ללא הגבלה - אתר החדשות המרכזי לנכויות ומוגבלויות - מכון ויצמן 02-06-2017
1
ללא הגבלה
אתר החדשות  המרכזי  לנכויות ומוגבלויות
טל': 08-659-18-01      פקס: 153-54-712-64-59
   
1
כניסת כתבים    |    רישום לאינדקס    |    צור קשר
1
   בקרוב !
הפורום הבינלאומי למען בעלי חיים עם מוגבלויות

The International Forum for Disabled Animals
 
אוכל ותזונה   |    בריאות ונפש    |    בארץ    |    התנדבות וקהילה    |    משפט    |    ספורט    |    רפואה משלימה    |    האינדקס המרכזי    |     מערכת החדשות: 08-659-18-01 
 עמותות וארגונים  |  מחלקות רווחה בכל הארץ  |  הספריה לעיוורים  |  טפסים-המוסד לביטוח לאומי  |  מדריכים-המוסד לביטוח לאומי  |  סיכוי שווה  |  עת לעשות   |   המייל האדום
כשהאבולוציה מתחילה לאלתר

לא רק ברירה טבעית - חוקר מכון ויצמן למדע מציג מודל מתמטי התומך בתיאוריה אבולציונית של התאמות ושינויים בלתי פוסקים


מערכת, 02/06/2017

 


הוויכוח הוותיק בין תפיסת האבולוציה של דארווין לזו של למארק - חוזר. איור: מאיה שלייפר
 



"אבולוציה מסוג מסוים מתרחשת בתוך גופנו כל העת", אומר פרופ' יואב סואן מהמחלקה למדעים ביו-מולקולריים במכון ויצמן למדע. "כל תא בגוף, כל צמח וכל בעל חיים נדרש להתאים עצמו במהלך חייו למבול בלתי פוסק של שינויים פנימיים ייחודיים לאותו הפרט. הברירה הטבעית אינה יכולה להסביר באופן מספק כיצד התאמות אלה מתרחשות, שכן מנגנון הברירה הטבעית אינו מחולל שינויים בתוך פרטים, אלא, על פי רוב, 'בורר' אותם על בסיס מוטציות גנטיות שהופיעו באקראי. מנגנון הברירה הטבעית מסביר על כן תהליכי הסתגלות באוכלוסייה גדולה, אך לא בתוך כל פרט ופרט". כדי להסביר כיצד תהליכי התאמה אלה מתרחשים, פרופ' סואן וחברי קבוצת המחקר שלו, ד"ר מיכאל אלגרט ומאור קנפו, הציעו תהליך חדש – אלתור הסתגלותי – המסביר באופן עקרוני כיצד כל פרט יכול "לפתור בעיות" חדשות באמצעות דינאמיקה של שינויים אקראיים.

אלתור הסתגלותי הוא עיקרון ארגוני המאפשר לגוף להגיע לנקודת איזון פנימי חדשה בתנאים חדשים

התיאוריה המוצעת מתייחסת גם להסתגלויות שאינן מקודדות בגנום, או באף מקום אחר לצורך העניין. כך למשל, הפרט יכול להסתגל באמצעות שינויים אקראיים לא-גנטיים בבקרה על גנים ו/או שינויים באוכלוסיית החיידקים בגופו. חלק מהשינויים האלה הם בלתי צפויים, ולרוב אינם קטלניים. הטיה זו כלפי שינויים בלתי-קטלניים היא כשלעצמה תוצאה אבולוציונית של הברירה הטבעית, התומכת רק בקיומם של יצורים הכוללים מנגנוני בקרה המגבילים שינויים בתכונות קריטיות לקיום היצור החי. פרופ' סואן מסביר כי אלתור הסתגלותי הוא עיקרון ארגוני המאפשר לגוף להגיע לנקודת איזון פנימי חדשה בתנאים חדשים.

בחינת היתכנות עקרונית של הרעיון דורשת מסגרת תיאורטית המאפשרת להתחקות אחר הדרכים שבהן יצור חי או תא בודד עשויים להתגבר על בעיות חדשות באמצעות תהליך אלתורי – שינויים אקראיים לאורך זמן בתוך אותו פרט (להבדיל מברירה של שינויים אקראיים באוכלוסייה של פרטים). השאלה במקרה זה היא אם וכיצד פרט יחיד יכול למצוא פתרון לבעיה החדשה באמצעות שיטוט אקראי במרחב אסטרונומי של שינויים אפשריים. שאלה זו עמדה בבסיס שיתוף פעולה עם פרופ' נעמה ברנר והלל שרייר מקבוצתה בטכניון. במחקר שפורסם באחרונה בכתב-העת המדעי Nature Communications, הוצגה מסגרת מתמטית חדשה המספקת תמיכה חלקית, אך משמעותית, לרעיון האלתור.

המודל מורכב מרשת המייצגת פרט (למשל תא יחיד) הנדרש לעמוד בדרישה חדשה. מודל זה דומה לזה של רשתות עצביות במוח, אך ללא אלגוריתם לבחירה מושכלת של כיווני שינוי עתידי. השינויים במודל מופיעים על כן באופן אקראי (מתוך הנחה שאי אפשר להגדיר מראש אסטרטגיית בחירת כיוון שתהיה יעילה בכל סוגי הבעיות). על מנת לבחון את ההיתכנות להשגת פתרון ללא אלגוריתם מכוון, המדענים הציבו בפני התא במודל דרישה שרירותית שאין לו מענה עליה, ובדקו האם תהליך של שינויים אקראיים בתוך התא יכול להוביל למציאת פתרון הסתגלותי המאפשר עמידה בדרישה.

ברירה דארוויניסטית והסתגלות למארקית בדרך האלתור מתבררות כתואמות. אוכלוסיות מסתגלות בדרך הברירה הטבעית, בעוד שהפרט מסתגל באמצעות אלתור טבעי שמידתו נקבעת על פי סוג העקה ועוצמתה, ללא צורך ב'חישוב' או 'קבלת החלטות'. למעשה, ייתכן שאפשר לאחד את עקרונות הברירה הטבעית והאלתור ההסתגלותי"




מימין לשמאל: הלל שרייר, פרופ' נעמה ברנר ופרופ' יואב סואן
 


סימולציות המודל אכן הוכיחו את היתכנותה של הסתגלות באמצעות שינויים אקראיים תוך-תאיים וחשפו מספר דרישות מקדימות לתהליך מעין זה. הן הראו שההסתגלות תלויה בקיום מספר קטן של צמתים מרכזיים (hubs) –  מרכיבים פנימיים המסוגלים להשפיע על מספר רב של מרכיבים אחרים ברשת. כמו כן נמצא שיכולת ההסתגלות משתפרת כאשר מאפשרים לצמתים המרכזיים להשתתף בבקרה של עצמם. פרופ' סואן מציין כי נראה שרשתות בקרה גנטיות בנויות לפעול באופן זה – גורמי שעתוק שנקשרים לאזורי בקרה רבים בגנום, לעתים קרובות בתגובה לאותות חיצוניים או פנימיים, הם דוגמה מצוינת לכך. לפיכך, המודל עשוי לאפשר להגיע להבנה חדשה של תהליכים הסתגלותיים בתאים.

חרף העובדה שהמודל מתואר במונחים של הסתגלות ברמת תא יחיד, אפשר לתארו באופן דומה כתהליך הסתגלות המתרחש במהלך החיים של בעל חיים רב-תאי (צמחים וחיות) ורשתות מורכבות אחרות (כגון רשתות חברתיות מורכבות, רשתות כלכלית וכן הלאה). בבני אדם, למשל, עקה (stress) גוררת שינויים באוכלוסיית החיידקים ש"מתארחים" בגוף. שינויים אלו במיקרוביום משפיעים על מצבו של הפונדקאי ועשויים אף להיות בלתי-נעימים, אך לרוב אינם קטלניים ובסופו של דבר מאפשרים הן לפונדקאי (האדם) והן לחיידקים להסתגל לחיים המשותפים, תוך הגעה לנקודת איזון חדשה שבה רמת העקה נמוכה מכדי לגרום להמשך תהליך השינוי.

פרופ' סואן מציין כי חלק מהשינויים הללו – אלה שבאוכלוסיית החיידקים במעיים, למשל – עשויים לעבור הלאה, לדור הבא. אפשרות זו תואמת את התיאוריה של ז'אן-בטיסט דה למארק, שהציע כי הפרט יכול להסתגל לשינויים בסביבה ולהעביר הסתגלויות אלו לצאצאיו. במשך שנים רבות, ההשקפה הלמארקית נדחתה (בעיקר עקב היעדרו של מנגנון עקרוני התומך בהיתכנות תהליך הסתגלות למארקי) והתפיסה המקובלת התבססה באופן בלעדי על הסתגלות דרוויניסטית באמצעות ברירה טבעית של מוטציות המופיעות ללא קשר לתנאי הסביבה. בשנים האחרונות נבחנת מחדש האפשרות הלמארקית של הורשת תכונות שהופיעו בהשראת תנאי הסביבה. "ברירה דארוויניסטית והסתגלות למארקית בדרך האלתור מתבררות כתואמות", אומר פרופ' סואן. "אוכלוסיות מסתגלות בדרך הברירה הטבעית, בעוד שהפרט מסתגל באמצעות אלתור טבעי שמידתו נקבעת על פי סוג העקה ועוצמתה, ללא צורך ב'חישוב' או 'קבלת החלטות'. למעשה, ייתכן שאפשר לאחד את עקרונות הברירה הטבעית והאלתור ההסתגלותי. אפשרות זו עולה מתוך התייחסות למין מסוים כאל יחידה בודדת (meta-individual) המסתגלת לאורך דורות של אוכלוסיות. הסתגלות זו מתקבלת בתהליך מתמשך של ברירת מוטציות הנוטות להקטין את לחץ (עקת) הסלקציה הגנטית. הדמיון לתהליך הורדת עקה באמצעות אלתור בזמן החיים של אורגניזם בודד, מעלה את האפשרות שעיקרון האלתור ההסתגלותי מהווה בסיס לתהליכי הסתגלות בטווחי זמן רלוונטיים לכל רמת ארגון"
.

בשיתוף אתר מכון ויצמן.

 


 


 
 
 
האינדקס המרכזי
בעלי עסקים ונותני שירות





אבחון וטיפול אלטרנטיבי 970
אביזרי חבישה 11
אביזרי שיקום 34
אוסטיאופתיה 33
אופטומטריסטים 604
אופטיקאים 574
אחיות פרטיות 119
אירידיולוגיה 20
אמבולנס פרטי 144
ארומתרפיה 24
ביופידבק 17
בית לחיים 4
בית אבות, דיור מוגן 511
בתי הבראה והחלמה 13
בתי חולים 81
בתי חולים לבריאות הנפש 21
בי"ח סיעודיים וגריאטריים 99
בתי טבע 160
בתי מרקחת 835
גוף ונפש 426
דיאטנים 553
הומאופתיה 280
הידרותרפיה 51
הילינג 147
היפנוזה 18
הסעות נכים 27
השמת עובדים זרים 66
ויטמינים 10
חיתולים למבוגרים 65
טווינא 23
טיפול אלטרנטיבי בילדים 44
טיפול באמצעות בע"ח 43
טיפול ע"י יצירה והבעה 383
טיפול בהפרעות זיכרון 9
טיפול בהפרעות שינה 16
טיפול ע"י ציורי ילדים 1
יועצי תזונה 71
כירופרקטיקה 108
כירורגיה של היד 122
מגנטותרפיה 7
מדיטציות 48
מוצרים אורטופדיים 398
מוקדי עזרה ראשונה 103
מכונים רפואיים 536
מכשירי שמיעה ואביזרים 194
מנגנוני נכים לרכב 16
מרחצאות ומעיינות מרפא 6
נטורופתיה 236
נעליים אורטופדיות 84
עורכי-דין - ביטוח 1040
עורכי-דין - ביטוח לאומי 1202
עורכי-דין - דיני נזיקין 3877
עורכי-דין - רשלנות רפואית 480
פודיאטרים 27
פיזיותרפיה 381
פיזיותרפיה התפתחותית 16
פילאטיס 168
פלדנקרייז 139
פסיכוגריאטריה 2
פסיכולוגיה התפתחותית 31
פסיכולוגיה שיקומית 39
פסיכותרפיה 633
פרחי באך 40
ציוד ואביזרים לנכים 46
קינסיולוגיה 25
קלינאי תקשורת 251
רולפינג 8
רכב חשמלי 45
רכיבה טיפולית 38
רפואה סינית 402
רפלקסולוגיה 432
שיאצו 182
שיטת אלבאום 17
שיטת אלכסנדר 78
שיטת פאולה 30
שיקום נכים ונפגעים 166
שירותי סיעוד 576
תזונה ודיאטות טבעיות 98
תרפיה במוסיקה 29
   
 
 חזרה לדף הבית      -    תנאי שימוש     -     מדיניות פרטיות     -     חוק הספאם     -     אתיקה     -     חוק זכויות יוצרים    
 
 

כל הדרכים שלכם ליצירת קשר:

 
טלפון:
08-659-18-01
פקס:
153-54-712-64-59
דוא"ל:
spectrum.tikshoret@gmail.com
כתובת:
אליהו בן חור 14, ב"ש


© כל הזכויות שמורות: ספקטרום תקשורת spectrum tikshoret