اكتشاف التطور الكامل - Complete Evolution

سنة الاكتشاف: 1967م

ما هي نظرية التطور الكامل؟

• التطور تقوده الاندماجات التعايشية الحيوية بين الأنواع المتكافلة

من المكتشف؟

• لين مارغوليس Lynn Margulis

لماذا يُعد هذا الاكتشاف ضمن المائة العظمى للاكتشافات؟

كان تشارلز داروين أول من خطر له أن الأنواع الحياتية قد تطورت - تغيرت - على مر الزمن، والأول في تعيين قوة دافعة لذاك التغير - بقاء الأصلح. سرعان ما أصبحت نظریات داروین حجر أساس للتفكير البيولوجي وظلت عائشة دون تحد زهاء قرن من الزمان.

كانت لين مارغوليس أول من يكتشف ويثبت التعديل على نظرية داروين عن التطور، وهذا ملأت الثغرة التي طالما قضت مضاجع مناصري هذه النظرية. أكثر من أي عالم آخر منذ داروین، فرضت لين مراجعة جذرية في الفكر التطوري. على خطى أسلافها العظام أمثال كوبرنيكوس، غاليليو، نیوتن، وداروین، استأصلت مارغوليس وغيرت بعضاً من النظريات والفرضيات الأعمق تأصلاً والأشد إعتناقاً في العلم

كيف جاء هذا الاكتشاف؟

من مواليد عام 1938م، ترعرعت لين مارغوليس Lynn Margulis على شوارع شيكاغو بالولايات المتحدة. دعيت بالمبكرة النضوج أثناء طفولتها، ودخلت جامعة شيكاغو وهي لا تزال في عمر الرابعة عشرة. هناك درست علم الوراثة والتطور.

منذ عهد داروين وعلم التطور كان في كفاح مع مشكلة تدعى «التغاير». افترض العلماء أن التغاير في DNA الفرد مدّ«بالونات التجربة التي احتفظ بها الإنتخاب الطبيعي أو طرحها. فكانت هذه الطفرات التي احتفظت بها الطبيعة لتنتشر ببطء عبر الأنواع بأكملها.

بأية حال من الأحوال، بقي سؤال مزعج لم تتم الإجابة عليه: ما الذي يسبب تغایرات جديدة في أفراد نوع ما؟ تركزت النظريات حول الأخطاء العشوائية التي أعادت بطريقة ما كتابة مقاطع من الشفرة الوراثية لل DNA.

حتى في وقت مبكر من مسيرتها المهنية، أيقنت مارغوليس بأن هذا ليس بما حدث على أرض الواقع. إذ لم تجد أي برهان صلد يُدعم طفرات صغيرة عشوائية في قيادة تطور الأنواع الحيوية، بل وجدت البرهان على تقافزات كبيرة مفاجئة - كما لو أن التطور لم يحدث کزحف بطيء ثابت مستمر، ولكن كتقدمات مفاجئة دراماتيكية تكتفية. كما وجدت بأن التغيير التطوري لم يكن من العشوائية التي آمن بها الآخرون تقریباً.

ركزت مارغوليس على مفهوم التعايش الحيوي symbiosis- کائنان (أو نوعان) يعيشان في حالة تعاون مع بعض من أجل مصلحتهما المتبادلة. عثرت على العديد من الأمثلة الأولية لنوعين اختارا العيش بتواجد حميمي متبادل الاعتماد. فنباتات الأشنة تكونّت من طحلب وفطر عاشا بطريقة أفضل ككائن واحد قياساً بعيشهما كلاً على حدة، وكذلك البكتيريا الهاضمة للسيليلوز عاشت في القناة الهضمية للنمل الأبيض، لم يتمكن أحد منهما من العيش دون الآخر بينما عاش كلاهما وهما سوية. دون اندماج تعايشي حيوي، لم یکن هذه التسوية أن تتطور قط.

وجدت مارغوليس وفرة من علاقات التعايش الحيوي أينما نظرت. كانت الأنواع المتواجدة تبحث عن علاقات تعايشية تعاونية جديدة للتحسين بقابليتها على الإستمرار بالعيش. فالتعاون البشري حقق ذاك المبتغى، كما هي الطبيعة عندما أدخلت بكتيريا (نوع عالي التطور من الحياة نفسها، مثلاً، إلى نوع متواجد آخر لتخلق طفرة تعايشية حيوية جديدة حنت وطورت من قابلياتها وإمكاناتها الحياتية.

درست مارغوليس الأنواع الحياتية المبكرة على الأرض واكتشفت أربع حالات أساسية من التعايش الحيوي سمحت بتطور حياة معقدة على وجه الأرض: (1) اتحاد بین بكتريا بدائية تألف الحرارة وبكتريا سابحة (سبايرو كيت). فانتقيت بعض من المورثات الأصلية للسبايروكيت. (2) لتنتج المراكز المنظمة والخيوط التي تسحب المادة الوراثية إلى الجانبين المتعاكسين من الخلية قبل انشطارها. سمح هذا بتطوير أنواع حياتية معقدة. قام هذا المخلوق الجديد بابتلاع (3) بكتيريا حارقة للأوكسجين (عندما بدأ الأوكسجين بالتزايد في الجو).

أخيراً، قام هذا الكائن السابح المعقد المعامل للأوكسجين بابتلاع (4) بكتريا بانية للضوء. الناتج عن هذا الإندماج ذو الخطوات الأربعة كان جميع الطحالب والنباتات الحالية!

أظهرت مارغوليس أن خلايا النباتات والحيوانات والفطريات وحتى البشر قد تطورت خلال سلسلة محددة من الاندماجات التعايشية الحيوية التي مثلت خطوات كبيرة فورية لتقدم الأنواع المعنية نحو الأمام في مسيرة تطورها.

نشرت مارغوليس عملها البارز عام 1967م، لكن إتخذ البيولوجيون موقف شك منه لحين كشف أن الميتوكوندريا في جميع الخلايا البشرية تمتلك الDNA الخاص بها، مما يؤيد بأنه حتى الخلايا البشرية ناتجة عن إندماج تعايشي حيوي واحد على الأقل.

أثار هذا الاكتشاف همم جيل من العلماء من بحثوا ودرسوا عن الإندماجات التعايشية الحيوية، فعثروا عليها في كل مكان حولهم.

تسع من كل عشر نباتات تعيش بفضل إندماجات تعايشية حيوية مع فطريات الجذور التي تصنع مواد غذائية أساسية لها من التربة. يمتلك البشر والحيوانات مستعمرات مترامية من البكتيريا المتعاونة و كائنات صغيرة أخرى تستوطن قنواتنا الهضمية فتعالج وقضم الطعام الذي نأكله. بدونها، لم نكن لنقدر على الإستمرار بالعيش - وبدون إكتشاف مارغوليس، لبقيت نظرية داروين غير مكتملة.