مادة الاحياء

الساعة تدق: هل يمكن للأنواع البشرية التغلب على الصعاب؟

الساعة تدق: هل يمكن للأنواع البشرية التغلب على الصعاب؟

هل تساءلت يومًا إلى متى تستمر الأنواع النموذجية؟ بعد كل شيء ، مصير كل الأنواع أن تنقرض يومًا ما.

لكن هل يمكن للتكنولوجيا أن تنقذ البشر من هذا المصير؟ أم أننا مقبوض عليهم لنختفي ذات يوم؟

لنأخذ رجل.

ذات صلة: نافورة جديدة من الكوكتيل الشباب تنتج أكبر عمر يزيد على الإطلاق

قبل أن نبدأ ، يرجى ملاحظة أن علم الأحياء التطوري وعلم الأحياء القديمة مجالان كبيران ومعقدان وأن نظريات الانقراض تتطور باستمرار (معذرة التورية). المقالة التالية مخصصة فقط لتكون نظرة عامة أولية وجاهزة ، وليست أطروحة علمية.

ما الذي يجعل الأنواع نوعا وكيف تنشأ أنواع جديدة؟

لنبدأ بتعريف.

وفقًا لقاموس Merriam-Webster ، يتم تعريف الأنواع على أنها: -

"فئة تصنيف بيولوجي أدنى مباشرة من الجنس أو النوع الفرعي ، وتشمل الكائنات الحية أو المجموعات ذات الصلة التي يُحتمل أن تكون قادرة على التزاوج ، ويتم تحديدها من قبل ذات الحدين الذي يتكون من اسم جنس متبوعًا باسم لاتيني أو لاتيني غير كبير أو صفة توافق نحويًا باسم الجنس ".

بسيط بما فيه الكفاية ، ولكن في مرحلة ما ، هل يمكننا القول أن نوعًا جديدًا قد ظهر؟ في أي مرحلة يمكننا أن نقول بشكل قاطع ، "نعم ، لدينا الآن نوع جديد"؟

تنشأ الأنواع الجديدة من خلال عملية تسمى الانتواع.

يتم تعريف هذا تقليديًا على أنه:

"الانتواع هو كيفية إنشاء نوع جديد من الأنواع النباتية أو الحيوانية. يحدث الانتواع عندما تنفصل مجموعة داخل نوع ما عن الأعضاء الآخرين في نوعها وتطور خصائصها الفريدة." - ناشيونال جيوغرافيك.

يؤدي الانتواع إلى العزلة الإنجابية عن مجموعة "الأنواع الأم" الأصلية بسبب تراكم الاختلافات الجينية بين المجموعتين أو أكثر.

يمكن أن يحدث الانتواع بعدة طرق. ربما يكون الانفصال هو الأكثر شيوعًا. قد يحدث هذا عندما ينفصل جزء من السكان عن بقية الأنواع ، على سبيل المثال ، من خلال التغيرات الجيولوجية. يمكن أن يحدث الانتواع أيضًا بدون تأثيرات جيولوجية. في الانتواع المتعاطف ، ينشأ نوعان سليلان أو أكثر من نوع سلف واحد. قد يحدث هذا عندما تبدأ مجموعات مختلفة من الأنواع في احتلال منافذ مختلفة في نفس الموقع الجغرافي.

قد يحدث الانتواع أيضًا بشكل مصطنع ، من خلال تربية الحيوانات أو الزراعة أو التجارب المعملية. الانجراف الجيني هو آلية أخرى ممكنة ، ومثيرة للجدل للانتواع. يحدث هذا عندما تُدخل الطفرات الجينية تغييرات على الأنواع بمرور الوقت.

تذكر أن مجموعة الكائنات الحية لا تعتبر أبدًا نوعًا إلا إذا كانت قادرة على التكاثر وإنتاج ذرية خصبة قابلة للحياة.

بالطبع ، لا يحدث الانتواع بين عشية وضحاها. وبغض النظر عن الفعل البشري ، قد يستغرق الأمر وقتًا طويلاً لتراكم الاختلافات الجينية الكافية لظهور نوع جديد. في الواقع ، قد يكون من الأنسب التفكير في الانتواع على أنه سلسلة متصلة ، وليس حدثًا واضحًا ومتميزًا.

يمكن أن يكون سجل الحفريات أيضًا خادعًا للغاية عندما يتعلق الأمر بإعطائنا نظرة ثاقبة على الانتواع.

نظرًا لأن السجل الأحفوري غير مكتمل ، يمكن أن يبدو أن كل نوع جديد يأتي من العدم. قد يكون هذا محبطًا لعلماء الحفريات.

هناك أيضًا نظرية أخرى تسمى "التوازن المتقطع". هذه النظرية التي ابتكرها الراحل ستيفن جاي جولد وزميله نيلز إلدردج ، تقترح أن تطور الأنواع الجديدة يمكن أن يحدث أيضًا في قفزات سريعة نسبيًا - غالبًا استجابة لأحداث كارثية كبرى.

هذه النظرية غير مقبولة على نطاق واسع ، مع شخصيات بارزة مثل ريتشارد دوكينز ، وهو ناقد بارز ، لكنها قد تحدث في بعض الحالات.

الآن ، دعنا نوجه انتباهنا إلى العالم الحديث.

بالنظر إلى معدل التغيير البطيء اللازم لحدوث الانتواع (باستثناء الأنواع الاصطناعية ، كما هو الحال عندما يتعمد البشر تربية أنواع جديدة) ، فمن الصعب "رؤيتها أثناء العمل" اليوم.

قد يكون أحد الأمثلة هو ذبابة الزعرور ، والتي يعتقد بعض الباحثين أنها قد تخضع للتنوع. يبدو أن مجموعة مميزة ظهرت في أمريكا الشمالية بعد إدخال التفاح في القرن التاسع عشر. هذه المجموعة الجديدة تتغذى فقط على التفاح ، وليس على ثمار الزعرور. وجد الباحثون بعض الأدلة على أن الذباب الذي يأكل التفاح وأكل الزعرور لديهم الآن اختلافات جينية كبيرة ولم يعدوا يتكاثرون.

دراسة الكائنات الحية ذات الأعمار القصيرة جدًا ، مثل البكتيريا والفيروسات ، يمكن أيضًا أن توضح أحيانًا الانتواع أثناء العمل.

على مدى فترة طويلة بما فيه الكفاية ، يمكن أن تصبح بعض البكتيريا المقاومة للمضادات الحيوية نوعًا منفصلاً بشكل واضح. ومن الأمثلة الشهيرة الأخرى العثة المرقطة.

وهذا يقودنا إلى مقطع لطيف ، وهو ما هو العمر الطبيعي للأنواع؟

ما هو أقدم الأنواع المعروفة وما هو الحيوان الأطول عمرا؟

دعنا نتناول السؤال الأول ، حسنًا ، أولاً.

قد تميل إلى التفكير في أي عدد مما يسمى "الحفريات الحية" عند معالجة هذا السؤال. ولكن من المهم أن تضع في اعتبارك أن مصطلح "الأحفورة الحية" مضلل إلى حد ما ، ويمكن اعتباره تسمية خاطئة.

على سبيل المثال ، لنأخذ واحدة من أشهر "الأحافير الحية" ، وهي كولاكانث. تشمل الأمثلة الحيةلاتيميريا تشالومني و Latimeria menadoensis ،التي يعتقد أنها آخر الأنواع الباقية من الفرع القديمSarcopterygii (الأسماك ذات الزعانف ورباعي الأرجل).

هنا ، يتم استخدام مصطلح "الأحفورة الحية" كاختصار لوصف الأنواع المتبقية المتبقية التي تنتمي إلى سلالة أسلاف بعيدة. إذا أردنا تحليل جينوم الكولاكانث الحديث ومقارنته بجين أسلافه ، فستظهر اختلافات صارخة.

في الواقع ، مصطلح "الأحفورة الحية" هو مصطلح ملائم أكثر من كونه دقة ، وفي كثير من الحالات ، يكون مصطنعًا للتصنيفات التصنيفية العشوائية السابقة ، وتاريخ الاكتشاف ، أكثر من كونه مفهومًا مفيدًا.

لكننا نستطرد.

تشمل بعض أقدم الأنواع الحية أنواعًا من سرطان حدوة الحصان ، والتي كانت موجودة منذ حوالي 150 مليون سنة. أنواع نباتات ذيل الحصان ، والتي ربما تكون قد تطورت منذ حوالي 360 مليون سنة ؛ وأسماك القرش التي ظهرت منذ حوالي 175 مليون سنة.

ولكن ماذا عن الحيوانات الفردية الأطول عمراً داخل النوع. فيما يلي بعض الأمثلة الشائعة: -

  • متوسط ​​عمر القط ما بين 10 و 20 سنة.
  • متوسط ​​عمر الإنسان تقريبًا 80 سنة، ولكن هذا يمكن أن يختلف بشكل كبير ، حسب الظروف.
  • متوسط ​​عمر الحصان في أي مكان 25 و 30 سنة.
  • متوسط ​​عمر الفيل مشابه تقريبًا للبشر.
  • يميل عمر الأسد إلى أن يكون بين 10 و 15 سنة (في البرية).
  • يعتمد متوسط ​​عمر الكلب على الحجم والسلالة ، لكن الكلاب الأصغر تميل إلى العيش لفترة أطول تقريبًا 15-16 سنة.
  • متوسط ​​عمر البقرة حوالي 20 سنه. لكن هذا يعتمد على السلالة والعلاج في الأسر.

كل شيء جيد وجيد. ولكن ما هو أطول حيوان معروف اليوم؟ نوقشت الإجابة بشدة ، لكن القليل من المرشحين هم:

  1. المحيط كواهوج البطلينوس. كانت أقدم عينة مسجلة حوالي 500 سنة.
  2. قرش جرينلاند. تم تقدير أقدم عينة مسجلة بحوالي 390 سنة.
  3. الحوت القطبي. كانت أقدم عينة مسجلة حوالي 211 سنة.
  4. الروغي الصخري. كانت أقدم عينة مسجلة حوالي 205 سنة.
  5. قنفذ البحر الأحمر. كانت أقدم عينة مسجلة حوالي 200 عام.
  6. سلحفاة غالاباغوس. كانت أقدم عينة مسجلة حوالي 177 سنة.

بالطبع ، بعض الأشجار وأنواع النباتات الأخرى أقدم بكثير.

ما هي مدة بقاء الأنواع في المتوسط؟

بينما يشير الكثير من الناس إلى كوكبنا على أنه "أمنا الأرض" أو "الكوكب الأخضر" أو أي لقب آخر يستحضر الخصوبة والقداسة والحيوية ؛ إن تاريخ الحياة على هذا الكوكب هو في الواقع تاريخ معاناة وانقراض.

من أحداث الانقراض الحيوي الجماعي إلى الخسارة اليومية للكائنات الفردية داخل السكان ، يعلق الموت فوقنا جميعًا.

ولكن ، ما هي "الأدوار" النموذجية لأي نوع معين هنا على كوكبنا؟

وبغض النظر عن الأحداث الكارثية ، مثل تأثيرات الكويكبات ، والعصور الجليدية ، وثوران البراكين العملاقة ، وما إلى ذلك ، والتأثير البشري ، يبدو أن هناك متوسط ​​عمر الأنواع على مدار الوقت الجيولوجي. ويشار إلى هذا باسم "معدل الانقراض في الخلفية" أو "معدل الانقراض الطبيعي".

يشير إلى عدد الأنواع التي من المتوقع أن تنقرض خلال فترة زمنية معينة ، دون مراعاة التأثير البشري. يُقاس معدل الانقراض في الخلفية عمومًا خلال فترة زمنية معينة. يتم إعطاؤه أحيانًا باستخدام وحدة "ملايين سنوات الأنواع (MSY)" التي تشير إلى عدد حالات الانقراض المتوقعة لكل 10000 نوع لكل 100 عام.

يختلف معدل الانقراض في الخلفية باختلاف أنواع الكائنات الحية. على سبيل المثال ، يبلغ متوسط ​​عمر الأنواع للثدييات مليون سنة (على الرغم من أن بعض أنواع الثدييات كانت موجودة منذ أكثر من 10 ملايين). يوجد حاليًا حوالي 5000 نوع من الثدييات. هذا يعني أنه يمكننا توقع انقراض نوع واحد من الثدييات ، في المتوسط ​​، كل 200 عام أو نحو ذلك.

تستند معظم هذه الحسابات إلى سجل الحفريات ، الذي رأيناه بالفعل غير مكتمل. في الواقع ، من المعروف أن بقايا الكائنات الأرضية أقل احتمالية للبقاء على قيد الحياة بسبب قسوة الزمن بسبب النبش والعوامل الجوية والعوامل البيئية الأخرى.

لهذا السبب ، فإن المعدل هو أكثر من مجرد رقم الملعب.

كم مرة تنقرض الأنواع بشكل طبيعي؟

كما رأينا بالفعل ، يصعب حساب معدلات الانقراض الطبيعي.

تميل الثدييات ، التي نحن أعضاء فيها ، إلى متوسط ​​عمر الأنواع في الطرف الأدنى من المقياس. ومع ذلك ، يبدو أن بعض أنواع الكائنات الحية أكثر قوة بكثير. على سبيل المثال ، يُعتقد أن اللافقاريات البحرية لديها خلفية من الانقراض من 5 إلى 10 ملايين سنة ،بينما قد يكون لسوط الدينوفلاجيل مستوى خلفية من الانقراض من حوله 13 مليون سنة.

ومع ذلك ، يجب أن تؤخذ هذه القيم مع قليل من الملح. لا ينبغي النظر إليها على أنها تقديرات ملموسة ، وقد يختلف عدد الأميال المقطوعة لبعض الأنواع ضمن المجموعات (مثل الثدييات) على نطاق واسع.

من المهم أيضًا أن نتذكر أن الانقراض جزء طبيعي من الحياة على الأرض.

بعد كل شيء ، إذا لم يتم إسقاط الديناصورات من قاعدتها ، فلن يتم منح أسلافنا الثدييات الأوائل فرصة للازدهار والتطور إلى جنسنا البشري.

قد تكون هذه التقديرات التاريخية خارج نطاق واسع ، حيث يصعب تحديد العديد من الكائنات الحية الرخوة ، وخاصة الكائنات المجهرية ، وتتبعها عبر التاريخ الجيولوجي.

يتعلق الأمر أيضًا بكيفية / كانت الأنواع المتخصصة ، ومدى قابلية الأنواع للتكيف / كانت ، والموائل التي عاشت فيها (الأرض أو البحر ، على سبيل المثال) ، على سبيل المثال لا الحصر. مع كل المشاكل المرتبطة بتحليل علم النقر (عملية التحجر) ، هل هناك أي تقديرات تستند إلى الأنواع الحية اليوم؟

الإجابة هي، بالطبع نعم. ولكن ، ستجد أيضًا تقديرات مختلفة على نطاق واسع لمعدلات الانقراض هنا أيضًا.

إنها تتراوح من شيء مثل 8700 نوعًا سنويًا (24 في اليوم) من خلال تقييم النظام البيئي Mıllenıum إلى مكان ما في منطقة 150 في اليوم من قبل اتفاقية الأمم المتحدة للتنوع البيولوجي.

هذه التقديرات أعلى بكثير من المعدلات التاريخية لأنه يبدو أن معدل الانقراض يتزايد بسرعة بسبب التأثير البشري على البيئة. تذكر أن العلماء يقدرون معدلات الانقراض بغض النظر عن العوامل البشرية. هذا لأن معظم الناس يعتقدون أن البشر كان لهم تأثير كبير على عدد الأنواع التي انقرضت.

للمقارنة ، نحن فقط نعرف "حقًا" تقريبًا 800 انقراض التي حدثت خلال الماضي 400 سنة.منها حوالي 89 كانت من الثدييات.

لوضع ذلك في المنظور ، هذا أقل من 1 عُشر بالمائة من التقديرات الإجمالية لعدد الأنواع العالمية 1.9 مليون. لكن ، مرة أخرى ، هذه كلها تخمينات.

ومع ذلك ، لدينا سلاح آخر في ترسانتنا يمكن أن يساعدنا هنا لتقدير معدلات الانقراض ... علم الوراثة!

كم من الوقت يمكن أن يتوقع البشر البقاء على قيد الحياة كنوع؟

هناك طريقة ثالثة يمكن للعلماء من خلالها تقدير عمر أحد الأنواع. من خلال مقارنة جينوم الأنواع المتميزة ، ولكن المرتبطة ارتباطًا وثيقًا ، من الممكن تقدير ، تقريبًا ، عندما انفصلوا عن سلف مشترك.

تسمى أحيانًا الأصناف الشقيقة ، كلما زاد الاختلاف الجيني بينهما ، كلما مضى على الانقسام. سميت هذه الطريقة بالساعة الجزيئية ، وقد أثبتت أنها أداة مفيدة للغاية.

في الواقع ، ساعدت هذه المنهجية في إعادة كتابة بعض المعتقدات القديمة حول تطور العديد من الأنواع.

باستخدام هذه التقنية ، تم افتراض أن البشر (على وجه التحديد وطي جنس) من السطر الذي يحتوي على قرود البونوبو والشمبانزي بينهماقبل ستة وثمانية ملايين سنة. ومن المثير للاهتمام أن قرود البونوبو والشمبانزي انفصلوا عن بعضهم البعض قبل مليون سنة.

ما يعنيه هذا هو أن النوعين "الأم" لكليهما ربما يكون قد انقرض في ذلك الوقت تقريبًا ، وهو ما يتناسب مع التقديرات الأقل للثدييات من السجل الأحفوري.

جنسنا ، هومو سابينس وشقيقتنا الأصناف المنقرضة الآن إنسان نياندرتالينسيس، انقسم حولها قبل 800000 سنة، على الرغم من أن الأدلة الجديدة تشير إلى أن الإنسان العاقل وإنسان نياندرتال ربما تزاوج بالفعل ، وبالتالي ربما لم يكن نوعًا منفصلاً ، ولكن نوعًا فرعيًا. لم نعثر على أي بقايا من سلفنا المشترك ، على الرغم من أن الكثيرين يعتقدون أنها ربما تكون كذلكHomo heidelbergensis.

لكن ، قد تكون دراسة حديثة تقترب من اكتشاف ذلك.

هناك بعض الأدلة التي تشير إلى أن نسبة المواد الجينية الموروثة من إنسان نياندرتال تتراوح من 1.5 إلى 2.1٪ في السكان غير الأفارقة ، على الرغم من أن بعض الدراسات تشير إلى أنها قد تكون بنفس القدر. 20%.

لكن هذه الفرضية بعيدة كل البعد عن قبول المجتمع العلمي على نطاق واسع.

إذا كان أي من التقديرات المذكورة أعلاه يحتوي على أي ماء ، فهذا يعني أن لدينا في مكان ما في المنطقة على الأقل200000 سنة من عمر الأنواع الطبيعية المتبقية. لكن هذا ، بالطبع ، يتجاهل تمامًا قدرتنا على التكيف واستخدام تقنيتنا لتمديد وقتنا على هذا الكوكب (أو خارجه).

هومو سابينس أثبتت ، حتى الآن ، أنها من الأنواع القابلة للتكيف بدرجة كبيرة. وفقًا للعديد من العلماء ، مثل عالم الأحياء القديمة ديفيد جابلونسكي ، من المرجح أن تكون الأنواع البشرية موجودة لفترة أطول بكثير مما كان متوقعًا ، حتى لو كان هناك حدث انقراض جماعي آخر.

في الواقع ، لقد كنا هناك من قبل. هناك دليل على ذلكهومو سابينستم القضاء عليها تقريبًا منذ 70000 سنة. الجاني؟ ثوران بركان توبا في سومطرة بإندونيسيا.

يُعتقد أن هذا الحدث قد غير المناخ إلى درجة أن إجمالي عدد السكان قد انخفض إلى ما بينهما 5000 و 10000 الأفراد. يقدر آخرون أنه كان من الممكن أن يكون منخفضًا مثل 40 زوجا تربية (لكن هذا محل نزاع شديد).

لكن هذا ، حرفيا ، تاريخ قديم.

كيف يمكن للبشر إنقاذ أنفسنا من الانقراض المحتمل في المستقبل؟

لدرء الانقراض المحتمل ، مثل الانفجارات البركانية الهائلة ، يعتقد البعض أننا سنحتاج على الأرجح إلى مغادرة الكوكب.

"مستقبل البشرية سيتشعب بشكل أساسي في اتجاه واحد من اتجاهين: إما أن نصبح نوعًا متعدد الكواكب وحضارة ترتاد الفضاء ، أو سنبقى عالقين على كوكب واحد حتى حدوث انقراض في نهاية المطاف ،" إيلون ماسك خلال MARS على قناة National Geographic ، وهي سلسلة أحداث عالمية يتم عرضها لأول مرة في جميع أنحاء العالم في 14 نوفمبر 2016.

"بالنسبة لي لكي أكون متحمسًا ومستوحى من المستقبل ، يجب أن يكون الخيار الأول. يجب أن يكون: سنكون حضارة ترتاد الفضاء ".

إذا تمكنا من إيجاد طريقة للخروج من هذا العالم وتعبئة الكون ، فقد تكون هذه طريقة لإطالة عمر جنسنا البشري إلى أجل غير مسمى. من خلال عمل شركات مثل SpaceX أو Blue Origin أو أي من شركات الفضاء الخاصة الأخرى العاملة حاليًا ، قد يحدث هذا في وقت أقرب مما نعتقد.

ولكن حتى هذا قد لا "ينقذ" جنسنا البشري. كما رأينا مع الأنواع الأخرى على هذا الكوكب ، قد تكون الحالة أن المستعمرات البشرية سوف تتطور على مسارها الخاص وتصبح بسرعة أنواعًا جديدة في حد ذاتها. لكن من المحتمل أن يستغرق ذلك بضع مئات الآلاف من السنين أو نحو ذلك.

فكرة رائعة.

ما لم نتمكن بالطبع من القضاء على أنفسنا في عاصفة خيالية من حريق نووي أو تدمير المحيط الحيوي للأرض مسبقًا. أو ، في الواقع ، تحل إبداعاتنا محلنا ، مثل الحياة الاصطناعية.

فقط الوقت كفيل بإثبات.


شاهد الفيديو: متي يصبح الطموح..لعنة علي صاحبه (يونيو 2021).