فيديو

نص

آليّات التطوّر

ما هو التطوّر؟

التطوّر هو تغيّر (تطوّر) الحياة على الأرض

هذه العمليّة بدأت منذ مليارات السنين وماتزال مستمرة حتى يومنا هذا

تُفسّر عملية التطوّر إمكانيّة نشوء التنوع الهائل للحياة

تُظهر لنا هذه العمليّة كيف يمكن للأوليّات البدائيّة أن تتحوّل إلى ملايين من الأنواع المختلفة التي نراها اليوم

التطوّر إذاً هو جواب السؤال الذي طالما سألناه عند مشاهدة كلب دنماركي ضخم وآخر من فصيلة الداشهند معاً

كيف يمكن للأسلاف أن تُنتج أحفاداً تبدو مختلفة عنها بشكل كبير

عند الإجابة على هذا السؤال سنركّز على الحيوانات، مستثنين الأشكال الأخرى للحياة كالفطريّات والنباتات

أوّل سؤال يجب طرحه إذاً هو: كيف يمكن لحيوانٍ واحد أن يتحوّل إلى نوع جديد من الحيوانات؟

لكن أولاً، سؤال سريع : ما هو بالضبط “النوع”؟

النوع هو مجموعة من الحيوانات القادرة على التزاوج فيما بينها

بحيث يمكن لنسلها أن يتكاثر أيضاً

لفهم هذا الجواب بشكل أفضل، يجب علينا أن ننظر بشكل أقرب إلى النقاط التالية:

تفرّد الكائنات الحيّة، المضمون من خلال الإفراط في إنتاج النسل والوراثة

والنقطة الثانية، الإصطفاء

لنبدأ بالتفرّد. كل كائن حي موجود هو فريد، وهذا أساسي لعمليّة التطوّر

أفراد النوع الواحد يمكن أن تتشابه في ما بينها من حيث المظهر

لكن لكلّ منها سمات وخصائص مختلفة بشكل طفيف

يمكن أن يكونو أكبر قليلاً، أسمن، أقوى، أو أجرئ من الأفراد الأخرى

ما هو السبب إذاً وراء هذه الإختلافات؟ لنلقي نظرة أقرب على الكائن الحي

يتكوّن كل كائن من الخلايا، هذه الخلايا تحتوي على النواة

النواة تحتوي على الصبغيّات، وتحمل الصبغيّات الحمض النووي

يتألف الحمض النووي من مورّثات مختلفة، وهذه المورّثات هي التي تحمل معلومات الحياة

تحمل المورّثات تعليمات وأوامر للخلايا، وتحدّد سمات وخصائص الكائنات الحيّة

والحمض النووي بالتحديد هو الفريد لكل كائن حي

يختلف بشكل طفيف بين كائن وآخر، لذلك فإن لكل منها صفات مختلفة قليلاً

لكن كيف ينشأ هذا التنوع الهائل للحمض النووي؟

أحد العوامل الأساسّية هو الإفراط في إنتاج النسل

في الطبيعة، نلاحظ أنّ الكائنات بشكل عام تنتج أولاداّ أكثر بكثير من العدد الضروري

لبقاء النوع، مما يؤدي إلى وفاة العديد من الأولاد بشكل مبكّر

يوجد غالباً عدد من الأولاد أكبر من العدد الذي يمكن أن تدعمه البيئة التي يعيشون فيها

وهذا أحد العوامل المؤدّية لزيادة التنوّع ضمن النوع

كلما زاد عدد الأولاد المُنتَجَة، كلما زادت الاختلافات الطفيفة الناتجة

وهذا ما تريده الطبيعة: أكبر عدد ممكن من الاختلافات الطفيفة

العامل الأساسي الثاني لتفرّد الأفراد يحدث في الوراثة نفسها

بالمناسبة، الوراثة تعني تمرير الحمض النووي للنسل

حيث يؤثّر عاملان مهمان جدّاً في هذه العمليّة: إعادة التركيب والطفرات

إعادة التركيب هي عملية الدمج العشوائي للحمض النووي لكائنين

عندما يقع كائنان في الحب ويتزاوجان، يقومان بإعادة تركيب مورثاتهما مرّتان

في المرّة الأولى، يقومون بذلك بشكل منفصل وذلك عند إنتاج الأمشاج - أي النطف والبيوض

تقوم الأمشاج بأخذ نصف المورّثات وخلطها

عمليّة إعادة التركيب الثانية تحدث عندما يقوم الذكر بإخصاب الأنثى

يقدّم كل من الوالدان 50% من الحمض النووي الخاص به، بمعنى آخر، 50% من صفاته وميزاته الفريدة

يتم بعدها إعادة تركيبها، أو خلطها، والنتيجة هو فرد جديد

تمتلك الأفراد الجديدة خليط عشوائي من الحمض النووي، وبالنتيجة سمات وخصائص، الوالدين

مما يزيد من التنوع والاختلافات بين أفراد النوع الواحد بشكل أكبر

لكن الطفرات مهمّة أيضاً لعمليّة التطوّر

الطفرات هي تغيّرات عشوائيّة في الحمض النووي

يمكن وصفها أيضاً بأنها أخطاء في عمليّة نسخ الحمض النووي

ناتجة عن السموم أو المواد الكيميائيّة الأخرى، أو عن الإشعاع

تحدث الطفرة عندما يتغيّر جزء من الحمض النووي

غالباً ما تكون هذه التغيّرات سلبيّة، وقد تؤدي إلى بعض الأمراض كالسرطان

لكن أحياناً قد يكون لها تأثيرات حيادية أو حتى إيجابيّة

كلون العيون الأزرق عند البشر، الذي هو عبارة عن أحد هذه الطفرات العشوائيّة

بكل الأحوال، يجب على الطفرة أن تؤثّر على أحد الأمشاج، أي النطفة أو البويضة

لأن الحمض النووي الموجود في الأمشاج هو الوحيد الذي يتم نقله إلى النسل

هذا أيضاً هو السبب وراء حماية أعضائنا التناسليّة عند التصوير بأشعة X، بينما بقيّة أعضاء الجسم ليست معرّضة للخطر

باختصار إذاً، في عمليّة الوراثة، تقوم الكائنات بتمرير سماتها وخصائصها إلى نسلها عن طريق الحمض النووي،

إعادة التشكيل والطفرات تغيّر الحمض النووي بحيث يبدو كل طفل بشكل مختلف عن أشقّائه

حيث يستقبل مزيج عشوائي من خصائص والديه

يوجد كلمة أساسيّة هنا وهي: عشوائي

جميع هذه العمليّات مبنيّة على الاحتمال

عمليّات إعادة التركيب والطفرات العشوائيّة تُنتج أفراد ذوي أمزجة عشوائيّة من السمات والخصائص

الذين بدورهم يخلطونها بشكل عشوائي ويمررونها لأطفالهم

لكن كيف يمكن أن يعود كل هذا للصدفة، بالرغم من أن جميع الكائنات الحيّة متكيّفة بشكل كبير مع بيئتها

كالحشرات العصويّة، طائر الطنّان و سمكة الضفدع؟

الجواب هو في النقطة الأساسيّة الثانية: الإصطفاء

كل فرد يتعرّض لعمليّة الإصطفاء الطبيعي

كما تعلّمنا، كل فرد يختلف بشكل طفيف عن بقية الأفراد الأخرى

حيث يوجد تنوع هائل ضمن كل نوع

التأثيرات البيئيّة لديها تأثير على الكائنات الحيّة. ندعو هذه العوامل بعوامل الإصطفاء، وتتضمّن:

المفترسات، الحشرات، الحيوانات من النوع نفسه، السموم، تغيّرات في الموطن، أو في المناخ

الاصطفاء هو عمليّة يخضع لها جميع الأفراد

كل كائن لديه مزيج فريد من السمات والخصائص

يمكن لهذا المزيج أن يساعدهم على البقاء والاستمرار في بيئتهم، أو لا

أي فرد بمزيج غير مناسب سيتمّ إزالته من البيئة

وتبقى الأفراد ذات المزيج المناسب، مما يتيح لها تمرير سماتها وخصائصها المحسّنة

هذا هو السبب وراء الأهميّة الكبيرة للتنوّع

لهذا السبب تقوم الكائنات بجهد كبير في سبيل إنتاج نسل متمايز بقدر ما يمكن

مما يزيد من إحتمال تجاوز أحد أفراد النسل على الأقل لعمليّة الاصطفاء الطبيعي

مما يزيد فرصها في البقاء لأقصى درجة ممكنة

يمكن ملاحظة مثال جيّد على ذلك في مجموعة من طيور الشرشور التي تعيش على جزيرة منعزلة

وهي أحد أشهر الحيوانات في الأوساط العلميّة

وتُعرف بشرشوريّات داروين، نسبة إلى مكتشفها، تشارلز داروين، وهذه هي قصّة هذه الشراشير

قبل عدّة قرون، تمّ قذف مجموعة صغيرة من طيور الشرشور إلى جزر غالاباغوس في منتصف المحيط الهادي، غالباً نتيجة عاصفة كبيرة

وجدت الشراشير نفسها في بيئة جديدة عليها بشكل كلّي

أشبه بجنّة لهذه الطيور، الكثير من الطعام مع إنعدام المفترسات

تكاثرت هذه الطيور بشكل زائد وبأعداد كبيرة جداً، بعد وقت قصير أصبحت هذه الجُزُر تعُجّ بالشراشير

مما يعني أن مصادر الغذاء أصبحت نادرة

ممّا هدّد جنّة الشراشير بالمجاعة، وأصبحت الشراشير الأصدقاء متنافسة فيما بينها

وهنا تدخّلت عمليّة الإصطفاء

فرديّتها وفروقها الصغيرة، في هذه الحالة شكل مناقيرها المختلفة بشكل طفيف

أدّت إلى أنّ بعض الأفراد استطاعت تفادي التنافس مع بقية الشراشير

حيث أنّ مناقير بعض الشراشير كانت مناسبة أكثر للحفر واصطياد الديدان

بينما بعضها الآخر تمكّنت من استخدام مناقيرها بشكل أفضل لتكسير البذور

نتيجة لذلك، تفرّقت الشراشير إلى قطّاعات بيئيّة مختلفة، حيث أمكنها تفادي المنافسة الزائدة ضمن هذه القطّاعات

بعد ذلك بدأت هذه الشراشير بالتزاوج بشكل رئيسي مع الشراشير الأخرى التي تستخدم القطّاع نفسه

على مدى عدّة أجيال، تمّ تحسين هذه الخصائص

بشكل يسمح للشراشير باستخدام بيئتها بشكل مناسب

فأصبحت الفروقات بين صائدي الديدان وكاسِرِي البذور كبيرة لدرجة

أنها أصبحت غير قادرة على التزاوج فيما بينها، مما أدى إلى ظهور أنواع مختلفة

اليوم، يوجد أكثر من 14 نوع مختلف من الشراشير التي تعيش على جزر غالاباغوس

جميها من ذرّيّة مجموعة الشراشير العاديّة نفسها

هكذا تنشأ الأنواع الجديدة بالتطوّر:

عن طريق التفاعل بين الأفراد الفريدة،

الإنتاج الزائد للنسل،

إعادة التركيب والطفرات في الوراثة،

وأخيرا، بالإصطفاء.

ما أهميّة هذا كلّه؟

إنّه يخبرنا كيف نشأ التنوع الهائل في الحياة، ولماذا جميع الكائنات الحيّة متلائمة بشكل مثاليّ مع مَوَاطِنها

لكنها تؤثّر علينا بشكل شخصي أيضاً

كل شخص هو نتيجة 3.5 مليار سنة من التطوّر، وهذا يشملك أنت أيضاً

أسلافك قاتلت وتلائمت في سبيل البقاء

هذا البقاء الذي كان غير مؤكّد لدرجة كبيرة.

إذا أخذنا بالحسبان أن 99% من جميع الأنواع التي عاشت قد انقرضت

فإنه يمكن أن تعتبر نفسك جزءً من قصة نجاح

الديناصورات قد انقرضت، لكنك ما تزال على قيد الحياة، تشاهد هذا الفيديو

لأنّك متميّز بشكل فائق، مثلك مثل جميع الكائنات الأخرى التي تعيش اليوم

فريد ولا مثيل لك في هذا الكون.

ترجمة: محمد عبد الحق (m_abdulhak{outlook.com)