لا شك أن توضيح الشفرة الوراثية هو إحدى أهم الاكتشافات في علم الأحياء الحديث، إذ يؤكد وجودها في جميع أشكال الحياة المعروفة من خلال استخدام جدول بحث تسلسلي للحمض النووي الثلاثي لترميز الأحماض الأمينية، مما يؤكد صحة هذه النتيجة .
اختلاف الطرز الجينية و الشكلية
– الطرز الجينية هي الشفرة و التي تمثل بالحروف و التي تعبر عن الصفات الوراثية السائدة و المتنحية .
الطرز الشكلية هي الصفات الظاهرية للكائنات الحية وسلوكها الناتج عن الطرز الجينية .
نبذة عن الشفرة الوراثية
على الرغم من أن الشفرة الوراثية الثلاثية هي الجدول الأكثر شيوعا المستخدم لفك تشفير المعلومات الجينية، إلا أن هناك احتمالية وجود رموز إضافية في الجينوم داخل وخارج مناطق الترميز التي تسمح بالمرونة في تسلسل الحمض النووي الناتج عن تنكس الشفرة الوراثية وتشفير معلومات إضافية ضمن تسلسل ترميز البروتين. ويعود الدافع للبحث عن رموز خارج مناطق ترميز البروتين في الجينوم إلى الفرضية القديمة بأن الطفرات التنظيمية لها تأثير بيولوجي أكبر من الطفرات في تسلسل الترميز .
آليات اكتساب الحجم و الشكل
– يركز كتاب دارسي طومسون على النمو والشكل في الأشكال الحيوانية والنباتية، ويستخدم المبادئ الرياضية والفيزيائية لتحقيق رؤى جديدة، مثل فكرة أن الأشكال البيولوجية المختلفة يمكن أن تكون متصلة من خلال تشوهات بسيطة في نظام الإحداثيات، وعلى الرغم من أن علم الوراثة كان متناميا في وقت نشر الكتاب، إلا أن طومسون اعتبر أنه يقع خارج نطاق عمله .
– نراجع هنا كيف أن التطورات الحديثة في البيولوجيا التطورية والتطورية والحسابية تسمح لأفكار طومسون بالاندماج مع الجينات والعمليات التي تؤثر عليها لتوفير فهم أعمق للنمو والتشكل ، نحن نفكر في كيفية تفاعل الجينات مع العمليات على مستوى الخلايا والخلوية والأنسجة في النباتات لإنتاج أنماط النمو التي تقوم عليها تحولات الأشكال التطورية والتطورية التي وصفها تومسون ببلاغة .
– في مقدمة كتابه عن النمو والشكل ، وصف دارسي طومسون كيف أن كتابة كل من الطبعة الأولى (طومسون ، 1917) والنسخة المنقحة (طومسون ، 1942) أعطاه العزاء والاحتلال خلال الحربين العالميتين ، تزامنت تلك الفترات مع تطورات ملفتة في علم الوراثة ، خلال الفترة الأولى ، كان علم الوراثة مندليا في صراع مع الانتقاء الطبيعي الدارويني (Provine ، 1971) ؛ شوهدت الجسيمات المنفصلة للوراثة على خلاف مع فكرة التغير المستمر والتكيف التدريجي .
– تم حل هذا الصراع بشكل كبير خلال الثلاثينيات من القرن العشرين، مع تطور علم الوراثة السكانية، وتم دمج نظرية الوراثة والانتقاء الطبيعي بالكامل في البيولوجيا التطورية بحلول الحرب العالمية الثانية. وتم ابتكار مصطلح “التوليف الحديث” في عام 1942 من قبل جوليان هكسلي، وهو مفهوم يشير إلى تركيب الوراثة والتأثيرات البيئية على التطور البيولوجي .
ولكن فيما يتعلق بتشكل الأشكال، فإن الانقسامات مستمرة. عبر طومسون عن شكوكه حول أهمية التفسيرات الداروينية لفهم النمو والشكل. يرى أن الداروينيين غالبا يلجأون إلى التفسيرات الغامضة، مثل الأشكال السداسية لعسل النحل، أو بقع على ريشة أو ساق ملتوية من نبات التسلق، لشرح التكيفات. بالنسبة لطومسون، السبب الحقيقي وراء هذه الظواهر هو العمليات الفيزيائية، مثل التوتر في شمع النحل الدافئ الذي يتسبب في الشكل السداسي، والانتشار الكيميائي-الفيزيائي الذي يؤدي إلى تطور الألوان والنمو التفاضلي في الساق. يكمن الحل في الرياضيات والفيزياء، وليس في الوظيفة والتكيف .
كتابات عن علم الوراثة
كتب طومسون المؤرخ عن علم الوراثة، ورغم أنه يذكره في بعض الأحيان في طبعة عام 1942، إلا أنه يتجاهله في كثير من الأحيان، وليس ذلك لأنه يشك في صحة الحقائق أو يعارض الفرضيات أو ينتقد الأهمية، ولكن بسبب الظلامية الكبيرة التي تحيط بالقوة الغامضة للكروموسومات، والتي تتعدى الحدود المرئية للعلوم الفيزيائية، ويتم تناول هذه المسألة في الوقت الحالي خارج نطاق المشاكل التي يناقشها الكتاب، كما يدعي (طومسون، 1942، ص 341).
يشير تومسون إلى أن الكثير من الظلام والغموض تم رفعه في النصف الثاني من القرن العشرين بشأن طبيعة الجينات وآليات عملها، ومع ذلك، فإن العلاقة بين نشاط الجينات وتوليد الشكل لا تزال غامضة، ويرجع ذلك إلى صعوبة تحديد أنماط النمو وربطها بالآليات الفيزيائية والكيميائية. ومع ذلك، بدأت التطورات الحديثة في التصوير والنمذجة الحاسوبية (شارب، 2017) في معالجة هذه القضايا .