الأحياء في المرحلتين الابتدائية والإعدادية · Grades 1–9
68كيف تتغير الأنواع
أثبتت قاعة الأدلة الحقيقة؛ وهذا الفصل يبني المحرك. وقطعه كلها في يديك سلفًا: الطفرة تكتب تهجئات جديدة (القضية 65.6)، والخلط يوزع مجموعات فريدة (القضية 66.1)، وكوابح البيئة تجمع أكثر فائض كل جيل (القضية 55.6). وإذا ركّبت جرت من تلقاء نفسها — وذلك الجريان الذاتي هو الانتقاء الطبيعي، وهو أعظم فكرة بسيطة أثرًا في البيولوجيا.
68.1 المحرك، مركّبًا
قضية 68.1 (الانتقاء الطبيعي)
ثلاث حقائق لا تنكر، ونتيجتها:
- التنوع: أفراد الجمهرة يختلفون في صفات موروثة (القضية 66.6 أودعه)؛
- فرط الإنتاج والكوابح: ينتج من الصغار أكثر بكثير مما تدع البيئة يبقى — فالكوابح تجمع الفائض (المثال 55.7)؛
- الجمع غير المتساوي: الكوابح لا تجمع عشوائيًا — فالأفراد الذين تلائم صفاتهم الموروثة الظروف القائمة يفلتون منها أكثر قليلًا، فيتركون نسلًا أكثر، وهو يرث تلك الصفات.
والنتيجة: جيلًا بعد جيل، تنمو حصة الأليلات الملائمة في الجمهرة. وذلك الانزياح في التركيب الموروث للجمهرة، ولا يقوده إلا التنوع وقد لقي الكوابح، هو الانتقاء الطبيعي — ومهلة كافية من الزمن تجعله تطورًا.
برهان. نقبله في هذا المستوى. ∎
مثال 68.2 (العثات، بآليتها)
عثات الفلفل في المثال 67.6، قطعة قطعة. التنوع: صورتان موروثتان، شاحبة وداكنة. والكابح: الطيور تصطاد العثات بالبصر على اللحاء. والجمع غير المتساوي: على الجذوع المسودة بالسخام تكون الصورة الشاحبة هي المرئية — فتؤكل أكثر، فترتفع حصة الأليل الداكن نحو الغابات الداكنة المرصودة؛ ثم يصفو الهواء، ويشحب اللحاء، فيجري المحرك نفسه معكوسًا. ولم تتغير عثة واحدة؛ بل تغير تركيب الجمهرة — فالانتقاء يحرر تواترات المجموعة، لا الأفراد.
ملاحظة 68.3 (ما ليس الانتقاء)
ثلاثة التباسات قائمة، تحال إلى التقاعد:
- لا نية: فالظروف تنتقي كما “انتقت” الرطوبة قمل الخشب (المثال 37.7) — بالعواقب، لا بالاختيارات؛ ولا شيء يخطط؛
- ولا كمال: فالانتقاء لا يقارن إلا الصور الحاضرة — فيجد الأفضل المتاح، لا الأفضل المتخيَّل (وإعادة توظيف مخطط الأطراف المشترك على عناء، التمرين 67.7، هي توقيعه)؛
- ولا توريث للجهد: فذراع الحداد تموت مع الحداد (القضية 63.4)؛ والانتقاء لا يعمل إلا فيما تحمله الأمشاج. فالزرافات لم تمط أعناقها فتطول — بل تفوقت الصور الأطول عنقًا في التغذي والتناسل على الأقصر.
68.2 المحرك مرصودًا ومستغلًا
مثال 68.4 (الانتقاء في المستشفى)
الحالة الطبية، بآليتها، ليستعملها الفصل 69: جمهرة ميكروبات تحمل طافرات مقاومة نادرة (رشح الطفرات)؛ والمضاد الحيوي هو الكابح؛ فيجمع القابلة للتأثر ويعفي المقاومة، فترث الجناح. أيام لا آلاف السنين — إذ تدور الأجيال في ساعات، وسرعة الانتقاء تتدرج معها. وكل قاعدة عن إتمام جرعات المضادات الحيوية وعن عدم نثرها في الزراعة هي إدارة للمحرك: أضعف الكابح على نحو مهلهل، تربّ ما أردت قتله.
مثال 68.5 (الانتقاء ويد إنسان على الكابح)
مربّية المسألة 54.1 أجرت المحرك نفسه وهي نفسها الكابح — تبقي المقرمش والمقاوم، وتستبعد الباقي. وكل سلالة كلاب، وكل صنف محصول، وكل خط حلوب هو انتقاء اصطناعي متراكم: برهان على قوة المحرك على مقياس زمن الإنسان، من الذئب إلى كلب الحضن في بضعة آلاف من الأجيال. وداروين — عالم الطبيعة الذي ركّب حجة هذا الفصل — افتتح كتابه العظيم بتلك المقارنة بعينها.
قضية 68.6 (من التغير إلى أنواع جديدة)
الانتقاء يفسر تغير جمهرة؛ ومكوّن واحد آخر يفسر انشطار الجمهرات. افصل جمهرتين من نوع واحد — يرتفع بحر، أو ينقسم جبل، أو تستقبل جزيرة غرقى (التمرين 39.11) — فتجري كل واحدة المحرك تحت ظروفها هي، فتراكم أليلاتها هي. وإذا بلغ التباعد مبلغًا كافيًا، لم تعد الجمهرتان تتناسلان حيث تلتقيان: فبتعريف التعريف 30.1 نفسه، يقوم نوعان حيث قام نوع واحد. وفروق الشجرة (التعريف 44.6) هي بالضبط انشطارات كهذه، بمقدار الزمن السحيق منها.
برهان. نقبله في هذا المستوى. ∎
طريقة 68.7 (إجراء المحرك على أي حالة)
في أي مثال يدعى للتطور:
- سمّ التنوع وتحقق من كونه موروثًا (الطريقة 63.8)؛
- وسمّ الكابح، وكيف يجمع على غير سواء عبر ذلك التنوع؛
- وتابع المحاسبة: أليلات من تكسب حصة في الجيل التالي؟
- وإن كان انشطارًا، فأضف الفصل والظروف المتباعدة؛
- وتحقق من مقياس الزمن: فالأجيال، لا السنون، هي نقرات المحرك.
68.3 تمارين
تمرين 68.1 ★
اذكر حقائق الانتقاء الطبيعي الثلاث ونتيجتها.
حل
حل التمرين 68.1.
تنوع في صفات موروثة؛ وفرط إنتاج تلقاه كوابح البيئة؛ وجمع غير متساو — فالملائمون يفلتون أكثر قليلًا ويتركون ورثة أكثر. والنتيجة: تنمو حصة الأليلات الملائمة جيلًا بعد جيل — وهو الانتقاء الطبيعي، ومع الزمن، التطور.
تمرين 68.2 ★
في حالة العثات، سمّ التنوع والكابح والجمع غير المتساوي — في الاتجاهين معًا.
حل
حل التمرين 68.2.
التنوع: صورتان موروثتان، شاحبة وداكنة. والكابح: افتراس الطيور المبصرة على اللحاء. والجمع غير المتساوي: على الجذوع المسخّمة ترى الشاحبة فتؤكل — فترتفع حصة الداكنة؛ وعلى اللحاء الشاحب النظيف ترى الداكنة — فتستعيد الشاحبة حصتها. محرك واحد، وأي اتجاه.
تمرين 68.3 ★
ما الذي يتغير تحت الانتقاء — الأفراد أم الجمهرة؟ فسّر.
حل
حل التمرين 68.3.
الجمهرة: فلا تسود عثة واحدة. والانتقاء يزيح تواترات الصور الموروثة عبر الأجيال — فالأفراد يوزعون وينفقون؛ والذي ينزاح هو تركيب المجموعة.
تمرين 68.4 ★
صحّح، والآلية في يدك: “مطّت الزرافات أعناقها ونقلت المطّ.”
تمرين 68.5 ★
لماذا تتطور مقاومة المضادات الحيوية في أيام حيث أخذت العثات عقودًا؟
حل
حل التمرين 68.5.
المحرك ينقر بالأجيال، وأجيال الميكروبات تدور في ساعات: فالأيام تسع آلاف النقرات. أضف كابحًا وحشيًا (المضاد الحيوي) فترث الطافرات المقاومة النادرة الجناح في غضون الأسبوع.
تمرين 68.6 ★
ما الذي اشتركت فيه مربّية التفاح وطيور العثات، وما الذي اختلف؟
حل
حل التمرين 68.6.
كلاهما كان الكابح غير المتساوي على تنوع موروث — يقرر من يتناسل. والفرق: المربّية اختارت عن قصد نحو غاية؛ والطيور لم تختر شيئًا — بل انتقت عواقب اصطيادها.
تمرين 68.7 ★★
لماذا لا يستطيع الانتقاء أن ينتج “أفضل كائن متخيَّل”؟ وأي حقائقه الثلاث تحده؟
حل
حل التمرين 68.7.
الحقيقة الأولى: فهو لا يقارن إلا الصور الحاضرة. والانتقاء غربال على المجموعة القائمة — لا يستطيع أن يستحضر التصميم الأفضل غير المطفَّر وغير المخلوط، بل يرقّي الأفضل الموجود؛ ومن هنا مخططات أطراف أعيد توظيفها، لا هندسة جديدة.
تمرين 68.8 ★★
طبّق الطريقة 68.7 على جفاف العصافير (المثال 67.6): تقسو البذور، فتكسر المناقير الكبيرة ما تعجز عنه الصغيرة.
حل
حل التمرين 68.8.
التنوع: عمق المنقار، وهو موروث (تبينه أنساب الباحثين). والكابح: بذور الجفاف القاسية — فالمناقير الصغيرة لا تكسر ما بقي من الغذاء. والمحاسبة: الطيور العميقة المنقار تتغذى وتبقى وتتناسل؛ فتصير فراخ الموسم التالي أعمق في المتوسط — إذ كسبت أليلات العمق حصة. ولا انشطار: جمهرة واحدة، ونقرة واحدة، مقيسة.
تمرين 68.9 ★★
ركّب الانتواع لغرقى الجزيرة في التمرين 39.11: الفصل، والتباعد، والمحك الذي يعلن نوعين.
تمرين 68.10 ★★
فسّر، والمحرك في يدك، لماذا تربّي جرعات المضادات الحيوية غير المتمَّمة والمضادات المنثورة في المزارع المقاومة كلتاهما.
حل
حل التمرين 68.10.
كلاهما يطبق الكابح مهلهلًا. فالجرعة غير المتمَّمة تقتل القابلة للتأثر وتطلق الناجية — وقد أغنيت بالمقاومة — في منتصف الانتقاء؛ والجرعات المنثورة في المزارع تجري الغربال الجزئي نفسه على جمهرات ميكروبية هائلة يوميًا. والكابح الذي يستبعد ولا يتم برنامج تربية لما يعفيه.
تمرين 68.11 ★★
“الانتقاء هو كوابح الفصل 55، واقعة على تنوع الفصل 66.” برر الجملة بوصفها خلاصة الكتاب نفسه.
حل
حل التمرين 68.11.
أثبت فصل الكوابح أن أكثر فائض كل جيل يجمع — افتراسًا، وجوعًا، وظروفًا؛ وأثبت فصل الفرادة أن المجموعين يختلفون وراثيًا، مجموعةً مجموعة. والانتقاء ليس شيئًا مضافًا: إنه ملاحظة أن تلك الكوابح، إذ تقع على ذلك التنوع، لا يمكن أن تقع بالسواء — الفصلان مضروب أحدهما في الآخر.
تمرين 68.12 ★★★
لماذا يحتاج المحرك إلى خلط التكاثر الجنسي ورشح الطفرات — وماذا يحدث للانتقاء في جمهرة من مستنسخات كاملة (التمرين 66.8) متى انقلبت الظروف؟
حل
حل التمرين 68.12.
الانتقاء ينفق التنوع؛ والخلط والطفرة يعيدان تموينه. وجمهرة المستنسخات تعرض على الغربال مجموعة واحدة: فإذا انقلبت الظروف لم يجد الانتقاء ما يرقّيه — فالكرم يقوم أو يسقط كنبتة واحدة. ومن غير رشح التهجئات الجديدة وتوزيع التركيبات الجديدة، يتوقف المحرك: فالتنوع ليس ناتجًا عرضيًا للآلية، بل هو وقودها.
68.4 مسألة: دفاتر الجزر
مسألة 68.1
مسألة نهاية الأسبوع — قرنان على أرخبيل بركاني
أرخبيل (مركّب، مستوحى من التاريخ): جزر بركانية لم تتصل باليابسة قط، تأوي طيورًا شبيهة بالعصافير تختلف صور مناقيرها من جزيرة إلى جزيرة — وتختلف عن قريبها الوحيد الظاهر في البر. ودفاتر علماء الطبيعة تمتد قرنين.
الجزء الأول — النمط.
- الجزر لا تحمل إلا أنواعًا استطاعت عبور البحر — طيورًا، وبذورًا طافية، وخفاشًا واحدًا، ولا ثدييات يابسة أصلية ولا ضفادع. أي فصل تنبأ بقائمة الركاب (التمرين 39.11)؟
- كل عصافير الأرخبيل تشبه النوع البري الواحد أكثر مما تشبه أي طائر آخر على الأرض. بم يخلص استدلال القرابة (القضية 44.4) عن أصلها؟
- المناقير تختلف بحسب غذاء الجزيرة: كاسرات بذور في جزر البذور، وناخسات في جزر الصبار. اقرأ التوافق بمساعدة القضية 28.4 — ثم قل ما الذي يضيفه هذا الفصل ولم يستطعه فصل التكيف.
- ولماذا كانت الجزر البركانية التي لم تتصل قط معرض المحرك؟ سمّ مكوّن الانتواع الذي توفره بالجملة.
الجزء الثاني — سنوات دفتر المحرك.
- سنة جفاف: تخفق البذور اللينة، وتبقى القاسية؛ وتبين فراجير الباحثين أن فراخ السنة التالية أعمق مناقير في المتوسط. أجر محاسبة المحرك على تلك الجملة.
- ثم تتلوها سنوات ممطرة، فتعود البذور اللينة، وينزاح المتوسط راجعًا. بم يثبت هذا الانعكاس عن “اتجاه” الانتقاء؟
- عصافير جزيرة واحدة، نقلتها عاصفة إلى أخرى، تتناسل بضعف مع المقيمين. أي قضية ترقب في منتصف جريانها؟
- يعترض دفتر من عصر الخلقيين: “ما رأى أحد نوعًا يصير نوعًا آخر.” أجب بمقياس الزمن ومنهج الشهود المتقاربين (الطريقة 67.7).
الجزء الثالث — محاضرة التركيب.
- ألق حكاية الأرخبيل في خطوات المحرك الخمس (الطريقة 68.7)، من وصول الغرقى إلى أنواع الجزر.
- فسّر لماذا كان عصفور كل جزيرة “الأفضل المتاح، لا الأفضل المتخيَّل” — ما الذي كانت مجموعة كل جزيرة تستطيع أن تعرضه على الانتقاء؟
- اربط الأرخبيل بجناح المستشفى في المثال 68.4: المحرك نفسه، ومعدل نقر مختلف — واذكر ما الذي يحدد المعدل.
- اختم المحاضرة بمقارنة داروين وقد صرّح بها: ما الذي تشترك فيه يد مربّي الحمام وبذور الجفاف القاسية.
حل
حل المسألة 68.1.
1. فصل الانتثار: فلا يبلغ الجزيرة المحيطية إلا خدمات المدى البعيد — الأجنحة، والطفو، وما تحمله العواصف؛ فقائمة الركاب هي بيان تلك الخدمات.
2. أن عصافير الأرخبيل منحدرة من غرقى البر — فالصفات المشتركة في التفاصيل تعني انحدارًا مشتركًا، وأقرب أقربائها يسمي الجمهرة المصدر.
3. فصل التكيف يقرأ الملاءمة — فكل منقار يجيب مسألة غذاء جزيرته. وهذا الفصل يضيف الحدوث: تنوع الغرقى، وكوابح الجزيرة، والجمع غير المتساوي، وأجيال من المحاسبة — أي صناعة الملاءمة، حيث لم نكن نرى من قبل إلا الملاءمة (الجواب الذي وعد به الملاحظة 28.9).
4. الفصل: فالجمهرات المحوطة بالبحر تتناسل وحدها منذ البداية، وكل جزيرة غرفة محرك مغلقة — فالجغرافيا توفر مكوّن الانتواع الأول بالجملة.
5. يصل الكابح (بذور قاسية فقط)؛ فيجمع التنوع الموروث في عمق المنقار على غير سواء (فتجوع المناقير الصغيرة)؛ وتناسل الناجين يكتب الانزياح في متوسط الجيل التالي — نقرة واحدة من المحرك، موثقة بالفرجار.
6. أن “اتجاهه” ليس أبدًا إلا الظروف القائمة: فالانتقاء يتتبع الكابح، والكابح المعكوس يعكس الانزياح — لا مقصد، بل عواقب، موسمًا بعد موسم.
7. القضية 68.6 في منتصف جريانها: تباعد بلغ من التقدم حدًا يتعثر عنده التناسل — فرق ينغلق أمام أعين الدفاتر.
8. نقرات الانتواع أجيال بالآلاف — ولا ترى كاملة إلا في حياة سريعة الدوران (ميكروبات الجناح). أما في العصافير فيقوم المنهج شاهدًا بدلًا من ذلك: النمط، والقرابة، والنقرات الحية، والفروق نصف المنغلقة تتقارب على عملية لا يسعها عمر واحد.
9. (1) التنوع: مؤسسون غرقى، مخلوطون ومطفَّرون. (2) الكوابح: أغذية كل جزيرة وأخطارها. (3) المحاسبة: أليلات كل جزيرة الملائمة تكسب، جزيرة جزيرة. (4) الفصل: البحر بينها، يمسك كل دفتر على حدة. (5) مقياس الزمن: آلاف الأجيال — وقد قامت الفروق تامة.
10. لا شيء إلا ما حمله مؤسسوها وما طفر عندها منذئذ: فمجموعة كل جزيرة عينة غريق، وما كان الانتقاء ليرقّي منها إلا أفضل منقار متاح — فالجزر ذوات المجموعات الأغنى أو الطفرات الأسعد بلغت أجوبة أقرب.
11. زمن الجيل: ساعات في الجناح، وسنوات في الجزر — الحقائق الثلاث نفسها، والمحاسبة نفسها، ونقرات تفصل بينها آلاف الأضعاف.
12. كلاهما كابح يقرر من يتناسل: فيد المربّي المتعمدة وبذور الجفاف القاسية العمياء تجريان المحاسبة نفسها على تنوع موروث — ولهذا كانت التغيرات التي صنعت في أبراج الحمام في قرون تصدّق ما تستطيع كوابح الطبيعة أن تكتبه في ملايين السنين.