نشأة الحياة وتطورها

مقــدمــة : يعتقد العلماء أن أول خليه ظهرت على الأرض ترجع إلى حوالى 3.5-4 بليون سنة وهى خلية البكتريا الأولية Cynobacteria ولا يحتوى هذا النوع من الخلايا على نواه وبالتالى فهى لا تنقسم Prokaryotes . ويرجع تاريخ أول خلية تنقسم Eukeryotes إلى حوالى بليون سنة ثم تطورت الحياة الى تنوع الخلايا من 700 مليون سنة تقريبا ، ويرجع ظهور الكائنات ذات العمود الفقرى Vertebratesإلى حوالى 450 مليون سنـة ثم ظهرت البرمائيات ِamphibians من 400 مليون سنة تقريبا والزواحف Reptiles من 350 مليـون سنة ثم الثدييـات ذات المشيمة ( التي تلد ) Placental Mammals من 240 مليون سنة . ثم الكائنات الراقية مثل القردة بكافة أنواعها Primates فظهرت من 100 مليون سنة ثم ظهرت أشباه الإنسان Hominids من 6 مليون سنة تقريباً . وقصة الحياة على الأرض معقدة جدا ، وتحتوى على مفاهيم عديدة منها مفهوم التطور ، وهو نوعان تطور كيميائي Chemical evolution وتطور بيولوجى Biological evolution ويقصد بالتطور الكيميائي أن مواد كيميائية معقده يمكن أن تتكون من عناصر أو مواد كيميائية أبسط مع مرور الزمن وفى ظروف بيئية معينة مثل تكون بعض أنواع البروتينات من مواد أبسط . أما التطـوير البيولوجي فهو يعنى تغيـرات تطـرأ في التركيب الوراثي Genetic Composition لبعض الكائنات الحية عبر حقب زمنية طويلة جدا. وأحيانا تحدث بعض التغيرات الفجائية وتعرف باسم الطفرات mutations " ظهور بعض الصفات المستترة "وتخضع هذه العمليات لمحاولة الكائنات الحية مقاومة ظروف البيئة حولها من خلال المواءمة Adaptation تمشيا مع مبدأ الاختيار الطبيعى Natural Selection حيث أن كثيرا من الكائنات من نفس النوعSpecies لا تقوى على الاستمرار ولا يبقى إلا الأقوى Survival for the fittest . وبمرور الوقت يحدث اندثار Extinction للكائنات التى لا تستطيع أن تتوافق مع متغيرات البيئة مثلما حدث للديناصورات والثدييات الضخمة كالماموث Mammoth . ومما يدلنا على وجود هذه الكائنات التى انقرضت ما تركته هذه الكائنات من آثار أو بقايا فى الصخور وهو ما يسمى بالحفريات Fossils .ورغم كل شئ وكل محاولات العلم لفهم نشأة الحياة فلا يوجد أى تفسير علمى لسر الحياة ذاتها أو عملية الخلق . فهذا أمر يرجع للخالق ذاته سيما وكل ما يفعله العلم هو دراسة الظروف الكيميائية والبيولوجية والبيئية التى ساعدت هذه الحياة على الاستمرار والانتشار والتنوع والتغير والتطور . علم الحفريات Paleontology : هو العلم الذى يدرس بقايا الكائنات القديمة نباتية أو حيوانية والتى كانت تعيش فى العصور الجيولوجية القديمة. والحفرية : عبارة عن بقايا أو أثر حيوانات أو نباتات عاشت فى عصور جيولوجية قديمة ثم ماتت وحفظت فى صخور رسوبية ساعدت على حفظها ولكن هل كل الكائنات التى عاشت فى الماضي تحفرت ؟ أولاً : ينبغى أن نشير إلى شروط التحفر التى هى على النحو التالى : 1- الهيكل الصلب الذى يقاوم عوامل الفناء . 2- الدفن بمجرد الموت الدفن السريع يقلل من عمليات التحلل والاندثار . 3- الوسط المناسب أى أن تدفن فى صخور تساعد على حفظها وعدم تشوهها مثل الصخور الرسوبية . إذن الحفريات هى ما تتضمنه الصخور الرسوبية من بقايا متحجرة لنباتات أو حيوانات عاشت فى الماضى أثناء تكون الصخور الرسوبية . وأمامنا الآن عينات من الحفريات الفقارية واللافقارية والنباتية وقد يتساءل البعض مالنا والحفريات . إن لدراسة الحفريات فوائد عديدة منها
1- تحديد العمر الزمنى لطبقات الكرة الأرضية والتعرف على التاريخ الجيولوجى لها . فقد قسم الزمن الجيولوجى أساساً زمان الحياة المستترة وإلى زمان الحياة الظاهرة التى قسمت الى أحقاب قديم وأوسط وحديث وقسمت هذه الأحقاب إلى عصور وسوف نتناول العمود الجيولوجى الممثل بالمركز بالمجسمات من نماذج طبق الأصل للحفريات و قوالب صناعية و عينات أصيلة أيضاً. حيث دلت المشاهدات فى مختلف أنحاء الأرض على أن الطبقات الصخرية العليا الحديثة تحتوى أنواعاً من الحفريـات
لا تختلف إلا قليلاً عن الأنواع التى لا تزال تعيش على الأرض وفى البحار فى الوقت الحالى ، وإنه كلما تعمقنا إلى طبقات أقدم وجدناها تحتوى على نسبة أقل من هذه الأنواع الحية مع إزدياد نسبة أنواع أخرى منقرضة ، وقد أمكن مما اجتمع حتى الآن من أنواع الحفريات المختلفة تقرير تعاقب معين لهذه الأنواع ووجدنا أن هذا الترتيب فى التعاقب هو واحد فى جميع أنحاء الأرض فالحفريات التى تحتويها أقدم طبقات الصخور الراسبة فى أوروبا تشبه تماماً تلك التى وجدت فى أقدم الطبقات فى أفريقيا وأسيا وباقى القارات .
2- إثبات نظرية التطور : ويتم ذلك عن طريق دراسة التغيرات التى تطرأ على الكائنات الحية منذ نشأتها الى وقت انقراضها أو وجودها الحالى خلال الأزمنة الجيولوجية المختلفة . مثال ذلك تطور الحصان الذى نشأ فى أمريكا فى العصر الأيوسينى "منذ حوالى 60 مليون سنة" كان فى حجم الثعلب وظهره محدب وأسنانه ليس له القدرة على الطحن وذو أربعة أصابع عاملة ثم بعد العصر الأيوسينى بدأ التغير التدريجى فى حجم جمجمته وأسنانه .
وفى كل هذه المراحل يزداد الحجم سواء فى الجمجمة أو الجسم ، وتحولت الأسنان إلى طاحنة وبدأت الأصابع الجانبية فى الاختزال بينما حدثت زيادة واستطالة فى الإصبع الأوسط حتى انتهى إلى حجمه الحالى وظهره المقعر وإصبع كبير ينتهي بحافر . ويبدو أن أول ما ظهر على وجه الأرض من أنواع الحياة حيوانات ونباتات بحرية دنيئة ثم تعقبت بعد ذلك حيوانات ونباتات ذات الهياكل الصلبة و كان تعاقب الحيوانات اللافقارية من اسفنجيات ومرجان وديدان ومحارات وقشريات وجلدشوكيات مسيطراً لفترة هائلة من الزمن الجيولوجى ولم تظهر الفقاريات إلا بعد مضى زمن طويل فظهرت الأسماك ثم تلتها البرمائيات وفى أواخر العصور الجيولوجية القديمة ظهرت الزواحف وقد بلغت بعض الزواحف حجماً كبيراً جداً ثم جاءت العصور الجيولوجية الحديثة فانتشرت الثدييات والتى انتهت فى سلسلة من الرقى إلى أرقاها وهو الإنسان .
3- تحديد الطبقات : فكل طبقة تحتوى على أنواع معينة من الحفريات وعدد معين منها وإذا نظرناَ إلى عدد الحفريات الموجودة فى الطبقات نجد أنه يزيد فى الطبقات الأحدث عنه فى الطبقات الأقدم . ولقد عرفتنا الحفريات كثيراً من التغيرات التى حدثت لسطح الأرض فى الأزمنة الغابرة . فوجود حفريات قواقع بحرية فى طبقات جبال يدل على أن هذه الجبال كانت قاع بحر ثم ارتفع ، وأيضاً قدرة تلك الأنواع على المعيشة فى الأماكن والأعماق ودرجات الحرارة المختلفة ، فنجد أن بعضها يعيش بالقرب من الشاطئ والآخر يعيش بعيداً عن الشاطئ أو على أعماق كبيرة وهكذا ................. الخ .
4- معرفة الجغرافيا القديمة : يمكننا من دراسة الحفريات التعرف على طبيعة المناطق التى عاشت فيها الحفريات . فمثلا لو وجدنا حفريات للحيتان هذه يقودنا إلى أن هذه البيئة كان بها مياه مالحة أو أنه كان يوجد بها بحر ، والعكس إذا وجدنا حفريات لكائنات تعيش فى المياه العذبة فإنه يدل على وجود نهر ، ويدل وجود حفريات ذات أسنان آكلة عشب على وجود كمية كبيرة من المراعى الخاصة .
5- معرفة المناخ القديم : يمكن من خلال الحفريات معرفة المناخ القديم من دراسة معيشة هذه الكائنات هل تعيش فى مناخ حار أو بارد وذلك بمقارنتها بنفس الأجناس التى مازالت تعيش منها . فمثلاً المرجان والفورامينيفرا وبعض النباتات مثل النخيل يعيش فى مناطق ذات درجة حرارة خاصة أى كانت تعيش فى جو ذى درجة حرارة قريبة من تلك التى تعيش فيها أمثالها فى العصر الحاضر . فوجود بعض الشعاب المرجانية فى انجلترا مثلاً فى العصر الطباشيرى يدلنا على أن الجو كان دافئاً فى ذلك العصر .