Facilitated variation
سہولت شدہ تغیر کا نظریہ یہ ظاہر کرتا ہے کہ پہلے سے موجود ترقیاتی اجزاء کے تفریق دوبارہ استعمال کے ذریعے، محدود تعداد میں ریگولیٹری جینیاتی تبدیلیوں کے ذریعے بظاہر پیچیدہ حیاتیاتی نظام کیسے پیدا ہو سکتے ہیں۔ یہ نظریہ 2005 میں مارک ڈبلیو کرشنر (شعبہ سسٹمز بائیولوجی، ہارورڈ میڈیکل اسکول کے پروفیسر اور چیئر) اور جان سی گیرہارٹ (گریجویٹ اسکول، یونیورسٹی آف کیلیفورنیا، برکلے کے پروفیسر) نے پیش کیا تھا۔ آسان کردہ تغیر کا نظریہ ارتقاء میں فینوٹائپک تغیر کی نوعیت اور فنکشن سے خطاب کرتا ہے۔ سیلولر اور ارتقائی ترقیاتی حیاتیات میں حالیہ پیش رفت نیاپن پیدا کرنے کے لیے متعدد طریقہ کار پر روشنی ڈالتی ہے۔ کیمبرین کے بعد سے تیار ہونے والی زیادہ تر جسمانی اور جسمانی خصلتیں، کرشنر اور گیرہارٹ کے مطابق، مختلف محفوظ بنیادی اجزاء کے استعمال میں ریگولیٹری تبدیلیوں کا نتیجہ ہیں جو نشوونما اور فعلیات میں کام کرتے ہیں۔ جدید خصلتیں ماڈیولر کور اجزاء کے نئے پیکجوں کے طور پر پیدا ہوتی ہیں، جن کے لیے ریگولیٹری عناصر میں معمولی جینیاتی تبدیلی کی ضرورت ہوتی ہے۔ ترقیاتی نظاموں کی ماڈیولرٹی اور موافقت موافقت پذیر فینوٹائپک تغیر پیدا کرنے کے لیے درکار ریگولیٹری تبدیلیوں کی تعداد کو کم کرتی ہے، اس امکان کو بڑھاتا ہے کہ جینیاتی تغیر قابل عمل ہوگا، اور حیاتیات کو نئے ماحول میں لچکدار انداز میں جواب دینے کی اجازت دیتا ہے۔ اس طریقے سے، محفوظ بنیادی عمل انکولی فینوٹائپک تغیر کی نسل کو آسان بناتے ہیں، جسے قدرتی انتخاب بعد میں پھیلاتا ہے۔ نظریہ کی تفصیل سہولت شدہ تغیر کا نظریہ کئی عناصر پر مشتمل ہے۔ حیاتیات انتہائی محفوظ ماڈیولز کے ایک سیٹ سے بنائے جاتے ہیں جنہیں "بنیادی عمل" کہا جاتا ہے جو نشوونما اور فعلیات میں کام کرتے ہیں، اور لاکھوں (بعض صورتوں میں اربوں) سالوں سے بڑی حد تک تبدیل نہیں ہوئے ہیں۔ جینیاتی تغیرات بنیادی اجزاء کے پیکیج میں ریگولیٹری تبدیلیوں کا باعث بنتے ہیں (یعنی۔ ان اجزاء کے نئے امتزاج، مقدار اور فعال حالتیں) جو کسی جاندار کے ذریعہ ظاہر کی جاتی ہیں۔ آخر میں، محفوظ اجزاء کے تبدیل شدہ امتزاج، مقدار اور حالتیں ایک نئی خاصیت کو تیار کرنے اور چلانے کے لیے کام کرتی ہیں جس پر قدرتی انتخاب کام کرتا ہے۔ ان کی ماڈیولر تنظیم کی وجہ سے، موافقت (مثال کے طور پر۔ تحقیقی عمل کے ذریعے پیدا ہونے والے) اور تقسیم، ترقیاتی نظام آسانی پیدا کرنے کا رجحان رکھتے ہیں (یعنی۔ فعال اور انکولی) فینوٹائپک تغیر جب جینیاتی تغیر یا نئے ماحولیاتی حالات سے چیلنج کیا جاتا ہے۔ محفوظ بنیادی اجزاء جانوروں کو اجزاء کی ٹول کٹ سے بنایا جاتا ہے (جیسے۔ لیگو اینٹوں کی طرح)۔ زیادہ تر بنیادی اجزاء جانوروں کی سلطنت کے متنوع فائیلا میں محفوظ ہیں۔ بنیادی اجزاء کی مثالیں یہ ہیں: ڈی این اے کی نقل، آر این اے میں ڈی این اے کی نقل، آر این اے کا پروٹین میں ترجمہ، مائیکرو فلامینٹ اور مائیکرو ٹیوبل سائٹوسکیلیٹن کی تشکیل، سیل سیل سگنلنگ راستے، سیل چپکنے کے عمل، اینٹیروپوسٹیر محور کی تشکیل اضافی بنیادی عمل، جیسے بالترتیب آرتھروپوڈز اور ٹیٹراپوڈز میں اپینڈج اور اعضاء کی تشکیل، مختلف محفوظ شدہ بنیادی عمل کے مجموعے ہیں جو نئی ریگولیٹری ترتیبات میں جڑے ہوئے ہیں، اور ان کی مکمل طور پر محفوظ ہیں۔ کمزور ریگولیٹری ربط مختلف بنیادی عمل متفرق ریگولیشن کے ذریعے، مختلف امتزاج میں جڑے ہوتے ہیں، اور نئی جسمانی اور جسمانی خصوصیات پیدا کرنے کے لیے مختلف مقداروں، ریاستوں، اوقات اور مقامات پر کام کرتے ہیں۔ ان ریگولیٹری روابط کو آسانی سے بنایا اور تبدیل کیا جا سکتا ہے، ایک ایسا رجحان جسے کرشنر اور گیرہارٹ "کمزور ریگولیٹری لنکج" کہتے ہیں۔ ریگولیٹری سگنلز پیچیدہ ردعمل ظاہر کرنے کے لیے بنیادی اجزاء کو آن اور آف کر سکتے ہیں۔ اگرچہ ایسا لگتا ہے کہ سگنل ردعمل کو کنٹرول کرتا ہے، عام طور پر جواب دینے والا بنیادی عمل خود ہی آؤٹ پٹ پیدا کر سکتا ہے لیکن خود کو ایسا کرنے سے روکتا ہے۔ تمام سگنل اس خود کی روک تھام میں مداخلت کرتا ہے۔ ریگولیٹری تبدیلی آسانی سے متاثر ہوتی ہے کیونکہ محفوظ شدہ بنیادی عمل میں سوئچ جیسا طرز عمل اور ان میں پہلے سے ہی بنائے گئے متبادل آؤٹ پٹ ہوتے ہیں، جس کا مطلب ہے کہ ریگولیشن کو فنکشنل آؤٹ پٹ کے ساتھ مل کر کام کرنے کی ضرورت نہیں ہے۔ تحقیقی عمل کچھ محفوظ بنیادی عمل، جنہیں "تحقیقی عمل" کہا جاتا ہے، میں بہت سے مختلف فینوٹائپکل نتائج یا حالتیں پیدا کرنے کی صلاحیت ہوتی ہے۔ مثالوں میں شامل ہیں: مائکرو ٹیوبل ڈھانچے کی تشکیل، اعصابی نظام کی نشوونما (یعنی۔ محوروں اور ہدف کے اعضاء کو جوڑنا)، مطابقت پذیری کا خاتمہ، پٹھوں کی نمونہ سازی، خون کی وریدوں کی پیداوار، ریڑھ کی ہڈی والے مدافعتی نظام، جانوروں کو سیکھنے کے تحقیقی عمل پہلے بہت بڑی مقدار میں جسمانی تغیر پیدا کرتے ہیں، اکثر بے ترتیب طور پر، اور پھر سب سے زیادہ مفید کو منتخب یا مستحکم کرتے ہیں، باقی غائب ہو جاتے ہیں یا واپس مر جاتے ہیں۔ لہذا، تحقیقی عمل ترقی کے دوران کام کرنے والے ڈارون کے عمل سے ملتے جلتے ہیں۔ مثال کے طور پر، جیسے جیسے شریانوں کا نظام ترقی کرتا ہے، خون کی شریانیں آکسیجن کی ناکافی فراہمی والے علاقوں میں پھیل جاتی ہیں۔ جسم میں خون کی شریانوں کی تقسیم کے لیے کوئی پہلے سے طے شدہ جینیاتی طور پر مخصوص نقشہ نہیں ہے، لیکن ویسکولر سسٹم ہائپوکسک ٹشوز کے اشاروں کا جواب دیتا ہے، جبکہ اچھی طرح سے آکسیجن والے ٹشوز میں غیر ضروری شریانیں واپس مر جاتی ہیں۔ تحقیقی عمل طاقتور ہوتے ہیں کیونکہ وہ حیاتیات کو موافقت کے لیے زبردست گنجائش فراہم کرتے ہیں۔ کمپارٹمنٹ قدیم ریگولیٹری عمل (جو کیمبرین سے پہلے کے جانوروں میں تیار ہوئے ہیں) جسم کے کچھ علاقوں میں مختلف امتزاج، مقدار اور حالتوں میں بنیادی عمل کے دوبارہ استعمال کی اجازت دیتے ہیں، یا نشوونما کے مخصوص اوقات میں، جبکہ ان کے خلل ڈالنے والے یا غیر موافقت پذیر پھیپھڑوں کے اثرات پیدا کرنے کے امکانات کو کم کرتے ہیں۔ ٹرانسکرپشنل ریگولیشن اور سیل سیل سگنلنگ کی مقامی تقسیم مثالیں ہیں۔ ریڑھ کی ہڈی والے جنین کو مقامی طور پر شاید 200 حصوں میں منظم کیا جاتا ہے، ہر ایک کی منفرد تعریف اس کے ایک یا چند کلیدی جینوں کے اظہار سے ہوتی ہے جو نقل کے عوامل یا سگنلنگ مالیکیولز کو انکوڈنگ کرتے ہیں۔ کمپارٹمنٹ کی ایک مثال ترقی پذیر ریڑھ کی ہڈی میں پائی جاتی ہے: تمام ریڑھ کی ہڈی میں ہڈیوں کی تشکیل کرنے والے خلیات ہوتے ہیں، لیکن سینے میں وہ پسلیاں بناتے ہیں، جبکہ گردن میں وہ نہیں ہوتے، کیونکہ وہ مختلف حصوں میں پیدا ہوتے ہیں (مختلف ہاکس جینز کا اظہار کرتے ہیں)۔ ریگولیٹری کمپارٹمنٹ کی دیگر شکلوں میں خلیوں کی مختلف اقسام، نشوونما کے مراحل اور جنس شامل ہیں۔ مثال: پنکھ گیرہارٹ اور کرشنر کا ارتقاء ایک ٹیٹرا پوڈ فورلیمب سے پرندے یا چمگادڑ کے پنکھ کے ارتقاء کی مثال دیتا ہے۔ وہ وضاحت کرتے ہیں کہ کس طرح، اگر جینیاتی تغیر کے نتیجے میں ہڈیوں کی لمبائی اور موٹائی میں ریگولیٹری تبدیلی آتی ہے، تو عضلات، اعصاب اور ویسکولچر خود کو آزاد ریگولیٹری تبدیلی کی ضرورت کے بغیر ان تبدیلیوں کو ایڈجسٹ کریں گے۔ اعضاء کی نشوونما کے مطالعے سے پتہ چلتا ہے کہ پٹھوں، اعصاب اور ویسکولر بانی خلیات جنین کے ٹرنک میں پیدا ہوتے ہیں اور ترقی پذیر اعضاء کی کلی میں منتقل ہوتے ہیں، جس میں ابتدائی طور پر صرف ہڈی اور ڈرمس کے پیش رو ہوتے ہیں۔ پٹھوں کے پیش رو موافقت پذیر ہوتے ہیں۔ وہ ڈرمس اور ہڈی کی نشوونما سے اشارے وصول کرتے ہیں اور جہاں کہیں بھی ہوں، ان کے مقابلے میں پوزیشن لیتے ہیں۔ پھر، جیسا کہ پہلے ذکر کیا گیا ہے، بڑی تعداد میں محور اعصابی ہڈی سے کلی میں پھیلتے ہیں۔ کچھ اتفاقی طور پر پٹھوں کے اہداف سے رابطہ کرتے ہیں اور مستحکم ہوتے ہیں، اور باقی پیچھے سکڑ جاتے ہیں۔ آخر میں، ویسکولر پروجینیٹرز داخل ہوتے ہیں۔ جہاں بھی اعضاء کے خلیات ہائپوکسک ہوتے ہیں، وہ ایسے اشارے خارج کرتے ہیں جو قریبی خون کی شریانوں کو ان کے آس پاس بڑھنے کے لیے متحرک کرتے ہیں۔ ایکسپلوریٹری عمل کے ذریعہ فراہم کردہ موافقت کی وجہ سے، ہڈیوں، پٹھوں، اعصاب اور خون کی وریدوں کے مشترکہ ارتقاء کی ضرورت نہیں ہے۔ انتخاب کو متعدد آزادانہ طور پر مختلف حصوں کو مربوط کرنے کی ضرورت نہیں ہے۔ اس کا نہ صرف یہ مطلب ہے کہ قابل عمل فینوٹائپز آسانی سے تھوڑی سی جینیاتی تبدیلی کے ساتھ پیدا کیے جا سکتے ہیں، بلکہ یہ بھی کہ جینیاتی تغیرات کے مہلک ہونے کا امکان کم ہے، کہ بڑی فینوٹائپک تبدیلیوں کو انتخاب کے ذریعے پسند کیا جا سکتا ہے، اور یہ کہ فینوٹائپک تغیر فعال اور موافقت پذیر ہے (یعنی۔ "سہولت")۔ کمپیوٹیشنل تجزیہ آسان کردہ تغیر کے نظریہ کی تائید ریگولیٹری نیٹ ورکس کے ارتقاء کے کمپیوٹیشنل تجزیے سے ہوتی ہے۔ یہ مطالعات اس بات کی تصدیق کرتے ہیں کہ فینوٹائپک تغیر کو اعلی فٹنس کے ساتھ فینوٹائپ کی طرف ہدایت کی جا سکتی ہے یہاں تک کہ جب تغیرات بے ترتیب طور پر تقسیم کیے جاتے ہیں، اور یہاں تک کہ جب نئے ماحولیاتی حالات کے ساتھ چیلنج کیا جاتا ہے۔ پارٹر اور دیگر۔ یہ ظاہر کریں کہ کس طرح سہولت یافتہ تغیر نظریہ کے کلیدی عناصر، جیسے کمزور ریگولیٹری لنکج، ماڈیولرٹی، اور تغیرات کی کم شدہ پلیوٹروپی، حقیقت پسندانہ حالات میں بے ساختہ تیار ہوتے ہیں۔ آسان تغیر اور ارتقاء کلاسیکی ڈارون کے نقطہ نظر میں، مسلسل تغیرات کی ایک بڑی تعداد، جن میں سے ہر ایک کو حیاتیات کی بقا کے لیے اس کی افادیت کے لیے منتخب کیا گیا ہے، پنکھوں، اعضاء یا دماغ جیسے نئے ڈھانچے تیار کرنے کے لیے ضروری ہے۔ متبادل طور پر، آسان تغیرات اس بات پر زور دیتے ہیں کہ بنیادی عمل اور خصوصیات جیسے کمزور ربط اور تحقیقی عمل کی جسمانی موافقت پروٹین، خلیوں اور جسم کے ڈھانچوں کو متعدد طریقوں سے تعامل کرنے کے قابل بناتی ہے جو محدود تعداد میں جینوں اور محدود تعداد میں تغیرات کے ساتھ نیاپن پیدا کرنے کا باعث بن سکتی ہے۔ لہذا، تغیرات کا کردار اکثر یہ تبدیل کرنا ہوتا ہے کہ جنین اور بالغ کی نشوونما کے دوران جین کا اظہار کیسے، کہاں اور کب کیا جاتا ہے۔ ارتقاء میں تخلیقی صلاحیتوں کا بوجھ صرف انتخاب پر نہیں پڑتا۔ بنیادی عمل کے اپنے قدیم ذخیرے کے ذریعے، جانور کا موجودہ فینوٹائپ اس بات کا تعین کرتا ہے کہ ریگولیٹری تبدیلی کے جواب میں جانور فینوٹائپک تغیر کی قسم، مقدار اور عملداری پیدا کر سکتا ہے۔ حیاتیات کی موافقت پر زور دیتے ہوئے، اور اتپریورتن یا ماحولیاتی تبدیلی کے باوجود بھی فعال فینوٹائپ تیار کرنے کی ان کی صلاحیت پر زور دیتے ہوئے، کرشنر اور گیرہارٹ کا نظریہ جیمز بالڈون (بالڈون اثر)، ایوان شمل ہاؤسن، کونراڈ ویڈنگٹن (جینیاتی انضمام اور رہائش)، اور میری جین ویسٹ-ایبرہارڈ ('جین لیڈر نہیں بلکہ پیروکار ہیں') کے ابتدائی خیالات پر مبنی ہے۔ حال ہی میں، توسیع شدہ ارتقائی ترکیب کے حامیوں نے سہولت شدہ تغیر کے نظریہ کو قبول کیا ہے، اور غیر بے ترتیب فینوٹائپک تغیر ('ترقیاتی تعصب') پیدا کرنے میں اس کے کردار پر زور دیا ہے۔ تاہم، کچھ ارتقائی ماہر حیاتیات اس بارے میں شکوک و شبہات کا شکار ہیں کہ آیا آسان تغیرات ارتقائی نظریہ میں بہت زیادہ اضافہ کرتے ہیں۔ انٹیلیجنٹ ڈیزائن تخلیق کاروں اور انٹیلیجنٹ ڈیزائن کے حامیوں نے استدلال کیا ہے کہ پیچیدہ خصلتیں پہلے سے موجود فنکشنل سسٹمز میں مسلسل چھوٹی تبدیلیوں کے ذریعے تیار نہیں ہو سکتیں۔ سہولت شدہ تغیر کا نظریہ ناقابل تلافی پیچیدگی کے اس خیال کو یہ بتاتے ہوئے چیلنج کرتا ہے کہ کس طرح بے ترتیب تغیرات کسی نوع کے اندر خاطر خواہ اور انکولی تبدیلیوں کا سبب بن سکتے ہیں۔ یہ وضاحت کرتا ہے کہ کس طرح انفرادی جاندار قدرتی انتخاب کے غیر فعال ہدف سے ارتقاء کی 3 ارب سال کی تاریخ میں ایک فعال کھلاڑی میں تبدیل ہو سکتا ہے۔ کرشنر اور گیرہارٹ کا نظریہ اس طرح ارتقاء کے جدید ناقدین کو سائنسی تردید فراہم کرتا ہے جو انٹیلیجنٹ ڈیزائن کی حمایت کرتے ہیں۔ یہ بھی دیکھیں ارتقاء تعمیری ترقی (حیاتیات) توسیعی ارتقائی ترکیب حوالہ جات ارتقاء حیاتیات توسیعی ارتقائی ترکیب