شترستوك

مارثا جونز: إنها مثل تلك الأفلام: إذا خطوت على الفراشة ، فإنك تغير مستقبل الجنس البشري.

الطبيب: ثم لا تخطو على أي الفراشات. ما هي الفراشات التي قمت بها على الإطلاق؟

لا يبدو أن كتاب الخيال العلمي يتفقون على قواعد السفر عبر الزمن. في بعض الأحيان ، كما هو الحال في Doctor Who (أعلاه) ، يمكن للشخصيات أن تسافر في الوقت المناسب وتؤثر على الأحداث الصغيرة دون أن يبدو أنها تغير مسار التاريخ العظيم. في قصص أخرى ، مثل "العودة إلى المستقبل" ، حتى في أضيق الوقت ، كانت الأعمال التي قام بها المسافرون في الماضي تنتج أمواجًا كبيرة من شأنها أن تغير المستقبل بشكل لا يمكن التنبؤ به.

أجرى علماء الأحياء التطوريون جدلاً مماثلاً حول كيفية عمل التطور لعقود. في 1989 (عام العودة إلى المستقبل الجزء الثاني) ، نشر عالم الحفريات الأمريكي ستيفن جاي غولد كتابه الخالد "الحياة الرائعة" ، الذي سمي بعد الفيلم الكلاسيكي التي تشمل أيضا السفر عبر الزمن من نوع ما. في ذلك ، اقترح تجربة فكرية: ماذا سيحدث إذا كان بإمكانك إعادة تشغيل شريط الحياة ، وإعادة سرد تاريخ التطور وتشغيله مرة أخرى؟ هل ما زلت ترى نفس الفيلم مع كل الأحداث التطورية التي تظهر كما كان من قبل؟ أم أنها ستكون أشبه بإعادة التشغيل ، مع تطور الأنواع بطرق مختلفة؟

كان رد جولد هو الأخير. في رأيه ، لعبت الأحداث التي لا يمكن التنبؤ بها دورا رئيسيا في التاريخ الطبيعي. إذا كنت ستسافر في الوقت المناسب وتخطو على الفراشة الأولى (تذكرنا بقصة 1952 القصيرة صوت الرعد بقلم راي برادبري) ، فإن الفراشات لن تتطور مرة أخرى.

من المفترض أن هذا التباين الذي نراه في الطبيعة - العديد من الخصائص المادية المختلفة وأشكال السلوك التي يمكن أن يكون لها شكل الحياة - ينتج عن أحداث وراثية عشوائية ، مثل الطفرات الوراثية وإعادة التركيب. يعمل الاختيار الطبيعي على تصفية هذا التغيير ، والحفاظ على الميزات التي تمنح الكائنات الحية أفضل ميزة في التكاثر ونشرها. في رأي غولد ، لأن سلسلة الطفرات التي أدت إلى الفراشة الأولى كانت عشوائية ، فمن غير المرجح أن تحدث مرة ثانية.

تطور متقاربة

لكن لا يتفق الجميع مع هذه الصورة. بعض العلماء يدافع عن فكرة "التطور المتقارب". هذا عندما تتطور الكائنات الحية التي لا ترتبط بعضها ببعض بشكل مستقل بمميزات مشابهة استجابة لبيئتها. على سبيل المثال ، تعتبر الخفافيش والحيتان حيوانات مختلفة تمامًا ، ولكن كلاهما قد طور القدرة على "الرؤية" من خلال الاستماع إلى مدى صدى الصوت من حولها (تحديد الموقع بالصدى). تطورت كل من الباندا والبشر الابهام المعارضة. تطير طيران تطورت على الأقل أربع مراتفي الطيور والخفافيش والبيروصورات والحشرات مثل الفراشات. وقد تطورت عيون بشكل مستقل على الأقل مرات 50 في تاريخ الحيوانات.

تطورت حتى الذكاء عدة مرات. سُئل عالم الحفريات الشهير سيمون كونواي موريس عما إذا كانت الديناصورات ستصبح ذكية إذا كانت لا تزال هنا. إجابته هو أن "التجربة قد أجريت ونسميها الغربان" ، في إشارة إلى حقيقة أن الطيور ، بما في ذلك أنواع الغراب ذكي جداتطورت من مجموعة من الديناصورات.

يشير التطور المتقارب إلى أن هناك عددًا قليلًا من الطرق المثلى التي يمكن أن تتكيف بها الأنواع مع بيئتها ، مما يعني أنه (إذا كان لديك معلومات كافية) يمكنك التنبؤ بكيفية تطور الأنواع على المدى الطويل. إذا كنت ستخطو في الفراشة الأولى ، فستتطور حشرة أخرى تشبه الفراشة في نهاية المطاف لأن الطفرات الأخرى ستنتج في نهاية المطاف نفس الميزات التي سيفضلها الانتقاء الطبيعي.

A دراسة حديثة في دورية علم الأحياء الحالية يبدو أنها تقلل الميزان لصالح التطور المتقارب. تبحث هذه الدراسة في كيفية تطور العناكب العصبية في جزر هاواي ، وتقدم دليلاً على مجموعات مختلفة ومختلفة من الحيوانات التي تتطور في نفس الخصائص بشكل مستقل.

وغالبا ما يشار إلى جزر كمختبرات طبيعية لأنها بيئات مغلقة بشكل فعال. في كل مرة تستعمر الأنواع جزيرة جديدة ، تجري تجربة مستقلة جديدة حول التكيف. مثال بارز هو العصافير التي تكيفت مع مصادر الطعام المختلفة في كل جزيرة من جزر غالاباغوس ، وهي حقيقة ساعدت تشارلز داروين على تطوير نظريته في الانتقاء الطبيعي. بعض هؤلاء السكان قد تم القبض عليهم حتى يصبحوا جديدًا أنواع من العصافير.

معظم العناكب العصوية في جزر هاواي لها لون ذهبي أو داكن أو أبيض مثل التمويه للاختباء من الحيوانات المفترسة مثل الطيور. استخدم العلماء الحمض النووي لأنواع العنكبوت المختلفة لإعادة بناء تاريخ تطورهم. أظهروا أن العناكب السوداء والعناكب البيضاء تطورت مرارا وتكرارا من العناكب الذهبية الأجداد ، ست مرات في حالة العناكب السوداء ومرتين في حالة الأبيض.

فرصة أم ضرورة؟

هذه الدراسة هي مثال رائع للتطور المتقاربة التي تحدث في نفس المنطقة الجغرافية. انها تذكر من الدراسات الكلاسيكية على السحالي أنوليس من قبل عالم البيئة التطوري جوناثان لوسوس، الذي لاحظ السحالي في جزر الكاريبي المختلفة قد طور بشكل مستقل نفس التعديلات عدة مرات. كل هذا يوحي بأن أشكال الحياة التي تعيش في بيئة محددة خلال فترة زمنية طويلة كافية من المحتمل أن تطوّر سمات معينة.

لكن الدليل على التطور المتقارب لا يستبعد دور الصدفة. ليس هناك شك في أن الطفرات والتغيرات البيولوجية التي تحدثها هي عشوائية. الكائنات الحية هي فسيفساء من سمات متعددة ، لكل منها تاريخ تطوري مختلف. وهذا يعني أن كل ما تم تطويره في مكان الفراشة قد لا يبدو كما هو.

الأدلة ليست قاطعة في كلتا الحالتين ، ولكن ربما كل من فرصة وضرورة تلعب دورا في التطور. إذا أردنا تشغيل شريط الحياة مرة أخرى ، أعتقد أننا سننتهي مع نفس الأنواع من الكائنات الحية لدينا اليوم. من المحتمل أن يكون هناك منتجو أوليون يستخرجون المواد المغذية من التربة والطاقة من الشمس ، والكائنات الحية الأخرى التي تتحرك وتتناول المنتجين الرئيسيين. العديد من هؤلاء قد يكون لديهم عيون ، وبعضها يطير ، والبعض الآخر سيكون ذكياً. لكنها قد تبدو مختلفة تمامًا عن النباتات والحيوانات التي نعرفها اليوم. قد لا يكون هناك حتى أي ثدييات ذكية ذات ساقين.

لذلك فقط في حالة ما إذا وجدت نفسك تسافر في الوقت المناسب ، لا تخطو على أي فراشات.

نبذة عن الكاتب

Jordi Paps، محاضر، مدرسة العلوم البيولوجية، جامعة إسكس

تم نشر هذه المقالة في الأصل المحادثة. إقرأ ال المقال الأصلي.

كُتبٌ ذاتُ صِلَةٍ

at سوق InnerSelf و Amazon