الانتواع: بحث كامل ومفصل

الانتواع , Speciation

بحث اليوم مُفصلا عن الانتواع. وبدايةً؛ فإننا نقول أن الإنسان يُصنف من العاقل كنوع من جنس هومو، والإنسان العاقل هو نوع منفصل من الكائنات الحية، وهو يختلف عن باقي الكائنات الأخرى.

ما الذي يُميزنا كجنس بشري

يُصنف الإنسان ضمن رتبة الرئيسيات، وتشمل هذه الرتبة حيوانات أخرى مثل القرود والليموريات والهباريات، ويمتاز الإنسان بأن جسمه غير مغطى بالكثير من الشعر، وبأنه يسير على قدمين، وامتلاكه لدماغٍ كبير الحجم يسمح له بالتواصل عن طريق الكلام وحل المشكلات المعقدة.

والانتماء إلى نوع من الكائنات لا يعني فقط أن هذه الكائنات تتشابه في أمور معينة بل يُشار عادة إلى النوع على أنه مجموعة من الكائنات القادرة على التزاوج فيما بينها والقادرة على إنجاب ذرية تتمتع بالخصوبة.

يبدو الأمر بسيط أليس كذلك؟ يمكن لفردين من نفس النوع الإنجاب، ولكن انتبهوا إلى النقطة الأخيرة، فلابد أن تكون الذرية الناتجة قادرة أيضاً على الإنجاب فلا يكفي أن تكون الكائنات قادرة على إنجاب الأبناء لُتصنف على أنها من نفس النوع.

ولكن يجب كذلك أن يتمكن هؤلاء الأبناء من الإنجاب أيضاً فهناك حالات في الطبيعية يتم فيها تزاوج كائنات من أنواع مختلفة، على سبيل المثال؛ حيوان الليجر أو الأسد الببري.

الأسد الببري

ينتج الأسد الببري عن تزاوج ذكر الأسد مع أنثى النمر، ويكون حجم الأسد البريء أكبر من حجم كلا والديه، ولكنه عقيم.

وهذا المثال يُضح لكم ماذا نعني بالنوع، فالأسود والنمور ينتميان إلى نوعين مختلفين من الكائنات لأنهما لا ينجبان ذرية قادرة على الإنجاب.

الحيوانات الهجينة

تسمى الحيوانات مثل الأسد الببري بالحيوانات الهجينة، وهي الحيوانات الناتجة عن تزاوج نوعان من الكائنات.

يمكن إذاً الاستنتاج؛ أن عملية تهجين نوعين منفصلين من الكائنات الحية لا يؤدي إلى نشوء نوع جديد.

ولكن من المعروف أنه قد نشأ في الماضي أنواع جديدة من الكائنات من من خلال التطور، وتغير السمات الموروثة للنوع الواحد عبر الأجيال، وهذا التطور مستمر طوال الوقت.

الانتواع

هو عملية تطور نوع جديد، وحتى تتم هذه العملية لا بد من توفر شروط معينة لنشوء نوع جديد من نوع آخر موجود، ومن هذه الشروط:

الانعزال التكاثري

ويعني عدم قدرة مجموعتين سكانيتين من نفس النوع على التكاثر بنجاح، وانتبهوا إلى عبارة بنجاح.

أحد الطرق التي يمكن أن تنعزل فيها مجموعة سكانية عن أخرى؛ هي عندما لا تتمتع الذرية الناتجة بالخصوبة والقدرة على البقاء مثل حاله الأسد الببري.

البغل

ينتج عن تزاوج ذكر الحمار مع الفرس، ولكن على خلاف الأسود والنمور فالأحصنة والحمير لا يتشاركون في عدد الكروموسومات.

وبالرغم من أن الحيوانات المنوية للحمار يمكنها تخصيب بويضة الفرس إلا أن البغل لن يمتلك المعلومات الوراثية لتكوين خلايا جنسية خاصة به.

هذا النوع من الإنعزال يعرف بـ؛ “الانعزال ما بعد تكوين الزيجوت” لأن الأبوين يمكنهما تكوين الزيجوت.

ولكن بعد ذلك ستنتهي السلالة عندهما، ومن الحالات الأخرى للانعزال ما بعد تكوين الزيجوت أن تكون نتيجة تزاوج نوعين هي دائماً الإجهاض التلقائي، أو عدم نمو الجنين، أو عندما يكون حجم الجنين كبيراً جداً مما يؤدي إلى موت الأم.

أما النوع الثاني من الانعزال فهو الانعزال ما قبل تكوين الزيجوت، وفي هذا النوع تنعزل مجموعة من نفس النوع قبل تلقيح البويضات من الأساس.

وهذا يشمل التغيرات السلوكية لنفس النوع؛ أي عندما تبدأ طيور من نفس النوع بإصدار نغمتين مختلفتين لجذب الجنس الآخر.

أو عندما تصبح مجموعة من نفس النوع ناشطة ليلاً بدلاً من النهار كما هو معتاد للمجموعة الثانية.

مما يعني أنه لن يتزامن نشاط المجموعتان معاً، ويمكن كذلك أن يكون الانعزال ما قبل تكوين الزيجوت جغرافياً. وما نقصده بذلك أن يفصل بين المجموعات السكانية مسافات كبيرة، أو عوائق مادية مما يمنعها من التزاوج.

الانتواع متباين الموطن

عندما ينشأ نوعان جديدان عن تباعد وانعزال أفراد النوع الواحد جغرافياً يطلق على ذلك الانتواع بتباين الموطن.

وبالتالي؛ تتطور المجموعتان السكانيتان بطرق مختلفة نتيجة للظروف المختلفة على ضفة نهر مثلاً، فقد يكون الجو أبرد عند ضفة واحدة من النهر مما يجعل فرو الحيوانات التي تعيش هنا اسمك للحفاظ على حرارة جسمهما.

وقد تزداد كذلك سماكة الطبقات الدهنية في أجسام هذه الحيوانات، وقد يتغير سلوكها، وقد يطرأ عليها مجموعة من التغيرات العشوائية في حين يطرأ كذلك بعض التغيرت على الحيوانات التي تعيش عند الجهة الدافئة من النهر فتقل سماكة الفرو لديهم ويزداد عدد الغدد العرقية.

ومع مرور الوقت ومع انعدام انسياب الجينات بين المجموعتين السكانيتين لن تتزاوج الحيوانات ذات الفرو الكثيف إلا مع حيوانات تحمل نفس السمة. وينطبق ذلك على الحيوانات ذات الغدد العرقية الكثيرة.

الانتخاب الطبيعي

يُطلق على انتشار السمة المفيدة للكائنات الحية بهذه الطريقة بـ الانتخاب الطبيعي، وهي نظرية توصل إليها العالم تشارلز داروين، حيث فسر داروين عملية الانتخاب الطبيعي، وكيف يمكن أن تؤدي إلى الانتواع بتباين الموطن.

وقد ذكرنا سابقاً؛ أن داروين زار أرخبيل غالاباغوس في عام 1830 ومع أنه كان مهتم بدراسة حيوان البرنقيل، إلا أنه لاحظ نوع من الطيور يُعرف بـ؛ “الشرشوريات” ولكنه حينها أخطأ في تحديد نوعها وظن أنها طيور المنقار الغليظ، وكانت هذه الطيور مشابهة للشرشوريات الموجودة على البر الرئيسي لأمريكا الجنوبية. ولكن من الواضح أنها كانت من نوع مختلف.

أعتقد داروين أن العملية التي أدت إلى تكوين نوع جديد من هذه الطيور هي في الواقع عملية بطيئة جداً لدرجة أنه لا يمكن مراقبتها، ولهذا يجب أن نثق بكلامه.

ولفترة طويلة بعدما توصل داروين لهذه الملاحظات كان الانتواع بتباين الموطن هو التفسير الوحيد لتطور أنواع جديدة من الكائنات.

واقرأ هنا عن الجزيئات الحيوية: بحث شامل وتفصيلي

الانتواع التماثلي

الآن نعرف أن هناك أسباب أخرى؛ حيث توصل العلماء من خلال فحص الحمض النووي بطرق حديثة وبمعدات خاصة أنه يمكن نشوء نوع جديد من الكائنات دون شرط الانعزال الجغرافي لأفراد النوع الأصلي.

بل يكفي انعزالها تكاثرياً بطريقة معينة، وهذا ما يسمى بـ “الانتواع التماثلي” الذي يحدث في نفس المنطقة الجغرافية.

بيتر وروزماري غرانت

بيتر وروزماري غرانت عالمان من علماء الأحياء التطورية، وهما بريطانيان متزوجان.

حرص الزوجان منذ بداية السبعينيات على قضاء ستة أشهر من كل سنة على جزيرة معزولة في أرخبيل غالاباغوس للدراسة طيور الشرشوريات التي درسها داروين لرصد اللحظة التي تتطور فيها؛ حيث قال داروين أن عملية تطور هذه الطيور بطيئة جداً، ولا يمكن رصدها، وتسمى الجزيرة التي مكث فيها العالمان غرانت في أرخبيل غالاباغوس بجزيرة دافني ميجور.

وعندما بدأ العالمان في بحثهم في عام 1973 كان يعيشان على هذه الجزيرة نوعان مختلفان من طيور الشرشوريات:

  • الأول هو عصفور الفينش المتوسط.
  • الثاني هو عصفور الصبار.

ولكن في عام 1981 وصل نوع ثالث من الطيور إلى جزيرة دافني ميجور من جزيرة مجاورة، وهو كان هجين من هذين النوعين، وكان حجمه أكبر من كليهما أيضاً.

كما كان منقاره أعرض والأنغام التي كان يصدرها كانت مزيجاً من الأنغام التي كان يصدرها الطيور على الجزيرة الرئيسية وعلى جزيرة دافني ميجور.

نجح هذا الطير الهجين في التزاوج مع طيور الفينش المتوسطة، وراقب العالمان غرانت سلالات هذين الطائرين على مدى ثمانية وعشرين عاماً.

ولكن بعد أربع أجيال تعرضت جزيرة دافني ميجور إلى جفافٍ شديدٍ مما أدى إلى موت العدد من هذه الطيور، ولم ينجو سوى سلالتان من ذلك الطائر الذي هاجر من جزيرة مجاورة.

وكانت الصلة بين هاتين السلالتين بمثابة الصلة بين أولاد العم، ونجحوا في التزاوج ومهدت كل هذه الظروف إلى نجاح عملية الانتواع.

وكانت الأنغام التي تصدرها سلالة ناتجة عن السلالتين الناجيتين من الجفاف مميزة، ولكنها كانت تختلف عن الأنغام التي تصدرها طيور الفينش المتوسطة في جزيرة دافني ميجور.

وبالتدريج ومع ازدياد عدد الطيور على الجزيرة بدأت سلالات ذلك الطائر الهجين بالتزاوج فقط مع طيور هجينة أخرى من هذه السلالة نفسها.

وفي ديسمبر 2009 أعلن العالمان غرانت أن السلالات التي انحدرت من الطائر المهاجر قد انعزلت جينياً منذ الجفاف عن الطيور الأخرى على الجزيرة، وكان هذا مثالاً جيداً على الانتواع التماثلي السريع.

الكلاب

يختلف شكل كلاب الكورجي عن شكل الكلاب السلوقية فتم تربيتهم ليكونوا مختلفين.

تم تربية الكلاب الكورجي لترعى الحيوانات وتحرص البيوت في المزارع في حين تم تربية الكلاب السلوقية بشكل رئيسي من أجل الركض والسباق.

نتجت هذه الكلاب عن الانتخاب الاصطناعي وليس الانتخاب الطبيعي؛ وهو نوع من الانتخاب يتدخل به الإنسان.

قد تتساءلون عن شكل الجراء الناتجة عن تزاوج هذين الكلبين لما أنهما قادران على التزاوج والإنجاب لأنهما من نفس النوع ولكن قد يكون شكل الجرو الناتج غريباً بعض الشيء أليس كذلك.

ما نُعني قوله هو أنه يمكن تزاوج سلالات مختلفة من الكلاب لأنها تنتمي إلى نفس النوع.

فيُمكن للكلب الذئبي الايرلندي الضخم التزاوج مع كلب الشيواوا وانجاب جرو يتمتع بالخصوبة.

تتشابه العديد من سلالات الكلاب؛ مما يعني أن الانعزال ما بعد تكوين الزيجوت لن يشكل مشكلة بالنسبة لها، ولكن في البيئة الطبيعية من النادر تزاوج كلب الشيواوا مع الكلب الذئبي الأيرلندي بسبب الصعوبات الجسدية.

فهناك عوائق تحول دون تزاوج هذين السلالتين.

على سبيل المثال؛ إذا تم فصل مجموعة من كلاب الشيواوا مع كلاب ذئبية على جزيرة ما، فلن تتم عملية التزاوج فيما بينهما وحتى لو نجح بعضهم بالتزاوج فستكون عملية الولادة بالنسبة لأمهات كلاب الشيواوا صعبة ومؤلمة جداً.

مما يعني أنه سيتوقف تدفق الجينات بين هاتين السلالتين، وستُصبح منعزلة تكاثرياً، ومع الوقت ستُصبح التغيرت فيما بينهم كثيرة، ولن يتمكنوا من التزاوج إطلاقاً، وبالتالي؛ سيصبح كل منهما نوعاً منفصلاً.

اترك تعليقًا

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

error: