Back to chapter

33.4:

ما هو التاريخ التطوري؟

JoVE Core
Biology
A subscription to JoVE is required to view this content.  Sign in or start your free trial.
JoVE Core Biology
What is Evolutionary History?

Languages

Share

قبل حوالي 4 مليارات سنة تكون مناخ الأرض البدائي من بخار الماء والغازات الناتجة عن ثورات البراكين. وببرود الأرض،تكاثف بخار الماء ليشكل الأمطار الأمر الذي ساهم في تشكيل المحيطات على الأرض. نشأت الكائنات المائية وحيدة الخلية كأول كائنات حية تستوطن الأرض قبل حوالي 3.5 مليار سنة مضت.بدأت بعض الكائنات بدائيات النوى بإصلاح ثاني أكسيد الكربون لإنتاج السكريات-وهي عملية تعرف باسم التمثيل الضوئي. قبل حوالي 2 مليار سنة تقريباًكانت كائنات البناء الضوئي وحيدة الخلية أول كائنات تستوطن البيئات الأرضية الرطبة مهّد الأكسجين الذي يتم إنتاجه كمنتج ثانوي لعملية البناء الضوئي الطريق لمناخ الأرض ليضم كائنات أكثر تنوعاًوتعقيداًبدأت الكائنات متعددة الخلايا-مثل النبااتات والفطريات والحيوانات باستيطان اليابسة على الأرض قبل 400-500 مليون سنة مضت أعاد العلماء تشكيل هذه المعلومات وبيانات الحياة الأخرى على الأرض عن طريق تحليل السجل الأحفوري وتطوير أشجار تطور السلالات. الأحافير هي بقايا أو آثار الكائنات الحية المحفوظة مثل العظام أو آثار الأقدام.السجل الأحفوري هو مجموعة الأحافير التي توثق تاريخ الحياة وتوفر دليلاًعلى التطور. شجرة تطور السلالات هي مخطط يوضح العلاقات التطورية بين الكائنات الحية. توضح أنماط التفرع لشجرة تطور السلالات كيف تطورت الكائنات من أسلاف مشتركة.ويشكل السجل والأحفوري وشجرة تطور السلالات معاًأدوات فعالة لإعادة تشكيل التاريخ التطوري. على سبيل المثال،يمكن للمرء أن يفترض وجود علاقة تطورية كبيرة بين الحيتان والأسماك،نظراًلأن كليهما حيوانات مائية ويمتلكان زعانف وذيلاًللسباحة. بيد أن المقارنات التشريحية تظهر أن الحيتان المتطورة تتشارك سمات هيكلية متشابهة مع البشر والثدييات الأخرى،مثل نفس الأطراف الأمامية.علاوة على ذلك،فإن تحليل تطور السلالات يفترض بأن الحيتان في الحقيقة تتشارك بسلف مشترك أكثر حداثة مع البشر مقارنة مع الأسماك. وجد العلماء دليلاًعلى الحيتان الحديثة تطورت من كائنات رباعيات الأطراف انتقلت من اليابسة إلى المياه. تطورت هياكل الجسم المتشابهة للحيتان والأسماك بدلا من ذلك بشكل مستقل-وهي عملية يطلق عليها التطور التقاربي.يهدف التاريخ التطوري الى شرح وفهم تطورت الكائنات الحية منذ نشوء الحياة على الأرض إلى يومنا هذا. يشكّل السجل الأحفوري وأشجار تطور السلالات أدوات لمساعدة العلماء لإعادة تشكيل أشكال الحياة على الأرض.

33.4:

ما هو التاريخ التطوري؟

يسجل العلماء التاريخ التطوري من خلال تحليل البيانات الأحفورية والصرفية والجينية. يوثق سجل الحفريات تاريخ الحياة على الأرض ويقدم أدلة على التطور. ومع ذلك ، فإن كلاً من الأحافير والكائنات الحية تقدم دليلاً يحدد التاريخ التطوري للأرض.

توضح أشجار النشوء والتطور العلاقات التطورية بين هذه الكائنات الحية. استنتج العلماء الأصل المشترك للكائنات الحية من خلال تقييم الخصائص المورفولوجية والوراثية المشتركة. يساعد سجل الحفريات وأشجار النشوء والتطور معاً العلماء على إعادة بناء التاريخ التطوري للحياة على الأرض.

وفقاً للتاريخ التطوري ، مهدت الظروف على الأرض في وقت مبكر الطريق لبدء الحياة. منذ ما يقرب من ٤ مليارات سنة ، تكثف بخار الماء في الغلاف الجوي إلى مطر ملأ أحواض الكوكب لتشكيل المحيطات. وبالتالي ، كما هو موثق بالأدلة الأحفورية ، بدأت الحياة على الأرض مع ظهور الحياة أحادية الخلية.

يستخدم العلماء ، مثل علماء الأحياء الفلكية ، هذه المعرفة للبحث في إمكانات الحياة على الكواكب الأخرى. يُفترض أن وجود الماء مطلب مشترك عالمياً للحياة. تشير المياه الموجودة على كوكب المريخ ، على سبيل المثال ، إلى أن الحياة _ البكتيريا على الأرجح _ قد توجد على هذا الكوكب أيضاً.

مع تغير الظروف على الأرض ، تغير تعقيد و تنوع الكائنات الحية. مهد أكسجين الغلاف الجوي للأرض الطريق لحياة متعددة الخلايا واستعمار الأرض. بمرور الوقت ، ظهر عدد لا يحصى من الأنواع (أي الأنتواع) وهلك (أي الانقراض) مع تحمل الأرض للتحولات البيئية.

طوال فترة التطور ، طورت الأنواع تكيفات للبقاء على قيد الحياة بشكل أفضل في البيئة الديناميكية للأرض. يمكن أن تنشأ التكيفات إما من سلف مشترك أو بشكل مستقل عن طريق التطور المتقارب. على سبيل المثال ، أدى سلف مشترك إلى تكوين بنية مشتركة للأطراف الأمامية للثدييات ، بينما تطورت زعانف وذيول الأسماك بشكل مستقل عن تلك الموجودة في الحيتان.

يصف التاريخ التطوري كيف تطورت الأنواع الأحفورية والكائنات الحية منذ ظهور الحياة على الأرض. يهدف العلماء إلى فهم القوى البيئية التي تقود التطور وكذلك العلاقات التطورية بين الكائنات الحية. يوفر إنشاء التاريخ التطوري للأرض إطاراً لفهم العملية والظروف المحيطة بالتطور.

Suggested Reading

Beraldi-Campesi, Hugo. 2013. “Early Life on Land and the First Terrestrial Ecosystems.” Ecological Processes 2 (1): 1. [Source].

Davis, Matt, Søren Faurby, and Jens-Christian Svenning. 2018. “Mammal Diversity Will Take Millions of Years to Recover from the Current Biodiversity Crisis.” Proceedings of the National Academy of Sciences 115 (44): 11262–67. [Source].