אותה גברת בשינוי אדרת: על יונים וברירה מלאכותית

יונים: הבחירה הטבעית כמודל לברירה מלאכותית

דרווין הבין את הקושי להסביר היווצרות של מינים על פני פרקי זמן של מיליוני שנים. בתקופתו של דרווין עוד לא העריכו נכון את גיל כדור הארץ ואת משך הזמן שבו התקיימו עליו חיים. דרווין ראה חשיבות  גדולה בהסברת העיקרון של התפתחות החיים על פני כדור הארץ בהתבסס על תופעות שקל לכל אדם לראות במו עיניו במהלך חייו. גידול היונים שימש לדרווין כלי מחקר מדעי, ששיחק תפקיד מרכזי בהבנה הבסיסית של תהליכי ברירה מלאכותית מכוונת ובהבנת העיקרון של שונות תוך-מינית.

התעניינותו של דרווין ביונים החלה כבר במסעו על הביגל (1836-1831), שבמהלכו הבחין בשונות הרבה של יונים ברחבי העולם. דרווין התעניין בעיקר בשונות ובגיוון של גזעי היונים המתורבתות שיצרו מגדלי יונים בהכלאות רבות מיונת הסלע, שהיא  יונת הבר. דרווין הבחין בשונות, אך לא ידע עדיין כי השונות, המתבטאת בגיוון הרב בתכונות היונים, נובעת מתערובת ייחודית של גרסאות הגנים (אללים) שקיבל כל פרט באוכלוסיית היונים בתורשה משני הוריו. דרווין כן ידע, שעל אף המראה השונה, כל היונים שבחן היו מאותו מין, כלומר הן יכלו להתרבות ביניהן ולהעמיד דור של צאצאים פוריים.

כשחזר דרווין לאנגליה לאחר מסעו הארוך הוא החל לגדל יונים ולבצע הכלאות בין יונים עם מופעים שונים. הוא רכש גזעי יונים שונים ממגדלי יונים באנגליה ובחן ותיעד באופן מדוקדק את התכונות הפיזיולוגיות שלהן, את התנהגותן ואת דפוסי הרבייה שלהן. באמצעות הכלאות מכוונות הוא ניסה להגיע לתכונות מסוימות של צבע, גודל, צורת מקור ועוד.

המחקר שערך דרווין על יונים סיפק לו מידע רב לגבי תהליכי ברירה מלאכותית. תהליכים אלו היו ידועים כבר אלפי שנים, שכן חקלאים ומפתחי גזעים השתמשו בברירה מלאכותית לאורך דורות רבים כדי ליצור שינויים בתכונות של צמחים ובעלי חיים בהתאם לצורכיהם. לדוגמה, ברוקולי וכרוב ניצנים לא דומים לקרוב המשפחה שלהם, כרוב הבר, אך הם פותחו ממנו לפני שנים רבות.

גם היום ממשיכים להשביח מינים קיימים על ידי ברירה מלאכותית. למשל, כדי ליצור זן חיטה שיהיה עמיד יותר למצבים של מחסור במים, החוקרים מגדלים דורות של צמחי חיטה בתנאי מחסור במים, ובוחרים את הזרעים של אותם צמחים שהצליחו לשרוד ולהפיק יותר גרגרים בתנאים אלו. את הזרעים הללו הם שותלים שוב, וכך יוצרים דורות של צמחים עמידים. היום משתמשים גם בשיטות מולקולריות כדי ליצור זנים חדשים, ולא רק בהכלאות מסורתיות כפי שהיה בימיו של דרווין. בשיטות אלה אפשר לבודד את הגנים האחראים לתכונה של עמידות למחסור במים מצמחי חיטה או מצמחים הקרובים לחיטה, ואז לשתול גנים אלה בחומר התורשתי של גרגר החיטה שממנו יגדלו את הזן החדש, העמיד יותר.

מברירה מלאכותית לברירה טבעית

דרווין בחר ביונים משום שידע שהן מדגימות שונות תוך-מינית גבוהה. במילים אחרות, ביונים אפשר לראות מגוון גדול מאוד של מופעים לכל תכונה. אחת התכונות שחקר דרווין הייתה צורת המקור. מקור היונים יכול להיות בגדלים שונים, בצבעים שונים, עם שומה מלמעלה או מלמטה ועוד. דרווין עקב אחר השונות בגזע של יונים בעלות מקור מוארך במיוחד (English Carrier). הוא הצליח להבין כיצד נוצר הגזע הספציפי הזה, השווה גולגולות ותכונות נוספות ליונים מגזעים אחרים והראה כיצד בהכלאות מכוונות אפשר ליצור יונים אלה מיונת הבר.

דרווין ניהל את ההכלאות כמו שמנהלים ניסוי מדעי. כלומר, הוא תיעד באופן שיטתי את ההכלאות ותוצאותיהן לאורך שנים. את ממצאיו פרסם בספר (שלא תורגם לעברית): השונות בצמחים ובעלי חיים תחת תנאי ביות (The Variation of Animals and Plants Under Domestication, 1868).

הפרק הראשון בספרו  המוכר יותר של דרווין, מוצא המינים (1859), עוסק בברירה מלאכותית, ודרווין הציג בו את הניסויים שביצע על יונים. על בסיס ניסויים אלו טען דרווין שאת אותו עיקרון של שונות תוך-מינית, שעליה מבצע האדם ברירה מלאכותית לתכונות הרצויות לו, אפשר ליישם להבנת מגוון בעלי החיים שהתפתחו על פני כדור הארץ. ההבדל העיקרי בין תהליך הברירה הטבעית לברירה המלאכותית הוא שבברירה מלאכותית בני האדם בוחרים את התכונות שמועברות לדור הבא, ואילו בתהליך הברירה הטבעית נבררים באופן טבעי הפרטים שמצליחים לשרוד ולהתרבות, והם אלו שמעבירים את התכונות שלהם לדור הבא.

עבודת המחקר שביצע דרווין במטרה לבסס את ההבנה של תהליך הברירה הטבעית העומד בבסיס האבולוציה של החיים על פני כדור הארץ, מהווה עד היום בסיס למחקר המודרני בגנטיקה וסלקציה מלאכותית. חיות המודל ששימשו את דרווין, היונים, ממשיכות להיות עד היום מודל מחקרי לגנטיקה ואבולוציה.