أدلة التطور

الأعين الأثرية عند العنكبوتيات. "كلابيات القرون Chelicerata" هي طائفة كبيرة من مفصليات الأرجل تتضمن كل من العنكبوتيات وعناكب البحر وسيفيات القرون ...الخ . تمتلك هذه الطائفة الكبيرة نوعين من أنظمة الرؤية: أعين رئيسية أمامية وأخرى ثانوية جانبية. ويختلف النظامين في طريقة الحدة والدقة كما يختلفان في طريقة ارتباطهما العصبي بالدماغ وكيفية نموهما الجنيني. في رتبة الحصادات Opiliones (من العنكبوتيات) توجد ثلاث رتب فرعية Phalangida وتمتلك زوج واحد من الأعين الجانبية فقط، Cyphophthalmi تمتلك زوج من الأعين الأمامية فقط، وأخرى منقرضة Tetraophthalmi تمتلك أربعة أعين، زوج من الأعين الأمامية وزوج من الأعين الجانبية، وقد تم توثيق هذه الرتبة الأخيرة من خلال حفرية تم اكتشافها عام 2014 تعود لنوع من الحصادات عاش قبل 305 مليون سنة. https://www.cell.com/curre.../fulltext/S0960-9822(14)00331-5 في دراسة جديدة نشرت الأسبوع الماضي على Current Biology قام الباحثون بدراسة النمو الجنيني لرتبة Phalangida التي لا تزال تعيش معنا اليوم (درسوا نوع يدعى Phalangium opilio) فوجدوا أنها تمتلك بالفعل أعينا جانبية أثرية تماما مثل أقربائها المنقرضين من رتبة Tetraophthalmi كما وجدوا أن هذه الأعين الأثرية التي تظهر في مراحل النمو الجينين المبكرة ترتبط بالدماغ بنفس الطريقة التي ترتبط بها الأعين الجانية الوظيفية الكاملة النمو. بالإضافة الى امتلاكها زوج إضافي من الأعين الأمامية الأثرية (أمام الأعين الوظيفية عند البالغين) وهي أثار لأعين وظيفية كالتي تمتلكها الرتب القريبة منها كالعناكب وسرطان حدوة الحصان. https://www.cell.com/curre.../abstract/S0960-9822(24)00153-2

من منا لا يعرف على الأقل شخصا واحدا مصابا باضطراب فرط الحركة ونقص الانتباه ؟ إضطراب فرط الحركة ونقص الإنتباه Attention Deficit Hyperactivity Disorder (أو اختصارا يسمى ADHD) وهو إضطراب عصبي نمائي (ليس مكتسبا كما يظن البعض) يعد من أكثر الأمراض العصبية المنتشرة, يشخص هذا الإضطراب غالبا في الطفولة ويستمر غالبا مع المصاب به حتى مع البلوغ, من أبرز أعراض الإضطراب أن الأشخاص المصابين به يعانون من مشاكل في التركيز والتحكم في أنفسهم (خاصة الأطفال) مع نشاط مفرط (من الممكن أن يتواجد النشاط المفرط لوحده أو تتواجد مكانه أعراض ضعف التركيز وضعف ضبط النفس). {1} ومع هذه الأثار السلبية قد يتساءل البعض: لماذا لم يتم إنتقاء الجينات المسؤولة عن هذا الإضطراب طبيعيا أو على الأقل تكون نادرة الوجود؟ في إجابة على هذا السؤال نُشِرت دراسة في مجلة وقائع الجمعية الملكية Royal Society يوم 21 فبراير من السنة الحالية لتفسر الإنتشار الواسع لإضطراب فرط الحركة ونقص الإنتباه ADHD الذي يؤثر سلبا على حياة مئات الملايين من البشر في العصر الحالي. حيث وجدت الدراسة أن الأفراد الذين يملكون صفات مميزة لإضطراب فرط الحركة ونقص الإنتباه ADHD ( مثل صعوبة التركيز على مهمة معينة وفرط النشاط) لديهم استراتيجيات بحث أفضل من الأشخاص الطبيعيين.ما دفع الباحثين إلى توقع أن اضطراب فرط الحركة ونقص الانتباه قد تطور كإستراتيجية تكيفية للبقاء, وهي استراتيجية تعيق استغلال الموارد في نفس المكان وتفضل بدلا من ذلك استكشاف مناطق جديدة. يقول عالم الأعصاب من جامعة بنسلفانيا دايفيد باراك (من المشاركين في البحث):"إذا كانت هذه الصفات سلبية فستتوقع أن يقوم الإنتقاء الطبيعي بإنتقائها مع مرور الزمن" تجربة باراك وفريقه تضمنت 457 مشارك حوالي 45 بالمئة منهم (207 مشارك) شخصو بإضطراب فرط الحركة ونقص الإنتباه٫تم منحهم مهمة لجمع أكبر عدد من التوت من شجيرات إفتراضية في شاشة حاسوب في مدة محددة. حيث كل مرة يضغط فيها شخص على رقعة التوت يتم إفراغ شجيرة التوت من الثمار. ويجب على المشاركين بعدها اتخاذ أحد الخيارين: إما البقاء على نفس الرقعة وإلتقاط توت أقل٫ أو إنفاق الوقت الثمين للتنقل لرقعة جديدة. في نهاية التجربة أولئك الذين كان فحصهم على إضطراب فرط الحركة ونقص الانتباه سلبي مالو إلى البقاء لفترة طويلة في شجيرة التوت لتحقيق البحث الأمثل عن الطعام. في حين أن أولئك مع سمات اضطراب فرط الحركة ونقص الانتباه كانوا أكثر ميولا لترك الرقعة عاجلا وأقل احتمالا في البقاء لاستغلال أي شجيرة توت واحدة. كما قاموا أيضًا بجمع المزيد من التوت أكثر من الأخرين الغير مصابين بالاضطراب. ولكن تظل فكرة أن سمات اضطراب فرط الحركة ونقص الانتباه لها ميزة تكيفية في بعض البيئات فكرة إفتراضية إلى حد كبير وتحتاج إلى تحقيق أكثر شمولاً من خلال الأبحاث المستقبلية. فعلى سبيل المثال لا تشير درجات اختبار اضطراب فرط الحركة ونقص الانتباه المستخدمة في الدراسة المذكورة بالضرورة إلى التشخيص الطبي الحقيقي للإضطراب. وليست هده المرة الأولى التي يجد فيها العلماء مزايا تكيفية تفسر الإنتشار الواسع للADHD ققد وجدت دراسة سابقة {2} أن أنماط البحث تميل إلى أن تكون أطول وأكثر التفافًا بالنسبة لأولئك الذين يعانون من اضطراب فرط الحركة ونقص الانتباه. وهذا قد يساهم في مستويات أعلى من الإبداع وتكيف أفضل في بعض البيئات. كما دعمت نتائج هذه التجربة دراسة أخرى {3} اقترحت أن أسلوب الحياة البدائي له علاقة بانتشار إضطراب فرط الحركة ونقص الإنتباه. بينما يكون إتخاد القرارات في العصر الحديث في الغالب في بيئات تكون فيها الموارد وفيرة ومتاحة باستمرار وغير قابلة للنفاد. فالسلوك الطموح للمكافئة بشكل مستمر والذي يقوده خلل في مسارات الدوبامين في مراكز المكافأة في الدماغ mesolimbic pathway، قد يتسبب في تنقل الأشخاص المصابين باضطراب فرط الحركة ونقص الانتباه إلى بشكل مستمر بين المهام دون إكمال أي منها ما يجعلهم يعانون في التكيف مع محيطهم. مترجم بتصرف من مجلة Science Alert: https://bit.ly/3TlrPEI المصادر الأخرى: 1- https://www.cdc.gov/ncbddd/adhd/facts.html 2- https://www.nature.com/articles/s41598-019-46761-0 3- https://bmcecolevol.biomedcentral.com/.../1471-2148-8-173

داروين كان من صفات شخصيته بأنه خجول نوعًا ما و عندما نشر كتابه (أصل الأنواع) كانت الناس و الكنيسة تتكلم عليه و تنتقده بكثرة و كان لا يرد لكن صديقه عالم التشريح توماس هكسلي كان ماخذ دور المدافع عن داروين و نظريته لذلك الناس يسموه ( بلدوغ داروين). البلدوغ نوع من الكلاب😂.

ماهو أطول البشرانيات Hominidae القديمة التي نعرفها؟ انه جنس الجيغانتيبيثيكوس Gigantopithecus (جمجمته في الصورة) , هذا الجنس تم اكتشاف نوع واحد منه وهو جيغانتوبيثيكوس بلاكي G. blacki ... هل تعرف كم طول هذا الكائن ؟ يبلغ طوله 3 أمتار. أقرب أقرباء جيغانثيبيثيكوس هو الأورانغوتان (جنس البونغو Pongo ) عاش الجيغانثيبيثيكوس ما بين  2 مليون إلى حوالي 500 ألف سنة مضت, وانقرضوا منذ حوالي 300 ألف سنة. وبما أنهم عاشوا في شرق آسيا, فهذا يعني أن الهومو اركتوس Homo erectus على الأرجح قد عاصروهم هذه الورقة تتحدث عن انقراض هذا الكائن https://www.nature.com/articles/s41586-023-06900-0

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/humu.23182 اطلع على هذا البحث من اجل التفصيل (افتحه باستعمال موقع sci hub)

جينات الآميلاز Amylase Genes ودليل قوي على الابداع التطوري Evolutionary Innovation الابداع التطوري ببساطة هو تطور تركيبات أو جينات جديدة لم تكن موجودة من قبل, سواء باستخدام ما هو موجود, أو بدونه .. هذه الحالة الأخيرة نسميها دي نوفو De novo (الجين دي نوفو De Novo Gene هو الجين الذي تطور بعد إذ لم يكن...) هل تعرف صديقي ما هو الجميل بخصوص جينات الآميلاز؟ إنها مهمة جدا في عملية هضم النشا (بالفرنسية نقول Amide , و starch بالانجليزية). هذا ممل, أعرف : من يتوقع ألا نملك جينات لهضم النشا؟ نحن نهضم النشا , بالتالي هناك جينات مسؤولة عن هضم النشا, لا جديد. لكن الأمور تصبح مثيرة فجأة إذا علمت بأن نشأة هذه الجينات تم عن طريق الابداع التطوري Evolutionary Innovation , عن طريق نسخ الجينات بسبب خطأ, ثم تطور الجين الجديد للحصول على نسخة أخرى جديدة تحسن هذه الوظيفة, ومختلفة عن النسخة القديمة... بل وأزيدك من الشعر بيــتا : هذه الجينات الإضافية تزيد درجة تعقيد عملية هضم النشا. لكنك قد تقول : لا لم يحدث ذلك, هذه الجينات موجودة منذ البداية. نعم, كنا لنأخذ كلامك بجدية, لو كان عدد هذه الجينات نفسه بين البشر. الحقيقة أن عددها مختلف جدا بين البشر AMY1, AMY2, AMY2B : بعضهم لديه جينات كثيرة, بعضهم لديه جينات قليلة. ما حدث هو أنه منذ اكتشاف الزراعة, أصبح لدى البشر مصادر أكبر للنشويات (طبعا مختلف الحضارات تعتمد على الزراعة بدرجات متفاوتة). بالتالي عندما يتم نسخ أحد هذه الجينات عن طريق الخطأ, ثم حدث عليه طفرات, فمن الممكن أن يؤدي الى كفاءة أكبر في هضم النشويات (بالتالي اعتماد حاملي هذه الجينات الجديدة على حمية غذائية أفضل). النقطة هنا هي أن مجرد وجود عدد مختلف من هذه الجينات (يتراوح بين نسخة واحدة أو نسختين, الى أكثر من 20 نسخة), يعني ببساطة أن فكرة الابداع التطوري صحيحة وموجودة. لأنه ان كان السلف المشترك لكل البشر حول العالم لديه عدد محدد من الجينات, ولايمكن نشوء جينات جديدة, فكيف نفسر ما يحدث؟ خصوصا وأننا نعرف بأن هذه الجينات مجرد نسخ عن بعضها البعض, بطفرات مختلفة. إذن : فكرة الابداع التطوري صحيحة ونراها واضحة في الجينوم البشري .. بالفعل عدد الجينات عندنا ليس ثابتا, والجينوم البشري في تطور مستمر. الدليل هو أن البشر ليس لديهم نفس عدد الجينات, لو أحضرت شخصا من الصين وشخصا من شمال افريقيا, فهناك اختلاف في عدد الجينات المشفرة للبروتين, بعضها نشأ حديثا. تذكر معي : - نحن هنا لا نتحدث عن جين واحد لديه عدة حليلات alleles - بل نتحدث عن عدة جينات , كل منها لديه حليلات. عدد هذه الجينات مختلف بين البشر. الصورة : يتكون النشا من سلاسل سكر الجليكوز.

https://www.facebook.com/profile.php?id=61556347500421 صفحة الفيسبوك الجديدة الخاصة بالقناة:

في الصورة : بعض أنواع الطفرات.

وكما قلت : معدل الطفرات (بما فيه معدل الطفرات المفيدة), يتغير حسب النوع, وحسب حجم العشيرة, وحسب حجم الجينوم, وحسب الوسط...الخ. المصدر: https://www.nature.com/articles/nature11396?fbclid=IwAR2Vi49ouJdgAvhUDmg2VDIgRjs08YHNA36ICYskwZ6uHPF2OXtib3zKNoU

سؤال : كم عدد الطفرات المفيدة التي تحدث في البشر في كل جيل؟ ينبغي فهم نقطة مهمة, وهي أن معدل الطفرات المفيدة يتغير ليس فقط حسب النوع, بل حسب حجم الجينوم وحسب حجم العشيرة, وعدة أمور أخرى احصائية... في البشر, في المتوسط : لدينا حوالي 63 طفرة لكل مولود جديد في المتوسط (حسب عدة قياسات بعضها استخدم الايليغانتس C. elegans ويعضها يتم مباشرة على البشر). بمعنى : كل شخص حديث الولادة, في المتوسط لديه حوالي 63 طفرة موزعة على الجينوم. (تصور معي أنه من بين 3 مليار حرف جيني, حوالي 63 في المتوسط قد تغيرت بشكل عشوائي تماما ولم تنجح آلية الاصلاح الخلوية DNA Repair في تصحيحها ) . من بين هذه الطفرات الـ 63 (في المتوسط) , ستجد : - 1.5 طفرات ضارة - 0.0015 طفرة مفيدة. (يعني بتردد 3 طفرات من كل 2000). الباقي؟ الباقي محايد , 61.5 طفرة كلها محايدة, لا تزيد ولا تخفض الصلاحية. ما يهمنا هنا ليس الضارة والمحايدة, بل المفيدة (التي تزيد الصلاحية), كم من عملية ولادة تحتاجها لكي تحصل على طفرة واحدة مفيدة؟ الاجابة هي : 1 على 0.0015 ,أي حوالي 667 ولادة (بالتقريب قد تحتاج 700 ولادة), لنجعلها 1000 ولادة... تحتاج تقريبا 1000 ولادة لكي تحصل على طفرة واحدة ترفع صلاحية ذلك الفرد مقارنة بوالديه. بالتالي : لو أخذت عشيرة 8 مليار شخص في العالم, فكم من مجموعة من 1000 فرد يوجد في العشيرة البشرية ؟ الاجابة : 8000000 مجموعة, وكل مجموعة في المتوسط فيها طفرة واحدة ترفع الصلاحية. بالتالي : في كل جيل, سيكون لدينا 8 مليون طفرة جديدة ترفع الصلاحية لم تكن في الجيل السابق (لو بقي عدد البشر مستقبلا ثابتا في 8 مليار, ولايزداد). في الماضي كان عدد الطفرات المفيدة اصغر , لأن العشيرة كانت اصغر ... لكن ما الذي يعوض هذا النقص؟ الاجابة : سهولة تثبيتها بالانزياح الجيني (وحتى الانتخاب الطبيعي). بمعنى : - عندما كانت العشيرة صغيرة , كانت الطفرات قليلة مقارنة بالآن, لكن تثبيتها سهل (بالانزياح الجيني لدرجة كبيرة, والانتخاب الطبيعي لدرجة اصغر من الآن). - اليوم اصبحت العشيرة كبيرة , بالتالي اصبحت لدينا وفرة من الطفرات, لكن تثبيتها اصبح أصعب بالانتخاب الطبيعي, واكثر صعوبة لدرجة الاهمال بالانزياح الجيني طبعا العشيرة اصبحت كبيرة الآن (8 مليار), مايعني ان عدد الطفرات المفيدة التي تظهر فيها اصبحت أكبر من ذي قبل. لكن هذا لايعني بأن الانتخاب الطبيعي سينتخبها جميعا, السبب هو أن تثبيت الحليلات أيضا عملية صعبة, نسبة صغيرة منها سيتم تثبيتها في العشيرة. ليست كل 8 مليون طفرة المفيدة الموجودة في كل انسان على الأرض اليوم سيتم تثبيتها لتصبح القاعدة , ما سيحدث هو أن أغلبها سينقرض بالانزياح الجيني Genetic Drift . لكن نسبة منها ستنجو وتصبح هي الأساس الذي تنبني عليه الاجيال اللاحقة. لماذا قلت بأنها ستنقرض بالانزياح الجيني؟ لسبب بسيط هو أن الانتخاب الطبيعي لايقضي على الطفرات المفيدة لأنه غير عشوائي, مايزيلها هو الانزياح الجيني العشوائي. لفهم دور الانتخاب الطبيعي والانزياح الجيني من حيث القضاء على الطفرات : - الطفرات المفيدة يقضي عليها الانزياح الجيني فقط - الطفرات الضارة يقضي عليها الانزياح الجيني والانتخاب الطبيعي - الطفرات المحايدة يقضي عليها الانزياح الجيني. (الانتخاب الطبيعي لايرى الطفرات المحايدة). أما من حيث التثبيت : - الطفرات المفيدة يمكن تثبيتها بالانزياح الجيني (في عشيرة صغيرة), والانتخاب الطبيعي (في عشيرة كبيرة أو صغيرة, لكن تأثير الانتخاب اكبر في عشيرة كبيرة). - الطفرات الضارة يمكن تثبيتها بالانزياح الجيني (في عشيرة صغيرة), لكن ليس في عشيرة كبيرة. أما الانتخاب الطبيعي فلايثبتها بل يزيلها. - الطفرات المحايدة يمكن تثبيتها بالانزياح الجيني فقط (الانتخاب الطبيعي لايرى الطفرات المحايدة). الآن نمر الى معدل الطفرات الضارة. ماذا عن الطفرات الضارة؟ كم عددها في البشر؟ هذه تظهر تقريبا بمعدل 1.5 طفرة ضارة في كل ولادة, كل شخص في العالم على الأقل لديه طفرة واحدة تخفض الصلاحية (سواء بدرجة كبيرة او صغيرة). الطفرات التي تخفض الصلاحية بدرجة كبيرة تظهر على شكل عاهات أو أمراض ومتلازمات , لكن التي تخفضها بدرجة صغيرة, لا تبدو اطلاقا على الفرد (لكنها تكون على شكل قابلية اكبر لمرض معين أو الاصابة بفيروس معين, أو صعوبة غير ظاهرة بشكل كبير في التكاثر أو غيره ...الخ). هذه الطفرات الضارة (1.5 لكل مولود), سيكون عددها في 8 مليار شخص حوالي 12 مليار طفرة ضارة (في المتوسط). هذه نسبة كبيرة وتبدو مرعبة, لكن لاتنس معي بأن نسبة منها تزول بالانزياح الجيني, ونسبة اكبر منها تزول بالانتخاب الطبيعي (لأن العشيرة كبيرة , والانتخاب الطبيعي يكون فيها اكثر تأثيرا مقارنة بالانزياح الجيني). من جهة أخرى حتى ولو حافظت عليها, فالأغلبية الساحقة منها قريبة من الطفرات المحايدة (يعني ضررها ضئيـــــــــل وغير ظاهر).

في مثل هذا اليوم سنة 1809 ولد تشارلز داروين أحد أعظم علماء البيولوجيا في التاريخ

اجمل مثال على الانتخاب الطبيعي هي شراشير داروين شراشير داروين هي حوالي 13 نوعا من الطيور التي غزت أرخبيل غالاباغوس منذ 2 الى 3 مليون سنة, تتشابه فيما بينها جميعا في اللون و الحجم حيث يتراوح طولها بين 10 و 15 سم , لون الذكور أسود اما الإنات بنية اللون, لكن هذه الأنواع تختلف في حجم المنقار من نوع لاَخر, وذلك باختلاف الموارد الغدائية لكل منها, فبعضها يتغدى على الحشرات و العناكب مثل نوع C.Olivacea و نوع C.Fusca و البعض الاَخر يتغدى على اليرقات و النمل المتواجد داخل الخشب مثل C.Heliobates و نوع C.Pallida و هناك أنواع عاشبة منها تتغدى على الأوراق و الفواكه ... أرخبيل غالالاغوس هو عبارة عن مجموعة من الجزر البركانية الصغيرة , من ضمنها جزيرة صغيرة تدعى daphe major و التي تعلو سطح البحر ب120 متر و تعيش على متنها 1200 فرد من نوع من الشراشير التي تقتات على البذور تسمى Geospiza fortis و قد تمكن peter Gant و زملاءه من وضع علامات عليها جميعها تقريبا لكون الجزيرة صغيرة جدا, و قاموا بأخد بعض القياسات حول طول الأجنحة و حجم المنقار و عمقه, و بينت دراستهم وجود تنوع في حجم المنقار في هذا النوع , بحيث يوجد أفراد يمتلكون مناقير كبيرة و منهم من يمتلكون مناقير متوسطة الحجم و العمق, و اَخرون يمتلكون مناقير صغيرة الحجم و ليست عميقة, و ينتمون جميعهم لنفس النوع, وقد كانت المناقير المتوسطة هي الأكثر شيوعا في الجزيرة. و قد أجرى peter Boag تجارب على هذا النوع G.Fortis و بين أن هذه الاختلافات في حجم و عمق المنقار سمات يمكن توريثها من جيل لأخر. عام 1977 مرت جزيرة Daphe Majior من فترة جفاف حاد, هطلت فيها 24 ملم من الأمطار بدل 130 ملم التي تهطل في موسم الأمطار كل سنة, و تسبب ذلك في تقليل نسبة النباتات المزهرة و نسبة البذور في الجزيرة, و على مدى 20 شهرا فقط, إختفىت 80% من شراشير G.Fortis من على الجزيرة, و قد حصل الباحثون على معضمها ميتة على الجزيرة بسبب المجاعة و فقدوا أثر عدد منهم, و في العام المقبل للجفاف لم يعد أي من الطيور المفقودة الى الجزيرة و لم يتكاثر على مثنها سوى قلة قليلة من الطيور الناجية من المجاعة. تتغدى الطيور على جزيرة Daphe major على مجموعة متنوعة من البذور منها بذور صلبة كبيرة و منها لينة صغيرة, ولكن خلال الجفاف اختفت معظم البذور الصغيرة و اللينة, و بقيت بذور صلبة كبيرة واجهت الجفاف, و من بين النبات المنتجة لهذه البذور أصبحت نبتة Tribulus Cistoides هي الغداء الرئيسي في الجزيرة, فقط تلك الطيور التي تمتلك مناقير كبيرة و عميقة هي التي تستطيع أن تتغدى عليها و أن تنجوا خلال مرحلة الجفاف, و قد بينت دراسات Gant و التي بنيت على بيانات جمعوها من 90 فردا ناجيا من الجفاف, أن الأفراد الذين يمتلكون مناقير كبيرة و عميقة هي التي استطاعت البقاء و التكاثر في الأجيال القادمة , أما الأفراد الذين كانت لهم مناقير صغيرة فقد كان مصيرهم الهلاك, و كانت النتيجة أن الانتخاب الطبيعي قد عمل على إبقاء سمة المنقار الكبير داخل المجوعة السكانية, و ذلك بسبب ملاءمة هذه السمة للظروف التي مرة منها الجزيرة علم 1977, و قد كانت دراسات Gant و زملاءه توثيقا ميدانيا لعمل اَلية الإنتخاب الطبيعي ... https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17802577 https://academic.oup.com/biolinnean/article-abstract/22/3/243/2666306

Figure 2

Figure 1

Equation 2

Image 1