نظریه تکامل داروین evolution

نظریه تکامل evolution

نظریه تکامل توسط چارلز داروین درباره منشا گونه ها از طریق میانگین های انتخابهای طبیعی (1859)، و بطور مستقل توسط آلفرد راسل والاس (1958) مطرح شد. ایده اصلی این نظریه به این صورت است: "تغییرات در تولید مثل ها اتفاق می افتد و در نسل های بعدی حفظ میشود که متناسب با اثر آنها در توانایی فیزیکی تولید مثل (برازش تناسلی) است."

نظریه داروین، بدون هیچ دانشی درباره چگونگی وراثت و اصلاح ویژگی های موجودات زنده مطرح شد. قوانین احتمالی که این فرآیند را اداره میکند، ابتدا توسط Gregor Mendel (1866) مطرح شد، که راهبی است که تجربیاتی در نخود شیرین داشت. خیلی بعد از آن، Watson (1953) و Crick ساختار مولکول DNA، و الفبای آن AGTC) adenine, guanine, thymine, cytosinc) را شناسایی کرد. در این مدل استاندارد، تغییرات در دنیای حروف، هم بوسیله جهش و هم به وسیله پیوند اتفاق می افتد (که در آن DNA فرزند، از طریق ترکیب بخش های طولانی DNA مربوط به هر والد ایجاد میشود ).

در مقایسه آن با الگوریتم های جست وجوی محلی میتوان گفت، تفاوت عمده بین جست وجوی پرتوی اتفاقی و تکامل ، استفاده از تولید مثل جنسی است که در آن به جای اینکه فرزندان (پسین ها) فقط از یک موجود زنده به وجود آیند، از چند موجود زنده به وجود می آیند. مکانیزم های واقعی تکامل، خیلی غنی تر از اغلب الگوریتم های ژنتیک است. برای مثال جهش ها میتوانند شامل تکثیر و حرکت DNA باشند.بعضی از ویروس ها، DNA را از یک موجود زنده می گیرند و آن را در موجود زنده دیگری قرار میدهند، و ژن های قابل جابه جایی وجود دارند که کاری انجام نمیدهند ولی خودشان را هزاران بار کپی میکنند. همچنین ژن هایی وجود دارند که سلول هایی از زوج های بالقوه، که ژن را حمل نمیکنند، مسموم میکنند و در نتیجه شانس تکثیر خودشان را افزایش میدهند. مهمترین نکته این حقیقت است که خود ژن ها مکانیزم هایی را کدگذاری میکنند که ژنوم از طریق آن تکثیر و به یک موجود زنده تبدیل میشود. در الگوریتم های ژنتیک، این مکانیزم ها برنامه مجزایی هستند که در رشته ی در حال پردازش، نمایش داده نمیشوند.

ممکن است تکامل داروینی ناکارآمد به نظر برسد، بطوریکه 10⁴⁵ موجود زنده را کورکورانه تولید میکند، بدون اینکه ابتکاری، جست وجوی آن را ذره ای تغییر دهد.

پنجاه سال پیش از داروین، طبیعت شناس بزرگ دیگری به نام Jean Lamarck (1809) یک تئوری تکامل را ارائه کرد که به موجب آن ویژگی های بدست آمده در اثر سازگاری در اثنای زندگی موجود زنده به فرزندانش منتقل میشود. چنین فرآیندی موثر خواهد بود ولی به نظر نمیرسد که در طبیعت رخ دهد. خیلی بعد از آن James Baldwin (1896) تئوری مشابهی را پیشنهاد کرد: رفتاری که در اثنای طول عمر موجود زنده آموخته میشود، میتواند میزان تکامل را شتاب بیشتری بدهد. برخلاف Lamarck تئوری Baldwin کاملا با تعامل داروینی سازگار است، زیرا به فشارهای انتخابی متکی است که بر روی افرادی عمل میکنند که در بین مجموعه ای از رفتارهای مجاز توسط ژنتیک، بهینه محلی را پیدا کرده است. شبیه سازی کامپیوتری تایید میکند که اثر Baldwin وقتی واقعیت دارد که تکامل "عادی"، موجودات زنده ای را ایجاد کند که معیار کارایی داخلی آن با برازش واقعی آنها ارتباط دارد.