تطور نظرية التطور

تشارلز داروين

كيف نشأت و تطورت نظرية التطور ؟

1. نشوء النظرية على يد العالم / تشارلز داروين.

2. تطور النظرية من خلال علم الوراثة و مؤسسه / جريجور مندل.
3. تطور آخر حدث لها من بعد إكتشاف جزئ الدي إن ايه DNA بواسطة العالمان / جيمس واتسون و فرنسيس كريك.
4. فهم أكبر لكيفية حدوث التطور من خلال الحفريات المكتشفة في أنحاء العالم.
5. طفرات جديدة تحدث للنظرية من خلال فك الشفرات الوراثية (خرائط الجينوم) للكائنات الحية و معرفة العلاقات و التشابه و الإختلافات بينها.

و لا تزال النظرية تتطور مثلما تتطور الكائنات الحية ..

داروين علمنا التطور

• في إنجلترا يوم 12 فبراير 1809م, ولد تشارلز روبرت داروين (Charles Robert Darwin) في شرو سبوري لعائلة إنجليزية علمية.
• في 27 ديسمبر من عام 1831م، سافر داروين في رحلة بحرية الي أمريكا الجنوبية و جزر الجالاباجوس على متن سفينة البيجل ( HMS Beagle ) بقيادة القُبطان روبرت فيتزروي (Robert FitzRoy) واستمرت الرحلة ما يقارب الخمس سنوات.
• من خلال دراسته و بحثه للأحياء قام داروين بدراسة التحول في الكائنات الحية عن طريق الطفرات وطوّر نظريته الشهيرة في الانتخاب الطبيعي عام 1838م. ومع إداركه لردّة الفعل الذي يمكن أن تحدثه هذه النظرية، لم يصرّح داروين بنظريته في البداية إلا إلى أصدقائه المقربين في حين تابع أبحاثه ليحضّر نفسه للإجابة على الاعتراضات التي كان يتوقعها على نظريته.
• في عام 1858م بلغ داروين أن هنالك رجل آخر، وهو ألفريد رسل والاس، يعمل على نظرية مشابهة لنظريته مما أجبر داروين على نشر نتائج بحثه.
• في الخميس 24 نوفمبر من عام 1859م، قام داروين بنشر نظرية التطور مع أدلة دامغة في كتاب (أصل الأنواع The Origin of Species) متغلباً على الرفض الذي تلقاه مسبقاً من المجتمع العلمي على نظريته.
• في 1870م، تقبل المجتمع العلمي والمجتمع عامة نظرية التطور كحقيقة .. و أصبحت نظرية التطور هي حجر الأساس و النظرية الموحدة لكل فروع علم الاحياء بل و ميلاد جديد لعلم الأحياء بشكله الحديث.
• في عام 1871م، دَرسَ تطور الإنسان والانتقاء الجنسي في كتاب (نشأة الإنسان و الإنتخاب الجنسي)، ثم أصدر كتاب آخر هو (التعبير عن العواطف عند الإنسان والحيوان).
• في 19 أبريل 1882م توفي تشارلز داروين عن عمر يبلغ 73 عاماً, في كنت، إنجلترا .. و كُرِّم بجنازة رسمية وتم دفنه في كنيسة وستمنستر (Westminster Abbey) بالقرب من جون هرشل وإسحاق نيوتن وقد وّصف بأنه واحد من أكثر الشخصيات المؤثرة في العالم.

مندل علمنا الوراثة

جريجور مندل

• في 20 يوليو من عام 1822م, ولد غريغور يوهان مندل (Gregor Johann Mendel) أبو علم الوراثة. هو عالم نبات نمساوي أجرى الكثير من التجارب واكتشف القوانين الأساسية للوراثة. أدت تجاربه في تكاثر نبات البازلاء إلى تطور علم الوراثة وكانت تجاربه هي الأساس لعلم الوراثة الذي يشهد تقدماً في عالم اليوم.
• في عام 1860م, نشرت نتائج بحوث مندل وخلاصة تجاربه في علوم الوراثة إلا أن أحداً لم يتنبه اليها بسبب اهتمام العلماء بنظرية دارون في حينها إلى أن عثر علماء على التقرير عام 1900م وهنا عرف فضل أبحاثه على علم الوراثة. فلقد إكتشف مندل القوانين الأساسية للوراثة و كانت تجاربه في تكاثر نبات البازلاء هي أساس هذا العلم. و بعد الانتهاء من تجارب البازلاء تحولت حياته وتجاربه نحو النحل، لتوسيع عمله انتج سلالة هجينة من النحل (مفرغة بحيث يتم تدميرها)، لكنها فشلت بسبب صعوبة تفسير سلوكيات تزاوج النحل.
• في يوم 6 يناير من عام 1884م، توفي مندل عن عمر يناهز 61 عاما، في مدينة برنو، مورافيا، النمسا المجر (الآن جمهورية التشيك)، بعد معاناة من التهاب الكلية المزمن.

كريك و واتسون علمانا الـ دي إن إيه DNA

على اليمين / فرنسيس كريك – على اليسار / جيمس واتسون

• في عام 1869م, استطاع الطبيب السويسري / فريدريك ميسـشر استخلاص مادة مجهرية من القيح واسمها نووين (نيوكلين) بسبب وجودها داخل النواة.
• في عام 1929م, استطاع فيبي ليفني من اكتشاف مكونات الوحدة الأساسية للدنا وهي النوويدات وبين أن الدنا ما هو إلا تكرار لهذه الوحدة.
• في عام 1953م, بالاعتماد على الصور السينية المأخوذة بواسطة روزاليند فرانكلين والمعلومات المتوفرة عن القواعد وطريقة ارتباطها ببعضها، طرح كل من جيمس واتسون James Watson وفرانسيس كريك Francis Crick نموذجهما (اللولبي المزدوج) و نشروا تجاربهم في مجلة الطبيعة.
• في عام 1957م, وضح كريك العقيدة الأساسية لعلم الأحياء الجزيئي ووضح العلاقة ما بين الدنا والرنا(RNA) والبروتينات. وبين كريك لاحقا أن الكودونات تتكون من 3 قواعد مما ساعد علماء آخرين على فك الشيفرة الوراثية وتحديد الكودونات المشفرة للأحماض الأمينية.
• في عام 1958م, أوضح العالمان ميليسون وستال طريقة تناسخ الدنا ووصفاها بالشبه محافظة.
• في عام 1962م, حصل العالمان فرانسيس كريك و جيمس واتسون على جائزة نوبل في الطب لدورهما في اكتشاف بنية المورثات الحمض النووي الريبي (DNA). و قد إعتبر فرانسيس كريك أن نظرية تشارلز داروين للتطور بالانتقاء الطبيعي (1)، وعلم جينات جريجور مندل (2) ومعرفة الأساس الجزيئي لعلم الجينات (3)، حين يُجمعون، فإنهم يكشفون سر الحياة.

 من أشهر الحفريات المكتشفة

على اليسار / البقايا العظمية التي وجدها العلماء للحفرية آردي
- على اليمين / الشكل الذي استخلصوه من البقايا

• في عام 1962م أُكْتُشِفَت أول أحافير الإنسان المنقرض المسمى الإنسان الماهر (هومو هابيلس) في شمال تنزانيا، وهو نوع منقرض عاش في مناطق شرق القارة الإفريقية ما بين (2.5 و 1.6) مليون سنة مضت.
• في عام 1974 في متاهة من الأودية الضيقة في عفار بأثيوبيا, عثر دونالد جونسون وموريس تاييب وتوم جاري على الحفرية لوسي. و لوسي هو الاسم الشائع لمستحاثة هيكل عظمي يحمل الرمز (A.L.288-I)، ويعود لأنثى من نوع أوسترالوبيثيكوس أفارينيسيس (انسان قرد)، عاشت وماتت قبل 3.2 مليون سنة.
• في سنة 2000 اکتشف ممثل وزارة الثقافة والسیاحة الاثیوبیة کتلة من الحجر الرملي وفي داخلها بقایا احفورية. وبعد ذلك بثلاث سنوات قام فریق زیرسناي Zeresnay بفحص دقیق جدا للمکان الذي عثر فیه علی المتحجرة فعثروا علی بقایا اخری للهیکل العظمي. قام الفريق بتحلیل الاجزاء المکتشفة حتی قاموا بالاعلان عنه للصحافة والعالم هذا ما قاله الفریق الباحث وقد تم نشر اکتشافهم في مجلة الطبیعة Nature. إنها الحفرية : سلام Selam و هي بقايا طفلة إنسان قردي سموها المکتشفین بسلام، کانت لها اذرع طویلة مثل القردة وترجع الی 3،3 ملیون سنة.
• في عام 1994م في أثيوبيا, تم العثور على حفرية (انسان قرد) سميت (آردي Ardi) و هي تمثل بقايا هيكل عظمي لأنثى من نوع أرديبيثيكوس راميدوس، قدر العلماء بأنها تعود إلى 4.4 مليون سنة خلت. وهي أنثى بطول 120سم ووزن 50 كجم تقريبًا تنتمي إلى سلالة من القردة العليا. وكانت آردي “تقضي نصف حياتها فوق الأشجار، حيث كانت تقتات، لكن عندما تنزل إلى الأرض فقد كان بإمكانها المشي بطريقة مستقيمة” تشبه مشية الإنسان الحالي. لكن الكشف عن أهميتها تطلب سبعة عشر عامًا على يد فريق من العلماء بقيادة تيم دي وايت، وفي الأول من أكتوبر 2009 نشرت مجلة ساينس مجموعة من 11 مقالاً مفصلة مجموعة من خواص نوع أرديبيثيكوس راميدوس وبقايا الهيكل العظمي المكتشفة.

تطور علم الجينوم

مقطع من جزيئات الدنا على شكل لولبي مزدوج 

• خلال الأعوام 1970 – 1980م, تم فك شفرة تسلسل أول الجينومات و كانت لفيروس وجينوم المايتوكندريا (أجسام الطاقة) وقام بها العالم البريطاني فريد سانجر. وقد طور فريق البحث العلمي التابع لسانجر تقنيات التسلسل، ورسم خرائط الجينوم، وتخزين البيانات، وتحليل المعلوماتية الحيوية.
• في عام 1972م, في جامعة قنت في بلجيكا, كان أول من قام بفك شفرة التسلسل الوراثي لجين هو / والتر فيرز وفريقه العلمي في مختبر الأحياء الجزيئية وكان ذلك للجين المسؤول عن بروتين الغطاء MS2 للعاثية.
• في عام 1976م، قرر نفس الفريق تحديد كامل النوكليوتيدات – تسلسل الحمض النووي الريبي عاثية – ولكن للمرسال رنا في جين MS2.
• في عام 1977م, تم فك شفرة أول جينوم بشكل كامل وكان للعاثية المسماة Φ-X174 وطولها 5,368 نيكلوتيده بواسطة فريدرك سانجر.
• في عام 1988، أنشئت منظمة الجينوم البشري (Human Genome Organization (HUGO في الولايات المتحدة، و كان هدف هذه المنظمة الدولية هو حل شفرة كامل الجينوم البشري.
• في عام 1990م, بدأ العمل رسميا في مشروع الجينوم البشري (HGP) Human Genome Project وقد كان من المخطط له أن يستغرق 15 عاماً لكن التطورات التكنولوجية أدت إلى تسريع العمل به.
• في عام 1995م, تم فك شفرة الجينوم الخاص بكائن حي هو لفيروس المستدمية النزلية وطوله 1,8 مليون نيوكليتده .. ومنذ ذلك الوقت تسارعت وتيرة فك التسلسل الوراثية للعديد من الجنيومات في الكائنات الحية.
• في ديسمبر من عام 1999م, تم فك شفرة أول كروموسوم Chromosome بشري بالكامل و هو الكروموسوم رقم 22، وقد تم ذلك في المملكة المتحدة في مركز (سانجر) بمقاطعة كمبردج.
• في عام 2001م, تم الانتهاء من النسخة الأولية من مشروع الجينوم البشري.
• في عام 2007م تم الإعلان عن انتهاء مشروع الجينوم البشري بواقع خطأ واحد في كل 20 نيكلوتيده في كل الكروموسومات.
• بحلول شهر سبتمبر عام 2007م ،تم التعرف على التسلسل الكامل للجينوم في 1879 فيروس و 577 نوعا من البكتيريا و 23 جينوم من الكائنات حقيقية النواة تقريبا كان نصفها من الفطريات.