تأثير بالدوين

في علم الأحياء التطوري ، يصف ما يُعرف الآن بتأثير بالدوين الطرق التي يمكن من خلالها للفاعلية والتقليد والسلوك المكتسب أن تُمهّد الطريق للتغيير التطوري. وقد أُطلق عليه هذا الاسم لأول مرة في خمسينيات القرن العشرين من قِبل جورج جايلورد سيمبسون ، أحد رواد التوليف الحديث ، للفت الانتباه إلى عملية أبرزها جيمس مارك بالدوين في القرن السابق . ^{[ 1 ]}

استلهم بالدوين وآخرون من استخدام داروين نفسه لنظريته في الانتقاء الطبيعي (في كتابه "أصل الأنواع ") لتحدي الداروينية الجديدة في أواخر العصر الفيكتوري ، وذلك لإعادة صياغة قوانين الاستخدام وعدم الاستخدام من منظور العادات الانتقالية ^{[ 2 ]،} مع تقديم أمثلة عديدة على كيفية تأثير تغيير عادات الكائنات الحية المختلفة، كالسناجب الطائرة والخنافس عديمة الطيران، على مصائرها التطورية اللاحقة. وأكدوا مجددًا أن قدرة الكائن الحي على تعلم سلوكيات جديدة (كأن يستعمر موطنًا جديدًا أو يتأقلم مع عامل ضغط جديد) قد تؤثر على نجاحه التناسلي، وبالتالي قد تؤثر لاحقًا على التركيب الجيني لنوعه من خلال الانتقاء الطبيعي ، إذا ما دعمتها سمات وراثية. ويفترض تأثير بالدوين أنه إذا ثبتت فائدة هذه العادات الجديدة، فإن الانتقاء اللاحق سيعزز تلك العادات وأي بنى أخرى تؤثر عليها، بحيث تصبح غريزية أو فطرية عبر أجيال عديدة. قد تبدو هذه العملية مشابهةً لنظرية لامارك غير الداروينية ، التي تقترح أن الكائنات الحية قد ترث مباشرةً الصفات المكتسبة من آبائها. ولكن، على عكس لامارك، وتأكيدًا لحجة داروين حول العادات الانتقالية في كتابه "أصل الأنواع" ، اقترح بالدوين أنه فقط إذا كان السلوك المتغير مدعومًا بصفات وراثية ، فإنه يمكن أن يؤدي إلى تغيير تطوري تكيفي.

لقد طُرح تأثير بالدوين بشكل مستقل عدة مرات. وهو يحظى باعتراف عام من قبل أنصار التوليف التطوري الحديث . وقد أصبح ركيزة أساسية في علم الأحياء التطوري في القرن الحادي والعشرين، والذي يتحدى التوليف التطوري الحديث في القرن العشرين من خلال إعادة صياغة الدور المحوري الذي تلعبه إرادة الكائنات الحية في نشأة الأنواع (انظر التوليف التطوري الموسع ).

من خلال تسليط الضوء على تأثير بالدوين في ذلك الوقت، دعا سيمبسون علماء الأحياء التطورية إلى إعادة النظر في الادعاء السابق الذي طرحه جوليان هكسلي وآخرون، والذي مفاده أن نظرية داروين، عند النظر إليها من منظور التركيب الحديث، تنفي أي دور لـ"غاية البنية العضوية" في تطور التكيفات (كما ورد في كتابه الشهير " التطور: التركيب الحديث "). ^{[ 3 ]} وقد أطلق بالدوين في ورقته البحثية عام 1896 بعنوان "عامل جديد في التطور" على هذا "العامل الجديد" اسم " الانتقاء العضوي " ، وهو الاسم الذي أصبح عنوانًا لورقته البحثية الثانية حول هذا الموضوع والتي نُشرت عام 1897. ^{[ 4 ] [ 5 ]} وحددت هاتان الورقتان البحثيتان ثلاث طرق يمكن من خلالها للكائن الحي أن يتكيف خلال دورة حياته عبر تغييراته الخاصة: جسديًا أو "فيزيو-جينيًا"، وعصبيًا أو "عصبيًا-جينيًا"، ومن خلال "الوعي" أو "نفسيًا-جينيًا". وكما قال مؤرخ العلوم روبرت ريتشاردز في عام 1987: ^{[ 6 ]}

إذا دخلت الحيوانات بيئة جديدة، أو إذا تغيرت بيئتها القديمة بسرعة، فإن تلك التي تستطيع الاستجابة بمرونة من خلال تعلم سلوكيات جديدة أو التكيف النمائي ستُحفظ بشكل طبيعي. وستتاح لهذه البقية المحفوظة، على مدى عدة أجيال، فرصة إظهار اختلافات خلقية تلقائية مشابهة لصفاتها المكتسبة، وستخضع هذه الاختلافات للانتقاء الطبيعي. سيبدو الأمر كما لو أن الصفات المكتسبة قد اندمجت في المادة الوراثية بطريقة لاماركية، لكن العملية ستكون في الواقع دارونية حديثة . ^{[ 6 ]}

يميل النسل المُختار إلى امتلاك قدرة متزايدة على تطوير مهارات جديدة. وبالتالي، يُؤكد تأثير بالدوين على حقيقة أن السلوك المُستدام لنوع أو مجموعة ما يُمكن أن يُشكل تطور ذلك النوع، وغالبًا ما يُفهم في علم الأحياء التطوري النمائي على أنه سيناريو يتم فيه استيعاب تغيير في سمة أو صفة ما يحدث في الكائن الحي نتيجة تفاعله مع بيئته تدريجيًا في مخزونه الجيني أو فوق الجيني النمائي. ^{[ 7 ] [ 8 ]} على حد تعبير فيلسوف العلم دانيال دينيت : ^{[ 9 ]}

بفضل تأثير بالدوين، يمكن القول إن الأنواع تختبر مسبقًا فعالية تصميمات مختلفة معينة من خلال استكشافها الظاهري (الفردي) لمساحة الاحتمالات القريبة. إذا تم اكتشاف بيئة رابحة بشكل خاص، فإن هذا الاكتشاف سيخلق ضغطًا انتقائيًا جديدًا: الكائنات الحية الأقرب في المشهد التكيفي إلى هذا الاكتشاف ستتمتع بميزة واضحة على تلك الأبعد. ^{[ 9 ]}

طُوِّرَت نسخة مُحدَّثة من تأثير بالدوين على يد جان بياجيه ، وبول فايس ، وكونراد وادينجتون في ستينيات وسبعينيات القرن العشرين. تضمنت هذه النسخة الجديدة دورًا واضحًا للعوامل الاجتماعية في تشكيل التغيرات الطبيعية اللاحقة لدى البشر (التطورية والنمائية على حد سواء)، مع الإشارة إلى تغيرات ضغوط الانتقاء. ^{[ 10 ]}

في الآونة الأخيرة، أدى عدم الإلمام بشرح داروين للعادات الانتقالية في كتابه " أصل الأنواع" الصادر عام 1859 إلى ادعاء بعض العلماء أن دوغلاس سبالدينغ كان أول من حدد العملية المعروفة الآن باسم تأثير بالدوين، كما ناقشها بالدوين في عام 1896. ^{[ 11 ]}

في البداية، لم تكن أفكار بالدوين تتعارض مع الأفكار السائدة، وإن كانت غير مؤكدة، حول آلية انتقال المعلومات الوراثية، وقد طرح عالما أحياء آخران على الأقل أفكارًا مشابهة جدًا في عام 1896. ^{[ 12 ] [ 13 ]} وفي عام 1901، أشار موريس ماترلينك إلى التكيفات السلوكية مع المناخات السائدة لدى أنواع مختلفة من النحل، واصفًا إياها بأنها "ما كان مجرد فكرة، وبالتالي، ومعارضًا للغريزة، أصبح تدريجيًا عادة غريزية". ^{[ 14 ]} لاحقًا، أصبحت نظرية تأثير بالدوين أكثر إثارة للجدل، حيث انقسم الباحثون بين مؤيدين ومعارضين لها. ^{[ 15 ]} أطلق جورج جايلورد سيمبسون على هذه النظرية اسم "تأثير بالدوين" لأول مرة عام 1953. ^{[ 15 ]} أقرّ سيمبسون بأن الفكرة متسقة نظريًا، أي أنها لا تتعارض مع التوليف الحديث ، ^{[ 15 ]} لكنه شكّك في حدوث هذه الظاهرة بشكل متكرر، أو في إمكانية إثبات حدوثها. في مناقشته لاستقبال نظرية تأثير بالدوين، أشار سيمبسون إلى أن النظرية تبدو وكأنها تُوفّق بين المنهج الدارويني الجديد والمنهج اللاماركي الجديد ، وأن "المندلية، ونظرية الوراثة اللاحقة، استبعدتا بشكل قاطع الموقف اللاماركي الجديد المتطرف، لدرجة أن التوفيق بينهما بدا غير ضروري". ^{[ 7 ]} في عام 1942، روّج عالم الأحياء التطوري جوليان هكسلي لتأثير بالدوين كجزء من التوليف الحديث، قائلاً إن التطوريين أهملوا هذا المفهوم بشكل غير مبرر. ^{[ 7 ] [ 16 ] [ 17 ]}

في ستينيات القرن العشرين، زعم عالم الأحياء التطوري إرنست ماير أن نظرية تأثير بالدوين لا يمكن الدفاع عنها لأن

1. تُطرح الحجة من حيث النمط الجيني الفردي، في حين أن ما يتعرض فعلاً لضغط الانتقاء هو مجموعة سكانية متغيرة ظاهرياً وجينياً؛
2. لم يتم التأكيد بما فيه الكفاية على أن درجة تعديل النمط الظاهري تخضع في حد ذاتها للتحكم الجيني؛
3. يُفترض أن الصلابة الظاهرية تتفوق بشكل انتقائي على المرونة الظاهرية. ^{[ 18 ]}

في عام 1987، أثبت جيفري هينتون وستيفن نولان، من خلال محاكاة حاسوبية، أن التعلم يمكن أن يسرع التطور، وربطا ذلك بتأثير بالدوين. ^{[ 19 ] [ 20 ] [ 21 ]}

يقترح بول غريفيث ^{[ 22 ]} سببين للاهتمام المستمر بتأثير بالدوين. أولهما هو الدور الذي يُعتقد أن العقل يلعبه في هذا التأثير. وثانيهما هو العلاقة بين النمو والتطور في هذا التأثير. ويُسلط شرح بالدوين لكيفية مساهمة العوامل العصبية الفيزيولوجية والعقلية الواعية في هذا التأثير ^{[ 23 ] [ 24 ] [ 4 ]} الضوء على مسألة القيمة المحتملة للوعي في البقاء. ^{[ 25 ]}

ومع ذلك، لاحظ ديفيد ديبيو في عام 2003 أنه "من اللافت للنظر أن مجموعة متنوعة من منظري التطور المعاصرين، الذين يعتبر معظمهم أنفسهم من مؤيدي التركيب الحديث، قد أصبحوا مؤخرًا من أنصار بالدوين". ^{[ 15 ]} هؤلاء

هم عادةً علماء نفس تطوريون يبحثون عن سيناريوهات تستطيع فيها جماعة ما، عبر التجربة والخطأ السلوكيين، الوصول إلى جزء "يصعب إيجاده" من مشهد اللياقة الذي يسمح للدماغ البشري واللغة والعقل بالتطور المشترك السريع. إنهم يبحثون عما يسميه دانيال دينيت ، وهو نفسه من مؤيدي بالدوين، "رافعة تطورية"، وهي أداة لإنجاز بعض الأعمال الشاقة بسرعة. ^{[ 15 ]}

بحسب دينيت، وفي عام 2003 أيضًا، جعلت الدراسات الحديثة تأثير بالدوين "ليس مجرد تفصيل مثير للجدل في نظرية داروين التقليدية". ^{[ 9 ]} وقد طُرحت آليات جينية محتملة وراء تأثير بالدوين لتفسير تطور الأجسام المضادة الطبيعية (المحددة جينيًا). ^{[ 27 ]} وفي عام 2009، قُدِّم دليل تجريبي على تأثير بالدوين من خلال استيطان طائر الحسون المنزلي لأمريكا الشمالية . ^{[ 26 ]}

تم دمج تأثير بالدوين في التركيب التطوري الموسع . ^{[ 28 ] [ 29 ] [ 30 ]}

لقد اختلط تأثير بالدوين، بل وتمّ دمجه أحيانًا، مع نظرية تطورية أخرى قائمة أيضًا على المرونة الظاهرية ، وهي نظرية الاستيعاب الجيني لـ سي إتش وادينجتون . يشمل تأثير بالدوين التكيف الجيني، الذي يُعدّ الاستيعاب الجيني أحد أنواعه. ^{[ 31 ]} وقد كتب مؤرخ العلوم لوران لويزون أن "تأثير بالدوين والاستيعاب الجيني، حتى وإن كانا متقاربين جدًا، لا ينبغي الخلط بينهما". ^{[ 32 ]}

• قابلية التطور - قدرة النظام على التطور التكيفي 
• التأثير الأمومي – تأثير بيئة الأم ونمطها الجيني على النمط الظاهري للنسل 
• الميم – فكرة ثقافية تنتشر عن طريق التقليد 
• التطور الجيني – آلية داروين المقترحة للوراثة 
• حاجز فايسمان – التمييز بين سلالات الخلايا الجرثومية المنتجة للأمشاج والخلايا الجسدية 

• بيتسون، باتريك (2004). "الدور الفعال للسلوك في التطور". علم الأحياء والفلسفة . 19 (2): 283-298 . doi : 10.1023/b:biph.0000024468.12161.83 . S2CID 85267141 . 
• بالدوين، ج. مارك (1896أ). "عامل جديد في التطور" . عالم الطبيعة الأمريكي . 30 (354): 441-451 . Bibcode : 1896ANat...30..441B . doi : 10.1086/276408 . S2CID 7059820 . 
• بالدوين، ج. مارك (1897). "الانتقاء العضوي" . مجلة ساينس . 5 (121): 634-636 . رمز Bibcode : 1897Sci.....5..634B . doi : 10.1126/science.5.121.634 . PMID 17781159 . 
• داروين، تشارلز (1859). في أصل الأنواع عن طريق الانتقاء الطبيعي، أو الحفاظ على السلالات المفضلة في صراع البقاء . لندن: موراي.
• هول، برايان ك. (2001). "الانتخاب العضوي: التأثيرات البيئية المباشرة على تطور الشكل والسلوك". علم الأحياء والفلسفة . 16 (2): 215-237 . doi : 10.1023/a:1006773408919 . S2CID 80821399 . 
• نيومان، ستيوارت أ. (2002). "وضع الجينات في مكانها الصحيح" ( ملف PDF) . مجلة العلوم البيولوجية . 27 (2): 97-104 . doi : 10.1007/bf02703765 . PMID 11937679. S2CID 1162454. مؤرشف من النسخة الأصلية (ملف PDF) بتاريخ 17 ديسمبر 2008.  
• أوزبورن، هنري ف. (1896). "التنوع التكويني والتطوري" . مجلة ساينس . 4 (100): 786-789 . Bibcode : 1896Sci.....4..786O . doi : 10.1126/science.4.100.786 . PMID 17734840 . 
• سيمبسون، جي. جايلورد (1953). "تأثير بالدوين". التطور . 7 (2): 110-117 . doi : 10.2307/2405746 . JSTOR 2405746 . 
• شنايدر، ب.؛ سابليس، م. و.؛ إيغاس، م. (سبتمبر 2012). "كيف يؤثر التعلم التكيفي على التطور: مراجعة نظرية تأثير بالدوين" . علم الأحياء التطوري . 39 (3): 301-310 . Bibcode : 2012EvBio..39..301S . doi : 10.1007/s11692-011-9155-2 . PMC 3423563. PMID 22923852 .  

• التطور البالدويني
• فهرس