الأحياء في المرحلتين الابتدائية والإعدادية · Grades 1–9
21تصنيف الحيوانات
يحفظ متحف التاريخ الطبيعي ملايين الحيوانات — أدراج خنافس، وقاعات هياكل عظمية، وجرار أسماك. ومع ذلك يستطيع أمين المتحف أن يمشي إلى أي واحد منها في دقائق. والسر ليس الذاكرة بل الترتيب: فلكل حيوان مكانه في نظام كبير من مجموعات داخل مجموعات، مبني على قواعد الفرز في الفصل 14 — وهذه السنة نتعلم كيف يعمل ذلك النظام.
21.1 مجموعات داخل مجموعات
تعريف 21.1 (التصنيف)
أن تصنّف الكائنات الحية هو أن تفرزها بصفات الجسم المشتركة في مجموعات، وأن تفرز تلك المجموعات في مجموعات أكبر — أي مجموعات متداخلة، كالصناديق في الصناديق. والترتيب كله نظام تصنيف.
مثال 21.2 (عناوين القطة)
قطة واحدة، وعناوين متداخلة عدة: فالقطة ثديي (فرو، وحليب للصغار)؛ وكل ثديي فقاري (هيكل داخلي فيه عمود فقري)؛ وكل فقاري حيوان. القطة داخل الثدييات، والثدييات داخل الفقاريات، والفقاريات داخل الحيوانات: كل صندوق يقع داخل صندوق أكبر منه.
تعريف 21.3 (الفقاريات واللافقاريات)
الفقاري حيوان له هيكل داخلي مبني حول عمود فقري — كالعمود الذي تحسّسته في المثال 17.2. والحيوان الذي لا عمود فقري له لافقاري: كالحشرات، والعناكب، والحلزونات، والديدان، وقناديل البحر — وهي السواد الأعظم من الحيوانات كلها.
21.2 طوائف الفقاريات الخمس
قضية 21.4 (طوائف الفقاريات الخمس)
تُصنَّف الفقاريات في خمس مجموعات كبرى تسمى طوائف:
- الأسماك: حراشف، وزعانف، وتنفس في الماء — كالسلمون المرقط والقرش والسردين؛
- والبرمائيات: جلد عارٍ رطب، وبيض في الماء، وطفولة شرغوفية — كالضفدع والعلجوم والسمندل؛
- والزواحف: جلد جاف حرشفي، وأكثرها يضع بيضًا مقشورًا على اليابسة — كالسحلية والأفعى والسلحفاة والتمساح؛
- والطيور: ريش، ومنقار، وبيض مقشور — كالشحرور والنعامة والبطريق؛
- والثدييات: فرو أو شعر، وصغار تُرضع الحليب — كالقطة والحوت والخفاش والإنسان.
برهان. نقبله في هذا المستوى. ∎
مثال 21.5 (فرز شحنة حديقة حيوان)
تصل ست صناديق: ثعبان أصلة (جلد جاف حرشفي، وبيض مقشور — زاحف)، وعلجوم (جلد عارٍ رطب — برمائي)، وبطريق (ريش — طائر)، وقرش (زعانف وغلاصم — سمكة)، ودلفين (حليب لعجله — ثديي)، وصندوق حلزونات عملاقة (لا عمود فقري لها البتة — لافقاريات، ليست في أي طائفة من الفقاريات).
ملاحظة 21.6 (زاحف أم برمائي؟)
السحالي والسمادل تتشابه لأول وهلة — أربع أرجل وذنب طويل. والجلد هو الذي يقرر: فجلد السحلية جاف حرشفي، وجلد السمندل رطب عارٍ؛ وبيض السحلية مقشور يوضع على اليابسة، وبيض السمندل عارٍ يوضع في الماء. الظل نفسه، وطائفتان مختلفتان.
21.3 استعمال نظام التصنيف
طريقة 21.7 (وضع فقاري في طائفته)
اسأل الأسئلة بالترتيب، وقف عند أول نعم:
- أله ريش؟ — إذن طائر.
- أله فرو أو شعر (أو حليب للصغار)؟ — إذن ثديي.
- أجلده جاف حرشفي؟ — إذن زاحف.
- أجلده رطب عارٍ وطفولته شرغوفية؟ — إذن برمائي.
- أله زعانف وغلاصم وحياة في الماء؟ — إذن سمكة.
فإن لم يكن له عمود فقري البتة، فهو لافقاري، ولا تنطبق عليه هذه الأسئلة.
قضية 21.8 (ما تعطيه الطائفة مجانًا)
معرفة طائفة الحيوان معرفة لحزمة من الحقائق قبل النظر: فإذا قيل لك “إنه ثديي” فحسب، توقّعت منذ الآن فروًا، وحليبًا للصغار، وصغارًا تولد حية — كما هي حال الثدييات كلها تقريبًا. وذلك التوفير هو مقصود التصنيف كله: تعلَّم المجموعة مرة، فيصلك كل فرد منها معروفًا نصف المعرفة.
برهان. نقبله في هذا المستوى. ∎
مثال 21.9 (وصول نوع جديد)
ما زال علماء الطبيعة يكتشفون حيوانات لم تُرَ من قبل. فحين يُعثر على حيوان جديد شبيه بالخفاش له فرو وحليب، يُوضع في الثدييات مباشرة — ويتوقع علماء الأحياء في الحال عمودًا فقريًّا، وقلبًا ذا أربع حجرات، ودمًا حارًّا، قبل أن يُتحقق من شيء من ذلك. فنظام التصنيف يعطي تنبؤات.
ملاحظة 21.10 (نحو شجرة النسب)
لماذا يسافر الفرو والحليب والعمود الفقري معًا بهذا الوفاء؟ الجواب الكامل — وهو أن أفراد المجموعة يرثون صفاتهم المشتركة من أسلاف مشتركين — ينتمي إلى حكاية القرابة والتطور، وستُتناول في سنوات لاحقة. أما الآن فالصناديق المتداخلة تعمل ببساطة، وتعمل عملًا رائعًا.
21.4 تمارين
تمرين 21.1 ★
ما الفقاري؟ وما اللافقاري؟ أعطِ مثالين على كل واحد.
حل
حل التمرين 21.1.
الفقاري له هيكل داخلي مبني حول عمود فقري (كالسلمون المرقط والقطة)؛ واللافقاري لا عمود فقري له (كالحلزون والنحلة ودودة الأرض وقنديل البحر).
تمرين 21.2 ★
تمرين 21.3 ★
ضع كل حيوان في مكانه: السردين، والتمساح، والسمندل، والنعامة، والحوت، ودودة الأرض.
تمرين 21.4 ★
اكتب عناوين القطة المتداخلة، من أصغر صندوق إلى أكبره، كما في المثال 21.2.
تمرين 21.5 ★
السحلية والسمندل يتشابهان. فأي صفتين تفصلان بين طائفتيهما؟
تمرين 21.6 ★
أي مجموعة تضم السواد الأعظم من الحيوانات كلها؟ سمِّ أربعة من أفرادها.
تمرين 21.7 ★
طبّق الطريقة 21.7 بصوت عالٍ على البطريق وعلى الدلفين، سؤالًا سؤالًا.
تمرين 21.8 ★
قيل لك فحسب: “هذا الحيوان طائر.” عدّد ثلاثة أشياء تتوقعها الآن من غير أن تنظر، وفق القضية 21.8.
تمرين 21.9 ★★
الحوت لا شعر له تقريبًا وهو يعيش عيش السمك. استعمل الطريقة 21.7 والمثال 14.5 لتشرح لماذا هو ثديي مع ذلك — ولماذا لم تكن “يعيش في البحر” صفة تصنيف قط.
تمرين 21.10 ★★
الأفعى لا أرجل لها، ولا أرجل لدودة الأرض كذلك. فلماذا كانت إحداهما زاحفًا فقاريًّا والأخرى لافقاريًّا؟ وأي صفة واحدة تعلو على غياب الأرجل؟
حل
حل التمرين 21.10.
العمود الفقري. فللأفعى عمود من مئات العظام الصغيرة — فهي فقاري، بجلد الزواحف الجاف الحرشفي؛ أما دودة الأرض فلا عمود فقري لها البتة — فهي لافقاري. وغياب الأرجل مجرد صفة غائبة؛ أما سؤال العمود الفقري فيُسأل أولًا.
تمرين 21.11 ★★★
حيّر منقار البط علماء الطبيعة: فرو وحليب، ومع ذلك يضع بيضًا مقشورًا. فأي طائفة انتصرت، ولماذا؟ وعلام يدل هذا اللغز في شأن التصنيف بحزم من الصفات لا بصفة واحدة؟
حل
حل التمرين 21.11.
انتصرت الثدييات: فالفرو والحليب للصغار حزمة الثدييات، ومنقار البط له كلاهما — والبيض صفة واحدة خارجة عن السرب. فالتصنيف يزن الحزمة كلها بدل أن يدع صفة واحدة تقرر؛ والحيوان الشاذ في وجه واحد يبقى حيث تشير أكثر صفاته. (ومنقار البط شاذ بما يكفي لأن تكوّن الثدييات ذوات البيض مجموعة فرعية صغيرة خاصة بها.)