فصل من كتاب ستيفن ج. جولد "منذ داروين"
عندما كنت في العاشرة من عمري، أذهلني جيمس أرينز في شخصية الجزرة العملاقة آكلة اللحوم في فيلم "الشيء" (10). وبعد بضعة أشهر، أصبحت أكبر سناً وأكثر حكمة وأشعر بالملل قليلاً، وشاهدت عرض الفيلم المتلفز بإحساس واضح بالغضب. لقد أدركت أن الفيلم وثيقة سياسية، تعبر عن أسوأ مشاعر أمريكا خلال الحرب الباردة: البطل، وهو رجل عسكري قوي لا يسعى إلا إلى تدمير العدو بالكامل؛ الشرير، عالم ليبرالي بريء يسعى لمعرفة المزيد عن العدو؛ الجزرة والصحن الطائر، يرمزان إلى الخطر الأحمر؛ الكلمات الأخيرة الشهيرة للفيلم - نداء حماسي لصحفي "لمراقبة السماء" - دعوة لزيادة الرعب والقومية.
ووسط كل هذا، خطرت لها فكرة علمية عن طريقة المقارنة، وولدت هذه المقالة - تشويش كل ما يسمى بالتشخيصات التصنيفية المطلقة. في العالم، كما يقال لنا، هناك حيوانات حية لديها لغة مفاهيمية (نحن)، وتلك التي تفتقر إليها (أي شخص آخر). ومع ذلك، فقد تعلمت الشمبانزي بالفعل التحدث (انظر المادة 5). جميع المخلوقات إما نباتات أو حيوانات، لكن السيد أرينز يبدو إنسانيًا تمامًا (وإن كان مرعبًا) في دوره كنبتة متنقلة عملاقة.
النباتات أو الحيوانات. إن أسس نظرتنا لتعددية الحياة تقوم على هذا التشخيص. لكنه لا يمثل سوى تحيز، نشأ من وضعنا كحيوانات برية كبيرة. على الرغم من نعم، يمكن تصنيف الكائنات المجهرية التي تحيط بنا على الأرض بشكل واضح، بشرط أن ندرج الفطريات مع النباتات، لأنها جذور (على الرغم من أن عملية التمثيل الضوئي لا تتم فيها). ومع ذلك، إذا كنا نطفو كمخلوقات صغيرة في عوالق المحيط، فمن المؤكد أننا لن نكون قادرين على مثل هذا التشخيص. وعلى مستوى الخلية الواحدة، هناك قدر كبير من الافتقار إلى الوضوح: "الحيوانات" المتنقلة ذات البلاستيدات الخضراء العاملة؛ الخلايا البسيطة، مثل البكتيريا، ليس لها ارتباط واضح بإحدى المجموعات.
لقد استنفد الذين تناولوا التصنيف رأينا البدائي بالاعتراف بمملكتين فقط لجميع أشكال الحياة - بلانتا (النباتات) وأنيماليا (الحيوانات). بالتأكيد سيكون هناك قراء سيرون أن الفرز غير الصحيح أمر تافه. ففي نهاية المطاف، إذا وصفنا الكائنات الحية بدقة، فمن يهتم إذا كانت تقسيماتنا الأساسية لا تعبر عن ثراء الحياة وتعقيدها نحو الأفضل؟ لكن التصنيف ليس رفًا محايدًا لتعليق القبعات عليه؛ ويعبر التصنيف عن نظرية العلاقات المتبادلة التي تشرف على عالمنا من المفاهيم. إن سرير سدوم الذي وضعنا فيه النباتات والحيوانات شوه نظرتنا للعالم ومنعنا من فهم بعض الجوانب المهمة من تاريخ الحياة.
قبل بضع سنوات، كان ر.إ.ه. ويتيكر، عالم البيئة بجامعة كورنيل، يرتب الحياة في نظام من خمس ممالك (مجلة العلوم، 10 يناير 1969)؛ بعد بضع سنوات، وجد البرنامج مؤيدًا متحمسًا - لين مارجوليس، عالم الأحياء من جامعة بوسطن، الذي قام بتوسيع نطاقه (1974، علم الأحياء التطوري). ويقال إن المستويين عند الانقسام التقليدي يبدأ بين الكائنات وحيدة الخلية.
إن النظرة إلى الإنسان كمركز للعالم أسفرت عن نتائج في مجال واسع ومثير للإعجاب، بدءاً من التعدين العميق وانتهاءً بذبح الحيتان. ومن خلال دمجه في التصنيف الشائع، فإنه يجعلنا ببساطة نجري تشخيصًا دقيقًا بين الكائنات القريبة منا وتشخيصات واسعة جدًا بين الكائنات الحية "البسيطة"، البعيدة عنا. كل نتوء جديد على السن يحدد نوعاً جديداً من الثدييات، ولكننا نميل إلى تجميع جميع الكائنات وحيدة الخلية معًا ككائنات "بدائية". ومع ذلك، يزعم الخبراء اليوم أن التمييز الأساسي بين الكائنات الحية ليس بين النباتات والحيوانات "المتفوقة"؛ يقسم هذا التشخيص في الواقع بين كائنات وحيدة الخلية - البكتيريا والطحالب الخضراء المزرقة من ناحية، ومجموعات أخرى من الطحالب والكائنات وحيدة الخلية (الأميبا والجذور وما إلى ذلك) من ناحية أخرى. يجادل ويتاكر ومارجوليس بأن اسم النبات أو الحيوان لا يحدد بدقة أيًا من المجموعتين؛ ومن ثم يجب علينا إنشاء مملكتين جديدتين للكائنات وحيدة الخلية.
تفتقر البكتيريا والطحالب الخضراء المزرقة إلى الهياكل الداخلية أو "العضيات" للخلايا الأكثر تطوراً. ليس لديهم نواة أو كروموسومات أو البلاستيدات الخضراء أو الميتوكوندريا ("محطات الطاقة" للخلايا الأكثر تطوراً). تسمى هذه الخلايا البسيطة بدائيات النوى (تقريبًا، "قبل النواة"، من الكلمة اليونانية كاريون، والتي تعني "الحامل"). تسمى الخلايا التي تحتوي على عضيات بـ "حقيقيات النوى" (ذات النوى الحقيقية). ويرى ويتاكر أن هذا التشخيص هو "الفصل الأوضح القائم على التخزين المؤقت الفعال بين مستويات التنظيم في عالم الحياة". ثلاث حجج مختلفة تدعم هذا التقسيم:
1. تاريخ بدائيات النوى. أول دليل لدينا على وجود الحياة تم العثور عليه في صخور عمرها حوالي ثلاثة مليارات سنة. ومنذ ذلك الحين وحتى فترة انتهت قبل مليار سنة على الأقل، تشير جميع الأدلة الأحفورية إلى وجود كائنات بدائية النواة فقط؛ كانت حصائر الطحالب الخضراء المزرقة هي أكثر أشكال الحياة تعقيدًا على وجه الأرض لمدة ملياري عام. ومنذ ذلك الحين، انقسمت الآراء. ثالث'. و. ويعتقد شوف، عالم النباتات القديمة بجامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس، أنه وجد دليلاً على وجود طحالب حقيقية النواة في الصخور الأسترالية يبلغ عمرها مليار سنة تقريبًا. ويرى آخرون أن عضيات شوف ليست أكثر من منتجات التحلل بعد الوفاة للخلايا بدائية النواة. إذا كان هؤلاء النقاد على حق، فليس لدينا أي دليل على وجود خلايا حقيقية النواة حتى نهاية عصر ما قبل الكمبري، قبل "الانفجار" الكبير في هذا العصر، والذي حدث قبل 600 مليون سنة (انظر المقالات 14 و 15). ففي نهاية المطاف، كانت الكائنات بدائية النواة هي المسيطرة الوحيدة على الأرض لمدة تتراوح بين ثلثي وخمسة أسداس تاريخ الحياة. مما لا شك فيه أن شوف له ما يبرره تمامًا في تسمية عصر ما قبل الكمبري بـ "عصر الطحالب الزرقاء".
2. نظرية تشرح أصل الخلية حقيقية النواة. في السنوات الأخيرة، نشأ الكثير من الاهتمام حول المنطق الحديث الذي قدمه أرجوليس لنظرية قديمة. تبدو الفكرة سخيفة للغاية في البداية، لكنها سرعان ما تبدأ في جذب الانتباه، إن لم يكن في الحصول على الموافقة. أنا نفسي أراها بحماس كبير. يدعي مارجوليس أن الخلية حقيقية النواة وُلدت كمستعمرة من الخلايا بدائية النواة - على سبيل المثال، تأتي النواة والميتوكوندريا لدينا من كائنات بدائية النواة مستقلة. يمكن لبعض بدائيات النوى الحديثة غزو الخلايا حقيقية النواة والعيش فيها في تكافل. أبعاد معظم الخلايا بدائية النواة هي تقريبًا نفس أبعاد العضيات حقيقية النواة؛ هناك تشابه مذهل بين البلاستيدات الخضراء في حقيقيات النوى التي تقوم بعملية التمثيل الضوئي وبين الخلايا الكاملة لبعض الطحالب الخضراء المزرقة. وأخيرًا وليس آخرًا، تمتلك بعض العضيات جينات خاصة تكرر نفسها، وهي بقايا من وضعها المستقل السابق ككائنات كاملة.
3. الأهمية التطورية للخلية حقيقية النواة. يقف أنصار وسائل منع الحمل على أسس بيولوجية متينة عندما يزعمون أن الجنس والإنجاب أمران مختلفان تمامًا. التكاثر هو استمرار وجود الأنواع (الأنواع)، وليس لديك طريقة أكثر فعالية للتكاثر من الأساليب اللاجنسي - التفريخ والانقسام - للمخلوقات بدائية النواة. ومن ناحية أخرى، يتم التعبير عن الوظيفة البيولوجية للجنس (الجنس) في خلط جينات فردين (أو أكثر) لتعزيز التنوع (عادة ما يتم الجمع بين النشاط الجنسي والتكاثر، لأن هناك ميزة تتمثل في أن الخلط سوف تحدث في النسل).
لا يمكن أن يحدث أي تغيير تطوري كبير إلا بين الكائنات الحية التي تمتلك مجموعة كبيرة من التنوع الجيني. تعتمد العملية الإبداعية للانتقاء الطبيعي على الحفاظ على المتغيرات الجينية المرغوبة، والتي يتم اختيارها من مجموعة كبيرة. يمكن أن توفر الأنواع تنوعًا على هذا النطاق، لكن التكاثر الجنسي الفعال يتطلب تعبئة المادة الوراثية في وحدات محددة (الكروموسومات). وبالتالي فإن الأمشاج في الكائنات حقيقية النواة تحتوي فقط على نصف عدد الكروموسومات الموجودة في خلايا الجسم الطبيعية. عندما يجتمع اثنان من الأمشاج معًا لتكوين ذرية، تبقى الكمية الأصلية من المادة الوراثية سليمة. ومع ذلك، فإن التكاثر الجنسي للكائنات بدائية النواة هو عملية نادرة وغير فعالة. (هذه عملية ذات اتجاه واحد، تتضمن نقل عدد قليل من الجينات من خلية مانحة إلى خلية متلقية.)
ينتج التكاثر اللاجنسي نسخًا متطابقة من الخلايا السلفية، إلا في حالة ظهور طفرة جديدة تسبب تغيرًا بسيطًا. لكن الطفرة الجديدة هي حدث نادر، ولا تتطور الأنواع اللاجنسية إلى ما يكفي من التنوع لإحداث تغييرات تطورية مهمة. ظلت حصائر الطحالب حصائر عشب البحر لمدة ملياري سنة. لكن الخلية حقيقية النواة جعلت الحياة الجنسية حقيقة واقعة؛ لقد مر أقل من مليار سنة، والأرض تعج بالمخلوقات من كل الأنواع والأجناس - البشر والصراصير وفرس البحر وزهور البتونيا والقواقع.
باختصار، عندما نصل إلى تحديد الفرق بين الكائنات وحيدة الخلية بدائية النواة وحقيقية النواة، يجب علينا استخدام أعلى التشخيصات التصنيفية. وهذا يعني أيضًا أنه يجب إنشاء مملكتين من الكائنات وحيدة الخلية: مونيرا لبدائيات النوى (البكتيريا والطحالب الخضراء المزرقة)؛ البروتيستا لحقيقيات النوى.
أما بالنسبة للكائنات متعددة الخلايا، فإن المملكتين السابقتين - النباتات والحيوانات - تستمران في الاحتفاظ بمعانيهما التقليدية. إذن من أين أتت المملكة الخامسة؟ دعونا نفحص الفطر. لقد نقلها تقسيمنا السابق إلى المملكة النباتية، ربما لأنها تترسخ في مكان واحد. لكن التشابه بينها وبين النباتات الحقيقية ينتهي بهذه الميزة الخادعة. تطور الفطريات العليا أنظمة أنبوبية، تشبه على السطح تلك الموجودة في النباتات؛ لكن أنابيب النباتات تقوم بتوصيل المواد الغذائية، بينما تقوم أنابيب الفطريات بنقل البروتوبلازم من مكان إلى آخر. تتكاثر العديد من الفطريات عن طريق دمج نوى عدة أفراد في نسيج متعدد النوى، دون أي اندماج نووي. وهكذا يمكنك أن تضيف إلى هذه القائمة مرارا وتكرارا، ولكن كل هذه التفاصيل تتضاءل بالمقارنة مع حقيقة واحدة حاسمة: الفطريات لا تستوعب ولا تنتج الغذاء في عملية التمثيل الضوئي. يستقرون لبقية حياتهم داخل مصدر طعامهم ويمتصون منه كل ما يحتاجونه (غالبًا بعد إفراز إنزيمات للهضم الخارجي). وبالتالي فإن الفطريات هي المملكة الخامسة والأخيرة.
يرى ويتاكر أن الممالك الثلاث للحياة متعددة الخلايا تمثل تصنيفًا بيئيًا، وليس مجرد تصنيف رسمي. إن النباتات (الإنتاج)، والفطريات (التحلل)، والحيوانات (الاستهلاك) تمثل بشكل جيد طرق العيش الثلاثة في عالمنا. ولكي أدق مسماراً آخر في نعش أهميتنا الذاتية، أسارع إلى الإشارة إلى أن دورة الحياة الرئيسية تجري بين الإنتاج والتحلل. من المؤكد أن العالم سيكون أفضل حالاً بدون مستهلكيه.
يعجبني نظام الممالك الخمس لأنه يقدم قصة منطقية عن التنوع العضوي. إنه يعيش على ثلاثة مستويات من التعقيد المتزايد: وحيدة الخلية بدائية النواة (منى)، ووحيدة الخلية حقيقية النواة (Protista)، ومتعددة الخلايا حقيقية النواة (النباتات والفطريات والحيوانات). علاوة على ذلك، مع صعودنا المراحل، تستمر الحياة وتصبح أكثر تنوعًا - كما هو متوقع، نظرًا لأن التعقيد المتزايد للتخطيط يؤدي إلى المزيد من الفرص للاختلافات. عدد الأشكال المختلفة بوضوح من الطلائعيات أكبر من عدد المونيرا. في المستوى الثالث، يعد التنوع كبيرًا جدًا لدرجة أننا نحتاج إلى ثلاث ممالك مختلفة لتشملها. وأخيرًا، تجدر الإشارة إلى أن الانتقال التطوري من كل مستوى إلى المستوى الذي يليه حدث أكثر من مرة؛ إن فوائد التعقيد المتزايد كبيرة جدًا لدرجة أن العديد من الأنساب المستقلة تتقارب على الحلول القليلة الممكنة. إن الشيء الذي يجمع أبناء كل مملكة هو قاسم مشترك، وليس بالضرورة أصل مشترك. يدعي ويتاكر أن النباتات تطورت أربع مرات منفصلة على الأقل من أسلاف الطلائعيات أحادية الخلية، وأن الفطريات فعلت ذلك خمس مرات على الأقل، والحيوانات ثلاث مرات على الأقل (الكائنات المتوسطة الغريبة، والإسفنج، وكل ما تبقى).
للوهلة الأولى، قد يكون لدى المرء انطباع بأن نظام المستويات الثلاثة والممالك الخمس يسجل تقدمًا لا مفر منه في تاريخ الحياة. من الواضح أن التنوع المتزايد والانتقالات المتعددة من مستوى إلى آخر تعكس تقدمًا حازمًا ودؤوبًا نحو أشكال أكثر تطوراً. ومع ذلك، فإن سجل الحفريات لا يدعم أي تفسير من هذا القبيل. لم يكن هناك تقدم مطرد في التطور الأعلى للتخطيط العضوي. وبدلاً من ذلك، كانت لدينا فترات طويلة من الزمن تميزت بتغييرات صغيرة، أو مجموعة من التغييرات الصغيرة واندفاعة تطورية واحدة خلقت النظام بأكمله. خلال ثلثي إلى خمسة أسداس تاريخ الحياة، كانت الكائنات الأحادية فقط هي التي تسكن الأرض، ولم نعثر على أي آثار لتقدم مستقر من بدائيات النوى "البدائية" إلى بدائيات النوى "المتفوقة". علاوة على ذلك، منذ أن ملأ الانفجار الكامبري محيطنا الحيوي، لم تتم إضافة أي برامج أساسية (على الرغم من أنه قد يكون هناك مجال للإشارة إلى تحسينات محدودة ضمن عدد قليل من البرامج - على سبيل المثال، بين الفقاريات والنباتات الوعائية) 1.
وهذا يعني أن نظام الحياة برمته قد نشأ خلال عشرة بالمائة تقريبًا من تاريخه حول الانفجار الكامبري قبل حوالي 600 مليون سنة. فيما يلي، سأحدد حدثين رئيسيين: تطور الخلية حقيقية النواة (التي قدمت، بفضل التكاثر الجنسي الفعال، نفس التنوع الجيني الذي مكن من تطور تعقيد إضافي) وملء البرميل البيئي بكائن متعدد الاتجاهات. انفجار حقيقيات النوى متعددة الخلايا.
كان عالم الحياة هادئا قبل ذلك وما زال هادئا نسبيا منذ ذلك الحين وحتى الآن. ينبغي اعتبار تطور العقل في الآونة الأخيرة الحدث الأكثر ثورية منذ العصر الكامبري، وذلك فقط بسبب تاريخه الجيولوجي والبيئي. الأحداث الأولى المذكورة أعلاه في التطور لا تتطلب إنشاء برامج جديدة. وسوف تستمر حقيقيات النوى المرنة في إنتاج الإبداعات والتنوع، شريطة أن يعرف أحد أحدث منتجاتها كيف يقيد نفسه بالقدر الكافي لضمان مستقبل هذا العالم.
1. نباتات ذات نظام أنابيب النقل (المترجم).
صدر الكتاب عن سفريت معاريف عام 1995، ترجمة: نعومي كرمل
