گزینش زیست‌محیطی

پیشتر درباره گزینش طبیعی گفتیم و اشاره شد که یکی از انواع آن، گزینش زیست‌محیطی است.

گزینش زیست‌محیطی گزینشی است که در فرایند فرگشتی به از میان رفتن یا ادامه یافتن گونه‌هایی که از این جد مشترک به وجود می‌آیند می‌انجامد. به این صورت که به دلیل تغییرات ژنتیکی در زمان نسخه‌بردای، جانداران نسل نو با یکدیگر و با والدین خود، اندکی متفاوت هستند و - به اصطلاح - همواره فرگشت پیدا می‌کنند. افزون بر این‌ها، شرایط محیطی از لحظه پیدایش جاندار تا تولد و در ادامه، یعنی در طول زندگی وی، باعث ایجاد تغییراتی - هرچند جزیی - در فرزندان یک والد می‌شود. 

از نظر آماری فرض کنید که ویژگی‌های کارکردی (مانند توانایی گوارشی، بهره هوشی، ...) یا ساختاری (مانند اندازه بدن، رنگ پوست یا مو، نسبت درازا یا پهنای استخوان‌های اسکلت، ...) یک جاندار با جانداری دیگر از همان گونه و حتی از یک نسل، از یک توزیع آماری (برای نمونه گوسی) پیروی کند و در نتیجه اندکی متفاوت باشد. 

مثلا حالتی را در نظر بگیرید که قد جاندار در بازه‌ای به اندازه ۱ میلی‌متر پراکندگی داشته باشد. در آن صورت با فرض این که این جاندار از خوراکی‌های روی درخت تغذیه می‌کند، آن نسخه‌هایی که قد بلندتری دارند، بخت بیشتری برای زنده ماندن دارند. شاید این پرسش پیش بیاید که ۱ میلی‌متر آن اندازه مهم و تاثیرگذار نیست. اما هنگامی که گذر زمان را در نظر بگیرید، می‌‌تواند معنادار باشد. نخست آن که در همان بازه چند ماهه یا چند ساله زندگی هر یک نسخه، آنی که بلندتر است، روی هم رفته تغذیه بهتری دارد. برای نمونه فرض کنید که به دلیل همان ۱ میلی‌متر بلندتر بودن، روزی یک کالری بیشتر دریافت کند. همین می‌تواند در دراز مدت تاثیر به سزایی داشته باشد. 

افزون بر این‌ها، هنگامی که این نسخه‌ها تولید مثل می‌کنند، آنی که بلندتر است، فرزندانی با میانگین قد ۱ میلی‌متر بلندتر به دنیا می‌آورد. بنابراین، تفاوت در اندازه پراکندگی قد در هر نسل تازه، از نسل‌های پیشین بیشتر خواهد بود. با فرض این که محیط زندگی این گونه برای قد بلندتر مناسب‌تر است، پس از گذشت صدها هزار سال و گاهی میلیون‌ها سال، شما دیگر اثری از نسخه‌های قد کوتاه این گونه نخواهید دید (زرافه‌ها همین گونه پدید آمده‌اند).

البته گاهی اتفاق دیگری می‌افتد، به این صورت که کم‌کم دو گونه تازه و متفاوت از گونه نخستین پدید می‌آید. برای نمونه در سناریوی بالا فرض کنید که گونه‌های قد بلند به تغذیه از درختان بلند و گونه‌های قد کوتاه به تغذیه از علف‌ها روی می‌آورند. افزون بر آن می‌شود شرایطی را در محیط زندگی جاندار در نظر گرفت که فقط خوراکی‌ها در ارتفاع زیاد یا ارتفاع کم باشند و حالت میانی نباشد. در این صورت پس از گذشت زمانی طولانی، آن گونه‌های میانی با قد نه بلند و نه کوتاه از بین رفته و فقط دو گونه بلند قد و کوتاه قد باقی می‌ماند.

این ماجرا فقط به جانواران ختم نمی‌شود. می‌توان برای گیاهان هم همین را در نظر گرفت. در همین مثال بالا فرض کنید که دو دسته گیاه داریم. یکی آن‌هایی که خوراک جاندار قد بلند هستند و دیگری آن‌هایی که توسط جاندار قد کوتاه خورده می‌شوند. از سوی دیگر فرض کنید که برخی از این گیاهان (از هر دو دسته) هسته‌هایی با پوسته سخت دارند که در دستگاه گوارش این جانداران هضم نمی‌شوند. در آن صورت پراکندگی این گیاهان و این که چه اندازه هر یک بخت بقا دارند، به جابجایی آن دو گونه جاندار قد بلند و کوتاه وابسته خواهد شد. البته عوامل محیطی دیگری مانند آب و هوا و خشک‌سالی هم تاثیر خود را خواهد داشت. ولی برای دو گونه گیاهی که در شرایط یکسان هستند و هسته‌های پوسته-سخت‌ دارند، آنی که بیشتر خورده می‌شود یا بیشتر جابجا می‌شود، بخت بیشتری برای بقا دارد.

یک سناریوی فرضی که البته در دنیای واقعی هم می‌توان نمونه‌های فراوانی از آن را دید، این است که جاندار قد بلند کند حرکت کند و بازه جابجایی‌ش محدود باشد، در نتیجه گیاهانی که خوراک وی هستند پراکندگی زیادی نخواهند داشت. از سوی دیگر جاندار قد کوتاه جابجایی زیادی داشته باشد و به همین صورت گیاهی که وی از آن می‌خورد به فراوانی در همه منطقه پراکنده شود. به همین ترتیب، بسیاری سناریو‌های دیگر را می‌توان در نظر گرفت. مثلا این که جاندار قد بلند، چثه بزرگتری داشته باشد و به همین دلیل دستگاه گوارش درازتری که هسته گیاهان منطقه نتواند از آن سالم بیرون بیاید. در آن صورت فقط گسترش گیاهان خوراکی وی از این راه نشدنی خواهد بود.

البته در همه این سناریوها، باید در نظر داشت که یک بازخورد (feedback) میان فرگشت جانداران با یکدیگر وجود دارد که پیچیدگی مساله را بیشتر می‌کند. زیبایی فرگشت هم دقیقا این است که در عین سادگی، می‌تواند این حالت‌های پیچیده را به خوبی توضیح بدهد.