عند مواجهتها للذيل الصغير (المرجع 2 ، الجزء الثاني ، ص 115) ، تتسم بروح الدعابة إلى حد ما ، لكنها تفيد في إظهار أن الإناث لا تتزاوج بشكل عشوائي في معظم الحالات. العديد من الممرات في نزول الرجل عالج هذه المسألة ، الاقتباس التالي (المرجع 2 ، الجزء الأول ، ص 421) من بينها: "ومع ذلك ، عندما نرى العديد من الذكور يطاردون نفس الأنثى ، لا يمكننا تصديق أن الاقتران متروك لفرصة عمياء - أن الأنثى لا يمارس أي خيار ولا يتأثر بالألوان الرائعة أو الزخارف الأخرى التي يتزين بها الذكر وحده ".

هنا نرى جوهر حجة داروين: نظرًا للاختلاف بين الذكور فيما يتعلق بزخارفهم الجميلة ، من الصعب تصديق أن الإناث ليس لها أي تفضيل على الإطلاق ، وحتى التفضيل الضعيف سيكون كافياً لإجراء الانتقاء الجنسي. ومن ثم ، فهم داروين بوضوح أن التفضيلات الأنثوية موجودة ، لكنه لم يشرح أبدًا بشكل مقنع سبب تطور هذه التفضيلات.

قد تمثل نكهة حجة داروين لاختيار الإناث واحدة من أكبر أوجه القصور في معالجته للانتقاء الجنسي لأنها أعطت الانطباع بأن الحيوانات ستحتاج إلى حس جمالي شبيه بالإنسان لكي يعمل الاختيار الجنسي. في الواقع ، بدا أن داروين نفسه يؤيد وجهة النظر هذه ، حيث بذل جهودًا كبيرة ليقول إن إناث المفصليات والحشرات والفقاريات تمتلك ذكاءً كافيًا لتقدير الجمال. وأكد كذلك أن "الفئات الدنيا" من الحيوانات ، بما في ذلك شوكيات الجلد ، والحلقيات ، والرخويات ، وما إلى ذلك ، "لديها حواس ناقصة للغاية وقوى عقلية منخفضة للغاية بحيث لا تشعر بالمنافسة المتبادلة ، أو لتقدير جمال بعضها البعض أو عوامل الجذب الأخرى" (المرجع 2 ، الجزء الأول ، ص 321). ومع ذلك ، فقد أدرك داروين بوضوح أيضًا أن الأنواع المختلفة يمكن أن تمتلك معايير مختلفة من الجمال ، موضحًا لماذا لا تبدو جميع السمات المختارة جنسيًا جذابة بالنسبة لنا. بغض النظر ، في خضم رؤى داروين الهائلة المتعلقة بالانتقاء الجنسي ، فإن الاقتراح بأن الإحساس بالجمال ضروري لكي يعمل الانتقاء الجنسي ربما كان أهم عيوبه. يمكن القول أن دراسة الانتقاء الجنسي استغرقت ما يقرب من 100 عام للتغلب على هذه النظرة الخاطئة لتفضيلات التزاوج.

أول انتصار رئيسي لأبحاث الاختيار الجنسي الحديثة.

دخلت دراسة الانتقاء الجنسي عصرها الحديث خلال النصف الأخير من القرن العشرين عندما حدد العلماء تطور اختيار الإناث كموضوع شرعي في حد ذاته من خلال توسيع الأفكار التي وضعها فيشر قبل ذلك بكثير (8 ، 9). بعبارة أخرى ، لم يعد كافياً افتراض أن الإناث لديهن تفضيلات أو حتى تقديم دليل تجريبي على مثل هذه التفضيلات. بدلاً من ذلك ، كنا بحاجة إلى آليات يمكن أن تفسر تطور تفضيلات الإناث (10 ⇓ ⇓ ⇓ –15). بمجرد أن يمكن تفسير تطور التفضيلات ، أصبح فهمنا لاختيار السمة المفضلة واضحًا تمامًا ، ولا يزال اليوم بشكل أساسي كما وصفه داروين. وبالتالي ، فإن الصعوبة ، التي تظل جزئيًا دون حل ، تكمن في فهم تطور تفضيلات الإناث (أو الذكور). سنراجع بإيجاز النماذج الحديثة ، لكننا نبدأ بالنموذج الصريح الذي اقترحه داروين. على الرغم من أن نموذجه يفتقد إلى بعض العناصر ويختصر كتفسير كامل لتطور الاختيار ، فإنه يوفر جوهر النموذج مع القدرة التفسيرية المحتملة.

نموذج داروين للاختيار الجنسي.

نموذج داروين ، الذي عُرف فيما بعد بنموذج داروين فيشر (15 ، 16) ، تم استدعاؤه كتفسير محتمل للانتقاء الجنسي في الأصناف أحادية الزواج. في نسخة داروين للنموذج (المرجع 2 ، الجزء الأول ، ص 261 - 262) ، يفترض أن مجموعة سكانية بها نوعين من الإناث: "الأفراد الأكثر نشاطًا وأفضل تغذية" و "الأفراد الأقل نشاطًا وصحة" (الشكل .1أ). تتفاوت جودة الذكور أيضًا ، وهي تصل قبل الإناث في مناطق التكاثر (الشكل 1ب). الإناث عالية الجودة جاهزة للتزاوج قبل الإناث الأقل جودة ، ويختارن الاقتران مع الذكور ذوي الجودة الأعلى (الشكل 1).ج). وهكذا ، يتنبأ النموذج بالتزاوج المتنوع حسب الجودة (الشكل 1د) ، ويجادل داروين بأن الأزواج عالية الجودة ستنتج نسلًا أكثر من الأزواج منخفضة الجودة. في مناقشة داروين لهذا النموذج ، نجد التكرار الوحيد لتفسير واضح لتطور اختيار الشريك في كتابه بأكمله (المرجع 2 ، الجزء الأول ، ص 263): خاصة إذا كان للذكر القدرة على الدفاع عن الأنثى خلال موسم الاقتران ، كما يحدث مع بعض الحيوانات الأعلى ، أو ساعد في إعالة الصغار ".

نموذج داروين للانتقاء الجنسي. (أ) أولاً ، الذكور والإناث متفاوتون فيما يتعلق بالجودة المظهرية. (ب) تتحرك الذكور التي لها زخارف إلى منطقة التكاثر (الدائرة الكبيرة) قبل الإناث. (ج) الإناث عالية الجودة على استعداد للتزاوج في وقت أقرب ، لذلك يتزاوجن مع الذكور الأعلى جودة. (د) أخيرًا ، تتزاوج الإناث منخفضة الجودة مع الذكور الأقل جودة. يحدث الاختيار الجنسي لأن الأزواج عالية الجودة تنتج ذرية أكثر من الأزواج منخفضة الجودة.

لسوء الحظ ، لم يشرح داروين كثيرًا في هذا المنطق ، ولم يقدم أبدًا تفسيرًا مقنعًا لتطور تفضيل الحلي أو الشخصيات الأخرى المختارة جنسيًا والتي لا تشارك بشكل مباشر في الدفاع عن الإقليم أو رعاية الوالدين. ومع ذلك ، إذا قمنا بدمج نموذج داروين مع فهم أكثر حداثة للانتقاء الجنسي ، كما فعل فيشر (8) والباحثون اللاحقون (16 ، 17) ، فإننا نجد نموذجًا يمكن أن يفسر تطور اختيار الإناث مع الاحتفاظ بالسمات الرئيسية نموذج داروين الأصلي. ومع ذلك ، من المدهش أنه تم توجيه القليل من الأبحاث إلى هذا النموذج ، وحتى الآن تم استخدامه حصريًا لتفسير الانتقاء الجنسي لدى الذكور من الأصناف أحادية الزوجة. هناك ما يبرر عملًا نظريًا وتجريبيًا إضافيًا على هذا النموذج ، وينبغي بذل محاولات لتوسيعه ليشمل الانتقاء الجنسي للإناث وفي الأصناف غير الأحادية الزواج.

نماذج المنافع المباشرة.

تنقسم نماذج تطور تفضيلات التزاوج إلى فئتين رئيسيتين: نماذج المنافع المباشرة ونماذج المنافع غير المباشرة (الجدول 1). تفترض نماذج المنافع المباشرة أن الإناث (أو الذكور للأنواع المعكوسة لأدوار الجنس) يختارون رفقاء يقدمون بعض الفوائد الفورية للمختار ، مثل رعاية الوالدين ، أو هدية الزواج ، أو الدفاع عن الأرض (18 ⇓ 21). نقدم قائمة ببعض الفوائد المباشرة الأكثر شيوعًا في الجدول 1 ، جنبًا إلى جنب مع بعض الأمثلة التجريبية. إن تطور الاختيار من أجل الفوائد المباشرة بسيط من الناحية المفاهيمية ، حيث أن الميزة الانتقائية للاختيار واضحة تمامًا (3). ومع ذلك ، يكون الموقف أكثر تعقيدًا بعض الشيء عندما تفضل الأنثى زخرفة في الذكر تشير بطريقة ما إلى أن الذكر سيوفر رعاية أبوية وموارد ودفاعًا أفضل من المتوسط ​​وما إلى ذلك (الجدول 1). في ظل هذه الظروف ، يجب أن تكون هناك آلية تنتج ارتباطًا بين السمة الجنسية الثانوية والفائدة المباشرة التي يقدمها الذكر للأنثى. تشير قراءتنا للأدبيات إلى أن نماذج المنافع المباشرة تتمتع بدعم تجريبي ممتاز وهي في الغالب ليست مثيرة للجدل ، لذلك لن نتناولها أكثر هنا.

بعض الأمثلة التجريبية التي تدعم نماذج مختلفة لتطور تفضيل الشريك

نماذج المنافع غير المباشرة.

في بعض الأنواع ، يبدو أن الذكور لا يقدمون شيئًا للإناث سوى الحيوانات المنوية ، ومع ذلك لديهم زخارف متقنة تفضل الإناث لها (19 ، 22 -24). هذه الأنظمة محيرة بشكل خاص من وجهة نظر الاختيار الجنسي لأن فوائد الاختيار ليست واضحة على الإطلاق. وبالتالي ، تم تكريس قدر هائل من الجهد لإنشاء نماذج تفسيرية لتطور اختيار الإناث في مثل هذه الأنظمة (3 ، 14 ، 15 ، 25). وُصفت هذه الأنواع من النماذج عمومًا بأنها نماذج منافع غير مباشرة لأن اختيار الإناث للذكور لا يوفر لها أي فوائد فورية قابلة للقياس. بدلاً من ذلك ، تزداد لياقة الأنثى نتيجة لارتفاع لياقة نسلها إذا كانت تتزاوج مع ذكر مفضل. عالجت العديد من المراجعات الممتازة المجموعة المذهلة لمثل هذه النماذج (21 ، 24 ، –26) ، لذا بدلاً من مراجعتها ، نحاول هنا تنظيمها في فئات رئيسية قليلة. نود أن نقترح أن هناك ثلاث فئات رئيسية لنماذج المنافع غير المباشرة. ليس لدينا شك في أن مثل هذا التصنيف سيكون مثيرا للجدل. في الواقع ، نحن على خلاف مع منظور آخر على الأقل يشير إلى أن جميع نماذج المنافع غير المباشرة يجب أن يتم تجميعها في فئة واحدة من نماذج فيشر زهافي (27 ، 28). نعتقد أن هناك الكثير من القيمة الاستكشافية في إبقائها منفصلة ، لذلك لتحفيز المناقشة ، نقترح الفئات الثلاثة التالية من النماذج.

النموذج الأول: النموذج السمكي.

يتضمن هذا النموذج سمة تفضيل واحدة في الإناث وسمة زخرفة واحدة في الذكور (تجاهل التفضيلات والإشارات متعددة المتغيرات في الوقت الحالي). لفهم هذا النموذج ، يجب أن نقدر أن الإناث التي تفضل زخرفة كبيرة ، على سبيل المثال ، سيكون لديها ذرية مع كل من الجينات للزخرفة الكبيرة من الأب والجينات لتفضيل الحلي الكبيرة من الأم (8 ، 9) ، 14). وبالتالي ، ينتج عن اختيار الشريك علاقة وراثية بين الزخرفة والتفضيل (14 ، 25). تتطور الزخرفة نتيجة الانتقاء الجنسي الذي يفرضه اختيار الشريك الأنثوي ، ويتم التفضيل نتيجة لاستجابة مرتبطة بالاختيار (14). تقريبًا أي نتيجة ممكنة في النموذج السمكي ، اعتمادًا على قوة الارتباط الجيني بين الزخرفة والتفضيل (14 ، 15 ، 25). ومع ذلك ، في ظل بعض الظروف ، ينتج عن هذا النموذج عملية ذاتي التعزيز ، وعملية مفتوحة تؤدي إلى تطوير لا ينتهي للسمات. في نهاية المطاف ، يتم معارضة هذه العملية من خلال الانتقاء الطبيعي عندما تصبح الزخرفة كبيرة جدًا بحيث تصبح عائقًا رئيسيًا للبقاء ، وهي النقطة التي قدّرها داروين جيدًا (2). يتمتع هذا النموذج بجاذبية حدسية لأنه يبدو أن مثل هذه العملية يمكن أن تشرح بعض السمات الأكثر تفصيلاً الموجودة في عالم الحيوان ، مثل ذيل الطاووس أو تعريشة الطيور. تجدر الإشارة أيضًا إلى أن قدرًا من الارتباط الجيني بين الزخرفة والتفضيل سيحدث في أي نظام يعمل فيه اختيار الشريك ، لذلك يمكن لعملية فيشر أن تعمل بالتنسيق مع أي نموذج آخر تقريبًا لتطور اختيار الشريك.

النموذج 2: نموذج المؤشر المعتمد على الحالة.

نموذج المؤشر المعتمد على الحالة هو الأكثر استخدامًا من بين نماذج "الجينات الجيدة" (3 ، 25 ، 29). يتطلب هذا النموذج ما لا يقل عن 3 سمات (أي الزخرفة ، والتفضيل ، وسمة الجدوى) ، لذلك فهو يختلف بوضوح عن نموذج Fisherian (29). في نموذج المؤشر المعتمد على الحالة ، تعتبر الزخرفة سمة مكلفة تعتمد على الحالة. وبالتالي ، فإن الذكور الأقرب إلى المستوى الأمثل فيما يتعلق بسمة الجدوى سيكونون في حالة أفضل وسيكونون قادرين على الحفاظ على نسخة أكثر تفصيلاً من الزخرفة (12 ، 30). يتطور اختيار الإناث لأن الإناث اللاتي يختارن ذكورًا بزخارف أكثر تفصيلاً ينتجان نسلًا يتمتع بقدرة أعلى على البقاء أو سيكون في حالة جيدة كبالغين. من بين نماذج الفوائد غير المباشرة ، يعمل نموذج المؤشر المعتمد على الحالة بسهولة أكبر من وجهة النظر النظرية ويتمتع بالدعم الأكثر تجريبية (3). نظرًا لأن الزخرفة تعتمد على الحالة ، فهي دائمًا مؤشر موثوق للجودة الجينية ، ولكي تتطور تفضيلات الإناث أو يتم الحفاظ عليها ، لا يتطلب نموذج المؤشر المعتمد على الحالة أي اختلاف في الجينات التي تحدد الزخرفة (على الرغم من أن الزخرفة قد تظهر متغير وراثيًا بسبب الاختلاف الجيني في الحالة). بالطبع ، لكي تتطور سمة الذكر يجب أن تكون متغيرة وراثيًا. يتطلب هذا النموذج أيضًا تباينًا جينيًا لملاءمة الذكور في السكان ، لذلك يجب أن يعالج الفهم الكامل الآليات التي تحافظ على التباين الجيني من أجل البقاء أو النشاط ، وهي مشكلة لم يتم حلها بعد بشكل مرض (19 ، 24).

النموذج 3: نموذج المؤشر المستقل عن الحالة.

على الرغم من أن هذا النموذج لا يزال يتضمن 3 سمات - الزخرفة ، والتفضيل ، والجدوى - فإنه يختلف عن نموذج المؤشر المعتمد على الحالة في أن قدرة الذكر على إنتاج زخرفة متقنة لم تعد تعتمد على حالته (أو قربه من الحد الأقصى. من أجل سمة الجدوى). لكي يعمل النموذج ، يجب أن تظهر جميع السمات الثلاث تباينًا جينيًا ، وقد يكون لها أو لا تحتوي على تباين بيئي. يعمل هذا النموذج كنتيجة لعلاقة جينية بين الزخرفة وسمة البقاء. من الواضح أن مثل هذا الارتباط الجيني سيسمح للإناث بإنتاج ذرية أعلى لياقة من خلال اختيار الذكور ذوي الزخارف الأفضل ، وبالتالي سيتطور اختيار الإناث (3 ، 29 ، 31). ومع ذلك ، فإن هذا النموذج ، إذا كان يعمل على الإطلاق ، يتطلب شروطًا أكثر تقييدًا من نموذج المؤشر المعتمد على الحالة. تتمثل التحديات الرئيسية المتبقية لهذا النموذج في شرح ما يمكن أن يحافظ على الارتباط الجيني بين قابلية الذكور للحياة وسمة الزخرفة وإيجاد أمثلة تجريبية إضافية لهذه العملية.

نماذج أخرى من تطور Mate-Choice.

بالإضافة إلى نماذج الفوائد المباشرة وغير المباشرة لاختيار الشريك ، تم اقتراح العديد من النماذج الأخرى. على سبيل المثال ، يشير نموذج الاستغلال الحسي إلى أن الذكور يطورون سمات منتقاة جنسيًا تستفيد من الميول الموجودة مسبقًا المتأصلة في الأنظمة الحسية للإناث (32 –34). وبالتالي ، قد تُظهر الإناث تفضيلًا لمجرد أنها مهيأة للقيام بذلك ، وربما يكون التفضيل قد تطور نتيجة للآليات التطورية ، مثل الانتقاء الطبيعي أو الانجراف ، غير المرتبط بالانتقاء الجنسي. لا يؤدي الاستغلال الحسي إلى تطور الصفات الجنسية الثانوية للذكور فحسب ، بل يمكن أن يلعب أيضًا دورًا في إطلاق آليات أخرى لتطور اختيار الشريك ، مثل عملية فيشر. تركز فئة أخرى من النماذج على التوافق الجيني من خلال اقتراح أن تختار الإناث الذكور الذين يكملون الجينوم الخاص بهم (35 –37). أخيرًا ، تم اقتراح الصراع الجنسي ، الذي يحدث عندما يكون لدى الجنسين أفضلية غير متوافقة فيما يتعلق ببعض جوانب التكاثر (على سبيل المثال ، معدل التزاوج) ، كآلية لتطور اختيار الإناث (38 - 40). تتمتع كل هذه النماذج ببعض الدعم التجريبي والنظري ، لكنها تظل جميعها مثيرة للجدل. من بين هذه النماذج الثلاثة ، يبدو أن نموذج الاستغلال الحسي هو الأكثر احتمالًا لتفسير السمات المبالغ فيها التي أثار اهتمام داروين (2). ومع ذلك ، فإن جميع هذه النماذج الثلاثة تمثل أرضًا خصبة للغاية للعمل في المستقبل.

الملخص والتوجيهات المستقبلية.

على الرغم من تقدير داروين لأهمية تفضيلات التزاوج في الانتقاء الجنسي ، إلا أنه لم يحدد بشكل واضح تطور اختيار الشريك كموضوع رئيسي في حد ذاته. كان التقدم في هذا المجال من البحث منذ داروين مذهلاً. من الواضح الآن أن تطور اختيار الشريك هو أحد أهم الموضوعات في أبحاث الاختيار الجنسي ، ولدينا العديد من النماذج المعقولة للعمل معها. نجد أن نماذج الفوائد المباشرة ونماذج المؤشرات المعتمدة على الحالة تبدو أكثر التفسيرات المدعومة جيدًا لتطور السمات المعقدة عبر الانتقاء الجنسي. ومع ذلك ، يصعب العثور على اختبارات نهائية لهذه النماذج ، ولا يزال الموضوع مثيرًا للجدل. ربما تعمل عملية Fisherian في بعض الأنظمة ، لكننا لا نعرف مدى انتشارها في كل مكان. ربما تعمل هذه العملية في الخلفية في جميع الأنظمة التي تتميز باختيار رفيق أو ربما يتم تشغيلها بشكل عرضي عندما تكون الظروف مواتية بشكل خاص لتشغيلها. من ناحية أخرى ، اعتمادًا على التطور والحفاظ على الارتباطات الجينية بين السمات والتفضيلات ، يبقى احتمال أن تشرح عملية الصياد القليل جدًا فيما يتعلق بتطور تفضيلات الإناث. سنحتاج إلى مزيد من البيانات قبل أن نتمكن من اتخاذ القرار. والأكثر إثارة للجدل هو نماذج المؤشرات المستقلة عن الحالة والاستغلال الحسي ، لذلك يجب دراستها بمزيد من التفصيل. أخيرًا ، يصف التوافق الجيني ونماذج الصراع الجنسي بشكل شبه مؤكد ظواهر حقيقية (41 -43) ، لكن دورها في تطور الصفات الجنسية الثانوية لا يزال بحاجة إلى حل.

أحد النجاحات المهمة لهذه النماذج هو أننا لم نعد بحاجة إلى استحضار إحساس شبيه بالإنسان بجماليات الحيوانات كما فعل داروين (2). بدلاً من ذلك ، يكفي أن يستجيب اختيار الجنس لمحفز (على سبيل المثال ، زخرفة) إذا كانت الاستجابة للمحفز تزيد من لياقة المختار. لماذا تبدو الحلي التي تستخدمها الطيور والحيوانات الأخرى غير البشرية في العادة جميلة جدًا للبشر ، فهذا سؤال آخر ، لكنه لغز لا يجب حله حتى نفهم الانتقاء الجنسي.

على الرغم من نجاحنا الهائل حتى الآن ، لا يزال هناك الكثير الذي يتعين إنجازه. هنا ، نقترح المجالات الخمسة التالية التي نرى فيها حاجة ملحة لإجراء بحث إضافي.

1. تكاليف الاختيار.

يتأثر كل نموذج لتطور الاختيار بالافتراضات المتعلقة بتكاليف الاختيار ، ولكن توجد بيانات تجريبية غير كافية من منطقة البحث الصعبة هذه لوضع معايير مناسبة للنماذج. ربما نحتاج إلى مفهوم جديد يسمى "الإمكانية البيئية لاختيار الشريك" حيث يتم النظر في تكاليف الاختيار في ضوء البيئة الإنجابية.

2. تطور العلاقات الجينية بين الحلي والتفضيلات.

تؤثر الارتباطات الجينية بين الزخارف والتفضيلات على قوة عملية الصيد ، والتي يمكن أن تعمل جنبًا إلى جنب مع أي نموذج آخر لتطور التفضيلات. بالإضافة إلى ذلك ، نعلم أن الارتباطات الجينية يمكن أن تكون غير مستقرة تطوريًا (25 ، 44 ، 45) ، فكيف يؤثر تطور الارتباطات الجينية (والتنوع الجيني) على عملية الصيد والعمليات الأخرى لتطور اختيار الشريك؟

3. اختيار الشريك المتبادل.

يكتسب هذا الموضوع زخمًا ، لكننا بحاجة إلى فهم الظروف التي في ظلها سيكون كلا الجنسين انتقائيين ومدى سهولة إجراء الاختيار الجنسي لكلا الجنسين في وقت واحد. هل يجب أن نتوقع أن يكون الاختيار الجنسي لكلا الجنسين هو القاعدة ، أم أنه سيحدث فقط في ظل ظروف خاصة جدًا؟

4. تطور سمات وتفضيلات متعددة منتقاة جنسياً.

قد يكون اختيار الجنس هو دمج المعلومات من سمات متعددة تم تقييمها باستخدام العديد من الطرائق الحسية. تم إجراء بعض الأعمال النظرية فيما يتعلق بنماذج الانتقاء الجنسي عند تضمين سمات وتفضيلات متعددة (46 ، 47) ، لكننا بعيدون عن الفهم الكامل.

5. المساهمات النسبية للنماذج المختلفة لتطور اختيار الشريك داخل الأصناف وفيما بينها.

في كثير من الحالات ، قد تعمل العديد من النماذج بشكل متضافر لإنتاج اختيار على تفضيلات التزاوج ، وسيكون من المفيد تقييم المساهمات النسبية للنماذج المختلفة تجريبياً ونظرياً. ستساعدنا مثل هذه الدراسات ، المطبقة داخل الأصناف وفي إطار نسج نسبي مقارن ، على فهم الإسهامات النسبية للنماذج المختلفة في تطور التفضيلات.


ما هي بعض الأسباب المهمة لدراسة علم الأحياء؟

يلعب علم الأحياء دورًا مهمًا في فهم الأشكال المعقدة للحياة التي تشمل البشر والحيوانات والنباتات. يساعد فهم هذه التفاصيل المعقدة للحياة البشر على فهم كيفية الاعتناء بأنفسهم والحيوانات والنباتات بالطريقة الصحيحة. يساعد علم الأحياء الأفراد على فهم التفاعل بين البشرية والعالم. كما أنه يطور الاهتمامات في حياة الكائنات الحية في محاولة للحفاظ عليها.

من خلال دراسة علم الأحياء ، يفهم علماء الأمراض جسم الإنسان ، ووظائف الأعضاء المختلفة ، وكيف تؤثر الأمراض على الجسم ، وطرق السيطرة الفعالة على الأمراض. يتعين على الأطباء البيطريين دراسة علم الأحياء لتقدير وظائف الحيوانات ، بما في ذلك الحيوانات البحرية والمخلوقات التي تعيش على الأرض. يعتمد علماء البيئة على دراسة علم الأحياء لمعرفة كيفية تأثير تصرفات الإنسان على محيطه والنظم البيئية للكائنات الحية الأخرى.

تعد دراسة علم الأحياء أساس جميع خصائص الحياة على الأرض. بصرف النظر عن إيجاد حلول للتحديات التي تواجه العديد من الكائنات الحية ، فإنه يمهد الطريق للاختراعات والاكتشافات التي تعمل على تحسين نوعية الحياة. بدون دراسة علم الأحياء ، ربما لن يدرك البشر أبدًا مدى أهمية الحفاظ على بيئة صحية لأنفسهم وللحيوانات والحياة النباتية. بالإضافة إلى ذلك ، تتيح دراسة علم الأحياء استخدام الطب الشرعي لتتبع واعتقال أعضاء المجتمع الضالين. كما يسمح للزراع بتربية سلالات فريدة من النباتات والحيوانات.


أمريكا ماذا تعلمنا؟

في 25 مايو ، قبل عام واحد ، خرج رجل من مينيابوليس لشراء علبة سجائر ولم يعد إلى المنزل قط. لم يسافر بعيدًا ، ولكن بحلول نهاية الأسبوع ، جعلته صور وفاته اسمًا مألوفًا وأثارت الغضب في جميع أنحاء العالم. أصبحت كلماته المحتضرة - "لا أستطيع التنفس" - نشيدًا. كانت تسع دقائق و 30 ثانية من الفيديو أكثر إثارة من أي مسيرة في واشنطن ودليل على العنصرية أكثر من أي محادثة سابقة حول العنف العنصري.

لم يكن ما حدث لجورج فلويد أمرًا استثنائيًا من منظور الأمريكيين السود ، ولكن من المؤكد أنه تم استقباله على أنه أبعد من المقارنة مع أمريكا البيضاء. إن التجاهل الصارخ لإنسانية الرجل الأسود لا يصدم الأطفال السود الذين نشأوا مع اتباع نظام غذائي ثابت من مقاطع الفيديو التي تصور عنف الشرطة على أجساد السود. كان للجيل السابق صدمة عامة خاصة به ، مثل صور الشاب إيميت تيل في تابوت. لا تذكرنا تلك الصور وتلك الخاصة بقتل جورج فلويد بعدم الاكتراث بحياتنا فحسب ، بل تذكرنا أيضًا بأننا في مجتمع لا يقدم سوى القليل من العقاب أو اللوم لأولئك الذين سيقتلون حياتنا بسبب الجريمة الوحيدة المتمثلة في ولادتنا في جلد أسود. بالنسبة للجيل الذي قبلي ، كانت فاكهة غريبة معلقة من الأشجار ويحتفل بها في مقالات الصحف وتجمعات المدينة. Whether lynching was sanctioned ‘officially’ or conducted under the cover of darkness, without warning — we learned that our bodies could be ‘claimed’ by White hate, randomly, sometimes methodically, and most importantly — without consequence for the perpetrator(s).

For many White Americans watching the video of George Floyd being murdered in plain sight on a street in Minneapolis was unfathomable, without precedent, indefensible, and overwhelming. Overwhelming because perhaps it was a lesson in white supremacy and racism that they would have preferred to not be taught. Once heard, we cannot unhear the plaintive cries of Mr. Floyd and the desperate pleas from onlookers. The scales fell from the eyes of those who would be blind to white supremacy so visibly illuminated.

So, a year later, what have we learned? Unpacking the statistics, we’ve learned that violence against Black people at the hands of police officers is endemic. Not a week goes by that does not prove this point. As I write this blog, police have killed 408 people so far this year. In fact, according to one of the most comprehensive sources for these data, there have only been six days this year that a deadly use of force has not been used by police. In 2020, 28% of all police killings involved Black people, more than twice the proportion of Black people in the United States (13%). Doing the math, Black people are more than three times more likely to be killed by police compared to their Latino or White peers. But anyone who has watched the news, read a newspaper, listened to talk radio, or any number of talk show pundits are familiar with these statistics.

We’ve learned that the COVID-19 pandemic hit communities of color much more severely than their white counterparts — but only the very rich may have been inoculated from the economic impact of the pandemic. Even middle-class white families and certainly all those of lower economic strata felt the sting of America’s long-standing inequities. We learned that systems designed to prop up Wall Street did so at the brutal expense of most American workers.

What have we learned since May 25, 2020? More than half a million Americans were taken from us by an unseen virus, 18 million Americans have been added to the list of the hungry, there has been a seven percent increase in homelessness and our children have lost anywhere between 66 and 44 percent of learning gains in reading and math. These outcomes have been inequitably distributed across race and class.

We learned that even in the face of this stark reality some white people clung to a false narrative of superiority to insulate themselves from a hard truth — in the face of a global pandemic — they too were expendable. Instead of learning anything from this lesson, many double-downed on the false narratives of American exceptionalism. The nation watched in disbelief on January 6, 2021, as some fueled by hate, others fueled by fear and racism sought to overturn a national election. At best those who raided the Capitol did so because they truly believed the election was stolen, but what is most apparent is that the events that day are an obscene display of white supremacy as it lost grip on power and reality. We have come to understand that it is far easier for some to continue to live in denial by any means necessary rather than learn the lessons of our country’s fundamental flaws and intentional, brutal inequalities.

We’ve learned that partisan politics and the racial divide are still effective distractions from the issues that tear at the fiber of our wellbeing. In the wake of an election loss and while still in the grips of a deadly pandemic — lawmakers in 47 states introduced bills that would make it harder to vote. Rightfully considered ‘voter suppression’ laws if enacted, these bills such as SB 202 in Georgia will make it harder for the poor and people of color to vote. Instead of addressing inequity — lawmakers seek to limit the voice of those who already suffer the most.

We’ve learned that it is considered by some to be dangerous to teach critical race theory and the history of racial violence and oppression to America’s students. Any narrative that tries to dismantle the realities of America’s bloody beginnings are considered unpatriotic, divisive and anti-American if not outright lies. This year governors in Idaho and Oklahoma signed into law bills that prohibit the discussion of white supremacy, privilege or structural racism. Similar bills have been introduced in nearly a dozen other states.

America, we have learned that structural racism and the narratives that support systems of oppression are durable. The first colonists arrived on the shores of this nation in 1492 and began a long and brutal plundering of land and people. We have learned that inequities measured by race, place and economic standing in addition to immigration status, religion, sexual orientation, gender identity and language are endured by millions of Americans. We have learned that an America built on a foundation of inequity resists change. In 2020, we began to learn and say other names, not just Breonna Taylor and Ahmaud Arbury but also, Emmitt Till, Claude Neal, and learn about policies such as the Chinese Exclusion Acts, Jim Crow, redlining, and events like the massacre at Wounded Knee, the Trail of Tears, and Japanese Internment.

We have learned that when confronted with our brutal history, America will fight hard against change. But we have also learned that while some would fight to maintain the status quo, at our heart is a thirst for justice. We know that change takes a long time, but we know it is coming. This is what we are learning in 2021. As Reverend Martin Luther King, Jr said, “the arc of the moral universe is long, but it bends toward justice.”


Conditioned Behavior

Conditioned behaviors are types of associative learning, where a stimulus becomes associated with a consequence. During operant conditioning, the behavioral response is modified by its consequences, with regards to its form, strength, or frequency.

تكييف كلاسيكي

في تكييف كلاسيكي, a response called the conditioned response is associated with a stimulus that it had previously not been associated with, the conditioned stimulus. The response to the original, unconditioned stimulus is called the unconditioned response. The most cited example of classical conditioning is Ivan Pavlov’s experiments with dogs (Figure 2). In Pavlov’s experiments, the unconditioned response was the salivation of dogs in response to the unconditioned stimulus of seeing or smelling their food. The conditioning stimulus that researchers associated with the unconditioned response was the ringing of a bell. During conditioning, every time the animal was given food, the bell was rung. This was repeated during several trials. After some time, the dog learned to associate the ringing of the bell with food and to respond by salivating. After the conditioning period was finished, the dog would respond by salivating when the bell was rung, even when the unconditioned stimulus, the food, was absent. Thus, the ringing of the bell became the conditioned stimulus and the salivation became the conditioned response. Although it is thought by some scientists that the unconditioned and conditioned responses are identical, even Pavlov discovered that the saliva in the conditioned dogs had characteristic differences when compared to the unconditioned dog.

Figure 2. In the classic Pavlovian response, the dog becomes conditioned to associate the ringing of the bell with food.

It had been thought by some scientists that this type of conditioning required multiple exposures to the paired stimulus and response, but it is now known that this is not necessary in all cases, and that some conditioning can be learned in a single pairing experiment. Classical conditioning is a major tenet of behaviorism, a branch of psychological philosophy that proposes that all actions, thoughts, and emotions of living things are behaviors that can be treated by behavior modification and changes in the environment.

تكييف هواء فعال

Figure 3. The training of dolphins by rewarding them with food is an example of positive reinforcement operant conditioning. (credit: Roland Tanglao)

في تكييف هواء فعال, the conditioned behavior is gradually modified by its consequences as the animal responds to the stimulus. A major proponent of such conditioning was psychologist B.F. Skinner, the inventor of the Skinner box. Skinner put rats in his boxes that contained a lever that would dispense food to the rat when depressed. While initially the rat would push the lever a few times by accident, it eventually associated pushing the lever with getting the food. This type of learning is an example of operant conditioning. Operant learning is the basis of most animal training. The conditioned behavior is continually modified by positive or negative reinforcement, often a reward such as food or some type of punishment, respectively. In this way, the animal is conditioned to associate a type of behavior with the punishment or reward, and, over time, can be induced to perform behaviors that they would not have done in the wild, such as the “tricks” dolphins perform at marine amusement park shows (Figure 3).


نظرة عامة على الحديث

Bruce Alberts

Bruce Alberts is currently the Chancellor’s Leadership Chair in Biochemistry and Biophysics for Science and Education at the University of California, San Francisco, and served as Editor-in-Chief of Science Magazine (2008-2013), President of the National Academy of Sciences (1993-2005), and United States Science Envoy (2009-2011). Alberts, who has dedicated his career to promoting science education and international… Continue Reading


شاهد الفيديو: ازاي تذاكر احياء صح 6060 الخلاصه و الزتونه (كانون الثاني 2022).