الأدلة الحسية والعلمية على حدوث التطور

الجزء الأول
هنا نبذة عن الأدلة الملموسة على حدوث التطور بعيداً عن الكلام النظري والنظريات التي تبقى في مجال تفسير كيف يحدث التطور في حين ان الظاهرة ثابتة امامنا وجزء من سنة الكون؛ إذن الاختلاف في محاولة تفسيرها هو الامر الذي يمكن ان يخضع للاختلاف. "

نظام التطور العضوي الحديث

يقوم نظام التطور العضوي الحديث على المبادئ التالية:
آ- كل نوع من الأحياء نشأ من نوع آخر كان موجودا قبله وأكثر بدائية وأبسط منه تركيباً.
ب- يحدث تغير دائم في شكل الأحياء وتركيبها ووظائفها.
ج- تغيرات الأحياء قليلة للغاية ولكن تراكمها بمرور الأزمنة والأحقاب على مدى ملايين السنين يؤدي الى اختلافات كبيرة تتسبب في نشأة أنواع جديدة من الأحياء.
د- عدد أنواع الأحياء متغير ولم تظهر كلها في وقت واحد ؛بل ظهرت بالتدريج وتطورت حتى أصبحت على ما هي عليه الآن في أشكالها الحالية.

اولا الحفريات
ثانياً التصنيف
ثالثاً التشريح المقارن
رابعاً التراكيب الاثرية
خامساً التشابه الفسيولوجي
سادساً الأجنة
سابعاً التوزيع الجغرافي

الحفريات دليل مادي على حدوث التطور

الحفريات هي عبارة عن بقايا أو لآثار الكائنات الحية التي عاشت قديما قبل بداية العصر الحديث تحت ظروف مختلفة عن الظروف الحاضرة؛ثم دفنت بع دموتها ضمن الرواسب المكونة للصخور الرسوبية ؛ويشترط في ذلك وجود الهيكل الصلب للكائن واندفانه في رواسب تحميه من التحلل بعد موته مباشرة ووجود الوسط المعدني المناسب الذي يحل محل المحتوى العضوي للكائن الحي؛وأهمية الحفريات كدليل على وجود الكائنات الحية في الماضي (ولكن لم تسمح الطبيعة بتكوين الحفريات لكل الكائنات الحية القديمة بسسب وجود شروط وظروف خاصة تسمح بذلك)
أولاً: ظهور الحياة خلال العصور :
1-ظهرت الحياة أولاً في الماء؛ثم تدرجت الى اليابس.
2-تطور الحياة سار في الاتجاه نحو زيادة التخصص والتعقيد في تركيب الأعضاء ووظائفها.
3-الحفريات النباتية:ظهرت الطحالب،ثم الحزازيات،ثم السراخس؛ثم عاريات البذور ؛ثم مغطاة البذور.
4-الحفريات الانتقالية ،ظهرت اللافقاريات ،ثم الفقاريات التي بدأت بالأسماك ذات الدروع،ثم البرمائيات،ثم الزواحف الضخمة التي نشأت منها الطيور والثدييات.

ثانياً:الحلقات الانتقالية(الحلقات المتوسطة)توضح وتربط الصلة بين قسمين مختلفين تماماً من الحيوانات أو من النباتات.
*الطائر العتيق (أركيوبتركس)
يسد الفجوة بين الزواحف والطيور؛ولقد تكلمنا عنه مطولاً .
*التيكتاليك حلقة وصل بين السمك والبرمائيات.

التصنيف دليل لاثبات التطور

يعتمد علماء البيلوجيا التصنيف البيلوجي التالي: عالم أو مملكة<شعبة<طائفة أو قسم<رتبة<فصيلة أو عائلة<جنس<نوع<صنف

وتخضع له كل الاحياء الموجودة في الطبيعة. ومنن المعروف ان اي كائن حي يكتشف يخضع لدراسة مكثفة ومعقدة من اجل اكتشاف موقعه في التصنيف البيلوجي. شجرة الحياة أو التطور تتبع الفصائل والرتب المختلفة في عالمي النبات والحيوان:
1-يوجد تدرج خلال الشعب المختلفة من البسيط الى المعقد تسلسلاً في الرقي من طائفةٍ الى أخرى.
2-يمثل تصنيف كل من عالمي مملكتي النبات والحيوان بشجرة كثيرة الفروع :
(أ)أصلها الطحالب وحيدة الخلية في النبات _وأطرافها الزهريات
(ب)أصلها الأوليات في الحيوان كالأميبا،وأطرافها الثدييات
#شجرة الحياة والتطور :ان تدرج تركيب الكائنات الحية يوضح فكرة التطور بإرجاع الأنواع والأجناس في كل فصيلة الى أصول مشتركة ؛حيث يوضع حيوانان متقاربان مختلفان كل الاختلاف في مجموعة واحدة ؛(مثلا ذوات الظلف،أو الدرداوات ،أو الرئيسات ..الخ)

فراغات شجرة الحياة:1- اكتشاف حلقات تملئ فراغات في تسلسل التطور من طائفة الى طائفة أخرى كنا نفتقد صلات القربى بينهما. والمستحاثات التي جرى العثور عليها تتطابق تماما مع تسلسل منطقي لحلقات متوسطة أو انتقالية الضرورية للوصول الى المرحلة الراهنة، ونعني هنا: العثور على مجموعة من الأنواع تسد بعض الفجوات بين مراحل بدائية ومراحل حالية لمجموعة من الأحياء المنقرضة أو المعاصرة تجمع في تركيبها بين صفات طائفة سابقة وصفات طائفة لاحقة في شجرة النسب؛ مثلا:
#الأسماك الرئوية(حلقة متوسطة بين الأسماك الغلصمية والبرمائيات التي تتنفس بالخياشيم في الهواء). عندما يأتي الجفاف، تتنفس هذه الاسماك الهواء بما يشبه رئة بدائية (نتيجة تحور المثانة الغازية)، مما يعطينا فكرة عن الخطوات الاولى في التطور من الأسماك الى الفقاريات البرية الاولى

#الجلد شوكيات أرقى اللافقاريات مثل نجم البحر وقنفذ البحر وخيار البحر،لها هيكل داخلي من عظيمات جيرية؛فهي حلقة وسطى ما بين الفقاريات واللافقاريات ؛أثناء انقباض عضلاتها يتكون فيها فوسفات الأرجنين [كاللافقاريات] وفوسفات الكرياتين [كالفقاريات]
#حيوان منقار البطة Platypusحيوان ثدي يبيض يعيش بأستراليا
#الطائر العتيق
#التيكتاليك
#الأحصنة الخماسية والثلاثية الأصابع


التشريح المقارن دليل على حدوث التطور:

1-الحيوانات عديدة الخلايا تقسم الى فقاريات ولافقاريات ؛تبعاً لوجود العمود الفقري أو عدم وجوده.
2-تركيب الأطراف في الفقاريات(تختلف في الشكل وتتشابه في التركيب):
(أ )تختلف في الشكل الخارجي بما يلائم ظروف البيئة وطريقة الحركة.
(ب)تتشابه كثيراً في تركيب الهيكل العظميّ الذي يدعمها.
(ج)الأطراف ذات الأصابع الخمس تحورت لتلائم الوظيفة:
1_الطيور:تحورت الأطراف الأمامية الى أجنحة للطيران.
2_الحافريات:اختزلت الأصابع الى اصبع واحد للركض.
3_سبع البحر والحوت:قصرت العظام واندمجت لتكون مجاديف للعوم
....اذن التشابه والتماثل يدل على أن الفقاريات نشأت من أصل واحد مشترك.أما الاختزال في بعض الأعضاء والتغير في أعضاء أخرى ؛فقد حدث أثناء التطور من هذا الأصل الواحد الى الأنواع والأجناس المعاصرة

التراكيب الاثرية أدلة على حدوث التطور

ماهو المقصود بالتراكيب الأثرية؟:
نتيجة نشوء الفقاريات اللاحقة عن سلف مشترك، نجد ان بعض بعض اعضاء الجسم كانت تقوم بوظائف ضرورية في الأسلاف القديمة،ولكنها أصبحت غير ضرورية وبدون عمل في الظروف الجديدة فأنتهت الحاجة الى وجودها بإنتهاء وظيفتها، ،ولذلك تزول تماما أو تتضاءل و تصبح أثرية ضامرة، في طريقها لتزول تماما في المستقبل. أمثلة عن الأعضاء الأثرية:
#الزائدة الدودية في الانسان الحالي نجدها ضئيلة، ولدى آكلات الاعشاب كالارانب مثلا تكون بلا وظيفة كبيرة، في حين وظيفتها معدومة في آكلات اللحوم كالقطط والأسود. الزائدة الدودية كانت نامية في الانسان القديم الذي كان يتغذى على النباتات، لأتها تساهم في هضم السليلوز، غير ان وظيفتها اقتصرت الان على ان تكون مخزن لحفظ البكتريا المفيدة، يمكن الرجوع اليها إذا فنيت البكتريا في المعدة لسبب من الاسباب، خصوصا عند الاطفال. تنتهي اهمية هذه الوظيفة عند الكبار، كما انها تشير الى ان بعض الاعضاء تتغير وظيفته السابقة الى وظيفة جديدة لم تكن متوقعة.
#الأوراق الحرشفية: نجدها في النباتات الطفيلية وقسم من النباتات الصحراوية ، وهي عبارة عن آثار تحول ألاوراق الخضراء كانت توجد قديما على النبات، ثم فقدت وظيفتها الأصلية بتغير البيئة نحو الجفاف او تغير ظروف النبات وأسلوب معيشته.
#النباتات المائية تحتوي على أنسجة وعائية مختزلة
#الحوت لازال لديه قدمان خلفيتان في هيكله العظمي في حين منقرضتان في الظاهر ليبقى الهيكل يدل على تركيب أثري متبقٍ من بنية أجداده السابقين عندما كانوا يعيشون على البر

اذن من الواضح ان أجسام الكائنات المعاصرة عبارة عن متحف للتراكيب الأثرية التي كانت ذات أهمية للأحياء القديمة ( للاجداد) ثم أدت مجموع التغييرات الى فقدان الحاجة اليها فأصبحت بلا وظيفة في إنتظار الزوال التام او ايجاد وظيفة جديدة لها. ومن الملاحظ ان هذه " التراكيب الاثرية" يمكن ان تعود الى اصلها فيما يعرف " بالتطور الارتدادي"، حيث يظهر للثعبان او الحوت ارجل صغيرة، او يظهر للانسان ذيل.


التوزيع الجغرافي دليل لاثبات التطور

انتشار مجموعات الأحياء يتوقف على :
1- القدرة على مواجهة الحواجز المناخية (حرارة_رياح_أمطار....)
2- القدرة على مواجهة الحواجز الجغرافية (بحار_محيطات_جبال_صحراء....)
3- القدرة على منافسة الكائنات الحية الأخرى.
*يؤدي انتشار الأحياء الى عملية الانتخاب الطبيعي،وتكيف الكائنات لعدد كبير من العوامل؛مما يؤدي الى تطورها.
*تطورت الكائنات الحية في المناطق الجغرافية المختلفة المتباعدة تطورا مغايرا ؛فأصبح لكل منطقة مجموعة مميزة من الأحياء.

تفسير الاختلاف والتشابه بين الكائنات الحية في البيئات المختلفة:
1- تختلف حيوانات قارتي أمريكا (ثدييات درداوات أي عديمة الأسنان-خفافيش مصاصة للدماء، كائنات مدرعة)، عن حيوانات قارة افريقيا (الحمار الوحشي، الزرافة ، الفيلة، القردة العليا،الخرتيت) برغم تشابه القارتين في المناخ.. إلا أن حيوانات كل منطقة تطورت مستقلة منذ انفصال القارتين منذ أزمان غابرة جعلت إختلاطهما مستحيل لوجود الحواجز الطبيعية بين القارتين.
2- تشابه حيوانات الجزر البريطانية وأوروبا رغم انفصالهما، نتيجة أن انفصال بريطانيا عن أوروبا حديث العهد بالنسبة لعمر الأرض، على العكس نجد ان حيوانات جزيرة مدغشقر مختلفة عن افريقيا بسبب ان مدغشقر على الدوام منفصلة عن افريقيا جيلوجيا..


التشابه الفسيولوجي دليل لاثبات التطور:

تتشابه الكائنات الحية في الوظائف الحيوية تمشياًمع التشابه التشريحي ؛وفي كيمياء الخلية؛وسوف أعود فيما بعد لتفاصيل هذي النقطة نقلا عن ويكيبيديا؛
بعض مظاهر التشابه الفسيولوجي:
1-مادة البروتوبلازم:
(أ )تشترك جميع الأحياء في تكوينها من البروتوبلازم وتتم فيه عمليات الأيض(البناء والهدم وحرق الطاقة)بصورة متماثلة في جميع خلايا الأحياء.
(ب)يتم انقسام الخلايا بنفس الخطوات في جميع الأحياء تحت سيطرة التي تحتوي على مادة وراثية تتكون من أحماض نووية متشابهة؛بحيث أنه حين يحدث تكاثر الخلية بانقسامها الى خليتين يحدث انقسام متماثل للنواة والكروموسومات ؛كل كروموسوم ينقسم الى كرومدين(مثنى كروميد)؛فيما يعرف بعملية النسخ.
2-الفضلات النيتروجينية في الحيوانات الفقارية:
#الأسماك تتخلص من النشادر (يذوب في الماء) بواسطة الخياشيم في الماء.
#البرمائيات والثدييات تتخلص من البولينا(تذوب في الماء) بواسطة الكليتين في البول.
#الزواحف والطيور تخرج حمض البوليك مع البراز على شكل بللورات [لعدم فقد الماء]
**الطور اليرقي للضفدعة أو أبو ذنيب :تخرج النشادر كالأسماك ،ثم تتطور الى ضفعة يافعة أي كاملة النمو يحتوي بولها على البولينا


الآجنة دليل يثبت التطور (ظاهرة الاستعادة والتلخيص)

تتبع نمو الأجنة:
تبدأ جميع أنواع النباتات والحيوانات حياتها من خلية واحدة أولى (اللاقحة أو الزيجوت) التي تنقسم وتنمو الى أنسجة وأعضاء وأجهزة؛وصولاً الى الكائن الحي

عند تتبع نمو أجنة الحيوانات المختلفة نجد انها تتشابه في أطوارها الجنينية الأولى .
1-أجنة الحيوانات البعديةMetazoa:
تمر بمرحلة يتكون فيها الجسم من طبقتين من الخلايا ، ثم بنتقل الى مرحلة الطبقات الثلاث.
*كلما كانت الحيوانات المعنية أكثر تقاربا في طورها اليافع ازداد التقارب في أشكال أطوارها الجنينية.
2-أجنة الأسماك والبرمائيات والزواحف والطيور والثدييات تمر بمرحلة لها فتحات خيشومية والقلب من أذين واحد وبطين واحد(كالأسماك )ثم تختفي الخياشيم باستمرار النمو ويتحول القلب المفرد في أجنة الطيور والثدييات الى قلب مزدوج(وكذلك يتدرج النمو وأعضاء الاخراج والتناسل وعظام الجمجمة)، #لأن جميع الحيوانات انحدرت من أصل مائي مشترك يشبه الأسماك في صفاته العامة أو حتى قل أنه سمكة أوأسماك ما. 




الجزء الثاني

أدلة التطور البيولوجي:لقد ترك التطور تسجيلات عديدة والتي كشفت تاريخ اخترف الأنواع.المتحجرات مع التشريح المقارن لنباتات وحيوانات معاصرة سويا ينشآن لنا السجل التشكلي التطوري أو التشريحي،بمقارنة تشريحية لأنواع حالية ومنقرضة من الكائنات ،علماء المتحجرات يستدلون على خط النسب أو مايعرف بشجرة تصنيف الكائنات لأنواع.حفريات هامة عديدة اكتشفت تنطوي عى رابطة بين نوعين مختلفين من الكائنات وهو ما يسمى بالأنواع الانتقالية،مثل الطائر العتيق الذي قدم دليلا مبكرا عن الرابطة بين الديناصورات والطيور،وأيضا الاكتشاف المعاصر لما اطلق عليه Tiktaalik والذي وضح وبين التطور من الأسماك الى البرمائيات رباعية الأقدام.
تطور علم الوراثة الجزيئي وخاصة اكتشاف تسلسل الحمض النوويDNA sequences ،سمح لعلماءالأحياء بدراسة سجل التطور المعطى في النوويات الجينية للكائنات.ان درجة التشابه والاختلاف في تسلسلات الشفرة الوراثيةDNAللأنواع الحالية من الكائنات أتاح لعلماء الوراثة أن يعيدوا بناء شجرة التصنيف أو شجرة التطور ،وجدير بالذكر أن من خلال مقارنة تسلسل الDNA وُجِد أن درجة التشابه بين جينات الانسان والشمبانزي هي95%.
دليل آخر يستخدم للبرهنة على الشجرة التطورية هو التوزيع الجغرافي للأنواع .كمثال الثدييات الكيسية والثدييات أحادية المخرج أو فتحة الاخراج وهي توجد فقط في أستراليا.دالاً ذلك على أن سلفهم المشترك مع الثدييات المشيمية عاش ووُجِد قبلَ أن يغمر الماء الأرض الجسرية القديمة التي كانت تربط بين أستراليا وآسيا.
العلماء يربطون كل الأدلة السابقة أعلاه ؛بدءً من علم الحفريات ،التشريح ،الجينات،الجغرافيا،مع معلومات أخرى عن تاريخ الأرض . مثلاً علم الأحوال الجوية في العصور القديمةPaleoclimatology يدل على العصور الجليدية والتي خلالها كان العلم أكثر برودة ً،وقد وُجد أن هذا ينسجم مع انتشار أنواع وقتئذٍ معدة بشكلٍ أفضل للتعايش مع البرد،مثل فيل الماموث ذي الفرو الكثيف الذي عثر على مستحاثاته في جليد سيبريا.


الدليل الجزيئي من البيولوجيا الجزيئية 
المقارنة بين تسلسلات الأحماض النوويةDNAيسمح بتصنيف الكائنات الحية تبعاً للتشابه في التسلسل الوراثي. والشجرة التصنيفية النشوئية الناتجة عن ذلك تتطابق مع التصنيف التقليدي النمطي القديم الى حد كبير.وتستخدم تلك التسلسلات لتقوية أو تصحيح تصنيف الكائنات الحية.مقارنة التسلسل تعتبر مقياساً قوياً كفايةًليستعمل في تصحيح الافتراضات الخاطئة في شجرة النشوء والتطور في الحالات التي تكون فيها الأدلة الأخرى غير كافية .على سبيل المثال التسلسلات المحايدة للDNAالبشريّ تختلف تقريبا بنسبة1.2%عن ألصق قريب جيني له وهو الشمبانزي،1.6%عن الغوريلا،6.6% عن البابون.
بناءً على ذلك تسلسل الحمض النووي كدليل يعطينا نتيجةً كمية عن الجينات المتماثلة بين البشر والقرود العليا .
من ناحية أخرى تسلسل جين165rRNA ،وهو جين حيوي يشفر جزءًمن الرايبوسوم ،استخدم من قبل العلماء للبرهنة على العلاقات النشوئية الكبيرة بين كل أشكال الحياة.التحليل الأصلي قام بع Carl Woeseتحصل من ثلاثة من أنظمة الحياة يشكلان الشقين الرئيسين في أشكال التطور الأولي للحياة :Eukaryote,Archaeo&Bacteria
الدليل البروتيني أيضا يدعم نظرية الأصل المشترك لكل الكائنات.البروتينات الحيوية مثل الريبوسوم والDNAK,وانزيم البوليمرات ،وبوليمر الRNAوُجِدوا في أكثر أنواع البكتريا بدائيةًوحتى أكثر الثدييات تعقيداً.الجزء الأساسي من البروتين موجود في كل أشكال الحياة وهو يؤدي وظائفَ متشابهة.
أما الكائنات الأعلى (أي المتطورة) فلديها بروتينات اضافية أكثر تطوراً تؤثر بشكل كبيرفي التنظيم[أي قدرة الجنين و الكائن المتعضي على مواصلة التطور الطبيعي لنموه وحياته بعد اصابة أو تغيير البناء-علم الوراثةrequlation]وتفاعل البروتين-بروتين في الخلية.
--تشابهات أخرى عالية بين أنواع اكائنات الحية مثل الDNA والRNA والأحماض الأمينية ،تدعم نظرية الأصل المشترك.

التشارك في ال DNA والRNA ,والأحماض الأمينية يوجد في كل أشكال الحياة المعروفة،مع أن هذا التشارك الجزيئي لا يوجد له فائدة وظيفية ما .أبسط نظرية أن ذاك الاختيار قد تم عشوائياًفي أشكال الحياة البدائية المبكرة،ثم توورث كل ذلك الى كل أشكال الحياة الحالية من خلال الأصل المشترك .
الدليل الجزيئي يقترح آلية للقفزات أو الطفرات التطورية الكبيرة والتطور المتشعب لكائنات وأنواع لها أصل واحد Macroevolution؛هي الانتقال الجيني بين الأنواع المنتمية الى فصيلة واحدة ،العملية التي يقوم يها كائن متعضي(ذو أعضاء)بنقل مواد جينية( أيDNA) الى خلية أخرى ليست من سلالته ونوعه.
ما يسمح بطفرات تطورية واسعة مفاجئة في النوع نتيجة ً لدمج جينات مفيدة متطورة في نوع آخر.
نظرية التكافل الجيني تشرح أصل الميتوكندريا والبلاستيدات ؛مثلاً الحبيبة اليخضورية أوChloroplastsفي الطحالب.

تقترح هذه النظرية آلية من آليات التطور المفاجيئ الطفرة عن طريق دمج وتهجين المواد الجينية والخلط البيوكيميائي لأنواع منفصلة.هذه الآلية التطورية قد لوحظت في ال Henetaوهو كائن حي وحيد الخلية معاصر يمر بهذا التطور التكافلي .
دليل آخر لاعادة بناء خطوط شجرة الحياة يأتي من الDNAعديم العمل أو الفائدة ،مثل الجينات الزائفة أي الميتة،والجينات المكررة،والتي بشكل ثابت تراكم الطفرات على مر ملايين السنين.

ولأن العمليات الأيضية لاتترك متحجرات ؛فالأبحاث على تطور العمليات الخلوية الأساسية تُقام بشكل واسع بمقارنة كائنات منقرضة. العديد من خطوط الأنساب أو التحدر تتشعب عندما تظهر عمليات أيضية جديدة.
(مثلاًالأبحاث تقول أن ما يجعل الإنسان أذكى من الشمبانزي؛أن مخ الإنسان ينتج أنواعاً معينة من البروتينات أكثر مما ينتجها الشمبانزي)
ونظرياً هناك امكانية لتحديد متى ستظهر عمليات أيضية جديدة من خلال مقارنة الحالات الوراثية لأنواع أو سلالات لها سلف مشترك ،أو بالاطلاع على صفاتها الجسمانية الظاهرة.
على سبيل المثال ظهر الأكسوجين في الغلاف الجويّ لكوكب الأرض ارتبط بتطور خاصية التمثيل الضوئي في النباتات.


الدليل التشريحي 
جرى الاشارة اليه سابقاً ولاحاجة لإعادته مرة اخرى.

أصل كل الأنواع أو السلف المشترك
في علم الأحياء ،تفترض نظرية الأصل المشترك الكوني أن كل الكائنات الحية على الأرض تنحدر من جد مشترك أو أساس جيني وأصل جيني واحد.
ان دليل الأصل المشترك هو الاستدلال من الصفات المشتركة بين كل الكائنات الحية.في عصر دارون كان دليل الصفات المشتركة يقوم فقط على الملاحظة البصرية للتشابهات التشريحية .مثل حقيقة أن كل الطيور _حتى تلك التي لا تطير_لها أجنحة،وتشابه الهيكل العظمي للانسان وأنواع القرود،والتشابه كذلك بين الهياكل العظمية للأنواع المختلفة من القرود.
اليوم أصبح هناك دليل قوي من علم الوراثة على أن كل الكائنات لها أصلا وراثياً مشترك.على سبيل المثال كل خلية حية تستعمل الأحماض الأمينية وفقا لمادتها الوراثية،وتستعمل نفس العشرين حمضا أمينيا لبناء قوالب للبروتينات ؛كذلك كل الكائنات تستخدم نفس الشفرة الوراثية(مع بعض الشذوذ النادروالطفيف) لتترجم تسلسلات الحمض النووي الى بروتينات Translate تترجم أو تعبِّر.

إن كونية هذه الصفات تقترح بقوة الأصل المشترك ؛لأن انتقاء العديد من تلك الصفات يبدو اعتباطياً.
-المعلومات عن النشوء أو الارتقاء المبكر للحياة يتضمن معلومات من حقلي علمي الجيولوجيا والعلوم الأرضية.
تلك العلوم توفر معلوماتٍ عن تاريخ الأرض والتغيرات التي حدثت في أشكال الحياة.
مع أن تفاصيل كثيرة عن تاريخ الأرض في أول بداياتها المبكرة دُمِرَ بفعل العمليات الجيولوجية والعمليات التحللية خلال مرور الزمن.


التشابه التشريحي بين كل أنواع عائلة الرئيسيات ؛دليل على الأصل المشترك


هنا نرى تشكل بكتيريّ يعتقد أنه يعود الى 2.5مليار سنة ؛حيث يرى بعض العلماء أن عملية تشكل كهذه تستلزم تلك الفترة ؛وهي من نوع Stromatolites،وهي معروضة فيGlacier National park


صورة للحوت بطرفيه الخلفيين المنقرضين


وهذه صورة طريفة للتيكتاليك مع أحد العلماء الذين وجدوه


تاريخ الحياة
التطور الكيميائي من تفاعلات كيميائية الى حياة ؛ليس جزءًمن موضوعنا عن التطور البيولوجي،لكن من غير الواضح عند أي نقطة أصبحت مجموعةٌ من التفاعلات المركبة المعقدة المتنامية؛مانسميه ونعتبره نحن اليومَ كائناتٍ حية.

لانعرف الكثير عن التطورات والنشوآت الأولى للحياة ،مع ذلك فقد تشاركت كل الكائنات المنقرضة في صفات مؤكدة،تتضمن البناء الخلوي والشفرة الجينية.معظم العلماء يؤولون هذا بأن كل الكائنات المنقرضة كان لها أصلٌ مشترك،والذي كان قد طور أهم العمليات الخلوية الأساسية؛لكن لا توجد رؤية علمية بخصوص العلاقة بين ثلاثة من أنماط الحياة :Eukaryota, Archaeo &Bacteria أو أصل الحياة كما تُعتبر.

محاولات إلقاء الضوء على التاريخ الأولي للحياة ترتكز عامةً على سلوك المركبات العضوية المعقدة،خصوصاً الRNAوالDNA،وسلوك الأجهزة العضوية المعقدة.

ظهور التمثيل الضوئي الأُكسجيني (حوالي 3مليار سنة ماضية) وثم الظهور التابع للأكسجين الوفير غير المنخفض في هواء الغلاف الجوي كان متطلباً ضرورياً لنشوء وتطور عمليات الأكسدة الأيضية الهوائية الخلوية لدى الحيوانات والتي يعتقد أنها قد ظهرت منذ حوالي 2 مليار سنة.
في آخر مليار سنة بدأت في الظهور أي النشوء نباتات وحيوانات بسيطة عديدة الخلايا في المحيطات.
و بُعيد ذلك في الحقبة الجيولوجية الكامبريةCambrian(والتي كانت فترة قصيرة لكن فريدة وجديرة بالملاحظة وتميزت بدفء المياه وانتشار الصحراء ..عثر على آثار كائنات متنوعة مسجلة عبر المتحجرات في منطقةBurgess Shale) نرى فيها جميع شعب الحيوانات الحديثة ..أي الجسم الرئيسي لشجرة الحياة الحالية،ويعتقد أن هذا الحدث تم عن طريق تطور الجينات.

ومنذ حوالي 500 مليون عام ماضية استعمرت نباتات وفطرياتٌ الأرضَ لأول مرةٍ بعد أت كانت تعيش في المياه فقط،وتبعها بعد ذلك المفصليات وحيوانات أخرى ؛مؤدية الى تطور الأنظمة البيئية للبر إلى ما نعتبره نحن الآن شيئاً مألوفاً معتاداً عادياً.

إن العمليات التطورية تحدث ببطء جداً.وتشير الدلائل الأحافيرية إلى أن التنوع والتعقيد في أشكال الحياة الحالية قد طُوِّرَ خلال معظم تاريخ وجود كوكب الأرض.والأدلة الجيولوجية تقول أن عمر الأرض هو تقريباً 4.6مليار سنة.
قام David Reznick بدراسات على أسماك guppiesفي جامعة كاليفورنيا وضّحت أن معدلَ سرعة حدوث التطور خلال عملية الانتقاء الطبيعي قد تحدث بسرعة أكبر بعشرةآلاف الى عشرة ملايين مرة مما تُظهِرُه التسجيلات المتحجراتية.

بقيَ أن نقولَ أن كلاًََ منعلم التشريح ،والدراسات التطورية عن طريق مقارنة التسلسل الجينيّ (عادةًالDNA)يستخدمان لدعم فكرة السلف المشترك لكل الكائنات الحية.

الجزء الثالث

المستحاثات دليل على حدوث التطور 

قال الحكيم سقراط :هناك شيئ واحد صالح هو العلم ؛وهناك شيئ واحد طالح هو الجهل" 

الاحصنة الامريكيةقدمت لنا المستحاثات صورة للمقارنة بين الحيوانات الراهنة وبين اجدادها ومنها نقدم هنا مجموعة منتخبة  لها علاقة واضحة بحيوانات العصر الحديث ودليل على التغييرات التي حصلت في بنيتها البيلوجية والتشريحية. بشكل عام تظهر المستحاثات ان " الحصان الاول" كان صغيرا للغاية بالمقارنة مع الحصان اليوم، إضافة الى اختلافات تشريحية اخرى، مثل عدد الاصابع والاضلاف.
المعطيات عن تطور الأحصنة الأميريكية المنقرضة وصل الينا من الحفريات ويقدم مثال رائع على التغيرات التي تطابق مع نظرية التطور، اذ أن الحفريات المكتشفة تدل على حدوث التغيرات في مدة جيولوجية قصيرة هي 50 مليون عام ،ان أحافير الحصان الأميريكي تقدم لنا مثالاً على روعة وبداعة التغيرات في مجرى تطور الكائن، كما نستعرض أدناه ؛الأنواع الأولى كان لها خمس أصابع ،ثم أصبحوا ثلاثة،ثم ضمر واختزل اثنان؛؛ثم أصبح آخر الأمر اصبعاً واحدا(أو حافر).

كما إزداد طولا من 14 إنشاً ووزنه لايزيد عن 12 رطلاً،اليوم نرى الأحصنة الخفيفة الضئيلة يصل قياس طولها عند الكتف إلى أكثر من 60إنشاً!، الامر الذي يدل على تغييرات نوعية ملحوظة. ان أسلاف الحصان الحالي كانت قاطنة في الغابات والأحراج ترعى عليها وكانت صغيرة الحجم تكيفا مع تقارب الأشجار الشديد،لقد تطورت خلال الوقت بسبب بيئتهم التي غيروها من غابات ترعى عليها ؛إلى حيوان راعٍ على أراضٍ منبسطة واسعة مفتوحة؛فازداد حجمه ؛وازدادت أرجله وأقدامه طولاً،وفقد أصابعه الخارجية مما حسن من قدرته على الجري بسرعات علية والهرب من مفترسيه في الأماكن الواسعةالسهِلة؛وقواطعه اتسعت وكبرت لتساعده على أكل عشب السهول .ارتفاع تيجان الأسنان ازداد ليعوض التآكل الناتج عن مضغ اعشب والحشيش. كذلك مخه ازداد في الحجم ، حسب الصور التوضيحية.


التعليقات على الصور أعلاه من اليسار الى اليمين ومن الادنى  الى الاعلى.

الصورة الاولى Hyracotherium (Eohippus) عاش قبل 50 مليون سنة ومن اسنانه نرى انها صغيرة ومناسبة للغابات
الثانية (Epihippus)منذ 40 مليون سنةيلاحظ أن الأسنان أكبر نوعاً ما؛
الصورة الثالثة (Mesohippus)أول حصان ذي ثلاثة أصابع يلاحظ ازدياد حجم الأسنان
الصورة الرابعة Merychippus عاش قبل 15 مليون سنة وله ثلاث اضابع (احفار) كما ان اسنانه اكبر
الصورة الخامسة Pliohippusمنذ 5 ملايين سنة
الصورةالسادسة ل(Equus) والاخير حصان العصر الحالي، حيث يمتلك حافر كامل عوضا عن الاصابع المتعددة كما ان ضروسه مهيئة لاكل الاعشاب السهلية



الصورة الأولى من اليسار Teraclaenodon Eohippus أو حصان فجر التاريخ ذو الخمسة أصابع كان جد النوع Hyracotherium (منذ 50 مليون سنة)وكان له 5أصابع في القدمين الأماميتين ؛وثلاثة أصابع في قدميه الخلفيتين
الصورة الثانية Epihippus منذ 30 مليون سنة أول حصان ذو ثلاثة أصابع
الصورة الثالثة Merychippus منذ 15مليون سنة ماضية؛حصان آخر ذو ثلاثة أصابع ؛لكن ضمرت واختزلت اصبعاه الجانبيين ؛الوزن كان يُحمل على الاصبع الداخلي الذي نلاحظ أن ازداد غلظةً؛أما الاصبعان الخارجيتان أو المتطرفتان فربما ساعدتا قليلاوربما لا.
الصورة الثالثة Pliohippus منذ5مليون سنة ؛أول حصان ذو اصبع واحدة(أو ذو حوافر)

إن تتطابق عمر المستحاثات المتتدرج مع شكل القدم يؤكد دور التطور في العملية المتتدرجة.

خلال السنوات اكتشُف عشر متحجرات لهذا الكائن ؛معظمها كاملة لم تمس بضرر؛وهذا أمر فريد من نوعه أنها غير ناقصة أو محفوظ منها أجزاء من الهيكل فقط؛توجد تلك المتحجرات في عدة متحف في العالم الغربي،يلاحظ أنها كلها وجدت قرب مينةSolnhofen بألمانيا ؛في الترسبات الجيرية

نشوء الطيور الطائر العتيق يجمع بين صفات مملكة الزواحف ،وصفات مملكة الطيور،فهو الحلقة المتوسطة (الحفرية الانتقالية)في تطور الزواحف الى الطيور ،وهو يسد فجوة من فجوات في سلسلة التطور من زواحف الى طيور ،وهو أقدم طائر معروف حتى الآن وأكثرهم بدائية ،وهو من العصر الجوارسيّ المتأخر ؛وقد كان اقرب وأشبه إلى حجم وشكل طائر العقعق(غراب).
فكان له من صفات الطيور
1-الطابع الخارجي للريش واضح تماماً في الصخور،وهنا صورتان لمتحجرتين من العشرة المكتشفة
2-جناحان عريضان كاملان
3-عظم الترقوة المميز للطيور؛أي العظمة الأمامية المتشعبة في عظم الصدر لدى معظم الطيور
4-الإصبع الأول معكوس الاتجاه جزئياً عن الاصبعين الآخرين.

وكان له من خصائص الزواحف:

1-في المنقار لازالت فيهما الأسنان الحادة، في حين تفتقد الطيور اليوم للاسنان، وتمتلكها الزواحف .
2-ذيل طويل عظميّ (به فقرات عظمية)،وكما نعلم الطيور ليس لها ذيول بفقرات عظمية، مع ان آثارها لازالت موجودة، تماما كما هو الحال عند الانسان ايضا
3-نجد في المستحاثة ثلاثة أصابع تنتهي بمخالب مقوسة في الجناحين، وهي اختفت اليوم عدا نوع واحد من الطيور لازال يملك مخالب، ويعيش في الامازون..
4-الساد الناتيئ الرخو عند الورك. للمزيد عن نشوء الطيور

تيكتاليك، بداية نشوء الحيوانات البرية
 هو نوع من الأسماك اللحمية الزعانف المنقرضة أي شحمية الزعانف (التي زعانفها متصلة بأنسجة رابطة بالجسم فهي مثل شحمة الأذن)،من العصر الديفوني المتأخر؛مع الكثير من الملامح والخصائص المشابهة لتلك الخاصة بالحيوانات رباعية الأقدام،انها مثال على التطور التدريجي لسمكة عتيقة مع تكيفات مع بيئة المياه الضحلة الفقيرة الأُكسجين المذاب،التي يعتقد أنها تطورت فيها في ذلك الوقت. والتي أدت بتطورها في النهاية الى ظهور البرمائيات،وقد عثر على متحجرات أحفورية ممتازة لهذا الكائن في عام 2004على جزيرة Ellesmere بمدينة Nunavut بدولة كندا. و التيكتاليك  عاش منذ حوالي 375 مليون سنة ماضية،علماء المتحجرات يقترحون أنها كانت شكل أوسط بين أسماك مثل Panderichthys  التي عاشت منذ 385 مليون سنة تقريباً،ورباعيت الأقدام المبكرة مثل Acanthostega وIchthyostega اللذين وجدا في حوالي 365 مليون سنة ماضية.
خلط وجمع كائن  التيكتاليك  ما بين الصفات المميزة لكل من الأسماك ورباعيات الأقدام دفع أحد مكتشفيه الى تسميته(سمكة شبه رباعية الأقدام) أو(سمكة قدمية) وهو العالم Neil Shubin.

وصف الكائنتيكتاليك (Tikaalik roseae) هو أحفورة انتقالية ،من الأسماك الى الى البرمائيات في حلقة التطور؛وهو يمثل لرباعيات الأقدام ؛ما يمثله متحجر الطائر العتيق أو الديناصور المجنح بالنسبة للطيور كحلقة الانتقال من الزواحف الى الطيور. تيكتاليك يختلط فيه الخصائص المميزة لكل من جنس الأسماك وجنس رباعيات الأقدام ؛كالتالي: من الأسماك :له خياشيم ،وله حراشف سمكة رباعية الأقدام :هو نصف سمكة ونصف رباعي الأقدام :له عظام أطراف ومفاصل متضمنةًمفصل معصم وظيفيّ،ويلاحظ أن العظام متشعبة،وهو شبيه بالسمكة من حيث أن له زعانف بدلاً من أصابع وأقدام.من رباعيات الأقدام :له عظام ضلوع ،له رقبة متحركة،له رئتان

تيكتاليك عموماًلديه السمات والصفات المميزة لسمكة ،لكن مع زعنفتين أماميتين يظهر فيهما شبه ذراعين عظمية أقرب شبهاً الى التمساح،متضمنين كلاً منهما كتفاً،ومرفق(كوع)،ومعصم،أما الزعنفتان الخلفيتان والذيل أو المؤخرة فلم يتم العثور على نماذج لهم بعدُ،كان الكائن له الأسنان الحادة الخاصة بالمفترسات ،ورقبته كانت قادرة على التحرك بحرية حول الجسم ،وهو غير ممكن امر للأسماك ، الكائن كذلك يتميز بجمجمة مسطحة مفلطحة مشابهة لجمجمة التمساح بصول 20 سم،العينان في أعلى رأسه تدلان على أنه كان يقضي الكثير من الوقت ناظراًالى الأعلى،العنق والضلوع مشابهة لما لدى رباعيات الأقدام بالرغم من انها ذات اشكال بدائية ،مع وجود الضلوع استُخدمت لدعم جسمه وللمساعدة في التنفس بواسطة الرئتين ،يلاحظ فكان متطوران بشكل جيد ملائمان لاصطياد الفرائس ،وشقان خيشوميان طويلان مستقيمان ضيقان يسميان ب(الفتحتين التنفسيتين) وهاتان تحولتا في معظم الحيوانات التي تطورت ونشأت بعد ذلك أصبحتا الأذنين.

نماذج أحافير الكائن وجدت هكذا كما كما هو معروض ،بعيدات عن بعضهن بمعدل 4 الى 9 أقدام(1.2 الى2.75 متراً).
الأحافير عُثر عليها ببنيتها التركيبية ،سليمة غير مفككة ،العلماء لديهم من أدلة الترسيبات ذات الشكل الجدولي المتعرج ،ما يجعلهم يعتقدون انه حيواناً عاش على قيعان المياه الضحلة وربما حتى خارج الماء لفترات قصيرة،مع هيكل عظمي يدل على أنه يستطيع أن يدعم جسمه تحت قوة الجاذبية سواءً في الماءً أو على اليابسة،في ذلك العصر-أي الديفوني- ظهرت وازدهرت لأول مرة الأشجار النفضية(الموسمية) وسنوياً كانت تطرح أوراقها فيسقط بعضها في المياه،جاذبةً الفرائس الصغيرة الى المياه الدافئة المستنقعيةالفقيرة بالأكسجين المذاب، حيث كان صعباًعلى الأسماك الأكبر حجماالعوم فيها.ولذلك افترض العلماء ان هذا الكائن كان متخصصاً في الحياة في الجداول الضحلة،وربما البيئات المستنقعاتية بشكل عام،ويحتمل كذلك بعض البرك ،وربما كان أحيانايستخدم زعانفه المتكيفة المتخصصة للتحرك على سطح البر ، وهذا هو الأهم على الأخص هنا ؛ذاك الكائن طور خصائص هي التي في آخر الأمر ستمكن الحيوانات من استعمار واستغلال البر، بعد أن كانت الحياة في الماء فقط. للمزيد عن بدء الحياة على اليابسة إضغط هنا

اكتشاف متحجرات التيكتاليك: الثلاث متحجرات للهياكل العظمية للتيكتاليك اكتُشِفت في نهرٍ مترسباتٍ بجوار جزيرة  Ellesmere في Nunavut في شماليّ كنداعلى بعد حوالي 900 كيلومتر عن مركز القطب الشمالي . وقتَ وجود هذاالنوع كانت جزيرة Ellesmere جزءً من القارة الأم الواحدة قبل انقسام الأرض الى قارات ،وكانت الجزيرة متمركزة حينها على خط الاستواء وكانت ذات مناخ حار دافيئ.
كان فريق البحث وقادته ينقبون في جزيرة Ellesmere عن الحفريات منذ عام 1999م.
وكان بدايته أن أبصر أحد علماء الفريق جمجمة بارزة للكائن من جرف ،وقد تم إعلان الاكتشاف ونشر في 6أبريل 2006،واشتهر كمثال للحلقات الوسطى الانتقالية بين الأجناس؛ مما جعله دليلاً قاطعا على التطور البيولوجي ،وقد صرح الخبير في تطور رباعيات الأقدام من جامعة Cambridge university العالِم Jennifer.A.Clack عن التيكتاليك (انه أحد تلك الأشياء التي تستطيع أن تشير اليها وتقول:أنا أخبرك أن ذلك الكائن كان موجوداً؛وهاكَ هاهو فانظر اليه)
وصرح فريق التنقيب على لسان Daeschler:(لقد كان ذلك بالضبط هو الحلقة الوسيطة الانتقالية المفقودة التي كنا نبحث عنها).

الصورة الى اليمين تشريحية لتيكتاليك و الاختصارات المشار اليها في الصورة لها المعاني التالية:
an(anocleithrum
(ri(rib ضلع
( co(coracoid العظم الغداقي:عظم الكتف
(H(humerusعظم العضد
( U(ulna عظم الزند
( u(ulnare عظام زندية
( r(radials عظام الكعبر =أي مجمع عظمتين
( int(intermedium عظم أوسط
خط التطور المتسلسل أو خط النسب:
هنا نرى صور تشريحية من زوايا الجنب والأعلى والأسفل لمستحاثة التيكتاليك
a منظرمن الجانب الأيسر؛bمنظر ظهري مع صورة مكبرة أدناها للحراشف،c منظر بطني مع صورة مكبرة أدناها للضلوع الأمامية ،
الاختصارات:bbخيشوم سفلي؛co عظام الكتف(العظم الغداقي : نامية عظمية لدى رباعيات الأقدام تبرز من العظم الكتفي الى عظم الصدر)،clavعظمتا الترقوة(العظمتان التان في أعلى الصدر ؛الرفيعتان ؛ بين ثغرة النحر والعاتق)؛cbrخيشوم قرني،entمنطقة العظم الوتدي للجمجمة _ينبغي أن أشير الى أن كثيرا من المواقع العلمية أشارت الى أن الجمجمة أي الرأس ،والرقبة أكثر تطوراً مما لدى الأسماك ،huعظمة العضد(الجزء الأعلى من الذراع ؛الممتد من الكتف حتى الكوع)،lepحراشف منشعرة أي مغروزة كالشعر،mandعظام الفك السفلي،narثقب الأنف،or محجر العين،pspشبه عظم وتدي(العظم الوتدي عظم مركب يوجد في قاعدة الجمجمة )،raعظم الكعبرة (أي أحدعظمتي الساعد الأكثر قرباً الى اصبع الابهام)،ulعظم الزند(العظم الممتد من الكوع الى معصم اليد)؛uln عظام زنديو نسبة الصورة الى 5 سنتيمرات صورة لطرف من الطرفين الأماميين :


ان خط النسب التطور الذي أدى الى ظهور رباعيات الأقدام الحالية تضمن العديد من حفريات الحيوانات الانتقالية في الجسر التطوري من الأسماك الى رباعيات الأقدام(البرمائيات)،السمكةEusthenopteron،والسمكة panderichthys،والتيكتاليكTiktaalik،والبرمائي الأوليAcanthostega ،وأخيراً أول حيوان برمائي معروفIcthyostega،جدير بالذكر أن السمكة panderichthysكانت ذات عظام هيكلية أنبوبية ،كما نرى أعلاه الى اليسار صور الجماجم بمنظر علوي ترينا تناقص حجم الخيشوم(مظلل بلون أزرق) والتناقص في حجم العظام الجدارية الخلفية للجمجمة(اللون الأخضر)؛والتغير التدريجي في شكل الجمجمة ،كل كل هذه الحيوانات تعود الى العصر الديفوني المتأخر الوسيط والذي كان بين 385 مليون عام ماضية(Panderichthys) الى 365 مليون عام ماضية
(Acanthostega) و(Ichthyostega)
يلاحظ أن التيكتاليك كان لديه أشواك الزعانف كالأسماك ومثل سلفه السابق السمكةpand.تلك السالفة الذكر،لكنه كان قويّ البنية العظمية وعظامه فيها الكثير من خواص رباعيات الأقدام كما تم الاشارة سابقاً؛ويلاحظ أن فقرة العنق الثانية(تسمى الفائقaxis)قوية لديه.
عام 1832،خلال رحلة بحرية على السفينة (بيجال)،جمع تشارلز دارون حفريات لكائنات عملاقة في أميريكا الجنوبية.عند عودته أُبلغ عام 1737 من قبل العالمRichard Owen أن أجزاءً من درع الكائن العملاق المنقرضglyptodon؛ترتبط ولها علاقة بحيوانات المدرعات الحاليةarmadilloالتي كان قد شاهدها من قبل تحيا الآن في العصر الحالي في الجوار في نفس المنطقة (بأميريكا الجنوبية)،التشابهات على نحو غير عادي بين هذين الحيوانيين الحرشفيين ؛وانتشارهما الجغرافي الواحد؛قدم لتشارلز دارون مفتاحاً لتطوير نظريته عن كيف يحدث التطور.



اهم التواريخ التي تؤرخ مسيرة المستحاثات:
13700 مليون عام ق.م: ولادة الكون, بانفجار كبير هو بيغ بانغ Big Bang .
4500 مليون عام ق.م: تشكل الأرض وباقي المجموعة الشمسية.
3600 مليون عام ق.م: ظهور الحياة في الأرض, الكائنات الحية الدقيقة.
1300 - 1400 مليون عام ق.م: ظهور التناسل الجنسي.
1000 مليون عام ق.م: بدء عوم النباتات في البحار.
670 مليون عام ق.م: ظهور أوائل الكائنات متعددة الخلايا.
543 مليون عام ق.م: ظهور القشريات, مرجانيات وحيوانات صدفية.
500 مليون عام ق.م: ظهور تنوع في الحياة البحرية, أسماك مدرعة.
430-450 مليون عام ق.م: النباتات وأوائل اللافقاريات يغزون الأرض.
417 مليون عام ق.م: ظهور الحشرات.
375 مليون عام ق.م: ظهور أوائل الأسماك في المياه العذبة (Tiktaalik ) وأوائل الفقاريات يخرجون
إلى اليابسة.
360 مليون عام ق.م: ظهور أوائل البرمائيات والأشجار.
340 مليون عام ق.م: ظهور الزواحف.
300 مليون عام ق.م: الزواحف تسيطر على الأرض.
225 مليون عام ق.م: ولادة أوائل الديناصورات.
205 مليون عام ق.م: ظهور الزواحف الطائرة في السماء.
180 مليون عام ق.م: ظهور أوائل الثدييات على مسرح الطبيعة.
150 مليون عام ق.م: ظهور أوائل الطيور.
65 مليون عام ق.م: اختفاء الديناصورات بكل أنواعها وحيوانات أخرى بسبب اصطدامات متعددة بكوكب.
50 مليون عام ق.م: ظهور الحيتان والفيلة.
6-7 مليون عام ق.م: ظهور أوائل الإنسانيات.
200000 عام ق.م: ظهور عنصرنا - الإنسان العاقل -
30000 عام ق.م: انقراض إنسان نياندرتال.
12000 عام ق.م: اختفاء الإنسان الزهري.



كتابة/ترجمة: راهب العلم
المصدر: موقع الذاكرة