التاريخ الكبير: كيف أدى التطور إلى تنوع أشكال الحياة؟

إن أحد أكبر الأسئلة المحيرة هو السؤال عن أصل الأنواع، كيف لكل هذه الأشكال المختلفة من الحياة أن تنشأ؟ كيف يمكن أن يوجد كل هذا التعقيد؟ كيف يمكن لشيء معقد كعين الإنسان أن يكون موجودًا؟ كل هذه الأسئلة التي حيرت الملايين على مر العصور، حتى أننا لجأنا لتفسيرها بالخرافات والأساطير، لكن العلم بات يعرف الإجابة، وهي التطور، ولكن كيف أدى التطور إلى تنوع أشكال الحياة؟

أكبر أمثلة التنوع بين الكائنات الحية

الحوت الأزرق هو أكبر الكائنات الحية على وجه الأرض اليوم، قد يصل طوله إلى 30 مترًا، كما قد يصل وزنه إلى ما يزيد عن ال100 طن!

يستطيع الحوت الأزرق التهام ما يزيد عن نصف مليون سعرة حرارية بمجرد أن يفتح فكيه، إلا أنه ليس بسمكة، فالحوت الأزرق من الثدييات، حيث سيموت اختناقًا إن بقي تحت الماء، فيجب عليه أن يصعد للسطح بين الحين والآخر، ليستنشق بعض الهواء، كما أن إناثها لا تبيض، وإنما تلد صغارها، ومن ثم تشرع في إرضاعها.

لى النقيض، الفيروسات هي أصغر ما يمكن أن نعتبره شكلًا من أشكال الحياة، حيث يبلغ حجمها بضعة نانومترات فقط، كما أنها لا تستطيع التكاثر ذاتيًا، وإنما تحتاج إلى خلية حية لتستولي عليها، وتحولها إلى مصنع للفيروسات المشابهة.

أكبر أمثلة التنوع بين الكائنات الحية

جميعنا نحب الكلاب، أليس كذلك؟ ولكن من منا يحب الذئاب؟ بالضبط، لا أحد.
ولكن ما قد يجهله الكثيرون هو أن الكلاب ما هي إلا سلالة منحدرة من الذئاب الرمادية، إذ استطاع أجدادنا استئناف بعض هذه الذئاب، وقادوا عملية التهجين، وانتقاء السلالات المرغوبة، وعلى مدى عشرات الآلاف من السنين، نتج ما لدينا اليوم من فصائل متنوعة للكلاب، ويمكنك عزيزي القارئ ملاحظة الشبه الكبير بين كل من الذئاب والكلاب.

كيف يعمل التطور

في القرن التاسع عشر، قدم «تشارلز داروين-Charles Darwin»، وصديقه «ألفريد راسل والاس-Alfred Russell Wallace» نظريتهما بشأن التطور، وهي تنص على أن التطور ليس بحاجة إلى العنصر البشري، فالطبيعة تقوم بانتقاء بعض الأجناس دونًا عن الأخرى، لنتخيل معًا هذا السيناريو:

نحن في بيئة ثلجية، ولدينا دببة بنية اللون، وأخرى بيضاء،  تستطيع الفرائس أن تلمح وجود الدببة البنية من على بعد كبير، وذلك للاختلاف الكبير بين اللون البني والأبيض، مما يسمح للفرائس بوقت أكبر للهرب، مما يقلل من فرص حصول الدببة البنية على الطعام، مما يجعل تكاثرها واستمرار نسلها أصعب، إذ ستكون أكثر عرضة للانقراض.

على النقيض، فالدببة البيضاء مموهة بفضل تشابه لون فرائها مع لون الثلج، مما يجعل ظهورها مفاجئًا للفريسة، وبهذا يستمر نسل الدببة البيضاء، بينما يختفي نسل الدببة البنية من هذه المنطقة الثلجية، وهذا ما يفسر وجود الدببة القطبية في البيئات الثلجية.

كيف يحدث التطور؟

كل الكائنات الحية قادرة على التكاثر، إذ تقوم بنقل جيناتها إلى الأجيال القادمة، لتصنع نسخًا متطابقة منها، لكن الطبيعة ليست بذلك الكمال، إذ قد تحدث بعض الأخطاء، فتحدث الطفرات الجينية، وهنا تكمن المغالطة، فالبعض يربط الطفرات بالتشوهات، ولكن الطفرات ليست كلها سيئة بالضرورة، فما هي إلا تغيرات جينية تعطي صفات جديدة للكائنات الحية.

الخلاصة

ليست نظرية التطور مفسرة لأصل الحياة، ولا هي عن أصل الكون، وإنما هي تشرح أصل الأنواع، فهي تفسر كيف تنوعت الكائنات الحية بعد أن نشأت الحياة للتو، وهي أفضل تفسير لدينا بهذا الشأن.

المصدر:

Coursera

كيف تستطيع بعض الحيوانات تغيير لونها ؟

تستطيع الحرباء إلى الحبار وغيرها من الحيوانات تغيير لونها للاختباء من الحيوانات المفترسة، أو تخويف المنافسين. في الطبيعة، يمكن أن تكون القدرة على تغيير اللون مفتاحًا للبقاء. تعد الرؤية حاسة مهمة للغاية في مملكة الحيوانات، وقد توصلت العديد من الحيوانات إلى طرق فريدة لاستخدام هذا الشعور لتعزيز بقائها.

التغيير الموسمي

بالنسبة للحيوانات التي تعيش في بيئات تتغير بشكل كبير بين الفصول، من المفيد تحويل الألوان لتتوافق مع الخلفية البيئية حيث تتحول البيئات من الصيف الوفير إلى الشتاء الثلجي.
«ترمجان الصخر-ptarmigan»، و هي مجموعة من الطيور التي تنتمي إلى رتبة الدجاجيات «grouse» توجد في أقصى الشمال من أوراسيا وأمريكا الشمالية، تطل علينا بريشها البني اللون في الصيف، ومع تقدم الخريف تغير ريشها إلى اللون الأبيض النقي بحلول فصل الشتاء، مما يسمح له بتجنب الحيوانات المفترسة في موطنه القطبي الشمالي. يمر القاقوم او مايعرف ب اسم ابن عرس قصير الذيل بتحول مشابه، حيث تقوم الثدييات بالتخلي تدريجياً عن فروها الغني والبني لارتداء معطف أبيض. في حين أن التمويه يساعد على إخفاء طيور الترمجان ، إلا أن حيوانات ابن عرس مفترسة، تساعدها معاطفها البيضاء المموهة على الاندماج في الثلج، مما يجعل من السهل اصطياد الثدييات والطيور الصغيرة.

يخضع أكثر من 20 نوعًا من الطيور والثدييات في نصف الكرة الشمالي لتحولات ألوان كاملة من اللون البني إلى الأبيض بين الصيف والشتاء. مع تقصير الأيام في الخريف وتطويلها مرة أخرى في الربيع، تحصل هذه الحيوانات على إشارات هرمونية تؤدي إلى تحول الفراء أو الريش.
تحدث التغيرات الموسمية أيضًا في بيئات قد لا تتوقعها، بما في ذلك تحت الماء. «الروبيان الحرباء-Chameleon shrimp»، على سبيل المثال ، يمكن أن يكون أخضر أو أحمر. كشفت الأبحاث المنشورة في عام 2019 أنه على الرغم من تعلق القشريات على الطحالب الحمراء أو الخضراء التي تتناسب مع لونها ، فإنها يمكن أن تتحول ببطء إلى الشكل الآخر لأن نوع الطحالب السائدة في بيئتها الصخرية يتقلب مع الفصول.
وفي الوقت نفسه ، يمكن للعناكب الذهبية تغيير لونها للتمويه عند تغير المواقع. ينتظرون الفريسة على زهور بيضاء أو صفراء، مع تغيير ألوانها لتتناسب مع لون الزهرة. إذا انتقل العنكبوت الأصفر إلى زهرة بيضاء، فيمكنه تحريك أصباغه الصفراء أسفل الخلايا التي تحتوي على أصباغ بيضاء، وهي عملية تستغرق عدة أيام.

يمكن لبعض الحيوانات تغيير لونها في ظرف ثوانٍ.

الحرباء، على سبيل المثال، يمكن أن تحدث تغييرا في الألوان في أقل من نصف دقيقة بمساعدة خلايا خاصة في بشرتها. بعض هذه «الكروماتوفونات الجلدية-Dermal Chromatophores» تحتوي على صبغة وتتشكل مثل النجمة المزينة بملحقات طويلة.

تتفاعل هذه الأصباغ بعد ذلك مع نوع آخر من الخلايا يسمى «iridophore»، والذي يحتوي على بلورات عاكسة. تستطيع الحرباء أن تمد قزحية العين لتغيير طول الموجة، وبالتالي لون الضوء الذي تعكسه. يعمل الضوء المنعكس من iridophores بالتنسيق مع الصبغة في chromatophores لإنتاج مجموعة من الألوان الزرقاء الرائعة والحمراء والبرتقالية التي تظهر في الحرباء، تعد هذه الخاصية مفيدة كتمويه، لكن الحرباء تستخدم قدراتها بشكل أساسي لأغراض أخرى. بينما يستريح بهدوء على فرع، قد يكون لون الحرباء أخضرًا وقاتمة نسبيًا. لكن في المواقف الاجتماعية المتوترة، يشد جلد الحرباء، ويغير لون قزحية العين ويغير الألوان تبعًا لذلك.
بعض القشريات والأسماك يمكنها أيضا تغيير الألوان بسرعة. يمكن لسرطان البحر الأسترالي أن يغمق أنماط ألوانه الزرقاء في حوالي 20 دقيقة عند المغازلة أو التوتر، كما يمكن للأسماك الصغيرة التي تسمى «gobies» الصخرية تغميق أو تفتيح ألوانها في أقل من دقيقة من أجل الاندماج بشكل أفضل في محيط المد والجزر، وتجنب نظرة الطيور الساحلية الجائعة.

طورت حيوانات أخرى مهارات لتغيير الألوان يمكنها أن تحدث في غمضة عين.
على سبيل المثال، يمكن أن تطفو أسماك القرميد الرملي من الحرباء، الأزرق والأخضر إلى الأحمر في نصف ثانية بفضل نوع خاص من القزحية التي يتم تنشيطها عن طريق استجابة الأدرينالين.

لكن رأسيات الأرجل مثل الأخطبوطات والحبار هم أسياد التغيير اللوني السريع. يقول «ويليام جيللي-William Gilly»، عالم الأحياء في محطة «هوبكنز البحرية بجامعة ستانفورد- Stanford University’s Hopkins Marine Station»، إن الخلايا الصبغية يتم التحكم فيها مباشرة عن طريق الجهاز العصبي المركزي.

في الحرباء، تغير هذه الخلايا اللون من حركة الصبغة حولها، لكن في الواقع تستطيع رأسيات الأرجل أن تغير شكل الخلايا نفسها، مما يؤدي إلى تحولات لون سريعة البرق.
«السبيدج-squid» والحبار يستطيعان إضاءة نطاقًا من أصباغ تموج للإشارة إلى استعدادهما للتزاوج. تكون العملية مذهلة بشكل خاص في الحبار «Humboldt»، الذي يضيء الخلايا الملونة والعاكسة للضوء في كامل الجسم في وقت واحد، حيث يتدفق بين الأحمر الفاتح والأحمر الداكن بمقدار أربع مرات في الثانية.

قد يكون لدى خنافس السلحفاة الذهبية نظام تغيير الألوان الأكثر إثارة للانتباه على الإطلاق. تحتوي خنافس أمريكا الوسطى على أصداف شفافة تضم طبقات رقيقة ومكدسة من الصفائح محفورة بأخاديد صغيرة للغاية. يمكن أن تقوم الخنفساء بملء هذه الأخاديد بسائل أحمر يجعل الصفائح تبدو ناعمة تمامًا بحيث تصبح عاكسة، وتلتصق بألوان ذهبية معدنية. ولكن في حالة الانفعال أو التزاوج، تقوم الخنفساء بسرعة بتجفيف السائل من الأخاديد، وكسر الوهم وإظهار الصبغة الحمراء الساطعة أدناه.

المصدر: national geographic

اقرأ ايضاً

لماذا لا تتجدد جميع أعضاء الجسم ؟

 

هل تتعامل أدمغة الكلاب مع الأرقام كما نفعل؟

عندما يتعلق الأمر بالأرقام، فإن بعض الأشياء فطرية، مثل قدرتنا على تقدير عدد الأشياء التي نراها.

هذه القدرة موجودةٌ حتى عند الأطفال حديثي الولادة، الذين يمكنهم معرفة الفرق بين الكميات المتشابهة والكميات المختلفة من الأشياء، ولكنهاليست مجرد مهارةٍ إنسانية.

ومثل هذه المعربفة بالأرقام الّتي لا تنطوي على الفكر أو التعلم المجرد للأعداد، شوهد في جميع أنحاء المملكة الحيوانية، من القرود، إلىالأسماك والنحل.

بمساعدة بعض الكلاب، وجد فريق بحث من جامعة إيموري الآن أن أجزاء من أدمغتنا المشاركة في العد قد تم الحفاظ عليها على الأقل منذأن اتخذت الكلاب والبشر مسارات تطورية مختلفة منذ حوالي 90 إلى 100 مليون سنة.

تقول عالمة النفس الإدراكي لورين أوليت:

“لقد ذهبنا مباشرةً إلى المصدر، نلاحظ أدمغة الكلاب، للحصول على فهمٍ مباشرٍ لما تفعله خلاياهم العصبية عندما شاهدت الكلاب كمياتمتفاوتة من النقاط. مما سمح لنا بتجاوز نقاط الضعف السابقة في الدراسات السلوكية للكلاب وبعض الأنواع الأخرى.”

قام الباحثون بتدريب 11 كلبًا من الذكور والإناث، للدخول والجلوس بلا حراك في «التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي-functional MRI». هذه هي نقطة الاختلاف الرئيسية مع الدراسات السابقة، حيث تم تدريب الكلاب ومكافأتهم على أداء المهام.

ثم لاحظوا كيف استجابت أدمغة الكلاب لرؤية أعداد متغيرة من النقاط على الشاشة.

أصبحت ثمانية من 11 منطقة من المناطق الجِدارِيَّةُ الصُّدْغِيَّة للكلاب أكثر كثافةً عندما كانت نسبة تغيير النقاط على الشاشة أكبر، علىسبيل المثال 2:10 مقابل 4:8.

لكن أدمغتهم لم تستجب بنفس الطريقة عندما تغير حجم ومواقع النقاط، بينما بقيت النسبة كما هي.

هذا يدل على أن الكلاب كانت تستجيب على وجه التحديد إلى الاختلاف في الكمية. إن مناطق الدماغ التي تنشط تشبه تلك التي تظهر عندالرئيسيات- بما في ذلك البشر- عندما تتعامل مع الكميات، مما يشير إلى أن «نظام الأعداد التقريبية-approximate number system» لدينا هو آلية عصبية محفوظة.

أظهر الأبحاث السابقة أن الكلاب يمكن أن تعد إلى خمسة ولديهم فهم أساسي للرياضيات البسيطة. على سبيل المثال، يمكنهم معرفة الخطأفي 1+1=1 أو 1+1=3.

وتؤكد هذه الدراسة الجديدة أن الكلاب يمكنها حقًا إدراك الكميات العددية، ودون تدريبٍ بشري.

تشير النتائج التي توصلنا إليها إلى أن القدرة على تمثيل الأعداد والآليات التي تدعم هذا النظام يتم الحفاظ عليها بعمقٍ عبر الزمنالتطوري، ربما بسبب دورها المهم في البحث عن الطعام أو الافتراس .

بإمكانكم قراءةُ الدراسة كاملةً في Biology Letters.

المصدر: Science Alert

إقرأ أيضًا: هل يتغير التركيب الجيني للحيوانات المنوية بسبب تدخين الحشيش؟

Exit mobile version