מדענים ישראלים הראו שהאבולוציה אינה בוחרת את כיוון ההתפתחות באופן אקראי

חוקרים מהטכניון בחיפה הראו כי כאשר קיימים כמה מסלולים שווי ערך, האבולוציה אינה עושה את בחירתה באופן אקראי.

מקובל לחשוב שהאבולוציה היא התקדמות מתמדת לעבר כשירות מרבית. אך במקרים רבים אורגניזמים חיים ניצבים בפני מצב שבו כמה מסלולים אבולוציוניים מספקים בו-זמנית אותה רמת הישרדות. עד כה סברו שבמצבים כאלה האבולוציה פשוט "מטילה מטבע".

אולם במחקר חדש, שפורסם בכתב העת Proceedings of the National Academy of Sciences, הראו המדענים כי במקרים כאלה לאבולוציה יש כיווניות מוגדרת לחלוטין. אוכלוסיות של אורגניזמים נוטות לעבר אזורים "שטוחים" יותר בנוף האבולוציוני, שבהם תכונותיהם המרכזיות עמידות יותר בפני מוטציות והשפעות חיצוניות.

אותה כשירות גבוהה עצמה יכולה להיות מושגת על פסגה חדה או על רמה רחבה. אך כל מוטציה על הפסגה תוביל קרוב לוודאי ל"נפילה", ואילו על הרמה המין יוכל להתפתח כרגיל גם בנוכחות מוטציות וסטיות. כתוצאה מכך האבולוציה מעדיפה מסלולים שאינם רק מובילים לכשירות גבוהה, אלא גם מקנים עמידות ביולוגית מוגברת. יתרה מזו, עמידות זו נוצרת באופן ספונטני בתהליך האבולוציה עצמו, ללא השפעה ישירה של הברירה.

כפי שמציינת שותפה למחקר, פרופ' נעמה ברנר: "את האבולוציה מתארים בדרך כלל כתהליך של טיפוס אל פסגות של כשירות, שבמהלכו אורגניזמים מסתגלים טוב יותר לסביבתם ובכך מגבירים את סיכוייהם לשרוד. אך לעיתים אורגניזמים ניצבים בפני כמה מסלולים אבולוציוניים המניבים אותה רמת כשירות. הדבר מעלה את השאלה כיצד האבולוציה בוחרת בין המסלולים האלה. אנחנו הצענו תשובה לשאלה זו".

הממצאים שהתקבלו מסייעים להבין לעומק את מקור הגמישות של מערכות חיות ומסבירים את הגיוון הטבעי בטבע. נוסף על כך, העיקרון שגילו המדענים קושר בין הביולוגיה האבולוציונית ובין למידת מכונה, שבה גם רשתות נוירונים מלאכותיות שואפות אל רמות שטוחות לשם הכללה טובה יותר של נתונים.