الانفجار الكمبري: الفرق بين النسختين
| [نسخة منشورة] | [نسخة منشورة] |
تم حذف المحتوى تمت إضافة المحتوى
ط ←التاريخ والأهمية: ترجمه من الصفحه الانجليزيه |
Abdullah Arfa (نقاش | مساهمات) This article was translated by I Believe in Science & Ideas beyond borders & Beit al Hikma 2.0 |
||
سطر 129:
| jstor=2405523 }}
</ref> ولكن في الآونة الأخيرة مثل السبعينيات ، لم يُشاهد أي علامة على كيفية ظهور الكائنات "الحديثة نسبياً" في الشرق والفترة المتأخرة من نشأت العصر الكمبري .
==شرح المصطلحات العلمية الرئيسية==
===الشعبة===
[[شعبة (تصنيف)|الشعبة]] هي أعلى مستوى في نظام لينيا لتصنيف الكائنات الحية ويمكن اعتبار الشعب أنها مجموعات الحيوانات المصنفة بناءً على بنية الجسم العامة.<ref>{{cite book | last = Valentine
| first = James W. | year = 2004 | title = On the Origin of Phyla | publisher = University Of Chicago Press | location = Chicago | isbn = 978-0-226-84548-7 | page = 7
}}"<cite>Classifications of organisms in hierarchical systems were in use by the 17th and 18th centuries. Usually, organisms were grouped according to their morphological similarities as perceived by those early workers, and those groups were then grouped according to their similarities, and so on, to form a hierarchy.</cite>"</ref> <ref>{{cite book
| last = Parker
| first = Andrew
| year = 2003
| title = In the blink of an eye: How vision kick-started the big bang of evolution
| publisher = Free Press
| location = Sydney
| isbn = 978-0-7432-5733-6
| pages = 1–4
}}"<cite>Evolutionary biologists often make sense of the conflicting diversity of form – not always does a relationship between internal and external parts. Early in the history of the subject, it became obvious that internal organisations were generally more important to the higher classification of animals than are external shapes. The internal organisation puts general restrictions on how an animal can exchange gases, obtain nutrients, and reproduce.</cite>"</ref> بالرغم من اختلاف المظاهر الخارجية للكائنات الحية إلا أن تصنيفها في شعب يتم بناءً على بنيتها الداخلية وتطور عضوياتها.
على سبيل المثال، ينتمي كل من العناكب والبرنقيل إلى شعبة مفصليات الارجل وذلك بالرغم من الاختلافات الشكلية الواضحة بينها وعلى العكس فإن ديدان الأرض والديدان الشريطية متشابهة في الشكل ولكنها تنتمي إلى شعب مختلفة. غالباً ما يتم إعادة صياغة الشعب المفترضة سابقاً وذلك بسبب تطور الاختبارات الكيميائية والجينية.
لا تُعتبر الشعب تقسيماً أساسياّ للطبيعة بل إنها تجميع عالي المستوى في نظام التصنيف الذي تم إنشاؤه لتوصيف جميع الكائنات الحية الموجودة حالياً.
هذا النظام غير كامل حتى بالنسبة للحيوانات الحديثة إذ أنه هناك كتب مختلفة تذكر أنواع مختلفة للشعب وذلك لأنها تختلف أساساً حول تصنيف عدد ضخم من الأنواع الشبيهة بالديدان. نظراً لاعتماد هذا التصنيف على الكائنات الحية فإن محتواه حول الكائنات المنقرضة قليل جداً وهذا إن وجد.<ref name="CowenHistLife" /><ref name="Jefferies1979OriginOfChordates">{{Cite book | author=Jefferies, R.P.S. | year=1979 | title=The origin of chordates – a methodological essay | editor=House, M.R. | series=The origin of major invertebrate groups | pages=443–477 | publisher=Academic Press | location=London }} summarised in {{cite journal | author=Budd, G.E. | title=The Cambrian Fossil Record and the Origin of the Phyla | journal=Integrative and Comparative Biology | volume=43 | issue=1 | pages=157–165 | doi=10.1093/icb/43.1.157 | url=http://icb.oxfordjournals.org/cgi/content/full/43/1/157 | year=2003 | pmid=21680420}}</ref>
===ثلاثي الأرومات===
يعني مصطلح ثلاثي الأرومات التألف من ثلاث طبقات كما في [[الجنين]] إذ أن الجنين يكون ثلاثي الأرومات وذلك في مرحلة باكرة من تطور الحيوان من بيضة وحيدة الخلية إلى يرقة أو إلى شكل حدث. تشكل الطبقة الداخلية الجهاز الهضمي (الأمعاء)، تشكل الطبقة الخارجية الجلد وتشكل الطبقة المتوسطة العضلات وباقي الأحشاء عدا الجهاز الهضمي. معظم الكائنات الحية ثلاثية الأرومات وذلك باستثناء المساميات ([[الإسفنجيات]]) واللاسعات (قنديل البحر، شقائق النعمان البحري، إلخ).
===ثنائيات التناظر===
[[ثنائيات التناظر]] هي الحيوانات التي لها أو كان لها جانبين أيمن وأيسر في مرحلة ما من نشأتها، هذا يقتضي أن يكون لها قطب رأسي وقطب ذيلي والأهم من ذلك وجه أمامي ووجه خلفي واضحان.
جميع ثنائيات التناظر المعروفة هي ثلاثية الأرومات وجميع ثلاثيات الأرومات المعروفة هي ثنائية التناظر. تبدو جميع [[شوكيات الجلد]] المعروفة (نجوم البحر، قنافذ البحر، خياريات البحر، إلخ) متناظرة بشكل شعاعي بدل التناظر الثنائي (مثل العجلات) ولكن تُظهر بعض يرقاتها وبعض أسلافها تناظراً ثنائياً.<ref>{{cite journal | title=Paired gill slits in a fossil with a calcite skeleton | journal=Nature | issue=6891 | pages=841–844 |date=June 2002 | doi=10.1038/nature00805 | url=http://www.nature.com/nature/journal/v417/n6891/abs/nature00805.html |author1=Dominguez, P. |author2=Jacobson, A.G. |author3=Jefferies, R.P.S. | volume=417 | pmid=12075349 | issn=0028-0836 |bibcode = 2002Natur.417..841D }}</ref>
المساميات والقرَّاصيات متناظرة بشكل شعاعي وليست ثنائية التناظر ولا ثلاثية الأرومات.
===السيلوم===
يعني مصطلح [[السيلوم]] وجود تجويف داخل الجسم يحتوي على الأعضاء الداخلية وإن معظم الشعب المعروضة في المباحثة حول الانفجار الكامبري هي من الجَوفِيّات: [[المفصليات]]، الديدان الحلقية، الرخويات، شوكيات الجلد والحبليات بينما تُعتبر القضيبيات غير المجوفة أحد أهم الاستثناءات.
==الأسباب المحتملة==
بالرغم من الدليل الذي يشير إلى وجود الكائنات المعقدة إلى حد ما (ثلاثية الأرومات ثنائية التناظر) قبل بداية عصر الكامبري وربما قبل ذلك بفترة طويلة إلا أن وتيرة التطور على ما يبدو كانت سريعة بشكل ملحوظ مع بدايات عصر الكامبري. تنقسم التفسيرات المحتملة لهذا الأمر إلى ثلاث فئات واسعة: بيئية، تطورية وإيكولوجية وعلى كل تفسير أن يوضح سبب توقيت الانفجار وحجمه.
===التغيرات البيئية===
====زيادة مستويات الأكسجين====
لم يحتو الغلاف الجوي البدئي للأرض على [[الأكسجين]] الحر ((O2 وإن الأكسجين الذي تتنفسه الكائنات الحية حالياً سواء الموجود في الهواء أو المنحل في الماء هو نتاج لمليارات السنين من التركيب الضوئي. كانت الزراقم أول الكائنات الحية التي تطور القدرة على التركيب الضوئي وإدخال إمدادات ثابتة من الأكسجين في البيئة.<ref>{{cite journal|last1=Schirrmeister|first1=B.E.|last2=deVos|first2=J.M|last3=Antonelli|first3=A.|last4=Bagherri|first4=H.C.|title=Evolution of multicellularity coincided with increased diversification of cyanobacteria and the Great Oxidation Event|journal=PNAS|date=2013|volume=110|issue=5|pages=1791–1796|doi=10.1073/pnas.1209927110|bibcode=2013PNAS..110.1791S|pmid=23319632|pmc=3562814}}</ref> لم ترتفع مستويات الأكسجين الجوي في البداية بشكل كبير إذ تفاعل الأكسجين بشكل سريع مع الحديد والمعادن الأخرى في الصخور المحيطة ومياه المحيط. بمجرد وصول التفاعلات في الصخور والمياه إلى نقطة الإشباع كان الأكسجين قادراً على التواجد كغاز بشكله ثنائي الذرة وارتفعت مستويات الأكسجين الجوي بشكل كبير بعد ذلك.<ref name="ReferenceA">{{cite journal|last1=Canfield|first1=D.E.|last2=Poulton|first2=S.W.|last3=Narbonne|first3=G.M.|title=Late-Neoproterozoic Deep-Ocean Oxygenation and the Rise of Animal Life|journal=Science|date=2007|volume=315|doi=10.1126/science.1135013|pmid=17158290|issue=5808|pages=92–5|bibcode=2007Sci...315...92C}}</ref> وكاتجاه عام فإن تركيز الأكسجين الجوي ارتفع بشكل تدريجي على مدار 2.5 مليار سنة تقريباً. هناك على ما يبدو تناسب طردي بين مستويات الأكسجين والتنوع في حقيقيات النوى قبل عصر الكامبري بفترة طويلة. يُعتقد أن آخر سلف مشترك لجميع حقيقيات النوى الموجودة قد عاش قبل حوالي 1.8 مليار سنة. كانت هناك زيادة ملحوظة في تعقيد وعدد أنواع حقيقيات النوى في السجل الأحفوري وذلك منذ حوالي 800 سنة.<ref>{{cite journal|last1=Bekker|first1=A.|last2=Holland|first2=H.D.|last3=Wang|first3=P.I.|last4=Rumble, III|first4=D.|last5=Stein|first5=H.J.|last6=Hannah|first6=J.L.|last7=Coetzee|first7=L.L.|last8=Beukes|first8=H.J.|title=Dating the rise of atmospheric oxygen|journal=Nature|date=2003|volume=427|issue=6970|pages=117–120|doi=10.1038/nature02260|pmid=14712267|bibcode=2004Natur.427..117B}}</ref> كان يُعتقد بأن حقيقيات النوى تعيش في بيئات عالية الكبريتيد وذلك قبل الارتفاع الكبير في التنوع. يتداخل الكبريتيد مع الوظيفة المتقدرية للكائنات الهوائية مما يحد كمية الأكسجين التي يمكن استخدامها لبدء الاستقلاب. انخفضت مستويات كبريتيد المحيطات منذ حوالي 800 مليون عام، مما يدعم أهمية الأكسجين في تنوع حقيقيات النواة.<ref name="ReferenceB">{{cite journal|last1=Parfrey|first1=L.W.|last2=Lahr|first2=D.J.G.|last3=Knoll|first3=A.H.|last4=Katz|first4=L.A.|title=Estimating the timing of early eukaryotic diversification with multigene molecular clocks|journal=PNAS|date=2011|volume=108|issue=33|pages=13624–13629|doi=10.1073/pnas.1110633108|pmid=21810989|pmc=3158185|bibcode = 2011PNAS..10813624P }}</ref>
ربما يكون نقص الأكسجين قد حال دون ظهور حيوانات كبيرة ومعقدة. يتم تحديد كمية الأكسجين التي يمكن للحيوان امتصاصها بشكل أساسي من خلال مساحة الأسطح الممتصة للأكسجين (الرئتين والخياشيم في أكثر الحيوانات تعقيداً ؛ الجلد في الأنواع الأقل تعقيداً) ولكن يتم تحديد الكمية المطلوبة من خلال حجمها الذي ينمو بشكل أسرع من مساحة سطح امتصاص الأكسجين إذا نما حجم الحيوان بشكل متساوٍ في جميع الاتجاهات. إن زيادة تركيز الأكسجين في الهواء أو الماء من شأنه أن يزيد حجم العضوية إلى الحد الذي تستطيع فيه العضوية أن تنمو دون أن تكون أنسجتها بحاجة للأكسجين.
====تشكل الأوزون====
يُعتقد أن كمية الأوزون (O<sub>3</sub>) اللازمة لحماية الأرض من الأشعة فوق البنفسجية القاتلة بيولوجياً، والأطوال الموجية من 200 إلى 300 نانومتر قد وجدت في نقطة حول الانفجار الكامبري.<ref>{{cite web|last1=Keese| first1=Bob|title=Ozone| url=http://www.albany.edu/faculty/rgk/atm101/ozone.htm|website=www.albany.edu |publisher=University at Albany| access-date=22 November 2014}}</ref> ربما مكّن وجود طبقة الأوزون من تطوير حياة معقدة وحياة على الأرض بدلاً من أن تكون الحياة مقيدة بالمياه.
===زيادة تركيز الكالسيوم في مياه البحار===
تشير الأبحاث الحديثة إلى أن أحياد وسط المحيطات الفعالة بركانياً تسببت في زيادة هائلة ومفاجئة في تركيز كالسيوم المحيطات مما مكن الكائنات البحرية من تطوير هياكل عظمية وأجزاء صلبة في أجسامها.<ref>[http://www.ibecbarcelona.eu/novel-evolutionary-theory-for-the-explosion-of-life/ Novel Evolutionary Theory For The Explosion Of Life]</ref> بدلاً من ذلك، كان من الممكن توفير تدفق عالٍ من الأيونات من خلال التآكل الواسع النطاق الذي تسبب في عدم توافق باول العظيم.<ref name="Peters2012">{{Cite journal | last1 = Peters | first1 = S. E. | last2 = Gaines | first2 = R. R. | doi = 10.1038/nature10969 | title = Formation of the 'Great Unconformity' as a trigger for the Cambrian explosion | journal = Nature | volume = 484 | issue = 7394 | pages = 363–366 | year = 2012 | pmid = 22517163| pmc = |bibcode = 2012Natur.484..363P }}</ref>
==تفسيرات تطورية==
تعتمد مجموعة من النظريات على مفهوم أن التعديلات الطفيفة على تطور الحيوانات أثناء نموها من مرحلة الجنين إلى الشكل البالغ قد تكون قادرة على إحداث تغيرات كبيرة للغاية في الشكل النهائي المكتمل. تتحكم جينات Hox على سبيل المثال بما سيتطور إليه كل عضو من أعضاء الجنين فمثلاً إن تم التعبير عن جين معين من Hox فستتطور المنطقة إلى طرف؛ إذا تم التعبير عن جين Hox آخر في تلك المنطقة (تغيير بسيط) ، فقد تتطور إلى عين بدلاً من ذلك (تغيير كبير ظاهريًا).
يتيح هذا النظام المجال لظهور عدد كبير من التباينات في مجموعة صغيرة من الجينات وتعاني النظريات التي تحاول ربط هذا الأمر بالانفجار في تفسير سبب وجوب أن يؤدي نظام تطوري من هذا النوع إلى زيادة عدد التباينات والتنوعات. يتحد الدليل على متواليات ما قبل الكامبري<ref name="Marshall2006Explaining" /> مع البيانات الجزيئية<ref name="deRosa1999">{{cite journal | author = de Rosa, R. |author2=Grenier, J.K. |author3=Andreeva, T. |author4=Cook, C.E. |author5=Adoutte, A. |author6=Akam, M. |author7=Carroll, S.B. |author8=Balavoine, G. |date=June 1999 | doi = 10.1038/21631 | journal = Nature | volume = 399 |title=Hox genes in brachiopods and priapulids and protostome evolution | pmid = 10391241 | issue = 6738 | issn = 0028-0836 | pages = 772–6|bibcode = 1999Natur.399..772D }}</ref> لإثبات أن الهندسة الوراثية التي كانت من الممكن أن تلعب دوراً في الانفجار قد تأسست بواسطة الكامبريان.
== انظر أيضًا ==
السطر 138 ⟵ 190:
== مراجع ==
{{مراجع|2
== وصلات خارجية ==
| |||