تغییر گونه های جانداران
تغییر گونه های جانداران
تغییر گونه های جاندارانالگوی تغییر تدریجی
برمبنای نظریه‌ی داروین، گونه‌های جدید حاصل تجمع تدریجی تفاوت‌ها در افراد یک جمعیت‌اند. برمبنای این نظریه، تکامل فرایندی است که به آهستگی پیش می‌رود و طی سالیان متمادی (هزاران یا میلیونها سال) پیوسته جریان داشته است. این نظریه را ” الگوی تغییر تدریجی ” می‌نامیم.
برمبنای الگوی تغییر تدریجی، وقتی گونه‌ای به گونه‌ای دیگر تغییر میکند، این تغییر به‌طور پیوسته و طی مدت زمانی طولانی رخ داده است.
الگوی تغییر گونه‌ها
الگوی تغییر گونه‌ها بر دو نوع‌اند:
• الگوی تغییر تدریجی
• الگوی تعادل نقطه‌ای
الگوی تغییر تدریجی
برمبنای نظریه‌ی داروین، گونه‌های جدید حاصل تجمع تدریجی تفاوت‌ها در افراد یک جمعیت‌اند. برمبنای این نظریه، تکامل فرایندی است که به آهستگی پیش می‌رود و طی سالیان متمادی (هزاران یا میلیونها سال) پیوسته جریان داشته است. این نظریه را ” الگوی تغییر تدریجی ” می‌نامیم.
برمبنای الگوی تغییر تدریجی، وقتی گونه‌ای به گونه‌ای دیگر تغییر میکند، این تغییر به‌طور پیوسته و طی مدت زمانی طولانی رخ داده است.
وقتی می‌گوییم تغییر پیوسته بوده است، یعنی اینکه بین گونهی قدیم و گونهی جدید، گونه‌های حد واسطی پدید آمدهاند که اگر آنها را به‌ترتیب زمان پیدایش کنار هم قرار دهیم، ردپای تغییرات تدریجی گونهی قدیم به گونهی جدید را به‌وضوح خواهیم دید. به‌همین سبب، زیست‌شناسان برای آنکه بتوانند سیر تحول گونه‌ها را به‌طور کامل توضیح دهند، همواره در پی یافتن گونه‌های حد واسط یا فسیلهای آنها هستند تا با کنار هم قرار دادن آنها، همانند کنار هم قرار دادن فریم‌های یک فیلم، چگونگی تغییر یک گونه به گونهی دیگر را به‌دقت دریابند.
الگوی تعادل نقطه‌ای
بیشتر دانشمندان الگوی تغییر تدریجی را که توسط داروین پیشنهاد شده بود، امروز نمی‌پذیرند. الگویی که هم اکنون مورد پذیرش اکثریت است الگوی تعادل نقطه‌ای است. الگوی تعادل نقطه‌ای که به‌وسیله‌ی استیون گولد و نیلز الدرج پیشنهاد شد، تغییر تدریجی را فرایندی پیوسته نمی‌داند. بلکه معتقد است که اگر گونه‌ای در محیطی مناسب و سازگار با آن زندگی کند، میتواند هزاران و حتی میلیونها سال بدون تغییر بماند. در این صورت گفته میشود که گونه در حال تعادل است.
برمبنای این الگو، تعادل گونه‌ها و تغییر نکردن آنها تحت یک سری عوامل نسبتا ناگهانی که در مدت زمانی بسیار کوتاه رخ داده‌اند، برهم زده شده و گونه‌ها تغییر کرده‌اند و سپس مجددا برای مدت زمانی طولانی با شرایط جدید درحال تعادل بوده‌اند و بدون تغییر مانده‌اند. در واقع وقتی به تاریخ چند هزار ساله یا چند میلیون ساله‌ی جانداران نگاه میکنیم، خواهیم دید که گونه‌ها در بیشتر تاریخ خود بدون تغییر بوده‌اند و در نقاطی پراکنده از طول این تاریخ، تحت تاثیر فرایندی سریع تکاملی قرار گرفته و متحول شده‌اند. برمبنای این الگو، دانشمندان می‌دانند که ممکن است نتوانند فسیلهای جانداران حد واسط را پیدا کنند؛ چون می‌دانند گونهی حد واسط یا وجود ندارد یا آن‌قدر عمر آن کوتاه بوده که فرصت فسیل شدن را نداشته است
نظریات مختلف دربارهی اشتقاق گونه ها
۱ـ فرضیه ی «لامارک (۱۸۲۹ – ۱۷۴۴) :
فرضیه توارث صفات اکتسابی او ثابت کرد گونه های مختلف جانوران در نتیجهی سیر و جریان تحول به وجود آمدهاند، در حالی که یکی از زیست شناسان مشهور قرن هجدهم به نام لینه (۱۷۷۸ – ۱۷۰۷) معتقد بود که هر گونه به طور جداگانه خلق شده و تغییرات تکاملی در آنها حاصل نمیشود (ثبات گونه)
۲ـ کوویه (۱۸۳۳ – ۱۷۶۹):
او نیز معتقد بود که هر گونه ی جانوری به طور مستقل خلقت یافته و علت متفاوت بودن و تعدد جانوران را اینطور بیان میکرد که در دورهی زمین شناسی سطح زمین در معرض حوادث ناگهانی منهدم کننده قرار گرفته و کلیه جانوران از بین رفته و گروه دیگری خلقت یافتهاند. این عقیده بر خلاف ادامهی حیات (continui of life) که یکی از حقایق زیستی است، میباشد.
۳ـ داروین (۱۸۵۹):
تاثیر محیط در ظهور گونه های جدید که فرضیه ی لامارک بود مورد قبول داروین هم بوده ولی داروین در روشن کردن جریان تحول و علل ظهور گونه مطالعات ارزندهای نمود و ثابت کرد که در مسیر تحول انتخاب طبیعی natural selection انجام میشود. نظریه مالتوس (۱۸۳۴ ـ ۱۷۶۶) مبنی بر افزایش تصاعد هندسی جمعیت انسان و تصاعد عددی مواد غذایی و در نهایت به خطر افتادن سلامت انسان و از بین رفتن او از طریق امراض، جنگ، قحطی و غیره و موازنه ی ایندو مورد مطالعه ی داروین قرار گرفت و وی به تنازع بقاء در طبیعت معتقد بود.
مندل (Mendel) و هوگو دووریس ( hugo deveries ) (1900):
فرضیهی جهش را ارایه نمودند و در واقع مسئله جهش در ژنها و کروموزوم ها را مطرح کردند. به عقیدهی دووریس گونهی جدید (انتخاب اصلح) در نتیجه جهش کروموزومها و ژنهای سلول گامت ظهور میکند.
تغییر گونه ها به زبان ساده
کتاب علوم کلاس سوم راهنمایی نظریه سه دانشمند را به طور اختصار وساده در مورد تغییر گونه هابیان می کند این سه نظریه عبارتند از
۱)اصل استعمال و عدم استعمال از اندام هاکه توسط لامارک عنوان شد
۲)انتخاب طبیعی داروین
۳)موتاسیون یا جهش.
تغییر گونه ها به این معنا است که موجودات امروزی زمینی نه یکباره خلق شده اند و نه در اغاز خلقت بدنی به این پیچیدگی داشته اند بلکه به مرور زمان وطی میلیونها سال این همه موجود زنده از موجودات ابتدایی تر متولد شده اند.
در ابتدای بحث لازم به نظر میرسد دو نکته را بنویسم
نکته اول=تمام این نظریات اساس علمی دارند و بر مبنای تحقیقات و بویژ فسیلهای جمع اوری شده از مناطق وسیعی از کره زمین عنوان شده و حاصل تخیلات دانشمندان نیست .
نکته دوم = کتاب اسمانی ما مسلمانان قران کریم در ایات زیادی به بیان خلقت انسان می پردازد که تو صیه می کنم ان را نیز مطالعه کنید.
نظریه اول یا نظریه لامارک را برای یادگیری راحت تر به دو بخش تقسیم میکنم بخش اول نظریه لامارک بیان می کند موجودات زنده از هر عضوی که بیشتر استفاده می کنند ان عضو قویتر میشود و رفته رفته تخصص یافته تر میشود و از هر عضوی که کمتر استفاده شود یا استفاده نشود ان عصو ضعیف شده یا در طول زمان از بدن ان موجود حذف میگرددبطور مثال یک بوکسور که از دستهای خود زیاد استفاده می کند دستان قویتر و درشتتری نسبت به دیگران داردیا پاهای فوتبالیستها قویتر است یا بسگتبالیستها قد بلندی دارند به نظر لامارک چون از این اندامها بیشتر استفاده میکنند ان اندام قویتر شده است لاماک مثال میزند که قد زرافه ها اول به بلندی قد زرافه های کنونی نبوده است یعنی به مرور زمان بر اثر بالا کشیدن بدن برای خوردن برگ های بالای درختان نسل به نسل بر قد زرافه افزوده شده است یا مارها نیز مانند موجودات شبیه به خود پا داشته اند اما هیچگاه مار برای حرکت از پاها استفاده نکرد و پا از بدن مارها حذ ف شد.
قسمت دوم نظریه لامارک می گوید این صفت اکتسابی قابل انتقا ل به نسل بعد است.
بهتر است برای یادگیری این بخش ابتدا چند واژه را توضیح بدهم .
صفات یا اکتسابی هستند یا ارثی صفات اکتسابی را در اثر گذر زمان خودمان کسب میکنیم اما صفات ارثی از پدر یا مادر به ما به ارث میرسند مانند رنگ پوست وچشم .
لامارک بر این عقیده بود که صفات اکتسابی میتوانند به نسل های بعدی منتقل شوند یعنی اگر زرافه ای در طول عمرش ۳ سانتیمتر بر طول قدش(افزایش قد نسبت به والدین خود در سن مساوی) اضافه شود در موقع به دنیا امدن فرزند ش قد فرزند ۳ سانتیمتر نسبت به روز اول تولد خودش بلند تر خواهد بود.و این افزایش قد در نسل های بعدی نیز صورت می گیرد و قد زرافه طی سالیان درازی به این حد میرسد.
حال این سوال پیش می اید که ایا میتوان پذیرفت چون پدر شخصی والیبالیست است و قد بلندی دارد حتما قد فرزندش بلندتر از او باشد ؟امروزه نظریه لامارک بدلیل همین ضعف رد شده است
البته دانشمند دیگری بنام ویسمن این کار را انجام داد او با ازمایشهای خود بر روی چند نسل موش متوجه شد صفات اکتسابی هیچگاه قابل انتقال به نسل بعدی نیستند .
نظریه داروین بیان میکند طبیعت افراد سازگارتر را انتخاب میکند و افراد ضعیفتر را از بین میبرد (به واژه سازش با محیط بیشتر توجه کنید)
حال مثال زرافه را از دیدگاه داروین مطرح میکنم :
در ابتدا هم زرافه های با قد بلند و هم زرا فه ها یی با قد کوتا وجود داشتند این زرافه ها با هم شروع به خوردن علف ها و برگ ها میکردند به مرور زمان علف ها تمام می شد وباید برگ میخوردند .وقتی برگ پایین درخت تمام میشود مجبورند برگ های بالا ی درخت را بخورند حالا زرافه قد کوتاه نمیتواند برگ بخورد و رفته رفته نسل ان از روی زمین برداشته شده و زرافه قد بلند باقی می ماند .
به سوال زیر پاسخ دهید:
اگر مربی والیبال شدید وخواستید بازیکن انتخاب کنید چه ویژکی هایی را برای بازیکنان خود بر میگزینید ؟ حتما یکی از مواردی را که در نظر می گیرید طول قد بازیکن است حالا متوجه شدید مربی بازیکن قد بلند انتخاب میکند نه اینکه والیبال بتواند طول قد یک بازیکن را ۳۰سانتینتر بلند کند.
در نظریه جهش بیان میشود که صفاتی به طور ناگهانی در سلولهای بدن یک فرد بوجود می اید گاهی این صفات مفید وگاهی مضر میبا شند اکر صفت مفید باشد به بقای نسل جاندار کمک میکند و اگر مضر باشد موجب ازبین رفتن جاندار میشود .
طبق تحقیقات ا نجام شده عوامل متعددی میتواند موجب جهش شود اما از بین انه اثرات مواد رادیو اکتیو –مواد شیمیایی وداروها به اثبات رسیده است موادی نیز مانند چای قهوه مشروبات الکلی و…جهش زا هستند اما در مورد جهش زا بودن ان نمونه هایی مشاهده نشده است .
شواهد تغییر گونه‌ها
تغییر گونه‌ها شواهد متعددی دارد. این شواهد عبارتند از:
• بررسی سنگواره‌ها
• کالبدشناسی
• جنین شناسی
• مولکول‌های زیستی
بررسی سنگواره‌ها
سنگواره یا فسیل عبارت است از بقایای یک جاندار یا آثاری از جانداری که در گذشته‌ی دور زندگی می‌کرده است.
فسیل‌ها حداقل ۱۰۰۰۰ سال قدمت دارند و معمولا حاوی قسمت‌های سخت بدن جانداران (مثل استخوان‌ها یا اسکلت خارجی) هستند. توجه داشته باشیم که بافت‌های نرم توسط میکروب‌ها تجزیه می‌شوند. گاهی ممکن است کل یک جاندار فسیل شده باشد مثل ماموت‌های منجمد شده‌ای که ۲۵۰۰۰ سال قدمت دارند و تمام قسمت‌های بدن آنها، حتی پوست و مو، حفظ شده‌اند. یا حشراتی که در رزین‌های گیاهان به دام افتاده‌اند.
محیط‌های مناسب برای تشکیل سنگواره عبارت‌اند از: زمین‌های کم ارتفاع مرطوب، جویبارها، رودخانه‌های دارای حرکت کند، دریاهای کم‌عمق و مناطق نزدیک آتشفشان‌هایی که از آنها خاکستر بلند میشود. احتمال تشکیل سنگواره در جنگل‌های مرتفع، کوهستان‌ها، علفزارها و بیابان‌ها بسیار کم است.
سنگواره‌ها سرشار از اطلاعات‌اند. با مشاهده‌ی سنگواره‌های جانداران مختلف به‌وضوح می‌بینیم که در گذشته جاندارانی زندگی می‌کرده‌اند که اکنون وجود ندارند. یکی از ارزشمندترین اطلاعاتی که سنگواره‌ها به‌دست می‌دهند، شواهد تغییر گونه‌هاست. در بعضی موارد، مجموعه‌ی کاملی از سنگواره‌هایی به‌دست آمده که حاکی از چگونگی تغییر یک گونه به گونه‌ای دیگرند. چگونگی تکامل اسب مثال خوبی از این موارد است. شکلی که در زیر می‌بینید،
داستان تکامل اسب را، آن گونه که سنگواره‌ها تعریف میکنند، نشان داده است.
اما در بیشتر موارد، سنگواره‌ها این چنین کامل نیستند و سنگواره‌ی جانداران حد واسط یافت نشده است. باید توجه داشت که اصولا تشکیل سنگواره پدیده‌ای نیست که به آسانی رخ دهد و بنابراین ممکن است جانداران حد واسط در محیط و شرایطی زندگی کرده باشند که امکان فسیل شدن آنها نبوده است. به هر حال آن‌چه که مهم است این است که سنگواره‌ها چه بتوانند چگونگی تکامل یک جاندار را به‌طور کامل توضیح دهند، چه نتوانند، شواهد خوبی را برای تغییر گونه‌ها فراهم میکنند.
کالبدشناسی (آناتومی)
مقایسه‌ی آناتومی جانداران مختلف، اغلب شباهت‌هایی اساسی را نشان می‌دهد. به‌عنوان مثال، مقایسه‌ی اندام حرکت جلویی در مهره‌داران مختلف، از طرح ساختاری یکسان حکایت دارد و بازگوکننده‌ی وجود رابطه‌ی تکاملی میان مهره‌داران است. اندام‌هایی را که طرح ساختاری آنها یکسان اما کار آنها متفاوت است، ” اندامها یا ساختارهای همتا ” می‌نامند. دست انسان، بال پرنده، باله‌ی وال و دست گربه مثال‌هایی از اندام‌های همتا هستند.
وجود اندام‌های همتا در جانداران، نشان‌دهنده‌ی وجود رابطه‌ی تکاملی میان آنها و داشتن منشا مشترک است.
وقتی آناتومی جانداران مختلف را مقایسه میکنیم، به ساختارهایی بر می‌خوریم که در یک عده بسیار کارآمد هستند اما در عده‌ی دیگر، کوچک شده و حتی ممکن است فاقد کار خاصی باشند. مثلا بیشتر پرندگان، بال‌هایی کارآمد دارند که به‌کمک آن پرواز میکنند اما در شترمرغ، این بال‌ها آن‌چنان کوچک و ضعیف شده‌اند که پرواز با آنها ممکن نیست. این اندام‌های کوچک و ضعیف شده را اندام‌های ” وستیجیال “ (به معنی ردپا) می‌نامیم. در واقع اندام وستیجیال ردپای تغییر گونه‌ها هستند. مارها با اینکه پا ندارند اما بقایای پا در لگن آنها به‌صورت وستیجیال موجود است و این حاکی از وجود رابطه‌ی مشترک تکاملی میان مارها و دیگر مهره‌داران است.
جنین‌شناسی
مقایسه‌ی مراحل مختلف نمو جنین در جانداران حاکی از وجود یک الگوی مشترک برای نمو جنین است.
مثلا در ماهی‌ها و دوزیستان، در مراحل جنینی حفره‌های گلویی ایجاد میشود که سرانجام به آبشش‌ها نمو می‌نمایند.
جالب اینکه در انسان نیز این حفره‌ها در مراحل جنینی ایجاد می‌شوند اما به حفره‌ی گوش میانی، مجرای شنوایی، تیموس و غدد پاراتیروئید نمو می‌یابند. این‌گونه تشابهات، حاکی از وجود رابطه‌ی تکاملی میان مهره‌داران است.
مولکول‌های زیستی
تغییر یک گونه به گونهی دیگر، یا تغییر در ساختار بدن، خود نیازمند تغییر در DNA است. در واقع آن‌چه که باعث تغییرگونه‌ها میشود، جهش در ژنوم آن‌هاست. وقتی در ژنوم فردی از یک گونه جهشی حاصل میشود، ژنوم آن فرد با ژنوم سایر افراد هم گونهی خود متفاوت خواهد شد و اگر وقوع جهش هم‌چنان ادامه پیدا کند، بعد از گذشت مدت زمانی طولانی، ژنوم او با ژنوم دیگران آن‌قدر متفاوت میشود که میتوان آن را گونه‌ای جدید به‌شمار آورد.
زیست‌شناسان از شباهت بین DNA جانداران مختلف برای تشخیص فاصله‌ی تکاملی آنها از یکدیگر استفاده میکنند. هرچه DNA دو جاندار شباهت بیش‌تری داشته باشد، فاصله‌ی تکاملی آنها بیشتر خواهد بود. فاصله‌های تکاملی جانداران را با رسم درخت‌هایی به نام ” درخت تبار زایشی “ نشان می‌دهند.
در مواردی میتوان از مقایسه‌ی پروتئین‌های جانداران به‌جای DNA آنها برای رسم درخت تبار زایشی استفاده کرد.
لامارک داروین ویسمن تکامل دووریس تغییرگونه ها جنین شناسی سنگواره علوم تجربی نمونه سوال فروشگاه علوم نوین
Konular
- اهداف های کلی در طرح جدید آموزش علوم تجربی
- فلسفه ی آموزش علوم تجربی
- الکتریسیته ساکن
- سطح شیبدار-گوه – پیچ
- نیرو و انواع آن قسمت ۲
- ساخت واندوگراف
- ویتامین ها(محلول در چربی – محلول در آب)
- رابرت بویل
- فصل۱:تعریف علم
- تغییر گونه های جانداران
- علوم تجربی به چه علومی اطلاق میشود؟
- شباهت و تفاوت علوم طبیعی و علوم اجتماعی / فروغ اسدپور فروغ اسدپور
- تفاوت علوم طبیعی و علوم اجتماعی
- علوم طبیعی
- جستاری در اهمیت و ارزش علوم انسانی و رابطه آن با علوم طبیعی نوریه ریاضی
- دانش ایرانیان : علوم طبیعی و ریاضی در دورهی اسلامی
- علوم طبیعی و فیزیکی
- فیزیک چیست؟