نشأة الحياة وتطورها على الأرض

 - الجزء الثاني - 

نشأة الحياة وتطورها على الأرض تصميم الصورة : ندى الحمصي

استكمالاً لما تكلمنا عنه في مقال سابق عن نشأة الحياة وتطورها على الأرض

ما هي الأدلة على نظرية نشأة الحياة وتطورها؟  

1)  التشابه الكبير بين مكونات جميع| الخلايا الحيوانية| و النباتية تثبت أنها من منشأ واحد.

2)  جميع الإكتشافات الأحفورية تثبت صحة نظرية نشأة الحياة وتطورها.

3)  استطاع العالم |ستانلي ميلر| عام 1950 أن يقوم بتجربة تحاكي الظروف والمكونات الأساسية التي توافرت على| الأرض |قبيل نشوء الحياة فاستطاع تكوين المركبات العضوية الأساسية التي نشأت منها| الحياة|.

ما هي النظرية الخلوية؟

تقول هذه النظرية بأن جميع |الكائنات الحية| تتألف من|خلية واحدة |أو أكثر وبأن الخلايا الجديدة لا يمكن أن تتشكل إلا من| خلايا| كانت موجودة بالفعل.

وبناءً عليه فإن الكائنات المتطورة تتكون من أجهزة عضوية بحيث يقوم كل جهاز بوظيفة أو أكثر( جهاز التنفس مثلاً )، 

وكل جهاز يتكون من مجموعة أعضاء ( أنف، رغامى، رئتين، ..) وكذلك فإن كل عضو يتكون من |أنسجة| تتكون بدورها من خلايا.

ما هي مكونات الخلية الحية؟

يمكن تشبيه كل |خلية حية| بأنها| مصنع كيميائي| في غاية الدقة والتعقيد،

 ولم يكن ممكناً فهم ودراسة الخلية ومكوناتها قبل اكتشاف| المجهر الإلكتروني| الذي مكننا من رصد تفاصيل دقيقة داخل الخلية الحية.

يمكن تمييز الخلية الحيوانية عن| الخلية النباتية| من شكلها ومكوناتها فرغم أنهما تتشاركان بالكثير من المكونات فهناك بعض المكونات التي تنفرد بها كل خلية عن الأخرى.

ما الفرق بين النباتات والحيوانات؟

تعتبر| النباتات| كائنات ذاتية التغذية لأنها قادرة على تصنيع الغذاء بعملية |التركيب الضوئي|،

 أما| الحيوانات |فهي تتتغذى على غيرها من الكائنات الحية. 

ويجب الإنتباه إلى أن هناك كائنات حية لا تعتبر نباتات ولا حيوانات بل هي مختلفة عن كليهما، 

وبناءً على ذلك تم تصنيف الكائنات الحية في خمسة ممالك.

نشأة الحياة وتطورها على الأرض تصميم الصورة : ندى الحمصي

ممالك الكائنات الحية:

بناءً على التشابه و الاختلاف و|نمط الحياة |والتكاثر بين مختلف الكائنات الحية أمكن تصنيفها في خمسة ممالك هي:

1) مملكة البدائيات:

 وهي |كائنات وحيدة الخلية |لا تحوي على |نواة |بل مجرد |مادة وراثية| لا يحيط بها |غشاء نووي| بل هي موجودة ضمن مادة هيولية تسمى| سيتوبلاسما |محاطة بغشاء سيتوبلاسمي وجدار خلوي وجسيمات بسيطة ضمن السيتوبلاسما،

 ومن الأمثلة عليها بعض أنواع |الجراثيم|.

2)  مملكة الطلائعيات: 

وهي كائنات وحيدة الخلية أيضاً ولكنها تحتوي على نواة وجسيمات خلوية أكثر تعقيداً ومن أمثلتها| الطحالب| وحيدة الخلية.

3) مملكة الفطريات: 

وهي كائنات كثيرة الخلايا وهي ليست نباتات لأنها غير قادرة على صنع الغذاء كما أنها ليست حيوانات لأن خلاياها أشبه بالخلايا الحيوانية.

4) مملكة النباتات.

5) مملكة الحيوانات.

إقرأ المزيد ...

🔭بقلمي سليمان أبو طافش 

نشأة الحياة وتطورها على الأرض

 - الجزء الثالث -

نشأة الحياة وتطورها على الأرض تصميم الصورة :ندى الحمصي

استكمالاً لما تكلمنا عنه في مقال سابق عن نشأة الحياة وتطورها على الأرض

 كيف تنقسم ممالك الكائنات الحية؟

يمكن تصنيف كل مملكة من الممالك السابقة إلى تصنيفات أصغر

 بحيث يزيد مستوى الصفات المشتركة كلما تعمقنا أكثر في| التصنيف|

 وعملياً تنقسم المملكة إلى مستويات هي:

1.  الشعبة
2.  الصف
3.  الرتبة
4.  الفصيلة
5.  الجنس
6.   النوع.

 فمثلاً:

|الدب الرمادي| هو أحد أنواع الدببة مع |الدب الأشهب |و |الدب القطبي| وغيرها من الدببة التي تنحدر كلها من جنس الدب 

وهذا الدب يشترك مع |الباندا| و|الكوالا |لكونهما ينحدران من فصيلةٍ واحدة هي فصيلة الدببة

 ويمكن جمع| الدببة |و|الكلاب |و|القطط |وغيرها الكثير من الحيوانات في رتبة| آكلات اللحوم |

وهي بدورها تشترك مع الكثير من الحيوانات الأخرى في كونها ترضع صغارها فهي تنتمي إلى صف |الثدييات|،

 أما الثدييات وبعض| الأسماك| و |الزواحف| و|البرمائيات |فتشترك كلها بوجود |هيكل عظمي| ما جعلها تتجمع ضمن شعبة |الفقاريات| التي تكون إحدى شعب الحيوانات.

عملياً تصنف مملكة الحيوان إلى شعبتين هما :

 الفقاريات و اللافقاريات.

وكل شعبة تنقسم إلى صفوف

 فنجد مثلاً أن |اللافقاريات| تنقسم إلى عدة صفوف منها:

•  معائيات الجوف
•  الديدان
•  الاسفنجيات
•  مفصليات الأرجل
•  الرخويات
•  وشوكيات الجلد.

وكل صف ينقسم إلى رتب فمفصليات الأرجل مثلاً تنقسم إلى عدة رتب هي |الحشرات |و| القشريات |و|العنكبوتيات| و|كثيرات الأرجل|.

وهكذا فإن رتبة الحشرات تضم عدداً كبيراً جداً من الفصائل  وكل فصيلة تتكون من عدد هائل من الأجناس (مثل النمل) التي تضم بدورها عدداً كبيراً من الأنواع (النمل الأحمر مثلاً ).

وتجدر بنا الإشارة إلى أن هذه التصنيفات قد تختلف بحسب المرجع فهي ليست محل اتفاق بين جميع علماء الأحياء.

المكونات المشتركة بين الخلايا النباتية والخلايا الحيوانية:

نشأة الحياة وتطورها على الأرض تصميم الصورة : ندى الحمصي

تتشارك الخلايا الحية النباتية والحيوانية بمجموعة كبيرة من المكونات يمكن أن نذكر منها:

•  النواة:

 وهي مركز السيطرة والتحكم في الخلية وفيها تتواجد المادة الوراثية التي تميز كل كائن عن غيره.

•  السيتوبلاسما: 

وهي ماد هيولية تحيط بالنواة وتتم ضمنها العمليات الحيوية التي تؤمن استمرار حياة الخلية.

•  الغشاء السيتوبلاسمي: 

وهو غشاء يحيط بالخلية ويتم عبره انتقال المواد الداخلة والخارجة من الخلية.

• الجسيمات الكوندرية: 

وهي جسيمات دقيقة تقوم بحرق الغذاء وتزويد الخلية بالطاقة.

• الفجوات:

 وهي أماكن خاصة لتخزين الغذاء و الفضلات بشكل مؤقت حتى يتم طرحها.

وهناك مكونات أخرى مشتركة بين نوعي الخلايا النباتية و الحيوانية. 

ولكن تنفرد كلً منهما بمجموعة من المكونات التي لا نجدها عند النوع الآخر 

ففي حين تتميز الخلايا النباتية بوجود جدار خلوي قاسي يعطي الخلية شكلها وكذلك بوجود الصانعات الخضراء التي تقوم بتصنيع الغذاء عبر عملية |التركيب الضوئي| فإن الخلايا الحيوانية تتميز بوجود جسيم مركزي يؤدي دوراً فعالاً في| انقسام الخلية|.

وفي الختام يجب التنويه بأن أصل الحياة على الأرض ونشأتها وتطورها هو مجال بحث وجدالٍ قد لا ينتهي أبداً

 إلا إذا تمكن أحدٌ ما من توفير كافة الظروف المناسبة ما يؤدي إلى تصنيع كائنات حية بدائية كالتي نفترض بأنها كانت أصل الحياة.

وحتى ذلك الوقت يبقى حسم هذا الجدال غير ممكن، 

ولكن يجب ألّا ننسى بأن| العلماء |تمكنوا أخيراً من صنع بعض أجزاء |الحمض النووي |وهذا قد يمهد لإمكانية تصنيع| الخلية الحية| يوماً ما.

نشأة الحياة وتطورها على الأرض 

- الجزء الأول -

نشأة الحياة وتطورها على الأرض تصميم الصورة : ندى الحمصي

 كيف نشأت الحياة على الأرض:

رغم وجود العديد من النظريات والفرضيات

 التي تحاول فهم وتفسير| نشأة الحياة| على الأرض فإن معظمها تتفق على فكرة واحدة وهي أن جميع |الكائنات الحية| تتألف من وحدات أساسية تسمى| خلايا|.

 وقد جاءت تسمية |الخلية| من شكل الوحدات الأساسية للنباتات التي أمكن رؤيتها بواسطة |المجهر |في منتصف |القرن السابع عشر| من قبل العالم |روبرت هوك| فوجدها تشبه شكل| خلية النحل|، 

ورغم أن شكل| الخلايا الحيوانية |مختلف وليس لها شكل محدد لكن تسمية خلية لازالت مستخدمة حتى اليوم.

يفترض الباحثون بأن |الحياة |أول ظهورها على| الأرض |لم تكن بالشكل الذي نعرفه اليوم بل كانت بدائيةً جداً وقد مرت بمراحل عديدة حتى وصلت إلى ما هي عليه اليوم.

يرى معظم العلماء بأن الأرض تشكلت منذ حوالي 4.6 مليار سنة

 وكانت حينها كتلة ملتهبة من |الغازات| ثم بدأت تبرد خلال ملاين السنين فبدأت تتشكل| المعادن| المختلفة و|الصخور| ثم تشكل| الغلاف الجوي| البدائي الغني بالهيدروجين والميثان و النشادر وبخار الماء وكان خالياً من |الأكسجين| الحر ومن| غاز ثنائي أكسيد الكربون|،

 وتحت تأثير أشعة |الشمس| تشكلت مواد كيميائية معقدة بنتيجة سلسلة طويلة من |التفاعلات الكيميائية|

 ومع استمرار هذه| التفاعلات| بظروف معينة من| الحرارة |و|الضغط| ظهرت مواد كيميائية أكثر تعقيداً يدخل في تركيبها عنصر |الكربون| بشكل أساسي وقد سميت هذه المواد بالمواد العضوية لأنها المواد الداخلة في تكوين أعضاء جميع |الكائنات الحية|.

مع استمرار التفاعلات الكيميائية تشكلت جزيئات عضوية ضخمة ومعقدة ثم ظهرت أبسط أشكال البروتينات.

تعتبر| البروتينات| المكون الأساسي الذي ظهرت منه الكائنات الحية الأولية التي تتميز بكونها بسيطة جداً وتأخذ تغذيتها من الوسط المحيط بها،

 ولكن كيف ومتى ظهرت الحياة؟

للإجابة على هذا السؤال يجب أن نعرف ما الذي يميز الكائن الحي عن الكائن غير الحي؟

علمياً يمكن وصف أي كائن بأنه حي إذا كان قادراً على| النمو |و|التكاثر|، ومن هنا تعتبر| الفيروسات| حلقة وصل بين الكائنات الحية والكائنات غير الحية 

فالفيروسات لا تظهر أي نشاط حيوي حتى تدخل الخلية الحية فتبدأ عندها بالتكاثر و النمو.

فعندما أصبحت الجزيئات الأولية قادرة على الإنقسام بامتصاص المكونات الكيميائية المحيطة بها ونسخ نفسها فقد أصبحت قادرة على التكاثر و عندها أصبحت كائنات حية. 

تعتبر الجراثيم الأولية أول خلية حية ظهرت على الأرض

 ثم تطورت الحياة فظهرت |كائنات وحيدة الخلايا| ولكنها أكثر تعقيداً ثم ظهرت كثيرات الخلايا ومع التطور المستمرعبر ملايين السنين بسبب |الطفرات الوراثية| والإنتقاء الطبيعي ظهرت كائنات أكثر تعقيداً 

حتى ظهرت| النباتات الخضراء |التي تنتج الأكسجين و|الطاقة |وهذا ما سمح بتطور الحياة أكثر فظهرت الكائنات الحية الحيوانية وتطورت إلى ما أصبحت عليه اليوم.

إقرأ المزيد ...

🔭بقلمي سليمان أبو طافش 

اكتشافات حديثة غيرت أفكارنا - الجزء الثاني 

الاكتشافات الحديثة

هل توجد كائنات حية على |كوكب الزُّهَرَة|:  

اكتشافات حديثة غيرت أفكارنا - الجزء الثاني

يعتبر كوكب الزُّهَرَة توأماً للأرض من حيث الحجم والكتلة والمكونات، ولكن درجة الحرارة على سطحه عاليةٌ جداً، بسبب كثافة غلافه الجوي وارتفاع الضغط الجوي الكبير، ولذلك لا توجد أية فرصة لوجود الحياة على سطحه، ولكن في عام 2020 اكتشف العلماء وجود غاز الفوسفين ضمن غلافه الجوي بكمياتٍ كبيرةٍ، وهذا الغاز ينتج عن نشاطات الكائنات الحية، وقد يتشكّل بطرقٍ طبيعيةٍ ولكن ليس بتلك الكمية، ما جعل العلماء يعتقدون بوجود شكلٍ من أشكال الحياة البدائية كالميكروبات التي لا تحتاج للأكسجين لتبقى حيةً، تعيش في طبقات الغلاف الجوي العليا حيث يصبح الضغط منخفضاً ودرجة الحرارة مناسبةً للحياة.

لا تهمل التفاصيل الصغيرة:

حلّل مجموعةٌ من الفلكين عام 2018 البيانات الواردة من تلسكوب كبلر السابح في الفضاء، وكالعادة تم تجاهل بعض المعلومات التي اعتبرت عديمة القيمة، ولكن عند إعادة استعراض تلك البيانات في عام 2020، اكتشف العلماء بأن تلك المعلومات تشير إلى وجود كوكبٍ يبعد 300 سنة ضوئية عن الأرض، وهو شبيهٌ جداً بكوكب الأرض فأطلق عليه العلماء اسم كيبلر 1649-سي ويقع ضمن النطاق الصالح للحياة حول نجمه، ولكن ذلك النجم نشيطٌ جداً بشكلٍ يجعل الكوكب محترقاً بشكلٍ دائم. 

رصد |نجمٍ| في طور |الولادة|:

أمكن في عام 2020 رصد نجمٍ جديدٍ لا زال في حالة التكوّن على بعد 32 سنة ضوئية فقط، ولا زالت السحابة المكوّنة من الغازات والحطام تدور حوله، ما أكد على النظرية القائمة حول نشأة النجوم وتطورها والي تم شرحها في مقالةٍ سابقة، ولكن الأمر المستغرب بخصوص ذلك النجم هو وجود كوكبٍ قريبٍ جداً من ذلك النجم بحيث يقطع دورةً كاملةً حوله خلال ثماني أيامٍ ونصف فقط.

دورة المناخ الفلكية:

اكتشافات حديثة غيرت أفكارنا - الجزء الثاني

نعلم جميعاً ب|التغيرات المناخية| الحاصلة على الأرض، وأصبحنا ندرك أسبابها ومخاطرها، ولكن الجديد في الأمر هو اكتشاف فريقٍ من العلماء من جامعة كاليفورنيا وجود نمطٍ متكررٍ للتغيرات المناخية التي تحدث على الأرض، وكأنها فصولٌ طويلة الأمد قد تستمر لملايين السنين، وهي مرتبطةٌ بوضعية الأرض بالنسبة للشمس، وقد قُسّمت تلك الفصول إلى أربعة فصولٍ سميّت بالبيت الجليدي، والبيت البارد، والبيت الدافئ، والبيت الساخن، وعلى ما يبدو فإن الأرض قد اجتازت مرحلة البيت الجليدي منذ بضعة آلافٍ من السنين ودخلت في فصل البيت البارد، ولكن النشاط البشري وظاهرة الارتفاع الحراري جعلا الأرض تدخل سريعاً في فصل البيت الدافئ، وإذا استمر الحال كما هو فسترتفع درجات الحرارة على الأرض إلى قيمٍ لم تعرفها منذ 50 مليون سنة.

من أين جاءت المياه إلى الأرض؟

اكتشافات حديثة غيرت أفكارنا - الجزء الثاني

لا زال مصدر المياه الوفيرة على الأرض مجهولاً، فكميتها الكبيرة تجعل نشوءها على الأرض أمراً مستبعداً، ولكن النظرية الأكثر رواجاً حول تفسير وجود المياه بتلك الوفرة تقول بأن الماء وصل إلى الأرض مع المذنبات الجليدية والكويكبات التي سقطت عليها، وما يدعم هذه النظرية ما تركته تلك الأجسام من حفرٍ ضخمةٍ وعميقةٍ على سطح الأرض، ولكن نظريةً جديدةً ظهرت في السنوات الأخيرة تقول بأن المواد العضوية تستطيع التحول إلى ماءٍ بكمياتٍ كبيرةٍ عند تسخينها، وقد أجرى الباحثون الكثير من التجارب التي أثبتت ذلك، كما تبيّن بأن الماء ليس المادة الوحيدة المتشكلة من تسخين المواد العضوية، ولكن النفط أيضاً ينتج عن ذلك.

إذا وجدت بعض الفائدة فشاركنا ولو بتعليق. 

ماهي العشوائية وهل لها قوانين؟؟ 

- الجزء الثاني - 

ماهي العشوائية وهل لها قوانين؟؟ تصميم الصورة رزان الحموي

 أنواع العشوائية:

استناداً لكل ما سبق ذكره عن العشوائية يمكن تصنيف الظواهر العشوائية إلى نوعين:

1)  العشوائية الكوانتية (الكمية): 

التي تحكم عالم الجسيمات الصغيرة والتي تسمح بتحديد احتمال وقوع حادثةٍ ما حسب مبدأ الارتياب المسمى مبدأ هايزنبرغ، 

وهذه العشوائية تسمح بتحديد الإحتمال الأكبر بين عدة احتمالات فتعطي نتائج إحصائية،

 فمثلاً عند دراسة| النشاط الإشعاعي| الطبيعي لبعض العناصر مثل |اليورانيوم| نجد بأن نصف ذرات اليورانيوم ستتفكك بعد زمن محدد يسمى عمر النصف (أي الزمن اللازم لتفكك نصف ذرات المادة)،

 ولكن لا يمكننا تحديد أي| الذرات| هي التي ستتفكك خلال تلك المدة.

2) العشوائية المعرفية :

التي لا تسمح بتحديد أي شيء عن نتائجها لأننا لا نمتلك المعرفة الكافية لتحديدها أو لأنها غير قابلة للتحديد أصلاً، وهذا ما نجده في الظواهر الفوضوية التي لا تحكمها القوانين أو أن القوانين التي تحكمها حساسةٌ وغير ثابتة تبعاً لظروف الظاهرة 

فمثلاً توجد قوانين تسمح بالتنبؤ بحالة الطقس لعدة أيامٍ قادمة ولكن نتائج التنبؤات تصبح غير دقيقة كلما طالت مدتها فإذا كانت النتيجة مؤكدة ليوم غدٍ فهي غير مؤكدة بعد عدة أيام.

|  العشوائية |بنوعيها موجودةٌ في الكون منذ نشأته بكل مستوياته ومكوناته ويتوقع |العلماء| بأن |العشوائية الكوانتية |هي التي سمحت بظهور كل مكونات الكون وبدونها لما أمكن ظهور الكون بالشكل الذي نعرفه.

 العشوائية والمجموعة الشمسية والأرض:

 أدت بعض الدراسات التي اعتمدت على أنظمة المحاكاة باستخدام الحاسوب والتي نشرها العالم جاك لاسكار عام 1990 إلى معرفة أن تطور المجموعة الكوكبية الشمسية عشوائي

 بمعنى أن نشأة الكواكب وتطورها حساسٌ جداً للشروط الإبتدائية التي نشأ فيها، 

فلو تغيرت المسافة بين أي كوكب و|الشمس |ولو قليلاً لتغير مصير ذلك الكوكب،

 ولذلك يوجد في |الكون |عددٌ كبيرٌ من الكواكب السيّارة التي تسبح في| الفضاء| ولكنها نشأت في إحدى |المجموعات الشمسية |وقد غادرتها لأنها لم تكن على مسافةٍ من شمسها تسمح لها بالبقاء ضمن تلك المجموعة،

 وإن أحد تلك |الكواكب| و الذي يُعتقد بأنه بحجم| المريخ |تقريباً قد اصطدم بالأرض في يومٍ ما ونتج عن ذلك نشوء| القمر| الهام جداً لنشأة الحياة واستمرارها على الأرض، 

ولولا ذلك الإصطدام لما نشأ القمر ولكان حجم الأرض وكتلتها أكبر مما هي عليه 

وربما لم تنشأ الحياة بالشكل المعروف، ولكن ومن جهةٍ أخرى تبين بأن مثل تلك التصادمات بين كوكب سيّار والأرض كان سيحدث عاجلاً أم آجلاً  لأن هناك احتمال بحدوثها خلال فواصل زمنية محددة.

كذلك الأمر بالنسبة لاصطدام النيزك الذي سبب انقراض الديناصورات قبل 65 مليون سنة

 فهذا الاصطدام يحدث كل 100 مليون سنة تقريباً ولولا انقراض| الديناصورات| لما سنحت الفرصة لظهور|الثدييات| وتطورها حتى ظهر الإنسان،

 بمعنى أن الاصطدام الذي قضى على الديناصورات مهّد وسمح بظهور الإنسان، ولكن ظهور الإنسان حتمي لأن ذلك الإصطدام كان سيحدث حتماً ولو لم يحدث في ذلك الوقت لحدث في وقتٍ آخر وكل ما كان سيتغير حينها هو وقت ظهور الإنسان فقط.

تبدو تلك الحوادث وكأنها مجرد صدفة،

 ولكن الحقيقة أن بعض الصدف لابد أن تحدث لأنها محكومة بقوانين احتمالية تؤكد حدوثها ولكن لا تستطيع تحديد موعدٍ دقيقٍ لحدوثها ولكنها ستحدث عاجلاً أم آجلاً.

اقرأ المزيد...