مخبر - 1398/02/24 - انسان گونه غالب؛ تکامل شیمیایی و گسترش حیات در خشکی (بخش دوم)

انسان گونه غالب؛ تکامل شیمیایی و گسترش حیات در خشکی (بخش دوم)
داستان پیدایش حیات و غالب شدن انسان هوشمند به عنوان تکامل یافته ترین موجود زنده هنوز مشخص نیست. در این بخش به پیدایش گیاهان، تشکیل پرسلولی ها، گسترش حیات در خشکی و تغییر گونه ها خواهیم پرداخت.
انسان گونه غالب؛ تکامل شیمیایی و گسترش حیات در خشکی (بخش دوم)

این پرسش اساسی که چگونه زندگی روی زمین آغاز شد و انسان به شکل امروزی تکامل پیدا کرد، یکی از بحث برانگیزترین سؤال ها در میان همه فرهنگ ها، اقوام، مذاهب و جوامع گوناگون در تاریخ شناخته شده ی بشر است. تا پیش از کشفیات دانشمندان در دوران اخیر، هر یک از گروه های جمعیتی بشری، بر اساس چارچوب فکری خود پاسخ این پرسش را بیان کرده اند؛ پاسخ هایی که اصولا به دو شکل کلی بودند. پاسخ های گروه بزرگی از جمعیت ها بر اساس برداشت از نظام های فکری پیش از خود استوار بوده است که در برخی از موارد، تغییراتی برای هم خوانی با تفکرات زمان خود در آن ها اعمال می شده است. گروه کوچک تر دیگر بر اساس آنچه در اطراف خود در طبیعت می دیدند، نزدیک ترین و آسان ترین پاسخ را بر اساس توانایی درک افراد یا پیروان خود بیان می کردند.مقاله ی مرتبط:
  • انسان گونه غالب؛ حیات چگونه آغاز شد؟ (بخش اول)در طول تاریخ شناخته شده ی بشر موارد متعددی از نگرش اتکا به قدرت های ماورایی به عنوان دلیل برای رویدادهای طبیعی مشاهده شده است. گروه های جمعیتی اولیه در مواجهه با حوادث طبیعی این رویدادها را ناشی از دعوای خدایان، خشم و قدرت نمایی آن ها بر خود می دانستند. جوامع بشری همواره در تاریخ بشر نزدیک ترین و آسان ترین پاسخ را برای وقوع رعدوبرق، طوفان، سیل، زلزله، خشک سالی و… ناشی از اراده ی نیروهای ماورایی در آسمان ها می دانستند در حالی که در دوران فعلی، پیشرفت در علوم باعث شده است تا پاسخ های بسیار دقیق، مستند و قابل راستی آزمایی از سوی دانشمندان برای رویدادهای متفاوت طبیعی ارائه شود اما درباره ی چگونگی پیدایش حیات روی زمین هرچند که اطلاعات بسیار خوبی از چگونگی این فرایند در دیدگاه کلی آن داریم؛ اما هنوز نقاط مبهمی وجود دارد که دانشمندان به شکل پیوسته در حال بیان نظریه های جدید برای آن ها هستند. تخمین زده می شود که زمین حدود 4.5 میلیارد سال عمر داشته باشد و برای دور ه ی بزرگی از این تاریخ طولانی، زمین میزبان حیات بوده است. درواقع برخی دانشمندان معتقدند حیات هنگامی روی زمین پدیدار شد که شرایطی پایدار و مناسب روی آن ایجاد شد. زمین جوان اصلا شبیه به زمین زیبای امروزی ما نبود و به معنی واقعی کلمه یک جهنم بود. جهنمی مذاب که دائما توسط سنگ های آسمانی بمباران می شد. حتی طبق فرضیه ای قدرتمند، اندک زمانی پس از شکل گیری زمین، سیاره ای به اندازه ی مریخ به زمین برخورد کرد و با پخش کردن مواد پوسته ی زمین در فضا، باعث به وجود آمدن ماه شد. برای رسیدن به سپیده دم حیات باید تقریبا 4 میلیارد سال عقب برویم.دورانی که اتمسفر زمین غلیظ و پر از کربن دی اکسید بود و خورشید هم درخشندگی کنونی اش را نداشت. منظومه ی شمسی تازه در حال تشکیل شدن بود و هنوز سنگ های آسمانی سرگردان زیادی در آن وجود داشت. این سنگ های سرگردان، مرتب سطح زمین را بمباران می کردند. دانشمندان از این دوران با نام دوره ی بمباران سنگین یاد می کنند. برخورد سنگ های بزرگ و کوچکی که قطر بعضی از آن ها حتی تا 450 کیلومتر هم می رسید، پوسته ی زمین را به طور کامل مذاب کرده بود. به نظر می رسد که در این دمای فوق العاده زیاد و محیط سمی، هیچ موجود زنده ای نمی تواند دوام بیاورد. ولی اکنون دانشمندان فکر می کنند که آجرهای اولیه ی سازنده ی حیات در همین محیط جهنمی به وجود آمد. الان هم می توان در بعضی از نقاط زمین، مکان هایی پیدا کرد که شبیه به زمین اولیه هستند.

    زمین اولیههر مجموعه ای که دارای متابولیسم شیمیایی باشد و با مصرف انرژی بتواند رشد و تولیدمثل کند این مجموعه باید دارای خواصی باشد که بتواند آن را منحصربه فرد کند و امکان تغییر در نسل های بعدی را داشته باشد. در یک تعریف کلی موجود زنده یک بیوسیستم است که به وسیله ی یک غشا یا دیواره محصور و از محیط اطرافش متمایز شده است، فرمی از انرژی را از محیط می گیرد و با تبدیل و مصرف انرژی و به کارگیری مواد محیط، کالبد خود را می سازد یا تعمیر می کند و به طور فعال با صرف انرژی و غلبه بر آنتروپی، جلوی متلاشی شدن کالبد خود را می گیرد. درعین حال این بیوسیستم حاوی یک بسته ی اطلاعاتی است که در فرایند همانندسازی و تولید مثل در بیوسیستم های دیگر کپی سازی می شود.دستور زبان ساخته شدن انگشت پای ما دقیقا مانند دستور زبان ساخته شدن یک برگ درخت استبر اساس این تعریف همه ی گونه های گیاهان، جانوران (انسان به عنوان گونه هوموساپینس در این فرمانرو قرار دارد)، قارچ ها، آغازیان و باکتری ها به عنوان موجود زنده محسوب می شوند. در میان تمام انواع گونه های موجودات زنده، از باکتری ها به عنوان ساده ترین موجود زنده تا انسان به عنوان دارنده ی گسترده ترین و پیچیده ترین شبکه عصبی در میان گونه های جانوری، دارای سلول هستند. درواقع سلول واحد بنیادین ساختاری و کارکردی همه ی جانداران است. سلول مهم ترین نقطه اشتراک همه موجودات زنده، چه تک سلولی و چه پرسلولی است. ما در مجموعه ی مقاله های انسان گونه ی غالب، به پیدایش حیات بعد از شکل گیری کره ی زمین خواهیم پرداخت.

    خلاصه ی پیدایش حیات بعد از ایجاد کره ی زمین تا سلول
    تشکیل کره ی زمین
    پوشیده شدن زمین از مواد مذاب
    سرد شدن تدریجی سطح کره ی زمین
    تشکیل پوسته ی سنگی
    متراکم شدن گازهای H2O و شکل گیری ابرها
    بارش باران های شدید و تشکیل اقیانوس های وسیع
    ترکیب مولکول های غیرزیستی و تشکیل مولکول های آلی ساده
    واکنش مولکول های آلی ساده با یکدیگر و تشکیل مولکول های آلی پیچیده
    تشکیل مولکول های آلی پیچیده تر
    ایجاد ساختارهای شبه سلولی
    شکل گیری اولین سلول ها
    سلول، نقطه ی آغازین پدیدار شدن هر نمونه از گونه های زیستی است. هر سلول به عنوان نقطه ی شروع حیات، نیازمند دستورالعمل، مواد اولیه و انرژی برای ساخت آن موجود زنده است. برای کشف ریشه ی مشترک موجودات زنده نیازمند بررسی این دستورالعمل هستیم. دستورالعمل ساخت یک موجود زنده با مولکول DNA در سلول ها نگه داری می شود. این دستورالعمل که برای تشکیل اندام های موجودات زنده استفاده می شود، دارای یک زبان مشترک است که به آن الفبای ژنتیک گفته می شود. درواقع دستور زبان فرمولی که برای ساخته شدن انگشت پای ما استفاده شده است، دقیقا مانند دستور زبانی است که فرمول ساخته شدن یک برگ درخت را مشخص کرده است. در این زبان مشترک، تنها چهار حرف وجود دارد: A ،T ،C و G. هر یک از این حروف نشانگر نام یک مولکول باز آلی هستند.انسان هوموساپینس یا هوشمند با مرغ و موز حدود 60 درصد محتوای ژنتیکی مشترک دارددستورالعمل ساخت هر جزء از یک موجود زنده یا انواع فعالیت های دیگر زیستی در قالب رشته ای طولانی از این چهار حرف که درکنار هم قرار گرفته اند، تعریف می شود. بر اساس عملکرد هر رشته، بخش مشخص شده ای از دستورالعمل کلی ساخت موجود زنده با نام ژن مورد شناسایی قرار می گیرد. به طور مثال گروهی از ژن ها به نام" HOX" در دوران جنینی مهره داران مسئول ایجاد اسکلت بدن از دم تا سر است. این گروه ژنی در انواع پرسلولی ها از مگس سرکه تا مرغ، خفاش، کوسه، گربه، انسان و… وجود دارد. بعد از کشف این شباهت های ژنی در بین انواع گونه های موجودات زنده با یکدیگر (به طور مثال انسان به عنوان گونه هوموساپینس با مرغ و موز حدود 60 درصد محتوای ژنتیکی مشترک دارد) و برخی خواص دیگر زیستی مشترک، توانسته اند درخت ارتباطی بین موجودات زنده را طراحی کنند.نظریه ی الگوی حباب

    نظریه الگوی حبابنظریه های علمی بیانگر این مطلب است كه در نخستین مراحل پیدایش حیات، مولكول های غیرزنده در طی واكنش های شیمیایی با یکدیگر تعداد زیادی مولكول های آلی ساده را تشكیل دادند و این مولكول های ساده با استفاده از انرژی های محرک، مانند انرژی خورشید، گرمای حاصل از فعالیت های آتشفشانی و رعدو برق، مولكول های پیچیده تری را به وجود آوردند. این مولكول های پیچیده واحدهای سازنده ی اولین سلول ها را تشكیل دادند و این فرضیه كه بسیاری از واحدهای آلی سازنده ی حیات نخستین بار از مو لكول های غیرزنده تشكیل شده اند بارها مورد آزمایش قرار گرفت و از لحاظ علمی تأیید شد.حباب ها، از مولکول های متان و آمونیاک دربرابر تجزیه ی پرتوفرابنفش نور خورشید محافظت می کردنددرباره ی چگونگی تشكیل حیات چندین نظریه وجود دارد یکی از آن ها مدل سوپ بنیادین است که در بخش اول به طور کامل به آن اشاره کردیم اما مدل دیگر مدل الگوی حباب است. آزمایش میلر تاییدكننده ی الگوی سوپ بنیادین بود. میلر، گازهای متان، نیتروژن، آمونیاک و هیدروژن را در دستگاهی قرار داد و به جای رعدوبرق از جرقه ی الكتریكی به عنوان منبع انرژی استفاده كرد و پس از چند روز مشاهده کرد كه در این دستگاه برخی مواد پایه ای تشكیل دهنده ی حیات مانند آمینواسیدها، اسیدهای چرب و كربوهیدرات ها تشكیل شدند. این آزمایش تاییدی بر الگوی سوپ بینادین بود. برخی یافته های جدید سبب شد دانشمندان ارزیابی دیگری در رابطه با درستی الگوی سوپ بنیادین انجام دهند؛ مانند:

    • اندازه گیری سن زمین و كشف سنگواره های 5.3 میلیارد سال پیش نشان داد كه عمر زمین بسیار بیشتر از آن مقداری است كه در زمان میلر تصور می شد.
    • به علت نبودن اكسیژن در جو اولیه ی زمین، لایه ی ازن نیز موجود نبود. به همین دلیل پرتوهای فرابنفش همه ی آمونیاک و متان لازم را برای انجام واكنش های میلر از بین می برد. در نبود این مواد، مواد پایه ای حیات نمی توانند تشكیل شوند.
    با توجه با ایرادهای بالا، دانشمندان الگوی دیگری موسوم به الگوی حباب را مطرح كردند. براساس این الگو، مواد پایه ای حیات در حباب های درون اقیانوس ها تشكیل شده اند. مدل حباب فرضیه ای پیشنهادشده توسط لوئیس لرمان برای توضیح پیدایش حیات است. او این فرضیه را در کنفرانس بین المللی پیدایش حیات در سال 1993 در بارسلونا ارائه داد. این فرضیه به عنوان یکی از فرضیه های پیشنهادی برای پیدایش حیات در کتاب های درسی زیست شناسی تدریس می شود.

    مولکول های اولیهمطابق این فرضیه، حباب های گازی متان و آمونیاک از دهانه ی آتشفشان های زیر دریا خارج و در حباب های زیر دریا محبوس می شدند. این حباب ها، از مولکول های متان و آمونیاک دربرابر تجزیه ی پرتوفرابنفش نور خورشید محافظت می کردند. با این حساب، این فرضیه توضیح می دهد که چرا با وجود این در زمان پیدایش حیات جو زمین فاقد لایه ی ازن بود، پرتو فرابنفش، مولکول های آلی اولیه را تجزیه نکرده است. الگوی حباب نسبت به الگوی سوپ بنیادین دو مزیت زیر را داشت:

    • قرار گرفتن مواد در درون حباب های اقیانوس، سبب محافظت این مواد دربرابر پرتو فرابنفش می شد.
    • درون حباب های درون اقیانوس ها، تراكم بالایی از گازهای اولیه وجود دارد. در نتیجه واكنش های شیمیایی با سرعت بیشتری انجام می گیرند.
    هم در الگوی سوپ بنیادین و هم الگوی حباب، مولکول های اکسیژن وجود ندارندبراساس الگوی حباب پیدایش مواد آلی از 5 مرحله تشکیل شده است. در مرحله ی اول از دهانه ی آتشفشان ها گازهایی مانند CH4 و NH3 خارج و سپس درون حباب هایی محبوس می شدند. در مرحله ی دوم چون گازها داخل حباب ها محبوس می شدند و فضای حباب ها بسیار کم بود، گازها به یکدیگر بسیاز نزدیک بودند یعنی تراکم گازها در داخل حباب ها نسبت به تراکم گازها در جو (در مدل سوپ بنیادین) بالا است. این گازها برای انجام واکنش نیاز به انرژی دارند و این انرژی از انرژی خورشید تأمین می شود. در این مرحله، زیر اقیانوس ها و دریاها در اثر واکنش مواد آلی غیرزیستی و غیرآلی، مواد آلی ساده به وجود می آیند. مانند آمینواسیدها، کربوهیدرات ها و نوکلئوتیدها. در مرحله ی سوم حباب ها که کم کم به سطح دریا می آیند، می ترکند و محتویات داخل آن ها که مولکول های آلی ساده هستند به سطح دریا ریخته می شود؛ این مولکول ها به صورت گازی هستند.مقاله ی مرتبط:
  • در مرحله ی چهارم، باد، مولکول های آلی ساده را از سطح دریا به سمت جو انتقال می دهد. این مولکول های آلی ساده تمایل دارند با یکدیگر واکنش دهند و انرژی این واکنش ها توسط پرتوهای فرابنفش خورشیدی و رعدوبرق تأمین می شود. سرانجام در اثر واکنش مولکول های آلی ساده، مولکول های آلی پیچیده به وجود می آیند. در مرحله ی پنجم باران بسیاری از این مولکول های آلی پیچیده را که به تازگی تشکیل شده بودند همراه با مولکول های آلی ساده به درون اقیانوس ها می برد. این مولکول های آلی ساده و پیچیده می توانند با واکنش یکدیگر، مولکول های آلی پیچیده تری را به وجود بیاورند. به این ترتیب ناگهان اقیانوس ها پر از مواد پایه ای تشكیل دهنده ی حیات، شدند. هم در الگوی سوپ بنیادین و هم الگوی حباب، مولکول های اکسیژن وجود ندارند؛ در نتیجه لایه ی ازنی وجود ندارد.تبدیل میکروسفرها به سلول

    میکروسفر / microsphereگفتیم که مولکول های آلی ساده با هم واکنش دادند و مولکول های آلی پیچیده را به وجود آوردند و بعد این مولکول های آلی پیچیده، ساختارهایی را به وجود آوردند. دو تا از این ساختارهایی که تشکیل شدند کواسروات ها و میکروسفرها هستند. کواسروات ها ریزکیسه هایی هستند از جنس فسفولیپید که دارای دیواره ی دو لایه هستند. این دو لایه به شکلی قرار گرفته اند که سر آبدوست آن ها به سمت بیرون و دم (اسید چرب) آبگریز آن ها به سمت داخل است. دم آبگریز هر دو لایه به سمت همدیگر است. به این ریزکیسه های که دارای غشای دو لایه از جنس فسفولیپید هستند، کواسروات گفته می شود. این کواسروات ها می توانند با جذب مولکول های دیگر فسفولیپید، رشد کنند و بزرگتر شوند و همچنین این ریزکیسه ها می توانند تقسیم شوند و به کواسروات های کوچکتر تقسیم گردند، تا حدی شبیه به باکتری ها. کواسروات ها می توانند مولکول های دیگری را مانند آمینواسیدها درون خود نگه دارند.کواسروات ها و میکروسفرها ساختارهایی هستند که از مولکول های آلی پیچیده تر به وجود آمدند گرچه این ریزکیسه ها زنده نیستند اما شباهت های بسیاری با غشای پلاسمایی سلول ها دارند و همچنین می توانند برخی از فعالیت های متابولیسمی را نیز انجام دهند. دانشمندان حدس می زنند که این کواسروات ها از سازندگان پیش سلول های اولیه هستند. میکروسفرها ریزكیسه هایی از جنس پروتئین (زنجیره های كوچک آمینواسیدی) هستند؛ میكروسفرها نیز مانند كواسروات ها دولایه هستند. میكروسفرها زنده محسوب نمی شوند زیرا فاقد وراثت هستند. مفهوم تقسیم شدن با تولیدمثل و وراثت تفاوت های اساسی دارند.

    تکامل شیمیاییمیكروسفرهای مختلف از نظر دوام متفاوت بودند. برخی میكروسفرها به دلیل توانایی استفاده از انرژی و مولكول های دیگر از دوام بیشتری برخوردار بودند و به این دلیل به تدریج از فراوانی بیشتری برخوردار شدند و اولین گام ها را به سمت تولید اولین سلول ها برداشتند. تشكیل میكروسفرها اولین قدم به سمت سازمان دهی سلول بود. برای تبدیل میكروسفرها به اولین سلول ها دخالت عوامل زیر ضروری بود:

    • نقش احتمالی كاتالیزورها
    • پیدایش وراثت
    • تكامل متابولیسم
    برخی مولكول های RNA، خاصیت آنزیمی دارند و ساختار سه بعدی آن سطحی را (جایگاه فعال آنزیم) فراهم می كند كه واكنش های شیمیایی می توانند در آنجا انجام شوند. چنین فعالیت آنزیمی در برخی RNAهای امروزی نیز دیده می شود كه به عنوان مثال می توان به یكی از RNAهای ریبوزومی اشاره كرد كه در طی پروتئین سازی مسئول اتصال آمینواسیدها به هم و برقراری پیوند پپتیدی بین آن ها هستند. بسیاری عقیده دارند كه اولین ماده ی وراثتی، ماده ای بود كه هم زمان با داشتن توانایی های وراثتی، دارای فعالیت آنزیمی نیز بوده است. احتمالا RNA اولین ماده ی خود همانندساز بوده است و همچنین امکان دارد تشكیل اولین مولكول های پروتئینی را كاتالیز كرده باشد.خاستگاه متابولیسممیكروسفرها، مولكول های RNA و نیز ساختارهای سلول مانند پس از پیدایش برای حفظ انسجام ساختاری و تكثیر خود نیازمند كسب انرژی از مواد آلی ویژه ای مانند ماده ی X بودند. مصرف این ماده ی آلی به تدریج سبب شد این ماده در محیط كمیاب شود. كمبود این منابع باعث شد جهش یا تغییرات در برخی RNAهای آنزیمی یا مولكول های پروتئین مانند كه سبب تولید ماده ی X از ماده ی Y می شوند، پایدار بمانند. پس از مدتی ماده ی Y نیز كمیاب شد و این باعث پایداری جهش هایی شد كه سبب تولید ماده ی Y از ماده ی Z می شوند. به نظر می رسد مسیرهای متابولیسمی اولیه با چنین سازوكارهایی تكامل یافتند و پیچیده تر شدند.نظریه ی درون همزیستی

    درون همزیستی / Symbiogenesisدانشمندان معتقد هستند اولین سلول های یوکاریوتی حدود 1.5 میلیارد سال پیش به وجود آمده اند. در آن زمان یک سلول پروکاریوت هتروتروف و بی هوازی که اندازه ی بزرگی داشته است طی فرایند فاگوسیتوز یک سلول پروکاریوت هتروتروف و هوازی که کوچک است را بلعیده است. درنهایت اولین همیاری تاریخ بین باکتری کوچک و بزرگ به وجود آمد. این ساختار یعنی مجموعه سلول بزرگ به همراه سلول کوچک داخلش را پیش یوکاریوت نام گذاری کرده اند. باکتری های کوچک داخل این سلول پیش یوکاریوت درواقع منشا میتوکندری های امروزی هستند. این سلول پیش یوکاریوت یک سلول هتروتروف و تنفسش از نوع هوازی بود. در بین این سلول های پیش یوکاریوتی که به وجود آمده بودند برخی از آن ها با انجام عمل فاگوسیتوز، باکتری های کوچک دیگری را بلعیدند که این باکتری ها، اتوتروف و بی هوازی بودند (احتمالا سیانوباکتری ها). این باکتری هم داستانی شبیه باکتری های هتروتروف و هوازی داشت. بعدها در نتیجه ی همیاری این سلول ها، سیانوباکتری ها به کلروپلاست ها تبدیل شدند.اولین سلول های یوکاریوتی حدود 1.5 میلیارد سال پیش به وجود آمده اندهر سیانوباکتری، داخل سلول پیش یوکاریوت ازطریق تقسیم دوتایی تکثیر می شدند. براساس توضیحاتی که گفته شد دو نوع پیش یوکاریوت داریم: اولی پیش یوکاریوت هایی که فقط میتوکندری داخل خودشان داشتند؛ اینها به سلول های یوکاریوت هوازی تبدیل شدند و منشا سلول های جانوری امروزی هستند. دیگری پیش یوکاریوت هایی که علاوه بر میتوکندری، داخلشان کلوپلاست هم وجود داشت. این سلول ها به سلول های یوکاریوت اتوتروف تبدیل شدند و منشا سلول های گیاهی و برخی از سلول های آغازی (جلبک ها) هستند. نظریه ی درون همزیستی (Endosymbiotic theory) برای اولین بار توسط لین مارگولیس (Lynn Margulis)، زیست شناس سابق دانشگاه بوستون، در دهه ی 1960 بیان شد.مقاله ی مرتبط:

  • نظریه ی درون همزیستی، امروزه به عنوان یک نظریه ی تائیدشده قابل قبول است. او و نظریه اش برای سال ها مورد تمسخر زیست شناسان بزرگ دنیا قرار گرفت. به دلیل سماجت او و حجم گسترده ی اطلاعاتی که توسط او و بسیاری از زیست شناسان دیگر در 30 سال اخیر برای حمایت از این فرضیه جمع آوری شد، علم زیست شناسی الان می تواند یک توضیح پذیرفتنی برای سیر تکامل سلول های یوکاریوت ارائه دهد. دکتر مارگولیس پژوهش ها را روی منشا سلول های یوکاریوتی ادامه می داد.

    نظریه درون همزیستیباتوجه به همه ی اطلاعاتی که از سلول های پروکاریوت، یوکاریوت و اندامک ها موجود بود او پیشنهاد کرد که شباهت بین پروکاریوت ها و اندامک ها، با ظاهر آن ها می تواند به بهترین نحو توسط نظریه ی درون همزیستی توضیح داده شود. این فرضیه بیان می کرد که:

    • میتوکندری، نتیجه ی درون همزیستی باکتری های هوازی در سلول پروکاریوت است.
    • کلروپلاست ها حاصل درون همزیستی باکتری های فتوسنتز در سلول پروکاریوت هستند.
    • این ساختار به یک رابطه ی سودمند متقابل برای هر دو سلول تبدیل شد (هم زیستی).
    طی فرایند فاگوسیتوز، اولین همیاری تاریخ بین باکتری کوچک و بزرگ به وجود آمدنظریه ی اصلی مارگولیس پیشنهاد کرد که باکتری های هوازی (که به اکسیژن نیاز دارند) توسط باکتری های بی هوازی بلعیده شده اند و احتمالا هر دو تا زمانی که مشارکت شان را ادامه داده اند برای یکدیگر فایده ی بقا داشته اند. هر دو اعمال منفعتی متقابل را توسط این رابطه ی همزیستی به جا آوردند. باکتری هوازی باید نقش سم اکسیژن را برای باکتری بی هوازی انجام داده باشد و باکتری بی هوازی آن را بلعیده و درون خود حفظ کرده است. شواهدی زیر نشان می دهند که کلروپلاست ها و میتوکندری ها از باکتری ها حاصل شده اند:
    • اندازه و ساختار: اندازه ی میتوکندری ها مشابه اندازه ی اغلب باکتری ها است. میتوکندری دو غشا دارد. غشای درونی میتوکندری ها تاخوردگی های زیادی دارد و ظاهرا شبیه غشای سلولی باکتری های هوازی هستند. پروتئین هایی که درون غشا قرار دارند تنفس سلولی را بر عهده دارند.
    • ماده ی ژنتیک: DNA میتوکندری ها مشابه DNA حلقوی باکتری ها است و کلروپلاست ها و میتوکندری ها هر دو دارای ژن هایی متفاوت نسبت به ژن های موجود در هسته ی سلول های دربردارنده ی آن ها، هستند.
    • ریبوزوم ها: اندازه و ساختار ریبوزوم های میتوکندریایی و باکتریایی مشابه است. این ساختار در هر دو با سایر ریبوزوم های یوکاریوتی متفاوت هستند.
    • زادآوری: کلروپلاست ها و میتوکندری ها مانند باکتری ها ازطریق تقسیم دوتایی تولیدمثل می کنند. این تولیدمثل مستقل از چرخه ی سلولی است و مراحل مختلف چرخه ی میتوز در آن ها انجام نمی گیرد.
    جانداران پرسلولی

    جانداران پرسلولی / multicellular organismsظاهرا ایجاد نخستین جانداران پرسلولی بین یک میلیارد تا 600 میلیون سال پیش روی داده است. موجودات تک سلولی توانایی بسیار اندکی برای کنترل تغییرات محیط خود دارند و عموما تحت تاثیر محیط هستند. در جانداران پرسلولی یک محیط درونی به وجود می آید که سلول ها را در شرایط نسبتا پایداری قرار می دهد؛ تنها گروهی از سلول ها در تماس مستقیم با میحط هستند. قرار گرفتن سلول ها در محیطی که آن ها را دربرابر تغییرات محیطی حفظ می کند و منابع غذایی را در اختیارشان می گذارد زمینه ی لازم را برای تخصصی شدن و تمایز سلول ها فراهم آورده است. نقطه ی عطف در پیدایش پرسلولی ها تکامل سیستم های انتقال پیام بین سلول های مختلف یک توده ی سلولی (کلونی) بوده است. درواقع سلول ها آموختند که علاوه بر پاسخ دادن به تغییرات محیطی پیام هایی را که از سلول های دیگر می رسد دریافت کنند و به آن ها پاسخ دهند. نقطه ی عطف در پیدایش پرسلولی ها تکامل سیستم های انتقال پیام بین سلول های مختلف بوده استبه این ترتیب شکل های نخستین تقسیم کار و تخصصی شدن پدیدار شدند. مثلا منشا گروه های جانوری را انواعی از تاژکداران می دانند که کلونی تشکیل می دادند. احتمالا یک تاژکدار اولیه برای تشخیص سلول های هم گونه برای تولیدمثل جنسی یا تشخیص سلول های هدف برای فاگوسیتوز (تغذیه) نیاز به درک علایم سلولی داشته است. این سازوکارها سرانجام کمک کرده اند که نخستین مجموعه های پرسلولی تشکیل شوند.در کلونی های برخی آغازیان امروزی نیز مواردی از تقسیم کار بسیار ابتدایی دیده می شود. پرسلولی ها موجوداتی هستند که بدنشان از سلول های بیشتری ساخته شده اند. به همین دلیل تعداد سلول ها، دستگاه ها و اندام های متفاوتی دارند مانند قارچ ها، گیاهان، جانوران. موجودات تک سلولی توانایی اندكی را برای كنترل تغییرات محیط خود دارند و عموما تحت تاثیر محیط پیرامون خود هستند. ولی در جانداران پرسلولی به دلیل وجود محیط درونی، سلول ها در شرایط نسبتا پایداری قرار دارند. تشکیل لایه ی ازن

    لایه ازنوقتی برای اولین بار حیات در دریاها تشکیل شد و جاندارن ابتدایی به وجود آمدند به علت اینکه آن ها درون آب بودند پرتوها فرابنفش خورشید هیچ آسیبی نمی توانست به آن ها وارد کند. اما اگر جانداران از آب خارج می شدند پرتوهای فرابنفش خورشید باعث مرگ آن ها می شد. در اثر جهش هایی که به صورت اتفاقی در ماده ی ژنتیکی جانداران رخ می دهد باعث می شود این جاندارن نسل به نسل متفاوت تر شوند. پس بعد از گذشت مدتی، در اثر جهش هایی که رخ می دهد، در دریا انواع پروکاریوت ها حضور داشتند. گروهی از این پروکاریوت ها هتروتروف بودند، بیشتر پروکاریوت ها را همین تشکیل می داد اما گروهی دیگر از این باکتری ها اتوتروف بودند.سلول ها آموختند که پیام هایی رسیده از سلول های دیگر را دریافت کنند و به آن ها پاسخ دهندبرخی از این اتوتروف ها سیانوباکتری ها بودند که در بخش اول توضیح دادیم چگونه باعث پیدایش اکسیژن در زمین شدند. سیانوباکتری ها به دلیل اتوتروف بودنشان فراوانی آن ها افزایش پیدا کرد. میلیون ها سال بعد که سیانوباکتری ها فراوان شدند گاز اکسیژنی که توسط باکتری ها تولید می شد خیلی زیاد بود. در بالای جو مقداری از این مولکول های O2 تحت تاثیر اشه ی خورشید باهم واکنش دادند و در نتیجه مولکول های O3 یا همان ازن را به وجود آوردند. لایه ی ازن مانع از عبور اشعه ی فرابنفش می شود و در آن موقع زمینه برای زندگی در خشکی فراهم می شود. ازن گازی است که از 3 اتم اکسیژن تشکیل شده است. این گاز در فاصله ی 15 تا 40 کیلومتری سطح زمین لایه ای فیلترمانند تشکیل می دهد که از ورود اشعه ی خطرناک ماورای بنفش به درون جو زمین جلوگیری می کند. مقاله ی مرتبط:

  • 7 نظریه در باره ی منشاء حیات روی زمینضخامت این لایه در صورت فشرده شدن فقط 2 تا 3 میلی متر است که بر فراز استوا ضخیم تر از قطبین زمین است. گازهای مخرب لایه ی ازن عمدتا از صنایع برودتی و سردکننده ها، صنایع ابر و اسفنج سازی، بخش دفع آفات کشاورزی، سیستم های تهویه ی مطبوع، کپسول های اطفای حریق و اسپری های پاک کننده قطعات الکترونیکی متصاعد می شوند و تا ارتفاع 40 کیلومتری صعود می کنند. طول عمر ماندگاری گازهای مخرب لایه ی ازن از 50 تا 150 سال است و تا حذف کامل این گازها که قبلا وارد جو شده اند حداقل نیم قرن لازم است. ایجاد حفره در لایه ی ازن باعث خطرات زیست محیطی و انسانی بسیاری می شود و حیات بدون این لایه، از بین خواهد رفت. شروع حیات در خشکی

    حیات اولیه / early lifeدر دوران كامبرین و میلیون ها سال پس از آن حیات فقط در دریا وجود داشت چون اشعه ی فرابنفش خورشید، زندگی را در خشكی ها ناامن كرده بود ولی این مشكل با پیداش سیانوباكتری ها حل شد. اكسیژنی كه توسط سیانوباكتری ها تولید می شد پس از برخورد به ماورای بنفش به مولكول ازن تبدیل می شدند و كمكم لایه ازن را به وجود آوردند. در نتیجه امكان زندگی در خشكی برای جانوران به وجود آمد و به مرور زمان گونه های مختلفی از جانوران و گیاهان زندگی خود را بر سطح خشكی آغاز كردند. حدود 100 میلیون سال پیش، پس از همیاری (رابطه ای دو طرفه كه به هر دو طرف سود می رسد) بین گیاهان و قارچ ها به صورت گلسنگ باعث شد گیاهان سطح زمین را بپوشانند و جنگل های بزرگی تشكیل شود و گیاهان خشكی منبع جانوران را تأمین كنند و تكامل جانوران خشكی را امكان پذیر كنند.قارچ ها و جلبک ها اولین همکاری و کار گروهی جهان را در خشکی آغاز کردند اولین جاندارنی که از دریا به خشکی آمدند جلبک ها و قارچ ها بودند که به صورت هم زمان به خشکی وارد شدند. در آن زمان مواد آلی در دریا وجود داشت نه در خشکی. از طرفی دیگر جلبک ها هم مثل گیاهان برای اینکه فتوسنتز کنند و مواد آلی تولید کنند باید مواد معدنی را جذب می کردند. قارچ ها و جلبک ها اولین همکاری و کار گروهی جهان را در خشکی آغاز کردند و درکنار هم قرار گرفتند. به این ساختار که متشکل از یک عضو جلبکی و یک عضو قارچی هستند گلسنگ می گویند. در گلسنگ ها، قارچ ها مواد معدنی مورد نیاز جلبک ها را فراهم می کنند و جلبک ها هم مواد آلی برای خودشان و برای قارچ ها فراهم می کنند.درواقع همیاری نوعی رابطه بین دو گونه ی متفاوت است که در آن هر دو طرف از زندگی با هم سود می برند. اولین جانورانی كه از دریا به خشكی آمدند بندپایان بودند كه بنا به تصور زیست شناسان نوعی عقرب اولین موجودی بود كه از دریا به خشكی آمده است. نخستین مهره داران خشكی دوزیستان بودند كه از دگرگونی ماهی ها به وجود آمدند و با تكوین تغییرات ساختاری متعدد در پیكر دوزیستان، این جانداران با زندگی در خشكی سازگار شدند.

    زندگی روی خشکیاعتقاد زیست شناسان بر این است كه اندام حركتی دوزیستان از استخوان های باله ماهی ها حاصل شده اند و تكامل دستگاه حركتی استخوانی راه رفتن را برای این جانداران ممكن ساخت چون پایه ای محكم برای عمل اندام های حركتی در خلاف جهت هم بود و جثه ی حشرات به علت وجود اسكلت توانمند و انعطاف پذیر بسیار بزرگتر از حشرات است. دوزیستان به خوبی با شرایط سازگار شدند ولی خزندگان كه از تحول دوزیستان به وجود آمدند سازگاری های بهتری نشان می دانند. با پنجمین انقراض گروهی و نابودی همه ی دایناسورها، منابع بیشتری در اختیار جانوران قرار گرفتاین جانوران برای محافظت از خود دربرابر از دست دادن رطوبت بدن به پوستی ضدآب دارند و برخلاف دوزیستان می توانند در خشكی تخم گذاری كنند زیرا تخم های آن ها را پوسته ای اهكی می پوشاند. حشرات یكی از اولین ساكنان خشكی ها بودند كه این گروه از بندپایان فراوان ترین و متنوع ترین گروه جانداران در تاریخ زمین بوده اند. به احتمال زیاد این موفقیت حشرات در ارتباط با پرواز كردن آن ها بوده است و باید بدانید كه حشرات اولین موجوداتی بوده اند كه بال داشته اند. اولین مهره داران ماهی های كوچک و فاقد آرواره ای بودند كه حدود 500 میلیون سال پیش به وجود آمدند و پس از آن ها ماهی های آرواره داری به وجود آمدند كه به جای مكیدن غذا می توانستند آن ها را بجوند در نتیجه به شكارچیانی توانمند تبدیل شدند و اینطور ماهی ها موفق ترین مهره داران زنده شدند و اكنون بیش از نیمی از گونه های مهره داران را به خود اختصاص داده اند. مقاله ی مرتبط:

  • شواهد حاكی از آن است كه در حدود 300 میلیون سال پیش دوره ای خشک حاكم شد كه در آن مدت، خزندگان كه سازگاری بهتری نسبت به خشكی داشتند برتری هایی به دست آوردند. 65 میلیون سال پیش با پنجمین انقراض گروهی اغلب گونه های زنده از جمله همه ی دایناسورها برای همیشه از روی زمین ناپدید شدند اما بعضی از خزندگان كوچكتر، پستانداران و پرندگان به بقای خود ادامه دادند و این انقراض باعث شد كه منابع بیشتری در اختیار جانوران باقی مانده قرار گیرد. در این هنگام اقلیم جهان دچار تغییر شده بود و آب و هوا دیگر خشک نبود و خزندگان مزیت خود را از دست داده بودند و در این زمان بود كه پستانداران و پرندگان به صورت «غالب» درآمدند. دانشمندان عقیده دارند که جانوران مختلف درواقع از تغییر و تحول همدیگر به وجود آمدند. از برخی این جانوران می توانیم به مهره داران اشاره کنیم. دوزیستان از تغییر و تحول ماهی ها، خزندگان از تغییر و تحول دوزیستان، پرندگان و پستاندران هم از تغییر و تحول خزندگان به وجود آمدند.گل ها چگونه چهره ی زمین را تغییر دادند؟

    گل ها / flowers140 میلیون سال پیش در نقطه ای از پانگه آ گونه ای از گیاهان روشی جدید برای تولیدمثل پیدا کردند تا حیات روی زمین برای همیشه دگرگون شود. آمبورلا تریکوپودا از خویشاوندان اولین گل به وجود آمده روی زمین است. این گونه را از نوادگان مستقیم جد مشترک گیاهان گلدار می شناسند. گیاه شناسان معتقدند که این گل زمانی پا به عرصه ی وجود گذاشت که یک گیاه مانند آمبورلا به جای برگ های سبز برگ سفید داد. همین شکل ظاهری و رنگ متفاوت گل ها باعث جذب حشرات و گرده افشانی بهتر آن ها و افزایش شانس باروری گیاهان می شد. از این دوره به بعد گیاهان برای تولیدمثل خود وابسته به عوامل غیرقابل پیش بینی مثل باد برای مخروطیان و آب برای سرخس ها نبودند.حشرات گرده ها را جابه جا می کردند و در نتیجه گل ها متولد شدند و تکامل پیدا کردند. براساس فسیل های باقی مانده، داروین درباره ی فرگشت گل ها نظریه ای داشت. در آن زمان قدیمی ترین فسیل گل های یافت شده مربوط به سنگ هایی بود که از 100 میلیون تا 66 میلیون سال پیش در دوره ی کرتاسه تشکیل شده بودند. باستان شناسان انواع مختلفی از گونه ها را مانند تعداد معدودی از موجودات آغازین پیدا کرده بودند. بعد از مرگ داروین در سال 1882 تاریخچه ی گل ها همچنان دانشمندان را درگیر کرد. کشف این فسیل های جدید یکی دیگر از این شگفتی ها است. ولی دانشمندان مدارک زیادی از گل ها و ژن هایشان پیدا کردند. آن ها ساختار کدگذاری شده در DNAها را برای ساختن گل های جدید دستکاری کردند.از دوره ای به بعد گیاهان برای تولیدمثل خود، وابسته به عوامل غیرقابل پیش بینی مثل باد، نبودندپژوهش های دانشمندان نشان می دهد که گونه های جدیدی از گل های عجیب از بازسازی ژن های قدیمی به وجود آمدند؛ همانند چشم ها و دیگر اعضای بدن که انواع گوناگونی دارند. اخیرا موضوع مورد بحث پژوهشگران بر سر تقسیم بندی اینکه گل ها چگونه به یکدیگر مربوط می شوند، بود. خوشبختانه مطالعات انجام شده روی دستکاری DNA، ارتباط گل ها را به یکدیگر بهتر نشان می دهد. امروزه برای مثال نزدیک ترین گیاه به گل ها، گونه های بی گلی هستند که دانه تولید می کنند مانند: درختان کاج و کهندارها (gingko). متاسفانه همه ی گیاهان به هم مرتبط هستند و همه ی آن ها به گونه ای با گل ها شباهت هایی دارند. گیاهانی که در ابتدا به شکل گل وجود داشتند، ظاهرا میلیون ها سال پیش منقرض شده اند، دکتر دویل معتقد است تنها راه پیدا کردن آن ها، فسیل آنهاست. در سال های اخیر، دانشمندان نشانه هایی از فسیل گل های 136 میلیون سال پیش را پیدا کرده اند.همچنین پژوهشگران تعدادی فسیل عجیب از بذر گیاهان منقرض شده پیدا کردند؛ بعضی از آن ها دانه هایی تولید می کنند که ساختارشان شبیه گل ها است. اما جذاب ترین فسیل ها ناقص ترین فسیل ها نیز هستند و باستان شناسان حوزه ی گیاه شناسی بر سر تقسیم بندی آن ها در زمره ی گیاهان مانده اند. دکتر دویل نیز می گوید در این مورد اتفاق نظر وجود ندارد ولی بر سر فرگشت اخیر گل ها اتفاق نظر وجود دارد. با مطالعه ی DNA بسیاری از گیاهان گلدار، دانشمندان به این نتیجه رسیده اند که گونه های امروزی نشان دهنده ی اجداد گذشته ی خود هستند.مقاله ی مرتبط:

  • قدیمی ترین گونه، مربوط به درختچه ای به نام آمبورلا است که در جزیره ی نیوکالدونیای در اقیانوس آرام جنوبی پیدا شده است. بعد از این، نیلوفرهای آبی و انیسون ستاره ای دومین و سومین گونه ی قدیمی تر موجود هستند. اگر شما می توانستید به 130 میلیون سال پیش سفر کنید، احتمالا تحت تاثیر گل های مربوط به آن زمان قرار نمی گرفتید. به گفته ی دکتر دویل آن ها شبیه هیچ کدام از گل های امروزی نبودند. آن گل ها کوچک و نادر بودند و در سایه ی گیاهان بلندقامت بی گل زندگی می کردند. سال های زیادی طول می کشد تا گل ها بزرگ شوند.

    درخت تبارزایی گل هادر حدود 120 میلیون سال پیش، یک گونه جدید از گل ها به وجود آمدند و در بسیاری از جنگل ها رویش کردند و گونه های دیگری را به وجود آوردند. آن گونه ها مانند مانگولیاها، قاصدک ها و کدوتنبل ها، شامل 99 درصد همه گونه های گیاهان گلدار امروزه ی زمین است. این همه تنوع باعث به وجود آمدن فسیل های گوناگونی از گل ها شد که داروین را گیج و مبهوت کرده بود. همه گل ها از جمله آمبورلا، آناتومی پایه ای دارند. همه آن ها گلبرگ یا ساختارهای گلبرگ مانند دارند که اندام های نر و ماده را احاطه کرده است. اولین گل ها احتمالا کوچک و ساده بودند؛ مانند گل های آمبورلای امروزی. بعدا، گل ها در 6 دسته ی پیچیده تر تقسیم شدند. حلقه ی داخلی گلبرگ های آن ها بزرگ و براق و حلقه خارجی معمولا سبز است، برگ هایش کاسپر نام دارند و وقتی بزرگ شوند از گل های جوان محافظت می کنند.قدیمی ترین گونه ی گیاهان مربوط به درختچه ای به نام آمبورلا است که در جزیره ی نیوکالدونیای پیدا شده استبراساس پژوهش های اخیر، به نظر می رسد که یک گلبرگ با گلبرگ های دیگر متفاوت است. درخت پاپا گلبرگ هایی دارد که رشد آن ها مستقل از رشد گلبرگ های گل رز است. ولی ژن های سازنده ی گل ها موارد زیادی برای گفتن دارند. در اواخر سال 1980، دانشمندان اولین ژن های به وجود آورنده ی گل ها را یافتند. آن ها با مطالعه ی گیاه کوچکی به نام آرابیدوپسیس در آزمایشگاه گیاه شناسی، مشاهده کردند جهش می تواند باعث تغییرات عجیبی در گل ها شود. بعضی جهش ها باعث می شود تا گلبرگ ها در جای پرچم ها یا همان اندام نر گل ها رشد پیدا کنند. جهش های دیگر حلقه ی درونی گلبرگ را به کاسبرگ تبدیل می کند و همچنین جهش های دیگر کاسبرگ را به برگ تبدیل می کند.مقاله ی مرتبط:

  • این کشف انعکاسی قابل توجه از ایده ی گوته، شاعر آلمانی بود که برای اولین این موضوع را مطرح کرد و نه تنها درباره ی «فواست» نوشته بود بلکه گیاهان را با دقت مشاهده می کرد. در سال 1790 گوته یک مقاله خیالی به نام «ساختارشناسی گیاهان» نوشت که درباره ی انواع گیاهان از جمله گل ها که در ابتدا فقط برگ بودند، بحث کرده بود و همچنین در آن گفته است از ابتدا تا انتها گیاهان چیزی جز برگ نبوده اند. دو قرن بعد، دانشمندان کشف کردند که جهش های ژنتیکی می تواند باعث تغییرات بنیادی شود همان طور که گوته خیال بافی کرده بود. در دو دهه اخیر، دانشمندان کشف کردند که چگونه ژن ها در جهش های گل های معمولی پدیدار می شوند. ژن ها پروتئین ها را رمزگذاری می کنند و به ژن های دیگری تبدیل می شوند.
    جدول زمانی تکامل حیات روی کره ی زمین که از گزارش های فسیلی به دست آمده است
    سیاره ی زمین از موادی که حول خورشید در حال گردش بودند تشکیل شد.4.6 میلیارد سال پیش
    سلول هایی شبیه پروکاریوت ها ظاهر شدند. این موجودات اولیه شیمیواتوتروف بودند یعنی از دی اکسید کربن به عنوان منبع کربن و از مواد غیرآلی به عنوان منبع انرژی استفاده می کردند.2.5 الی 3.9 میلیارد سال پیش
    عمر آخر نیای جهانی مربوط به زمانی می شود که انشعاب بین باکتری ها و آرکی ها اتفاق افتاده است.3.5 میلیارد سال پیش
    سیانوباکتری های فتوسنتزکننده ظاهرشدند. آن ها از آب به عنوان عامل احیاکننده استفاده می کردند بنابراین محصول زاید آن ها اکسیژن تولیدی بود.2.7 میلیارد سال پیش
    سلول های یوکاریوتی تک سلولی ظاهر شدند.1.85 میلیارد سال پیش
    موجودات چندسلولی ساده تکامل یافتند که اغلب شامل کلنی های سلول با پیچیدگی محدود بودند.1.2 میلیارد سال پیش
    باتوجه به گزارش های به دست آمده از فسیل ها، مدرن ترین شاخه ی حیوانات در دوره ی کامبرین شروع به ظهور کردند.500 الی 570 میلیون سال پیش
    موجودات زنده در اقیانوس ها مانند طناب داران، بندپایان (مانند تیریلوبیت ها)، خارپوستان، نرم تنان و غیره متنوع شدند.535 میلیون سال پیش
    مهره داران اولیه با استخوان های حقیقی تکامل یافتند.485 میلیون سال پیش
    اولین گیاهان روی خشکی ظاهرشدند.434 میلیون سال پیش
    دایناسورهای اولیه و ماهی های تلئوست (Teleost) ظاهر شدند.225 میلیون سال پیش
    جنگل های گیاهان بازدانه همه جا را فراگرفتند؛ گیاه خوارانی با جثه ی عظیم رشد کردند.220 میلیون سال پیش
    اولین پستانداران تکامل پیدا کردند.215 میلیون سال پیش
    در سومین انقراض که مربوط به دوره ی کرتاسه می شود، حدود نیمی از گونه های جانوری شامل همه ی دایناسورها منقرض شدند.65.5 میلیون سال پیش
    اولین انسان نماها (Hominids) تکامل یافتند.6.5 میلیون سال پیش
    اولین عضو از جنس Homo ظاهر شد.2 میلیون سال پیش
    نئاندرتال ها ظاهر شدند.350 هزار سال پیش
    انسان های مدرن از لحاظ آناتومی در آفریقا ظاهر شدند.200 هزار سال پیش
    نئاندرتال ها منقرض شدند.30 هزار سال پیش
    ایریش زیست شناس دانشگاه یله است و حوزه ی مطالعات او مربوط به نظریه فرگشت می شود. او و همکارانش به دنبال تغییرات ژنتیکی در گل خشخاش هستند، چرا که معتقدند این گل بدون دخالت عوامل محیطی و انسانی تکامل یافته است. آن ها می خواهند با ایجاد تغییر در ساختار ژنتیکی این گل و حذف برخی از ژن ها به گل های بسیار بزرگی دست یابند. ژن هایی که انها دریافته اند با ژن های گلی به نام آرابیدوپسیس در ارتباط اند. در این گل ژنی با نام AP3 مسئول ساختار گلبرگ ها و پرچم است. در گل خشخاش دو نسخه از این ژن به نام "paleoAP3" وجود دارد که دکتر ایریش و همکارانش متوجه شدند یکی مسئول ساختار گلبرگ ها و دیگری مسئولیت پرچم را دارد.مجموعه ای از ژن ها می توانند رشد یک گلبرگ یا قسمت دیگری از گل آرابیدوپسیس را مختل کنند. دانشمندان در حال بررسی این ژن ها هستند که چگونه گل های جدید را به وجود می آورند. پژوهشگران گونه ای از ژن ها را پیدا کردند که گونه های دیگری از گل های آرابیدوپیس مانند آمبورلا را به وجود می آورند. در بیشتر موارد، ژن ها به صورت تصادفی در گونه های مختلفی مجددا تکثیر می شوند. یافتن این ژن های مربوط به ساختار گل ها، هنوز منجر به کشف چگونگی عملکرد آن ها در به وجود آوردن گل ها نشده است. برای همین دانشمندان باید ژن های گیاهان را دستکاری کنند، متاسفانه هیچ گیاهی به آسانی با آرابیدوپسیس قلمه زده نمی شود، پس هنوز در ابتدای کار هستیم.گلبرگ های گل خشخاش به طور مستقل از گلبرگ های گل آرابیدوپسییس فرگشت یافته اندبه گفته ی دکتر ایریش نتایج نشان می دهد در گل های نخستین، ژن هایی در مناطق مختلف ساقه وجود داشته اند که پروتئین هایی را تولید می کردند و این پروتئین ها به ژن های تکامل یافته تر که ساختار جدیدی دارند تبدیل می شوند و این ژن های فرگشت یافته با به دست گرفتن کنترل قسمت های مختلف گل آن را تکامل می بخشند. بنابراین گلبرگ های گل خشخاش به طور مستقل از گلبرگ های گل آرابیدوپسییس فرگشت یافته اند اما هر دوی این گل ها از ژن های یکسان برای رشد استفاده می کنند. حال اگر نظر دکتر ایریش صحیح باشد و آن را به آناتومی بدن انسان تعمیم دهیم به طور مثال پاهای ما و مگس به طور جداگانه فرگشت یافته اند اما با ژن های یکسان که این ژن ها بوده اند که تصمیم گرفته اند در بدن ما ساختار جدید و بهتری داشته باشند. دکتر ایریش می گوید:از دید من این بسیار جالب توجه است که گیاهان و حیوانات از راهبرد یکسان اما ژن های متفاوت استفاده کنند. بررسی گل خشخاش در ابتدای راه قرار دارد و شگفتی هایی بسیار در انتظار ما است. به طور مثال گیاهان در حال به دست آوردن ساختار جدیدی از اندام های جنسی هستند زیرا در گل ها اندام نر و ماده هر دو روی میله وجود دارند اما درخت کاج، مخروط نر و مخروط ماده دارد. زمانی که نری و مادگی در گیاهان در یک اندام است ممکن است تغییراتی در گیاهان اتفاق بیافتد که به وسیله ی چشم غیرمسلح قابل مشاهده نباشد.

    میمونزمانی که یک دانه ی گرده یک تخم را بارور می کند دو سری DNA داریم در طول مدتی که یک سری تخم را بارور می کند سری دیگر برای کیسه که تخم را احاطه کرده است باقی می ماند؛ کیسه از آندواسپرم پر می شود، این کیسه ی پر از آندواسپرم شامل مواد نشاسته ای که سوخت مورد نیاز تخم برای رسیدن به مرحله دانه است (مانند نوزاد انسان که در مدتی که در رحم مادر به سر می برد از جنین تغزیه می کند) و این همان سوختی است که ما زمان تغذیه از ذرت، برنج و سایر دانه ها از آن استفاده می کنیم. در گل های اولیه آندواسپرم با یک مجموعه از ژن های جنس نر و یک مجموعه از ژن های جنس ماده تشکیل می شده است اما در نسل های بعد مانند آمبورلاها و نیلوفرهای آبی، آندواسپرم با دو سری از ژن های ماده و یک سری از ژن های نر تشکیل می شود.قدیمی ترین شواهد فسیلی نهاندانگان از گیاهان گل دار غیراولیه و بسیار پیشرفته به دست آمده استدکتر فریدمن از دانشگاه کلرادو قاطعانه می گوید که این تغییرات در راستای فرگشت هستند و اتفاقی نیست چون ژن های اضافه در آندواسپرم مانند موتور بزرگتر هستند و آندواسپرم توسط این ژن های اضافه پروتئین بیشتری تولید می کند. دیگر متخصصان معتقدند که تغییرات بالاخره صورت می گیرد، ولی پژوهشگران مطمئن نیستند که این درواقع راز به ثمره نشستن گل ها باشد. دکتر دویل در این باره گفت که من نمی دانم چرا این موضوع موفقیت آمیز بوده است. از چشم انداز گزارش فسیلی، به نظر می رسد نهاندانگان به طور ناگهانی تنوع یافته اند، که منجر به انقلاب زمینی کرتاسه شده است که در آن، گرده افشان ها، گیاهخواران و درندگان هم زمان دستخوش تکامل قابل توجهی شدند. با این وجود، مطالعات مولکولی، منشأ بسیار قدیمی تری را برای نهاندانگان نشان می دهد، یعنی تکامل پنهان گل ها که در رکورد فسیلی ثبت نشده است. پروفسور فیلیپ دونوغو از دانشگاه بریستول، گفت:تا حد زیادی، اختلاف بین این دو رویکرد ناشی از دقت نادرست در هر دو زمان بندی تکامل مولکولی و دیرینه شناسی است.زمان بندی های پالئونتولوژیکی، شجره نامه ی گیاهان را، براساس قدیمی ترین شواهد فسیلی برای شاخه های آن، با زمان زمین شناسی می سنجد. زمان بندی های مولکولی، با استفاده کردن از شواهد بیشتری از ژنوم ها برای اختلاف های ژنتیکی بین گونه ها، با هدف غلبه بر رخنه های موجود در گزارش فسیلی، بر این رویکرد متکی است. پروفسور زیهنگ یانگ از دانشگاه کالج لندن، می گوید:مطالعات قبلی در مورد زمان بندی های مولکولی نتوانستند پیامدهای متغیرهای تجربی را بررسی کنند و بنابراین سن احتمالی گیاهان گلدار را به طور نادرست و با دقت نامناسب برآورد کردند.

    گل ها / flowersبه گفته ی پروفسور دونوغو، تفاسیر گزارش های فسیلی، کاستی های آن را به عنوان آرشیوی از تاریخ تکاملی به طور کامل تشخیص نداده اند، یعنی قدیمی ترین شواهد فسیلی نهاندانگان از گیاهان گل دار غیراولیه و بسیار پیشرفته به دست آمده است. این تیم مجموع ی بزرگی از داده های ژنتیکی را برای بسیاری از گروه های نهاندانه، از جمله مجموعه ای از 83 ژن از 644 آرایه به همراه مجموعه جامعی را از شواهد فسیلی گردآوری کردند تا به زمان بندی تنوع زیستی نهاندانگان بپردازند. دکتر ماریو دوس ریس از دانشگاه کویین مری لندن، می گوید که با استفاده از روش های آماری بیزی که ابزارهایی را از فیزیک و ریاضیات قرض می گیرد تا سرعت تغییر تکامل نسبت به زمان را مدل سازی کند، نشان دادیم که در برآورد سن گیاهان گلدار شک و تردید و نامعلومی های زیادی وجود دارد که همه آن ها با این سازگار است که منشأ این گروه از گیاهان، اوایل تا اواسط کرتاسه بوده است.گل ها در راستای استفاده ی مناسب از پستانداران برای انتقال دانه هایشان، میوه تولید کردندگل ها در راستای استفاده ی مناسب از پستانداران برای انتقال دانه هایشان حرکت جدید دیگری را آغاز کردند؛ تولید میوه. شیرینی و کالری مجانی میوه ها برای پرندگان و پستانداران بسیار جذاب بود. آن ها میوه ها را به همراه دانه ها می خوردند، اما دانه های سخت به همان شکل، همراه مدفوع خارج می شدند و با استفاده از همان کود مجانی رشد می کردند. دلیل تنوع میوه ها همین است؛ ترغیب حیوانات برای خوردن آن ها. میوه یکی از عجایب زیبای طبیعت است. گل که ابتدا جاذب حشرات است، تبدیل به پوسته ای محافظ برای دانه های درون آن می شود. سپس لایه ای گوشتی و غنی اطراف آن رشد می کند تا میوه حاصل شود. 55 میلیون سال قبل گروهی از پستاندارن در حال شکل گیری بودند که تقریبا به طور کامل وابسته به میوه ها بودند؛ نخستی ها، لیمورها، میمون ها و بوزینه ها از این دسته بودند.مقاله ی مرتبط:

  • چرا برخی گیاهان برگ های بسیار بزرگ و برخی برگ های کوچک دارندآن ها توانستند یک رابطه ی عمیق با میوه های حاصل از گل ها برقرار کنند و همین رابطه، شکل فیزیکی آن ها را تعیین کرد. شکل ویژه بدن نخستی ها یعنی دست های قوی درکنار سینه و عضلات شانه هایشان به آن ها اجازه می داد که به راحتی از درخت ها بالا روند. ما نیز درنهایت همین ویژگی ها را به ارث بردیم. با این وجود در شروع این ارتباط، گیاهان به دردسر افتادند، چرا که نخستی ها به خاطر گرسنگی زیاد، میوه ها را پیش از رسیدن دانه ها یشان می خوردند. ارتباط برد برد از میان رفته بود. اما گل ها به چاره دیگری روی آوردند؛ رنگی شدن. فقط زمانی که میوه ها می رسیدند و دانه هایشان رشد می کرد، آبدار، شیرین و خوشرنگ می شدند. درنهایت رنگ ها، میوه های کاملا رسیده را نشان می دادند و نخستی ها را برای خوردن جذب خود می کردند.گونه و شواهد تغییر گونه ها

    تکامل انسانبرمبنای نظریه ی داروین، گونه های جدید حاصل تجمع تدریجی تفاوت ها در افراد یک جمعیت اند. برمبنای این نظریه، تكامل فرایندی است كه به آهستگی پیش می رود و طی سالیان متمادی (هزاران یا میلیون ها سال) پیوسته جریان داشته است. این نظریه را «الگوی تغییر تدریجی» می نامیم. برمبنای الگوی تغییر تدریجی، وقتی گونه ای به گونه ای دیگر تغییر می كند، این تغییر به طور پیوسته و طی مدت زمانی طولانی رخ داده است. وقتی می گوییم تغییر پیوسته بوده است، یعنی اینكه بین گونه ی قدیم و گونه ی جدید، گونه های حد واسطی پدید آمده اند كه اگر آن ها را به ترتیب زمان پیدایش كنار هم قرار دهیم، ردپای تغییرات تدریجی گونه ی قدیم به گونه ی جدید را به وضوح خواهیم دید.به همین سبب، زیست شناسان برای آنكه بتوانند سیر تحول گونه ها را به طور كامل توضیح دهند، همواره در پی یافتن گونه های حد واسط یا فسیل های آن ها هستند تا با كنار هم قرار دادن آن ها، همانند كنار هم قرار دادن فریم های یک فیلم، چگونگی تغییر یک گونه به گونه ی دیگر را به دقت دریابند. بیشتر دانشمندان الگوی تغییر تدریجی را كه توسط داروین پیشنهاد شده بود، امروز نمی پذیرند. الگویی كه هم اكنون مورد پذیرش اكثریت است الگوی تعادل نقطه ای است. الگوی تعادل نقطه ای كه به وسیله ی استیون گولد و نیلز الدرج پیشنهاد شد، تغییر تدریجی را فرایندی پیوسته نمی داند. بلكه معتقد است كه اگر گونه ای در محیطی مناسب و سازگار با آن زندگی كند، می تواند هزاران و حتی میلیون ها سال بدون تغییر بماند. در این صورت گفته می شود كه گونه در حال تعادل است.برمبنای این الگو، تعادل گونه ها و تغییر نكردن آن ها تحت یک سری عوامل نسبتا ناگهانی كه در مدت زمانی بسیار كوتاه رخ داده اند، برهم زده شد و گونه ها تغییر كرده اند و سپس مجددا برای مدت زمانی طولانی با شرایط جدید درحال تعادل بوده اند و بدون تغییر مانده اند. درواقع وقتی به تاریخ چند هزار ساله یا چند میلیون ساله ی جانداران نگاه می كنیم، خواهیم دید كه گونه ها در بیشتر تاریخ خود بدون تغییر بوده اند و در نقاطی پراكنده از طول این تاریخ، تحت تاثیر فرایندی سریع تكاملی قرار گرفته اند و متحول شده اند. برمبنای این الگو، دانشمندان می دانند كه ممكن است نتوانند فسیل های جانداران حد واسط را پیدا كنند؛ چون می دانند گونه ی حد واسط یا وجود ندارد یا آن قدر عمر آن كوتاه بوده كه فرصت فسیل شدن را نداشته است. تغییر گونه ها شواهد متعددی دارد:1. سنگواره ها

    تکامل اسبسنگواره یا فسیل عبارت است از بقایای یک جاندار یا آثاری از جانداری كه در گذشته ی دور زندگی می كرده است. فسیل ها حداقل 10 هزار سال قدمت دارند و معمولا حاوی قسمت های سخت بدن جانداران (مثل استخوان ها یا اسكلت خارجی) هستند. توجه داشته باشیم كه بافت های نرم توسط میكروب ها تجزیه می شوند. گاهی ممكن است كل یک جاندار فسیل شده باشد مثل ماموت های منجمد شده ای كه 25 هزار سال قدمت دارند و تمام قسمت های بدن آن ها، حتی پوست و مو، حفظ شده اند. یا حشراتی كه در رزین های گیاهان به دام افتاده اند. محیط های مناسب برای تشكیل سنگواره عبارت اند از: زمین های كم ارتفاع مرطوب، جویبارها، رودخانه های دارای حركت كند، دریاهای كم عمق و مناطق نزدیک آتشفشان هایی كه از آن ها خاكستر بلند می شود. احتمال تشكیل سنگواره در جنگل های مرتفع، كوهستان ها، علفزارها و بیابان ها بسیار كم است.سنگواره ها سرشار از اطلاعات اند. با مشاهده ی سنگواره های جانداران مختلف به وضوح می بینیم كه در گذشته جاندارانی زندگی می كرده اند كه اكنون وجود ندارند. یكی از ارزشمندترین اطلاعاتی كه سنگواره ها به دست می دهند، شواهد تغییر گونه ها است. در بعضی موارد، مجموعه ی كاملی از سنگواره هایی به دست آمده است كه حاكی از چگونگی تغییر یک گونه به گونه ای دیگر است. چگونگی تكامل اسب مثال خوبی از این موارد است.مقاله ی مرتبط:

  • تکامل انسان سریع تر از همیشه ادامه داردشكلی كه در بالا می بینید ، داستان تكامل اسب را، آن گونه كه سنگواره ها تعریف می كنند، نشان داده است. اما در بیشتر موارد، سنگواره ها این چنین كامل نیستند و سنگواره ی جانداران حد واسط یافت نشده است. باید توجه داشت كه اصولا تشكیل سنگواره پدیده ای نیست كه به آسانی رخ دهد و بنابراین ممكن است جانداران حد واسط در محیط و شرایطی زندگی كرده باشند كه امكان فسیل شدن آن ها نبوده است. به هر حال آن چه كه مهم است این است كه سنگواره ها چه بتوانند چگونگی تكامل یک جاندار را به طور كامل توضیح دهند، چه نتوانند، شواهد خوبی را برای تغییر گونه ها فراهم می كنند.2. ساختارهای همولوگ

    شواهد تکامل- آناتومیساختارهای همولوگ به ساختارهایی در گونه های مختلف گفته می شود که شباهت اساسی با یکدیگر دارند اما به دلیل تغییرات در طول زمان، می توانند عملکرد و شکل متفاوتی داشته باشند. این شباهت های اساسی نشان دهنده ی نیای مشترک است. در حقیقت این ساختار در نیای مشترک وجود داشته است اما در هنگام پیدایش گونه ها از نیای مشترک تغییراتی در آن ایجاد شد که باعث تغییر در شکل و عملکرد آن شده است. واژه وستیجیال از واژه وستیجیوم که به معنای ردپا است گرفته شده است. شاید بهتر باشه اول بفهمیم رد پا با اثر پا یا جای پا چه تفاوتی دارد. نوزادان وقتی که متولد می شوند دارای پرونده ای هستند که در آن پرونده همه مشخصات آن ها نوشته شده است در قسمتی از این پرونده بخشی هست که اثر پای نوزاد برای جلوگیری از عوض شدن احتمالی ثبت می شود به این اثر پا می گویند. اما رد پا چیست؟ساختارهای همولوگ به ساختارهایی در گونه های مختلف گفته می شود که شباهت اساسی با یکدیگر دارندفرض کنید با کفش گلی وارد حیات منزلتان که گلی نیست می شوید چه اتفاقی می افتد؟ از دم در رد پای شما تا رسیدن به محل در آوردن کفش باقی می ماند. اگر توجه کنید می بینید که در ابتدا گل ها بیشتر هستند و هرچه به سمت جلوتر حرکت می کنید گل ها کمتر می شود و شاید به جایی برسد که حتی محو شود و دیگر کفشتان گلی نباشد به این میگویند رد پا. پس فهمیدیم رد پا چه فرقی با اثر پا دارد. گاهی شما ساختاری را در یک جاندار می بینید که وظیفه ای انجام می دهد اما همین ساختار در جاندار دیگر، به نسبت کوچک تر شده و فاقد نقش خاصی است یا نقش بسیار جزیی دارد یا حتی نقش آن عوض شده است چنین ساختارهایی که نشان دهنده ی تغییرات جاندار در گذشته هستند اندام وستیجیال نام دارند.آنچه در اندام های وستیجیال اهمیت دارد، تحلیل رفتن آن نسبت به ساختارهای مشابه در دیگر جانداران است اما چرا این اندام ها در این جانداران تحلیل رفته است؟ درواقع آنچه که باعث این تغییرات در گذر زمان شده، این است که همگام با سایر تغییرات این اندام ها به نوعی اندام های مزاحم محسوب می شوند و انتخاب طبیعی همواره آن هایی را که با محیط سازگارتر هستند حفظ می کند. بقایای پاهای مار در لگن آن ها، نشان از وجود رابطه ی میان مارها و دیگر مهره داران می دهدمارها با اینكه پا ندارند اما بقایای پا در لگن آن ها به صورت وستیجیال موجود است و این حاكی از وجود رابطه ی مشترک تكاملی میان مارها و دیگر مهره داران است. مقایسه ی مراحل مختلف نمو جنین در جانداران حاكی از وجود یک الگوی مشترك برای نمو جنین است. مثلا در ماهی ها و دوزیستان، در مراحل جنینی حفره های گلویی ایجاد می شود كه سرانجام به آبشش ها نمو پیدا می کنند. در انسان نیز این حفره ها در مراحل جنینی ایجاد می شوند اما به حفره ی گوش میانی، مجرای شنوایی، تیموس و غدد پاراتیروئید نمو می یابند.این گونه شباهت ها، حاكی از وجود رابطه ی تكاملی میان مهره داران است. مقایسه ی آناتومی جانداران مختلف، اغلب شباهت هایی اساسی را نشان می دهد. به عنوان مثال، مقایسه ی اندام حركت جلویی در مهره داران مختلف، از طرح ساختاری یكسان حكایت دارد و بازگوكننده ی وجود رابطه ی تكاملی میان مهره داران است. دست انسان، بال پرنده، باله ی وال و دست گربه مثال هایی از ساختارهای همتا هستند. وجود ساختارهای همتا در جانداران، نشان دهنده ی وجود رابطه ی تكاملی میان آن ها و داشتن نیای مشترک است.3. مطالعه های مولکولی

    RNAتغییر یک گونه به گونه ی دیگر، یا تغییر در ساختار بدن، خود نیازمند تغییر در DNA است. درواقع آن چه كه باعث تغییرگونه ها می شود، جهش در ژنوم آن ها است. وقتی در ژنوم فردی از یک گونه جهشی حاصل می شود، ژنوم آن فرد با ژنوم سایر افراد هم گونه ی خود متفاوت خواهد شد و اگر وقوع جهش هم چنان ادامه پیدا كند، بعد از گذشت مدت زمانی طولانی، ژنوم او با ژنوم دیگران آن قدر متفاوت می شود كه می توان آن را گونه ای جدید به شمار آورد. زیست شناسان از شباهت بین DNA جانداران مختلف برای تشخیص فاصله ی تكاملی آن ها از یكدیگر استفاده می كنند. هرچه DNA دو جاندار شباهت بیش تری داشته باشد، فاصله ی تكاملی آن ها بیشتر خواهد بود. فاصله های تكاملی جانداران را با رسم درخت هایی به نام درخت تبارزایی نشان می دهند. در مواردی می توان از مقایسه ی پروتئین های جانداران به جای DNA آن ها برای رسم درخت تبارزایی استفاده كرد.4. گونه زاییاگر سدی فیزیکی میان افراد یک جمعیت قرار بگیرد که باعث تقسیم یک جمعیت به دو جمعیت شود، به صورتی که جمعیت های تازه تشکیل شده نتوانند با یکدیگر تولید مثل کنند، انتخاب طبیعی بعد از هزاران سال ممکن است باعث شکل گیری و تقویت سدهای جدایی تولید مثلی میان این دو جمعیت شود تا حدی که اگر سد فیزیکی برداشته شود، این دو جمعیت نتوانند باهم تولید مثل کنند. به این گونه زایی، گونه زایی دگرمیهنی گفته می شود. برای مثال در یک جمعیت موش ها اگر سدی فیزیکی مانند یک رود قرار گیرد، باعث می شود موش ها به دو جمعیت تقسیم شوند که هر جمعیت خزانه ژنی خودش را داشته باشد و شارش و مبادله ی ژن میان این دو جمعیت صورت نگیرد.هرچه DNA دو جاندار شباهت بیش تری داشته باشد، فاصله ی تكاملی آن ها بیشتر خواهد بودحال فرض کنیم یک شکارچی که در روز فعالیت می کند در یک طرف رود قرار گیرد؛ فشار انتخاب طبیعی طی نسل های متوالی باعث می شوند که این جمعیت موش ها بیشتر در شب فعالیت کنند. طی هزاران سال اگر این رود خشک هم بشود، چون سد تولید مثل زمانی میان این دو جمعیت شکل گرفته است، این دو جمعیت موش ها نمی توانند باهمدیگر تولید مثل کنند. البته این یک مثال انتزاعی و ساده بود و گونه زایی دگرمیهنی به وضوح و به فراوانی مشاهده شده است. در گونه زایی هم میهنی نیازی به سد فیزیکی نیست. یکی از مکانیسم هایش، پلی پلوییدی یا دوبرابر شدن کوروموزم ها است که بیشتر در گیاهان اتفاق می افتد. جدایی زیستگاهی و انتخاب جنسی نیز در این نوع گونه زایی اثر دارند و دیده شده اند.مقاله ی مرتبط:

  • تفکر غلطی که رواج دارد می گوید در روند فرگشت، اعضا فرگشت می یابند. در فرگشت موجودات طی انتخاب طبیعی در هزاران سال تغییر می کنند و اعضا تغییرات اندکی را متحمل می شوند. چه سد یا عاملی باعث می شود گونه های مختلف نتوانند با گونه های دیگر تولید مثل کنند؟ سدهای پس زیگوتی که در صورت لقاح میان افراد دو گونه متفاوت باعث می شوند که فرزند نتواند زنده بماند یا نازا باشد یا فرزندان او نازا شوند. برای مثال می توان به نازایی دورگه ی قاطر اشاره کرد. سد های پیش زیگوتی به عواملی می گوییم که لقاح را قبل از اینکه اتفاق بیافتد متوقف می کنند و باعث عدم جفت گیری دو گونه ی متفاوت می شوند،.نظریه ی لامارک

    تکامل گردن زرافه ها / Giraffe neck evolutionژان باپتیست لامارک (Jean-Baptiste Lamarck) دانشمند فرانسوی، اولین کسی بود که نظریه ی تکامل را قبل از داروین ارائه داد که بعدا پیش زمینه ای برای نظریه ی انقلابی داروین شد. لامارک عقیده داشت در صورتی که از یک اندام زیاد استفاده شود، آن اندام به مرور تقویت می شود و شکل جدیدی از آن حاصل می شود. طبق عقیده ی لامارک، دراز شدن گردن و پاهای زرافه به همین روش صورت گرفته است؛ چون آن ها برای خوردن برگ های درختان گردن خود را دراز می کردند، گردن زرافه های امروزی دراز شده است. امروزه می دانیم که صفات اکتسابی به ارث نمی رسند، زیرا ناشی از اثرات محیط و رشد جاندارند، نه اثرات ژن های جاندار. فقط صفات وابسته به ژن ها می توانند از نسلی به نسل بعد منتقل شوند، آن هم به شرطی که ژن های کنترل کننده ی آن صفات در سلول های جنسی وجود داشته باشند.امروزه می دانیم که صفات اکتسابی به ارث نمی رسند، زیرا ناشی از اثرات محیط و رشد جاندار هستندنیاکان یکی از زرافه های امروزی را تصور کنید که شبیه گوزن یا بزکوهی بودند؛ اگر این جانور در محیطی زندگی می کرد که درختان بلند داشت و می توانست از این درختان تغذیه و تولید مثل بیشتری کند، بقای خود را تضمین می کرد و نسل های بعدی این زرافه ها گردن بلندتری در مقایسه با نسل های قبل داشتند. زیرا زرافه هایی که گردن کوتاه تر داشتند از شانس کمتری برای تولید مثل برخوردار بودند و ژن هایشان به نسل های بعدی انتقال پیدا نمی کرد. این روند تا امروز ادامه دارد و زرافه های امروزی گردن بلندتری نسبت به اجداد خود دارند. جهش های ژنتیکی، هم برای بلند شدن گردن ها و هم برای کوتاه شدن گردن رخ داده است؛ اما درنهایت آن هایی که گردن بلندتر داشتند باقی می مانند و آن هایی که گردن کوتاه داشتند از رقابت حذف می شدند. زرافه ها امروزی در مکان هایی زندگی می کنند که برگ های درختان در ارتفاع بیشتری قرار دارند به همین دلیل گردن بلند، یک ابزار برای تغذیه از این برگ ها به حساب می آید. دانشمندان در حال حاضر تمام شواهد و مدارک را برای اثبات اینکه تکامل در حال روی دادن است، دارند. جهش های ژنتیکی که به طور تصادفی رخ می دهند باعث ایجاد صفات جدید و در نتیجه این صفات جدید با تغییرات گوناگون در طول زمان باعث ایجاد گونه های جدید، می شوند. این تغییرات همراه با انتخاب طبیعی اکثرا موجودات زنده ای را که برای محیط مناسب نیست، حذف و نابود می کند. دانشمندان بر این باورند که انسان هوشمند در قاره ی آفریقا پیدا شد و آن ها به نقاط مختلف کره ی زمین مهاجرت کردند. نخستین انسان بعد از مهاجرت از آفریقا، با سایر گونه های انسانی مانند نئاندرتال ها، تولید مثل کرد. به همین دلیل مردم اروپا و آسیا ژن های نئاندرتال ها را به ارث برده اند اما آفریقایی ها این ژن ها را ندارند.سفر اکتشافی داروین

    سهره های داروین / Darwinداروین موفق شد در سال 1831 به همراه استاد خود پروفسور جان استیونس هنسلو با کشتی اچ ام اس (HMS) بیگل به سفری در قالب طبیعت شناسی رهسپار شود. این سفر که 5 سال به طول انجامید، سرآغاز دنیایی بود که چارلز در طلب آن می کوشید. آن ها در روز 27ام ماه دسامبر سال 1831 سفر دریایی خود را آغاز کردند. چارلز موفق شد در این سفر طبیعت شناسی با گیاهان، جانوران و البته فسیل هایی ناشناخته، سر و کار داشته باشد و آن ها را مورد بررسی قرار دهد. او نمونه هایی را نیز از مناطق مختلف جغرافیایی همراه آورد. جزایری که در اقیانوس آرام پشت سر گذاشتند و جزایر گالاپاکوس بیش از دیگر مناطق، مورد توجه داروین قرار گرفت و گونه های گیاهی موجود در این جزایر مجذوبش کردند. مقاله ی مرتبط:

  • در طول این سفرها داروین الگوهای پراکنش و ویژگی های موجودات را بررسی کرد. برخی از مهم ترین الگوهایی که داروین در مورد توزیع موجودات به آن ها پی برده بود، حاصل مشاهدات او در جزایر گالاپاگوس بوده اند. داروین متوجه شده بود که جزایر مجاور گالاپاگوس دارای گونه های مشابه ولی نه کاملا یکسانی از سهره ها هستند. علاوه بر این او به این نکته نیز توجه کرده بود که هرگونه از سهره کاملا مناسب محیط خودش است. برای نمونه گونه هایی که از دانه های درشت گیاهان تغذیه می کردند، دارای منقارهای بزرگ و محکم تری بودند؛ اما آن هایی که از حشرات تغذیه می کردند، دارای منقارهای نازک و تیزی بودند. درنهایت او مشاهده کرد که سهره ها و دیگر جانورانی که روی جزایر گالاپاگوس زندگی می کردند، شبیه گونه های موجود در سرزمین های اصلی اکوادور بودند؛ اما با گونه هایی که در مناطق دیگر جهان وجود داشتند، متفاوت بودند. حيوانات يا گياهانی كه بهتر با آب و هوا هماهنگ می شوند، بيشتر احتمال دارد كه توليدمثل كننددر سال 1836 وقتی داروين به انگلستان بازگشت، سعی كرد معمای مربوط به مشاهداتش و این پازل را كه گونه ها چگونه تكامل پيدا كرده اند، حل كند. او تحت تأثير عقايد «مالتوس» نظريه ی تكامل را به وسیله فرایند انتخاب طبیعی ارايه داد. حيوانات يا گياهانی كه بهتر با آب و هوا هماهنگ می شوند، بيشتر احتمال دارد كه به حياتشان ادامه دهند و توليدمثل كنند. داروين 20 سال درباره ی تئوريش كار كرد. بعد از اینکه داروین فهمید که طبيعت گرای ديگری به نام آلفرد راسل والاس، هم عقايد مشابهی را ارايه کرده است، با همدیگر كشفشان را در سال 1858 اعلام كردند. در 1859 داروين كتاب «خاستگاه گونه ها یا منشا انواع» را منتشر كرد. این كتاب جدال های بسيار زيادی به پا كرد. چرا كه گسترش منطقی نظريه داروين اين بود كه هوموساپینس شكلی از جانوران هستند.اين نظريه اين امکان را مطرح کرد كه حتی انسان ها -کاملاً ممكن است که از میمون ها تكامل پيدا كرده باشند. این ایده ها عقیده ی غالب درباره ی جهان طبیعت را ويران كرد و داروين به شدت به ويژه از ناحيه ی كليسا مورد حمله قرار گرفت. اما به هر صورت عقايد او به زودی رایج شد، به طوری که نظریه غالب کنونی، نظریه داروین است. تئوری تکامل ازطریق انتخاب طبیعی نخستین بار در کتاب منشا گونه های داروین در سال 1859 مطرح شد. تکامل به واسطه ی انتخاب طبیعی یکی از بهترین تئوری های تاریخ علم است که توسط شواهد معتبر مختلفی از حوزه های مختلف علم از جمله دیرینه شناسی، زمین شناسی، ژنتیک و زیست شناسی توسعه ای حمایت می شود.این تئوری دارای دو نکته ی کلیدی است: تمام اشکال حیات روی زمین با هم مرتبط هستند و این تنوع در حیات حاصل تغییر جمعیت ها توسط انتخاب طبیعی است؛ جایی که برخی صفات در بعضی محیط ها مطلوب تر از دیگر صفات هستند. اگر بخواهیم ساده تر بگوییم این تئوری را می توان به صورت تغییر نسل ها تعبیر کرد. گاهی این تئوری به صورت بقای شایسته ترین ها نیز تعریف می شود؛ در این راستا، شایستگی یک گونه با توانایی بقا و تولیدمثل او ارتباط دارد. هرچه توانایی بقا و تولیدمثل گونه ای بیشتر باشد یعنی شایستگی او بیشتر است.نوشته های توماس مالتوس

    توماس مالتوس / Thomas Robert Malthusداروین نگرش دوم خود را از رساله ای از طرف توماس مالتوس با عنوان «مقاله ای در مورد اصول جمعیت و چگونگی تاثیر آن بر توسعه اجتماعی آینده»، دریافت کرد. نظر مالتوس این بود که اگر روند کنونی متوقف نشود جمعیت انسان چنان که داروین دریافت، جمعیت هرگونه ی دیگر، به زودی به تعداد فوق العاده زیادی خواهد رسید. داروین محاسبه کرد که اگر تنها یک جفت فیل داشته باشیم و این فیل ها در دوره ی شصت ساله باروری خود، صاحب شش فرزند شوند، پس از 750 سال در حدود 19 میلیون فیل خواهیم داشت.بنابراین برای جلوگیری از رخ دادن انفجار جمعیت فیل ها یا هرگونه دیگری، عواملی باید دست به کار شده باشند. این عوامل احتیاجات اساسی مسابقه حیات هستند؛ نیاز به یافتن غذا، مبارزه با بیماری ها، دفع صیادان، یافتن جفت، دست وپنجه نرم کردن با مقادیر کم و زیاد آب یا با دمای بسیار بالا یا بسیار پایین. داروین و والاس هم اشاره کرده بودند که موجودات زنده با تمام ظرفیت خود تولیدمثل نخواهند کرد، زیرا منابع به اندازه ی کافی وجود ندارد. طرح این موضوع، این سؤال را با خود به همراه آورد چرا برخی افراد در تولیدمثل موفق هستند ولی سایر نه؟ والاس و داروین هر دو گفتند که تنها آن هایی که برای محیط خود مناسب ترین هستند، تولیدمثل خواهند کرد.مقاله ی مرتبط:

  • ایده ی آن ها درمورد تغییر گونه ها طی زمان نیز مشابه بود. به همین دلیل است که داروین نامه های والاس را به عنوان مقدمه ی خوبی برای کتاب منشا گونه ها در نظر گرفت. البته اختلافاتی هم در تئوری های داروین و والاس وجود داشت. در حالی که داروین اعتقاد داشت تکامل با اهرم رقابت بین افراد پیش می رود، والاس بر این باور بود که محیط نیروی محرک است. والاس اساسا معتقد بود که گونه ها طی زمان تغییر می کنند تا بتوانند به محیط های جدید خود سازگار شوند. دیگر تفاوت بین تئوری های والاس و داروین این بود که والاس نقش انتخاب جنسی را در تکامل در نظر نمی گرفت. اکنون ما می دانیم که احتمالا در هر دو مورد، نظر داروین درست است.انتخاب طبیعی

    انتخاب طبیعیدر ویرایش اول کتاب منشا انوع در 1859، چارلز داروین در این مورد بحث کرده است که انتخاب طبیعی چطور می تواند باعث شود یک پستاندار خشکی زی، به یک نهنگ تبدیل شود. داروین برای مثال از خرس سیاه شمالی آمریکایی استفاده می کند، که با شناکردن با دهان باز در آب ها، حشرات را شکار می کرد: او می گوید من اصلاً این موضوع را ناممکن نمیدانم که انتخاب طبیعی روی گروهی از خرس ها تغییر ایجاد کند، آن ها را به تدریج صاحب ساختار ها و عادات آب زیانه کند، دها ن های بزرگ و بزرگتر به آن ها بدهد، تا اینکه موجودی ابرجثه مثل نهنگ ایجاد می شود. فرضیه ی مطرح شده خیلی باب میل افکار عمومی واقع نشد.داروین به قدری به خاطر این پاراگراف مورد تمسخر قرار گرفت که شدیدا خجالت زده شد و تصمیم به حذف پاراگراف خرس های شناگر از ویرایش های بعدی کتابش گرفت. امروزه دانشمندان می دانند که داروین فرضیه ی درستی داشت اما برای حیوانی اشتباه. به جای درنظرگرفتن خرس، او باید گاو و اسب آبی را در نظر می گرفت. داستان منشأ نهنگ ها، یکی از شگفت انگیزترین داستان های انتخاب طبیعی و در عین حال یکی از بهترین مثال های در دست دانشمندان برای انتخاب طبیعی است. برای پیدا کردن منشأ نهنگ ها، نیاز است که از طرز کار انتخاب طبیعی درکی پایه ای داشته باشیم. انتخاب طبیعی قادر است تا تغییراتی کوچک در گونه ها ایجاد کند، که به مرور زمان باعث تغییر رنگ یا اندازه ی تمام جمعیت آن گونه پس از گذشت چند نسل می شود.داستان منشأ نهنگ ها، یکی از بهترین مثال های در دست دانشمندان برای انتخاب طبیعی استاین امر را «فرگشت خرد» می نامند. اما انتخاب طبیعی توانایی های بیشتری هم دارد. اگر به قدر کافی زمان و تغییرات انجام شده داشته باشد، انتخاب طبیعی حتی می تواند گونه ای کاملا جدید ایجاد کند، که آن را «فرگشت کلان» مینامند. فرگشت کلان توانایی تبدیل دایناسور به پرنده، پستاندار آبی-خاکی به نهنگ و اجداد میمون ها به انسان را دارد. اگر مسیر فرگشت را دنبال کنیم و انتخاب طبیعی را در نظر بگیریم، زیست شناسان می دانند که گذار نهنگ ها از خشکی به آب ها طی مراحلی قابل پیش بینی صورت گرفته است.تغییرات تصادفی ژنتیکی منجر شد تا حداقل در یکی از نهنگ ها، مجرای تنفسی عقب تر، روی سر قرار بگیرد. حیواناتی که چنین انطباقی یافته بودند، برای سبک زندگی دریایی بسیار مناسب تر بودند زیرا برای تنفس نیاز نبود تا به طور کامل روی سطح آب بیایند. اینگونه حیوانات موفق تر بودند و فرزندهای بیشتر هم داشتند. در نسل های بعدی، تغییرات ژنتیکی بیشتری رخ داد و باعث شد مجرای تنفسی این موجودات عقب تر، کاملاً بالای سرشان قرار بگیرد. اجزای دیگر بدن نهنگ ها نیز تغییراتی داشته است؛ پاهای جلویی به باله تبدیل شد، پاهای عقبی ناپدید شد، بدن هایشان ساده تر شد و برای حرکت راحت تر داخل آب، زائده ی دم به بدنشان اضافه گردید.

    زمین داروین همچنین نوعی از انتخاب طبیعی را شرح داد که به میزان موفقیت موجود در جذب جفت وابسته است، فرایندی که تحت عنوان انتخاب جنسی شناخته شده است. پرهای رنگارنگ طاووس و شاخ های گوزن نر هر دو نمونه هایی از صفاتی هستند که تحت این نوع از انتخاب تکامل یافته اند. داروین نظریه ی خود را درباره ی انتخاب طبیعی انواع (فرگشت یا تکامل ازطریق انتخاب طبیعی) بر پایه ی چهار اندیشه استوار کرد. اگر این اندیشه ها را در مورد جامعه ی خاصی مد نظر قرار دهیم، به راحتی می توانیم استدلال های او را دنبال کنیم:1. زاد و ولد بیش از حدزایش و تولید هر یک از انواع موجودات زنده، به حدی است که از میزان لازم برای بقای نسل آن تجاوز می کند. هر جفت موش می تواند سالانه 6 بار و هر بار 6 بچه به وجود آورد. در عرض 6 هفته، همین بچه موش ها قادر هستند به نوبه ی خود، تولید مثل کنند. می توانید تصور کنید اگر تمام بچه موش ها به حیات و تولید مثل خود ادامه می دادند، درحال حاضر چقدر موش وجود داشت؟ چرا کره ی زمین پر از موش نشده است؟ باروری یک جفش موش تا این حد زیاد است، با وجود این، شمار افراد در مورد هر حیوانی که در نظر بگیرید، باتوجه به اینکه کلیه نوزادان به سن تولید نمی رسند، گرایش تثبیتی دارد.2. تنازع بقاشرایط محیط در امکان بقای موجود مؤثر است. موجودات زنده و محیط، بر یکدیگر تاثیر می گذارند. محیط، منبع تغذیه موجود است، فضا و محل مساعد برای رقبا و دشمنان را در خود پناه داده است. برای همین است که تمام افراد تشکیل دهنده ی یک جامعه، تا سن تولیدمثل، به زندگی خود ادامه نمی دهند. امکان دارد موشی به وسیله ی یک پرنده گوشتخوار شکار شود، نتواند برای خود جفتی پیدا کند یا اینکه نتواند برای خود به اندازه کافی مواد غذایی فراهم آورد.3. چند تفاوت مهمتمام افراد تشکیل دهنده یک گروه مشابه نیستند و بعضی ها شانس بیشتری برای ادامه زندگی دارند. هرگز دو موش، کاملا شبیه یکدیگر نمی شوند. برخی تفاوت های که این موش ها با هم دارند، شانس آن ها را در یک زمینه بری ادامه زندگی تغییر می دهد. همه ی موش ها یک رنگ نیستند و بعضی ها رنگ تیره تری دارند. روی یک زمینه تیره رنگ، موش هایی که رنگ روشن دارند، به راحتی مشخص می شوند. به همین سبب احتمال بیشتری وجود دارد که این موش ها، توسط جغد شکار شوند. در چنین شرایطی، موش های تیره رنگ خود را بهتر با محیط تطبیق می دهند و شانس بیشتری برای ادامه حیات و تولیدمثل دارند.4. مسئله ی وراثتبعضی از خصوصیات به نسل بعد منتقل می شود. بنابراین، برخی تفاوت ها میان موجودات، مربوط به وراثت است. در مورد موش ها می توان به رنگ موی آن ها اشاره کرد. در منطقه ای که خاک تیره دارد جانوران شکارچی موش هایی را که رنگ روشن دارند، بهتر می بینند. در نتیجه، احتمال دیده شدن موش های رنگ تیره کم تر است و آن ها شانس بیشتری برای بقا و تولیدمثل دارند و به احتمال زیاد، این خصوصیت، به نسل های بعدی نیز منتقل می شود. در این صورت در نسل بعدی، شمار موش های تیره رنگ بیشتر خواهد شد. اگر شرایط به همین نحو باقی بماند، شمار موش های تیره رنگ پیوسته در حال افزایش خواهد بود. بعد از چند نسل، این احتمال کاملا وجود دارد که تعداد موجودات دارای سازگاری بیشتر با شرایط محیط، افزایش یابد. برای درک بهتر مفهوم انتخاب طبیعی بیایید یک مثالی را در نظر بگیریم.انتخاب جنسی

    انتخاب طبیعی / Sexual selectionچرا در تولید مثل جنسی فقط یک جنس قادر به فرزندآوری است؟ چرا نرها وجود دارند؟ چون نیمی از جمعیت نمی توانند فرزند آوری کنند و این یک زیان بزرگ به حساب می آید. در مطلب، داروین، تکامل و انتخاب طبیعی، به طور مفصل در مورد انتخاب طبیعی پرداختیم. اما نوعی دیگر از انتخاب نیز در کار است که مکمل و درواقع، زیرمجموعه ی انتخاب طبیعی است. چارلز داروین، جنبه های بقا و تولید مثل را از یکدیگر تفکیک کرده است و خصایصی را که منجر به جفت گزینی موفق می شوند، به انتخاب جنسی مربوط می دانست که این در تمایز با انتخاب طبیعی بود. اما امروزه، انتخاب طبیعی معنای وسیعی دارد که هر دو جنبه را شامل می شود یعنی حفظ خصایصی که به هر شیوه ی ممکن، برای رسیدن ژن های ارگانیسم به نسل بعد، سازنده هستند.انتخاب طبیعی، انتخاب جنسی را در جهت های معینی سوق می دهدانتخاب جنسی، نمی تواند مستقل از انتخاب طبیعی عمل کند. این انتخاب طبیعی است که تعیین می کند که هر یک از دو جنس یک گونه، چه صفاتی را باید در جنس مقابل خود موردتوجه قرار دهد تا موفقیت تولیدمثلی خود را به حداکثر برساند. افراد هر جنس، نمی توانند بدون درنظرگرفتن چالش هایی که انتخاب طبیعی پیش پای آن ها گذاشته است، اقدام به عمل بر مبنای ترجیحات خود کنند. البته این به معنای این نیست که در طول فرگشت، واقعا چنین چیزی یعنی انتخاب برخلاف قواعد انتخاب طبیعی، برای هر جنس مقدور نبوده است، بلکه به معنای این است که اگر تصمیمات هر جنس با انتخاب طبیعی هماهنگ نباشد، ژن های آن ها نیز انتخاب نمی شود و بقای تولیدمثلی نیز، نخواهند داشت.مقاله ی مرتبط:

  • به عبارت دیگر، در طی قرن ها فرگشت، ترجیحاتی که هماهنگ با ترجیحات انتخاب طبیعی نبوده اند، محکوم به نابودی می شدند زیرا این ترجیحات، احتمال بقا و موفقیت تولیدمثلی فرد انتخاب کننده و فرزندان او را، کم می کرده اند. انتخاب جنسی، خود به دو نوع دیگر، طبقه بندی می شود. در انتخاب بین جنسی، اعضای یک جنس، صفاتی را در جنس دیگر ترجیح می دهند که در طی فرگشت، منجر به افزایش میزان آن صفت در جمعیت آن جنس و ترجیح آن صفت در جنس ترجیح دهنده خواهد شد. در نوع دیگری از انتخاب جنسی که انتخاب درون جنسی نام دارد، اعضای یک جنس بر سر به دست آوردن جنس مقابل یا منابعی که به دست آوردن جنس مقابل را تسهیل می کند، باهم دیگر رقابت می کنند. اغلب بین انتخاب درون جنسی و برون جنسی نیز، ارتباط وجود دارد. انتخاب طبیعی، انتخاب جنسی را در جهت های معینی سوق می دهد زیرا هر جنس، برای اینکه زادآوری و تولیدمثل موفق داشته باشد، نمی تواند به الزامات انتخاب طبیعی، بی توجه بماندسازش و شارش ژن

    شارش ژن / Gene flowتغییراتی که در یک گونه به منظور تطابق بهتر آن گونه با محیط خود انجام می گیرد سازش نامیده می شود. یک گونه ای را در نظر بگیرید. داخل این گونه انواع اقسام فنوتیپ ها و صفت ها وجود دارد. مثلا افراد قوی هیکل و باهوش و افراد لاغر. شرایط محیط زندگی افراد این گونه طوری است که افراد قوی هیکل و تنومند و باهوش زندگی راحت تری دارند و احتمال زنده ماندنشان زیاد است. به همین دلیل به سن تولیدمثلی می رسند و تولیدمثل هم می کنند. اما لاغرها و کم هوش ها احتمال زادآوری و بقائشون کمتر است و بعد از گذشت مدتی لاغرها و کم هوش ها از بین می روند (نه اینکه کاملا از بین بروند بلکه رفته رفته فراوانی آن ها کاهش پیدا می کند). اما باهوش ها و قوی هیکل ها زنده می مانند و تولیدمثل می کنند.بعد از گذشت مدتی چهره ی جمعیت این گونه تغییر می کند یعنی بیشتر افراد این گونه را افراد باهوش و قوی هیکل تشکیل می دهند زیرا اینها ساگارتر هستند و انتخاب طبیعی، افراد سازگارتر را انتخاب کرده است. داروین هم متوجه همین امر شد که جانداران موجود در مناطق جغرافیایی نزدیک نسبت به جانداران موجود در مناطق جغرافیایی مشابه اما دور، شباهت بیشتری دارند. فرض کنید یک جنگل داریم که اسم آن را جنگل a می گذاریم. در نزدیکی این جنگل یک منطقه ی کوهستانی هم وجود دارد و اسم آن را منطقه ی کوهستانی b می گذاریم که این دو منطقه به هم نزدیک هستند. حالا در یک جایی بسیار دور یک جنگل داریم که اسم آن را جنگل b می گذاریم و یک منطقه ی کوهستانی هم نزدیکی آن جنگل داریم و اسمآن را منطقه ی کوهستانی b می گذاریم.شارش ژن باعث افزایش تنوع درون جمعیت مقصد می شود و در جهت کاهش تفاوت بین جمعیت ها عمل می کندمنطقه ی کوهستانی a از نظر اقلیمی خیلی شبیه به منطقه ی کوهستانی b است. از طرفی جنگل a هم از نظر اقلیمی خیلی شبیه به جنگل b است. ما داخل این مناطقی که اسم بردیم چند گنجشک داریم. هم در جنگل a هم در منطقه ی کوهستانی a هم در جنگل b هم در منطقه ی کوهستانی b. ما انتظار داریم گنجشک ها یی که در جنگل a و جنگل b هستند خیلی شبیه به هم باشند چرا که در این دو جنگل شرایط اقلیمی خیلی به هم شبیه است و همان طور که می دانید جمعیت ها با محیط سازگار می شوند. اگر شرایط اقلیمی این دو جنگل شبیه هم هستند پس گنجشک ها که متناسب با شرایط محیط سازگار می شوند باید به هم خیلی شبیه باشند. همین داستان برای گنجشک هایی که در مناطق کوهستانی a و b قرار دارند نیز صادق است.داروین براساس بررسی هایی که انجام داد متوجه شد که اینطور نیست. برخلاف تصور ما شباهتی که گنجشک های موجود در مناطق موجود در جنگل a با گنجشک های موجود در منطقه ی کوهستانی a دارند خیلی بیشتر از شباهتی است که با گنجشک های موجود در جنگل b دارند. با اینکه هر دوتا جنگل شرایط اقلیمی مشابهی دارند اما جانداران داخل آن ها شباهتشان به یکدیگر کمتر است. یعنی جانداران موجود در مناطق جغرافیایی نزدیک نسبت به جانداران موجود در مناطق جغرافیایی مشابه اما دور شباهت بیشتری با یکدیگر دارند. چون منطقه ی کوهستانی a به جنگل a خیلی نزدیک است گنجشک های موجود در این دو منطقه می توانند بین این دو منطقه مهاجرت کنند.مقاله ی مرتبط:

  • مثلا گنجشکی که از جنگل a به منطقه ی کوهستانی a برود، هنگامی که افرادی از یک جمعیت به جمعیتی دیگر مهاجرت می کنند، درواقع تعدادی از آلل های جمعیت مبدأ را با خود به جمعیت مقصد وارد می کنند. به این پدیده، شارش ژن میگویند. شارش ژن می تواند باعث افزایش تنوع درون جمعیت پذیرنده (مقصد) شود. از سوی دیگر اگر روند مهاجرت در دو جهت ادامه یابد، با گذشت زمان خزانه ی ژنی دو جمعیت شبیه به هم می شود. به این ترتیب، می توان گفت که شارش ژن در جهت کاهش تفاوت بین جمعیت ها عمل می کند. نظریه ی ترکیبی انتخاب طبیعی

    گرگور مندل/ Gregor Mendelنظریه ای که امروزه مورد قبول دانشمندان است نظریه ی ترکیبی انتخاب طبیعی است. چون داروین از جهش در ژن ها و آلل ها خبری نداشت، مجبور شد نظریه ی موروثی شدن صفات اکتسابی لامارک را بپذیرد. یعنی داروین هم همانند لامارک پذیرفت که در یک گونه اگر تفاوت فنوتیپی بین افرادش وجود دارد به علت استفاده ی کم از یک عضو خاص است. در مثال زرافه های گردن دراز و گردن کوتاه به این موضوع اشاره شد. همان طور که می دانیم امروزه این نظریه کاملا اشتباه است. داروین و هم عصران او از نحوه ی وراثت صفات اطلاع چندانی نداشتند. آن ها معتقد بودند که همواره فرزندان حد واسط صفات والدین را نشان می دهند. مثلا تصور می کردند از آمیزش گیاهی که گل های زرد دارد با گیاهی که گل های آبی دارد باید گیاهی با گل های سبز (مخلوط زرد و آبی) به وجود آید.داروین و هم عصران او معتقد بودند که همواره فرزندان حد واسط صفات والدین را نشان می دهندنتایج پژوهش ها گریگو مندل که در سال 1886 ارایه شد تا سال 1990 یعنی 18 سال پس از مرگ داروین مورد بررسی قرار نگرفت. وقتی علم پیشرفت کرد به کمک اطلاعات به دست آمده توسط دانشمندان مختلف ازجمله مندل و دانشمندان امروزی، نظریه ی داروین دچار تغییر و تحول شد و به صورت «نظریه ترکیبی انتخاب طبیعی» درآمد. طبق این نظریه علت تفاوت ظاهری و فنوتیپی بین افراد یک گونه درواقع یک سری عوامل هستند که باعث تنوع ژنوتیپی می شوند. این تنوع ژنوتیپی منجر به ایجاد انواع ژنتویپ های مختلف در افراد یک جمعیت و یک گونه می شود. اگر ما انوع ژتویپ ها و صفات را داشته باشیم هر کدام از ژنوتیپ ها یک نوع فنوتیپ خاصی به وجود می آورند.پس ما انواع فنوتیپ ها و صفات مختلف را خواهیم داشت. اینجا انتخاب طبیعی وارد کار می شود و فنوتیپ هایی را که با محیط سازگارتر هستند انتخاب می کند و به مرور زمان این افراد تعدادشان در جمعیت افزایش پیدا می کند چراکه احتمال بقا و زادآوری آن ها بالا است. به عبارتی انتخاب طبیعی باعث می شود صفات مطلوب به مرور در جمعیت افزایش پیدا کنند و در نتیجه چهره ی جمعیت تغییر می کند. همه ی این اتفاقات باعث می شود که با گذشت زمان گونه های جدید به وجود بیایند. براساس نظریه ی ترکیبی انتخاب طبیعی عواملی که باعث گوناگونی ژنی در جمعیت ها می شوند عبارت اند از:1. کراسینگ اور

    کراسینگ اور / Chromosomal crossoverپدیده ای است که در پروفاز میوز یک ممکن است اتفاق بیافتد. طی کراسینگ اور نوعی تبادل ژن بین کروموزوم های همتا صورت می گیرد به این طریق که کروماتیدهای غیرخواهری یک یا چند ژن خود را با هم عوض می کنند. این فرایند جهش محسوب نمی شود اما شبیه جهش جابه جایی دو طرفه است. کراسینگ اور باعث نوترکیبی و تنوع گامت های به وجود آمده، می شود. به طور کلی اگر یک سلول دیپلوئید زاینده، میوز دهد اگر هیچ کراسینگ اوری رخ ندهد دو نوع گامت تولید می شود البته به شرطی که حداقل در یک جفت ژن هتروزیگوس باشد و اگر همه ی ژن هایش هموزیگوس باشد هر چهار سلول حاصل از میوز یک نوع خواهند بود و به عبارتی یک نوع تولید می شود.2. جهش هاجهش ها دو نوع هستند. جهش های ژنی که در سطح ژن ها رخ می دهند و جهش های کروموزومی که در سطح کروموزوم ها و در ابعاد گسترده تری رخ می دهند. جهش ها درواقع ماده ی خام تغییر گونه ها هستند و این جهش ها هستند که باعث می شوند تا آلل های جدید به وجود بیایند.3. تفکیک کروموزومی والدین هنگام تقسیم میوزوقتی یک سلول وارد فاز متافاز می شود تترادها می توانند به روش های مختلفی در سطح استوایی سلول قرار بگیرند که به آرایش تترادی معروف است. تنوع در آرایش تترادی از این نظر اهمیت دارد که باعث تولید گامت های جدید می شود یعنی گامت های نوترکیب به وجود می آید. پس می توانیم بگوییم که در مرحله ی متافازی میوز یک ما، تنوع گامتی مان مشخص می شود. هر چقدر آرایش متافازی تترادها بیشتر باشد تنوع گامتی هم بیشتر خواهد بود و گامت های نوترکیب بیشتری حاصل می شود. برای یک سلولی که دیپلوئیدی و چهار کروموزومی است دو حالت آرایش متافازی وجود خواهد داشت که در هر حالت گامت های مختلفی تولید خواهند شد.می توان نتیجه گرفت سلولی که عدد کروموزومی اش بزرگتر است شانس بیشتری برای تولید انواع گامت های نوترکیب دارد چون آرایش تترادهای مختلفی را می توان در آن مشاهده کرد. میوز در 99.9 درصد موارد باعث نوترکیبی می شود. پس از تشکیل تتراد تقریبا هیچ کروموزومی مانند کروموزوم والد نخواهد بود. علت اینکه نمی گوییم 100 درصد، به این دلیل است که امکان دارد یک جاندار در همه ی ژن ها خالص باشد. دقت کنید مثلا در انسان هزاران ژن در هسته وجود دارد که همه آن ها در میوز شرکت می کنند و احتمال اینکه همه آن ها خالص باشند بسیار کم است.4. لقاح تصادفی گامت های نر و مادهلقاح بین گامت های نر و گامت های ماده به صورت کاملا تصادفی است و همین موضوع باعث شده است تا همه ی انواع گامت هایی که به وجود می آیند بتوانند با یکدیگر برخورد کنند. در نتیجه احتمال به وجود آمدن زیگوت های متنوع هم وجود دارد. همین موضوع می تواند باعث تنوع ژنتیکی شود. تنوع ژنتیکی هم باعث تنوع فنوتیپی می شود و همین عامل هم می تواند باعث تفاوت ظاهری بین افراد جمعیت شود.درخت تبارزایی

    درخت تبارزایی / Phylogenetic treeدرخت تبارزایی، درخت فیلوژنتیک، درخت تکامل نژادی یا درخت تکاملی (Phylogenetic tree) یک نمودار انشعابی است و روابط تکاملی در میان گونه های مختلف زیستی یا حتی اشخاص را براساس شباهت ها و تفاوت های فیزیکی (فیلوژنتیک) یا خصوصیات ژنتیک نشان می دهد. به زبان ساده درخت تبارزایی یک دیاگرامی است که الگوی اشتقاق گونه ها را از نیای مشترک آن ها نشان می دهد. واحدهایی که به هم در درخت متصل هستند، از یک جد مشترک جدا شده اند. در یک درخت تکامل نژادی ریشه دار، هر گره نشان دهنده ی جد مشترکی برای فرزندان آن گروه است و طول بازوها در برخی از درختان نشان دهنده ی تخمین زمان است. هر گره یک واحد آرایه ای (taxonomic) نامیده می شود. گره های داخلی عموماً واحد طبقه بندی فرضی (HTUs) نامیده می شوند و نمی توان آن ها را به طور مستقیم مشاهده کرد. همه ی موجودارت زنده از باکتری ساده گرفته تا پستانداران پیچیده از یک نیای تک سلولی مشترک به وجود آمده اند.این درخت تکاملی (شکل بالا) نشان دهنده ی رابطه ی تکاملی بین سه موجود زنده است. ساختار این درخت براساس معیار ریخت شناسی بنا شده است؛ موجوداتی که شبیه به هم هستند درکنار یکدیگر قرار می گیرند. به تازگی توالی های DNA و پروتئین ها به عنوان منابع غنی از اطلاعات و معیاری برای رابطه ی میان موجودارت زنده مورد بررسی قرار گرفته اند. هرچه شباهت میان توالی های ماکرومولکولی بشتر باشد موجودات به یکدیگر نزدیکترند. درخت خانوادگی که براساس مقایسه ی مورفولوژیکی و گزارش های به دست آمده از فسیل ها بنا شده است، با بررسی های که براساس اطلاعات مولکولی به دست آمده اند، به خوبی مطابقت دارند.ادامه دارد...


  • محتوای این خبر به صورت خودکار از سایتهای مورد تایید ج.ا دریافت شده و بدون هیچ دخل و تصرفی نمایش داده می شود. اگر به هر دلیلی نیاز است که خبر حذف شود، لطفا از این لینک استفاده نمایید تا در اسرع وقت اقدام شود.
    کلیدواژه های این خبر
    زلزله   طوفان   مصرف انرژی   قدرت نمایی   جهنم   متابولیسم   مذاهب   کربن   راستی آزمایی   نگرش   موجود زنده   اتمسفر   مقاله   فرضیه   آسان ترین   داستانی   بمباران   حوادث طبیعی   دانشمندان  
    اخبار مرتبط
    تذکره الاولیاء؛ هشت قرن بعد
    روزنامه آرمان
    تبدیل متان به دی اکسید کربن، راهکاری برای مبارزه با تغییرات اقلیمی
    زومیت
    علت نبود آب در مریخ مشخص شد
    ناطقان نیوز
    کاهش ذخیره کربن جنگل ها در اثر گرمایش اقلیم
    زومیت
    در ماه هم زلزله می آید
    میزان
    بورس ، بانک ، مسکن
    سایت جماران
    نفوذ کربن رادیواکتیو حاصل از آزمایش بمب هسته ای در اعماق اقیانوس ها
    زومیت
    نگاهی به وجود رادیو کربن در اعماق اقیانوس
    انتخاب
    کاهش جنگل زدایی و فقر، با مدیریت محلی جنگل ها امکان پذیر می شود
    زومیت
    ادعای مشاهده هیولاهای دریایی از کجا نشئت می گیرد؟
    زومیت
    افسردگی در بزرگسالی پیامد استرس در مراحل اولیه زندگی است
    زومیت
    خسارت سیل چگونه تعیین می شود؟
    تین نیوز
    انسان پیوسته تحت تأثیر افکاری قرار دارد که از وجودشان بی خبر است
    زومیت
    10 حادثه که هیچ دلیل علمی برای آن ها وجود ندارد
    خبرگزاری ایلنا
    مقاومت 1000 برابری در برابر آلودگی های صنعتی به خاطر جهش ژنتیکی
    آی تابناک
    مجموعه 5 جلدی «انرژی برای آینده» منتشر شد
    ایرنا
    اصلاح سیستم تهویه مطبوع راه حل مشکل تغییرات اقلیمی است؟
    زومیت
    تشدید تغییرات اقلیمی در اثر تخریب خاک
    زومیت
    تکرار فجایع؛ چرا خاطرات ما از بلایای طبیعی زود فراموش می شوند؟
    زومیت
    گرفتاری در چرخه اندوه؛ پیامد مطالعه وسواس گونه اخبار بد
    زومیت
    ذوب بی سابقه یخ های آلاسکا در میانه بهار و گرفتن جان مردم
    زومیت
    همکاری محققان برای شناسایی آغاز "بلوم جلبکی" درخلیج فارس/نتایج سال های رُس پاشی
    ایسنا
    حیات فرازمینی و نشانگرهای زیستی کره زمین
    همشهری آنلاین
    حیات فرازمینی به نشانگرهای زیستی موجود در کره زمین وابسته نیست
    ایرنا
    لهجه شیرین تاریخ
    ایران آنلاین
    داستان یک دسیسه هسته ای
    ایرنا
    بحران سیستان؛ قهر طبیعت یا ضعف دیپلماسی؟
    اطلاعات روز
    داستان گویی برای کودکان، چه فوایدی دارد؟
    نی نی بان
    اولین سیاره فراخورشیدی بدون ابر رصد شد
    پارس نیوز
    محمود دولت آبادی: من اُستاد جان کَندن ام
    برترین ها
    اداره «سلامت معنوی» وزارت بهداشت منحل شد!
    فردا نیوز
    همزمان با هفته سلامت، اداره «سلامت معنوی» وزارت بهداشت منحل شد
    فارس
    هاليوود چگونه خانه سرخ پوستان را تصاحب کرد؟
    برترین ها
    مرگبارترین و دلخراش ترین بلایای طبیعی سراسر جهان +اینفوگرافی
    باشگاه خبرنگاران
    آرامش پس از طوفان در بازار ارز
    خبرآنلاین
    در باب دوستي
    روزنامه شرق
    خوشبختي با سيم کشي مغزي
    الف
    نگراني مردم کنيا از شکاف عميقي که يک شبه در زمين ايجاد شد
    فانوس نیوز
    آرامگاه فردوسي؛ از تخريب تا شکوه
    راه دانا
    اخبار مرتبط
    bltروزنامه آرمان : تذکره الاولیاء؛ هشت قرن بعد
    bltزومیت : تبدیل متان به دی اکسید کربن، راهکاری برای مبارزه با تغییرات اقلیمی
    bltناطقان نیوز : علت نبود آب در مریخ مشخص شد
    bltزومیت : کاهش ذخیره کربن جنگل ها در اثر گرمایش اقلیم
    bltمیزان : در ماه هم زلزله می آید
    bltسایت جماران : بورس ، بانک ، مسکن
    bltزومیت : نفوذ کربن رادیواکتیو حاصل از آزمایش بمب هسته ای در اعماق اقیانوس ها
    bltانتخاب : نگاهی به وجود رادیو کربن در اعماق اقیانوس
    bltزومیت : کاهش جنگل زدایی و فقر، با مدیریت محلی جنگل ها امکان پذیر می شود
    bltزومیت : ادعای مشاهده هیولاهای دریایی از کجا نشئت می گیرد؟
    bltزومیت : افسردگی در بزرگسالی پیامد استرس در مراحل اولیه زندگی است
    bltتین نیوز : خسارت سیل چگونه تعیین می شود؟
    bltزومیت : انسان پیوسته تحت تأثیر افکاری قرار دارد که از وجودشان بی خبر است
    bltخبرگزاری ایلنا : 10 حادثه که هیچ دلیل علمی برای آن ها وجود ندارد
    bltآی تابناک : مقاومت 1000 برابری در برابر آلودگی های صنعتی به خاطر جهش ژنتیکی
    bltایرنا : مجموعه 5 جلدی «انرژی برای آینده» منتشر شد
    bltزومیت : اصلاح سیستم تهویه مطبوع راه حل مشکل تغییرات اقلیمی است؟
    bltزومیت : تشدید تغییرات اقلیمی در اثر تخریب خاک
    bltزومیت : تکرار فجایع؛ چرا خاطرات ما از بلایای طبیعی زود فراموش می شوند؟
    bltزومیت : گرفتاری در چرخه اندوه؛ پیامد مطالعه وسواس گونه اخبار بد
    bltزومیت : ذوب بی سابقه یخ های آلاسکا در میانه بهار و گرفتن جان مردم
    bltایسنا : همکاری محققان برای شناسایی آغاز "بلوم جلبکی" درخلیج فارس/نتایج سال های رُس پاشی
    bltهمشهری آنلاین : حیات فرازمینی و نشانگرهای زیستی کره زمین
    bltایرنا : حیات فرازمینی به نشانگرهای زیستی موجود در کره زمین وابسته نیست
    bltایران آنلاین : لهجه شیرین تاریخ
    bltایرنا : داستان یک دسیسه هسته ای
    bltاطلاعات روز : بحران سیستان؛ قهر طبیعت یا ضعف دیپلماسی؟
    bltنی نی بان : داستان گویی برای کودکان، چه فوایدی دارد؟
    bltپارس نیوز : اولین سیاره فراخورشیدی بدون ابر رصد شد
    bltبرترین ها : محمود دولت آبادی: من اُستاد جان کَندن ام
    bltفردا نیوز : اداره «سلامت معنوی» وزارت بهداشت منحل شد!
    bltفارس : همزمان با هفته سلامت، اداره «سلامت معنوی» وزارت بهداشت منحل شد
    bltبرترین ها : هاليوود چگونه خانه سرخ پوستان را تصاحب کرد؟
    bltباشگاه خبرنگاران : مرگبارترین و دلخراش ترین بلایای طبیعی سراسر جهان +اینفوگرافی
    bltخبرآنلاین : آرامش پس از طوفان در بازار ارز
    bltروزنامه شرق : در باب دوستي
    bltالف : خوشبختي با سيم کشي مغزي
    bltفانوس نیوز : نگراني مردم کنيا از شکاف عميقي که يک شبه در زمين ايجاد شد
    bltراه دانا : آرامگاه فردوسي؛ از تخريب تا شکوه
    پستهای شبکه های اجتماعی مرتبط




     |  درباره ما |  ارتباط با ما |  تبلیغات |  آخرین پستها |  تیتراخبار |  خبرگزاریها |  صفحه اصلی | 

    مخبر جامعترین و بزرگترین سایت جمع آوری اخبار ایران می باشد که توسط موتور هوشمند جمع آوری و پیش پردازش اخبار هزاران فید خبری را جمع آوری نموده و در اختیار مخاطبان قرار می دهد.
    مخبر هیچگونه مسئولیتی در قبال محتوای منتشر شده نخواهد داشت.