إن تنوع وتعقيد الحياة على الأرض أمر مذهل: ثمانية ملايين أو أكثر من الأنواع الحية، من الطحالب إلى الفيلة، تطورت جميعها من سلف مشترك بسيط وحيد الخلية منذ حوالي 3.5 مليار سنة. ولكن هل يعني هذا أن التطور ينتج دائمًا وحتمًا قدرًا أكبر من التنوع والتعقيد، مع اتجاه يمكن التنبؤ به؟
بقلم: ماثيو ويلز، أستاذ علم الأحياء القديمة التطوري في مركز ميلنر للتطور، جامعة باث، المملكة المتحدة. ترجمة: آفي بيليزوفسكي
إن تنوع وتعقيد الحياة على الأرض أمر مذهل: ثمانية ملايين أو أكثر من الأنواع الحية، من الطحالب إلى الفيلة، تطورت جميعها من سلف مشترك بسيط وحيد الخلية منذ حوالي 3.5 مليار سنة. ولكن هل يعني هذا أن التطور ينتج دائمًا وحتمًا قدرًا أكبر من التنوع والتعقيد، مع اتجاه يمكن التنبؤ به؟
حدد تشارلز داروين ثلاثة مكونات ضرورية لحدوث الانتقاء الطبيعي. يجب أن يكون الأفراد مختلفين، وبالتالي هناك اختلاف في عدد السكان. ويجب أن يكونوا أيضًا قادرين على نقل هذا الاختلاف إلى الأبناء. وأخيرا، يجب على الأفراد التنافس على الموارد التي تحد من عدد النسل الذي يمكنهم إنتاجه. الأفراد الذين لديهم اختلافات تسمح لهم بالحصول على العديد من الموارد قد ينتجون ذرية أكثر مثلهم.
ويعتمد التطور أيضًا على السياق والبيئة، اللذين يتغيران باستمرار بطرق غير متوقعة. على سبيل المثال، الأسماك التي تبدأ في العيش والنمو في كهوف غير مضاءة غالبا ما تفقد أعينها، لأن تكاليف تطورها تفوق فوائدها.
الانتقاء الطبيعي يعمل من جيل إلى جيل. لا يمكنها التخطيط للمستقبل أو تحديد هدف لنفسها. بالإضافة إلى ذلك، ليس كل التغير التطوري هو استجابة للاختيار، ولكن يمكن أن يكون محايدًا أو عشوائيًا. بل إنه ليس مضمونًا حتى ظهور المزيد من الأنواع، حيث يمكن أن يحدث التطور في سلالة واحدة قد تنقرض في أي وقت. كيف يمكننا التوفيق بين هذه العملية التي لا هدف لها وبين التنوع والتعقيد المعقد الذي نراه؟
التأثير البيئي
البيئة والتطور وجهان لعملة واحدة. البيئة ليست فقط البيئة المادية للكائن الحي، ولكنها أيضًا الأنواع البيولوجية الأخرى التي يتفاعل معها.
يمكننا أن نرى هذا التفاعل البيئي عميقًا في تاريخ الحياة. لمليارات السنين كانت "الكائنات الحية" عالقة كخلايا منفردة في المحيطات. تطورت عدة مجموعات بشكل مستقل إلى كائنات متعددة الخلايا (ربما 25 مرة). ومع ذلك، فإن الحيوانات والنباتات والفطريات المعقدة الأولى، ذات الأنسجة والأعضاء المختلفة، ظهرت قبل 540 مليون سنة فقط، عندما حدث "الانفجار" الكامبري لتنوع الأنواع.
ربما كان سبب هذا الانفجار هو ارتفاع مستويات الأكسجين في المحيطات، والذي كان بدوره نتيجة لعملية التمثيل الضوئي - العملية التي تقوم بها النباتات والكائنات الحية الأخرى بتحويل ضوء الشمس إلى طاقة، وإطلاق الأكسجين. وقد تم تنفيذ هذه العملية بواسطة أشكال الحياة البسيطة لملايين السنين.
بعد أن وصلت الحيوانات إلى حجم أكبر وتطورت في الأمعاء والأجزاء الصلبة والفكين والأسنان والعينين والأرجل، أصبحت سلاسل الغذاء المعقدة ممكنة - مع "سباق التسلح" بين الحيوانات المفترسة والفريسة. المجموعات التي لديها تكيفات سمحت لها بالعيش على الأرض فتحت المزيد من الفرص. بعد غزو الأرض، كان من الصعب بالفعل تجديد وزيادة التنوع.
يُظهر الرسم البياني الوحيد في "أصل الأنواع" لداروين تباين الأنواع مع مرور الوقت. إذا نجت أنواع أكثر من تلك التي انقرضت، فإن ثراء الأنواع سيزداد. تساءل داروين عما إذا كان الفضاء البيئي يمكن أن "يمتلئ" يومًا ما.
لكن على حد علمنا حاليًا، فإن عدد الأنواع لم يتزايد إلا في معظم الأوقات خلال الـ 250 مليون سنة الماضية. وحتى الانقراضات الجماعية الطبيعية في الماضي لم تتسبب إلا في انتكاسات مؤقتة خلقت المزيد من الفرص للتنويع على المدى الطويل.
الاختلاف ليس عشوائيا
حتى عندما تتطور الكائنات الحية وتصبح أكثر تعقيدًا، ستظل هناك جوانب معينة من تشريحها لا يمكن تغييرها. وذلك لأن الجينات والأنسجة والأعضاء غالبًا ما يكون لها عدة وظائف مختلفة، لذلك قد يكون من الصعب تحسين إحداها دون إفساد شيء ما في مكان آخر.
على سبيل المثال، جميع الثدييات تقريبًا - من الزرافات إلى البشر - عالقة بسبع فقرات فقط في الرقبة. في كل مرة تتطور فيها كائنات أخرى تنشأ مشاكل تشريحية أخرى. الطيور مختلفة تمامًا، ويبدو أنها تطور عددًا جديدًا من فقرات الرقبة بسهولة لا تصدق: يمتلك البجع وحده ما بين 22 إلى 25 فقرة عنق. ولكن بشكل عام، عندما ينتج التطور أنواعًا جديدة، فإن المرونة في خطط الجسم لتلك الأنواع قد تتضاءل مع زيادة التعقيد.
في كثير من الأحيان، تنتهي الأنواع ذات الصلة الوثيقة باختيار مسارات مماثلة. علاوة على ذلك، فإن "التحيز النمائي" يعني أن التغيير التشريحي لا يتم إنتاجه بشكل عشوائي.
خذ على سبيل المثال الثدييات. لقد تطوروا من سلف مشترك، واتخذوا أشكالًا متشابهة بشكل ملحوظ على الرغم من أنهم عاشوا في قارات مختلفة. وهذا مثال آخر على حقيقة أن التطور ليس غير متوقع تمامًا - فلا يوجد الكثير من الحلول لنفس المشكلات الفيزيائية والبيولوجية مثل الرؤية أو الحفر أو الطيران.
مستقبل التطور
من الواضح أن هناك تناقضًا واضحًا في قلب علم الأحياء التطوري. فمن ناحية، ليس لدى آليات التطور أي ميل للتغيير في اتجاه معين. ومن ناحية أخرى، دع هذه الآليات تبدأ، وبعد تجاوز عتبة ما، فإن الأنظمة البيئية والتنموية المتشابكة التي تنتجها تميل إلى إنتاج المزيد والمزيد من الأنواع ذات الحد الأقصى من التعقيد.
هل يمكننا أن نتوقع المزيد من التنوع والتعقيد في المستقبل؟ نحن الآن في بداية الانقراض الجماعي السادس الذي يسببه الإنسان. ولا تظهر عليه أي علامات للتوقف ويمحو نتائج ملايين السنين من التطور. وعلى الرغم من ذلك، فإن البشر أنفسهم كثيرون جدًا ومنتشرون وقد يعرضون أنفسهم قريبًا لخطر الانقراض الشديد. ومن المرجح أن نقوم بتوسيع نطاقنا بشكل أكبر من خلال هندسة البيولوجيا على كواكب أخرى.
على كواكب أخرى قد نجد يومًا ما حياة غريبة. هل سيتطورون على نفس المسار التطوري مثل الحياة على الأرض؟ قد يكون الانتقال من وحيدة الخلية إلى متعددة الخلايا عقبة سهلة للقفز. وعلى الرغم من وصوله إلى الأرض متأخرًا بعض الشيء، إلا أنه حدث مرات عديدة. التطور الأكثر تعقيدًا تجاه أنواع الأنسجة المختلفة لم يتطور إلا في مجموعات قليلة على الأرض، وبالتالي قد يمثل مستوى أعلى.
إذا تمكنت البيولوجيا الفضائية من التغلب على بعض العقبات، فإن تطورها قد يفضل بالفعل أنماطًا من التنوع المتزايد والحد الأقصى من التعقيد. ولكن ربما سيكون وجود نوع مهيمن وذكي مثل الإنسان دائمًا خبرًا سيئًا للعديد من الأنواع الأخرى على الكواكب التي تتطور فيها.
اقترح عالم الفلك فرانك دريك معادلة لتقدير عدد الحضارات الذكية التي قد توجد في مجرتنا. أحد عناصر المعادلة هو المدة التي ستستمر فيها هذه الحضارات قبل أن تدمر نفسها. كان دريك متشائمًا بشأن هذا الرقم. دعونا نأمل أنه كان على خطأ.
https://theconversation.com/evolution-why-it-seems-to-have-a-direction-and-what-to-expect-next-139706
تعليقات 21
ومن المحزن جدًا أن نرى كل هذا الاحتقار لأي شخص يجرؤ على تحدي ما هو مكتوب هنا أو التطور بشكل عام.
لكنني أعتقد أن ثقة المستهزئين بأنفسهم سوف تتضاءل ببطء مع تقدم العلم. في إسرائيل طبعا 🙂
السلام الأب
أعتذر عن التعليق السابق (هكذا تسحب من الورك)
لكني أريد أيضًا أن أشرح
نحن نرتبط بالواقع، بالنتائج التي نحصل عليها من التجارب والتلاعبات بنفس الطريقة التي يتم بها تصوير نفس التجربة الإنسانية فينا. تجربة هي نتيجة الجينات والتعليم وواقع الماضي وما زالت مستمرة، وهي سبب ونتيجة تجاوزت نظامنا العصبي ووعينا.
نحن لا نستطيع أن نتصور أن التقدم قد يكون نتيجة لتغيير أدوات الإدراك لدينا.
لقد اعتدنا على تجربة علمية حيث يوجد متغير خارجي يتم التلاعب به ونسجل النتائج.
تجربة تملي فيها المحك العلمي طريقة البحث.
حجتي هي أن النموذج الجديد سيتطلب منا تغيير أدوات بحثنا، ورغباتنا. نفس الجذر، المرشح الذي ينظم نفس التجربة الحسية التي نمر بها.
لقد اعتدنا في عالمنا على التركيز بدقة على الأفعال والأفعال.
لكن العمل ينتج عن الفكر، والفكر هو نتيجة للرغبة.
غذاء للفكر…
أبي
الفلسفة هي نظرية لا يمكن إثباتها تجريبيا
العلم هو ما تدركه الحواس
ومن أجل التقدم في شكل البحث، سيتعين علينا تغيير أنفسنا
فلا تلومني إذا كان هذا المفهوم الجديد يرمي لك حجر الأساس الذي اعتدت عليه لسنوات...
يوفاب، العودة إلى أدوات التصوف والعصر الجديد هي عكس التقدم.
اتجاه التطور:
إذا كانت حدود العقل في القرن العشرين تخضع لنفس الشروط والمعايير الخاصة بالمختبر التجريبي، ففي القرن الحادي والعشرين سيتم انتهاك نفس القيود ولكنها ستظل وفية للبحث العلمي.
وهذه هي الطريقة؟
من خلال ترقية وتغيير أدوات البحث التي كانت حتى الآن تعتبر مطلقة.
الأدوات الداخلية، منفصلة عن الإرادة، مبهمة لجوهرنا الداخلي، حيث أن التغيير فيها سيغير أيضًا حدود منطقنا الحالية.
المقطع الموصى به: https://youtu.be/h5BD3C1w_r8
من المرغوب فيه أن يحصل علماء الأحياء على مساعدة علماء الرياضيات الذين هم خبراء في نظرية الفوضى - حيث يمكن لمجموعة بسيطة من القواعد أن تخلق تغييرات هائلة وأنماط عشوائية بالإضافة إلى تلك التي تكرر نفسها. من المثير للاهتمام مقارنتها.
بالمناسبة - يتيح التطور إمكانية إنشاء نوع جديد في كل مرة يتوفر فيها مورد جديد (بما في ذلك وجود حيوان جديد يمكن التهامه). وهذا يعني أنه سيتم دائمًا خلق أنواع جديدة، طالما أن هناك بعض البكتيريا التي نجت من المحرقة التي قضت على كل ما سبقها. فقط ابدأ من نقطة البداية قبل 3.5 مليار سنة بدلاً من اليوم.
دورون
ألا يجب أن تتعلم القليل قبل أن تكتب الكثير من الهراء؟ أنت لا تعرف ما هو التطور، ومن المؤسف أنك تحرج نفسك فحسب.
ناتي
لماذا الكذب؟
إيدي
الثقب الوحيد الذي تركه الله هو بين أذنيك. ما قلته عن الأخطبوط هو مجرد كذب أو جهل.
التطور لا يزال نظرية. ولهذا لا ينبغي أن يسمى علماً. مفقود بين جميع الآباء المؤسسين للإنتاج المتقن. فرصة أن يجد الذكر المتحور أنثى مناسبة. وكذلك فكرة أن البشر والشمبانزي لديهم حمض نووي متشابه بشكل ملحوظ. لا تمتلك الشمبانزي ولن تمتلك القدرات المعرفية التي يمتلكها البشر. علاوة على ذلك، فإن التطرف الديني لا يدمر حياتهم. كما يعتقد أينشتاين ونيلز بور ونيوتن وجميع علماء الفيزياء العظماء تقريبًا أن العالم قد تم إنشاؤه بواسطة ذكاء أكثر تطوراً من البشر.
أولئك الذين لا يؤمنون بقدرة الانتهازية العشوائية على تحقيق نتائج مهمة إذا ما أتيحت لهم الوقت الكافي وما يكفي من "مختبرات التنمية" المتسامحة، عليهم التحقق من تاريخ فيروس كورونا الجديد. إن مبادئ التطور الداروينية تدعمها آلاف نتائج أبحاث العلوم الطبيعية كل يوم، حتى لو كان ملخص "الاتجاهات" على نطاق ملايين السنين ومليارات الكائنات الحية، ينظر بعين الشك إلى أنها "قصص عقلانية استرجاعية". . وإلى هذه النقطة، فإن تطور الكائنات متعددة الخلايا من تكافل الكائنات وحيدة الخلية ليس "طبيعيًا" كما هو متضمن في المقالة. لقد مرت حوالي 3 مليارات سنة بين خطوتين في التطور: خلق كائنات حية تتكاثر في شكل خلايا مستقلة، والتطور الذي يجعل من الممكن تجميع حزمة من الجينات المخصصة للتعبير في خلايا مختلفة في عنصر موروث مشترك ( الحيوانات المنوية أو البويضة) بحيث تتمايز في المستقبل إلى أنواع مختلفة من الخلايا تتكيف مع أعضاء مختلفة في أجسام مختلفة وتحت ظروف مختلفة وبيئة مختلفة. في الواقع، من أجل "اختراع" تعدد الخلايا، كان على التطور أن "يخترع" فكرة "تطور" الجنين من بويضة مخصبة إلى كائن حي معقد من خلال التطوير التدريجي لـ "كتاب التعليمات الوراثية" دون الحاجة إلى الوجود المسبق لآلية الخلق القياسية، أي دون وجود سابقة للتعبير التفاضلي للجينات - وبالطبع دون معرفة مسبقة النتيجة المرجوة التي تتطورها الآلية عن طريق التجربة والخطأ. وهذه هي القصة الأكثر روعة للتطور. لا يعني ذلك أن الجزيئات التي تحافظ على الجينات تم إنشاؤها عن طريق التكرار، وليس زيادة التنوع من خلال خلق طفرات لا تدمر المحاولات العشوائية لتحسين الجينوم، وبالتأكيد ليس حقيقة أن الانتقاء الطبيعي في النهاية سوف يفضل التغييرات التي حدثت من أجل "الإشراف". الجوانب التي وجد أنها أكثر ملاءمة للظروف البيئية المتغيرة. من السهل أن نرى لماذا تعمل "العين" البدائية التي ترى الاتجاه الذي يأتي منه الضوء على تحسين بقاء الكائن الحي الذي طور مثل هذا العضو مقارنة بكائن حي لا يدرك حتى وجود الضوء في البيئة، ولكن من الصعب أن نرى لماذا يكون الجينوم الذي تم إنشاؤه لهذا الغرض جاهزًا للتكامل مع الجينوم الذي تم إنشاؤه لإنشاء عضلة مشي على كروموسوم مشترك، والذي سيتعين عليهما الاقتران في عملية واحدة لتخصيب البويضة (والتي أيضًا أزواج متشابهة الجينات) من أجل خدمة طموح البقاء لكل منها على حدة. إن التعاون فكرة ولدت في رحم التفكير الفلسفي، لكن الطبيعة لم تهدر قط فرصة انتهازية لتحقيق رغبة فلسفية.
من الجيد والممتع أن نقرأ عن التطور دون الاستخدام الخاطئ
في مفهوم "نظرية التطور"
لأن التطور ليس "نظرية" بل عملية
وأن هناك محاولات ونظريات مختلفة لتفسير ذلك،
عندما تكتب "نظرية التطور" فإنك تضعها في أيدي الحمقى والجهلة
"كرودوم للحفر"، أداة لمجادلة "النظرية"،
ولكن تبين أن الحمقى والجهلاء لا يرتدعون
وحتى عندما لا يظهر مصطلح "نظرية"،
والدليل على ذلك ردود أفعال: إيدي وناتي وأمثالهما
الذين لا يخجلون من التلويح بجهلهم أمام الملأ...
إن نظرية التطور الممزق وغير المخطط لأنواع من الكائنات الحية، وخاصة التطور الممزق للأسلاف، ليس لها ولن يكون لها أساس علمي، هذه النظرية ليس لها سوى أغلفة لامعة ومرموقة من نوع من الأكاديمية العلمية البرج العاجي، وبالتالي، ينجح في جذب الانتباه حتى لو لم يستوفي معايير البحث والعمل العلمي، والإنصاف العلمي يفرض علينا أنه من الأفضل أن نعترف بأنه ليس لدينا أي دليل على كيفية خلق الحياة على الأرض وأيضا لنعترف بأن الأشياء، نحن البشر، ننتج أشياء (سيارات، طائرات، سفن، إلخ.) خلقتها الطبيعة بهذه الطريقة في نوع ما من التطور، وهذا هو الشعور الذي نشعر به عند ممارسة نفس التفكير البشري فيما يتعلق بالإنتاج الرائع للحيوانات في البحر في الأرض وفي الهواء، وكذلك النباتات وكل شيء آخر، الذي لم يأتي إلى الوجود من تلقاء نفسه، يمكنك التعرف عليه بسهولة، التفكير التخطيطي ونماذج الإنتاج مع تخطيط الإنتاج الذاتي (الثقافة). التطور الوحيد للمهندسين المتميزين الذين صمموا الحيوانات والنباتات هو ليس تغييرات في كائن حي جديد وظيفيًا، ولكن فقط في التكيف مع البيئة مثل لون الجلد وليس تغييرات جذرية في التصميم الأصلي.
شكرا لأخذ الوقت الكافي لقراءة ردي
ترحيب
دورون
الزرافة تدحض بشكل لا لبس فيه نظرية التطور الحالية. لا يوجد أي ارتباط بين الوقت الذي يستغرقه نظاما القلب في الزرافة للتطور نظريًا والوقت الذي يستغرقه استطالة رقبتيهما.
ليدي نوع ادعائك يسمى ادعاء مبني على الجهل، الجهل ليس عذرا لك، هؤلاء أنواع
لحجة مقبولة في الأوساط الدينية وليست مقتصرة على دين معين، حيث تتناول موضوعًا علميًا
الذي تم بحثه يصل إلى حد المعرفة الحالية في المجال (هذا هو مجال الجهل) ومن هنا تقفز إلى نوع من الاستنتاج الذي لا أساس له من الصحة في الواقع، فهو لا يرتكز على هذه الحقائق على رغبات ومعتقدات الحقيقة الوحيدة التي يستند إليها هي الجهل وهذا لا يبدو مستقرا، في حالة الأخطبوط من الواضح أن كمية حفريات الأخطبوط الناعم، باستثناء الأصل، ستكون أصغر من مخلوق له هيكل عظمي صلب، لذلك سيكون من الصعب العثور على استمرارية الحفريات، ولكن بمرور الوقت، تمتلئ فسيفساء المعرفة بالحفريات أيضًا وهناك أيضًا علم الوراثة، لذلك أيضًا في مجال الأخطبوط، تم إزالة الضباب حول أصله ظهرت في السنوات الأخيرة، وتشير التقديرات إلى أن الأخطبوط والحبار والكالاماري هي أنواع أخرى من الحبار جاءت من سلف مشترك منذ حوالي 100-160 مليون سنة.
الأصدقاء، لديك مقالات جيدة. لماذا لا تحولها إلى قصص من خلال إطلاق البودكاست؟
إيدي
قوي جدا،
بالمناسبة، يُنصح أي شخص يريد أن يتعلم ويتعلم المزيد عن التطور بقراءة موقع "Ratio"، وهو موقع إلكتروني يكتبه فقط العلماء الحاصلون على تعليم أكاديمي ذي صلة.
ما وراء هذه الآلية الرائعة التي تعرف كيف تنظم التطورات المختلفة حتى لا تضر بالبيانات الموجودة؟
صحيح إيدي، أنت تغمض عينك
الأخطبوط ليس في نظام التطور التطوري، ليس له سلف ولا نظام بناء يشبه أي حيوان على وجه الأرض، لقد ترك خالق العالم ثغرة لكل نظرية لا يمكن ردمها.
هل من الممكن فيما يتعلق بالدماغ/الذاكرة أننا في عملية تطورية يكون فيها الدماغ (في هذه المرحلة من التطور البشري)
"التعلم" كيفية التغلب/تعلم كيفية استرجاع المعلومات بسرعة من "المستودع" الضخم للمعلومات التي يتم إنشاؤها في أذهاننا كل يوم.
في رأيي، الخرف وكل شيء آخر "عالق" لأننا في منتصف عملية يتعلم فيها الدماغ كيفية تخزين الكميات الفلكية من المعلومات وكيفية تنظيمها بحيث يمكن الوصول إليها واسترجاعها.
سوف يصل شباب اليوم خلال عقود إلى نفس المواقف التي وصل إليها الكبار اليوم، حيث يوجد مخزون ضخم من المعلومات وسيتعين على الدماغ السيطرة عليه بفعالية!؟