الفكرة الأساسية: الأفراد يتغيرون خلال حياتهم، لكنهم لا يتطورون. التطور تغيّر في مدى شيوع الصفات الموروثة في جماعة حيوية، ويحدث عبر الأجيال.
الخرافة في صورة واحدة
النسخة الكلاسيكية من هذه الخرافة تدور حول الزرافات. زرافة قديمة ذات رقبة قصيرة تتمطى لتصل إلى أوراق عالية. فتصير رقبتها أطول قليلاً. وتولد صغارها برقاب أطول قليلاً، وهي تتمطى أيضاً. وبعد أجيال كثيرة تحصل على الزرافة الطويلة العنق اليوم.
القصة بسيطة وسهلة التذكر. وهي كذلك تطابق طريقة كلامنا المعتادة: «الحيوان تكيف»، «تطور ليبقى». لكنها تخطئ في الخطوة الرئيسية. فتغيّر الجسم خلال الحياة لا يغيّر الجينات التي يرثها الجيل التالي.
ماذا قال لامارك فعلاً
ترتبط قصة الزرافة بعالم الطبيعة الفرنسي جان باتيست لامارك. وقد عرض أفكاره بأكمل صورة في كتابه Philosophie zoologique عام 1809.
يستحق لامارك أن نسمعه بإنصاف. فقد كان من أوائل العلماء الذين قالوا علناً إن الأنواع تتغير مع الزمن. وكان هذا ادعاءً جريئاً قبل داروين بعقود. وكان كذلك خبيراً رائداً في الحيوانات التي بلا عمود فقري. فهو من صاغ كلمة «اللافقاريات» (invertebrate)، وأول من فصل مجموعات مثل العناكب والقشريات عن الحشرات.
وكانت نظريته عن كيفية حدوث التغيّر من جزأين:
- الاستعمال والإهمال. العضو الذي يُستعمل كثيراً يقوى، والذي لا يُستعمل يضمر.
- الوراثة. تنتقل هذه التغيرات إلى الذرية.
في رأي لامارك، تغيّر البيئة يغيّر ما تحتاجه الحيوانات. وهذا يغيّر عاداتها، وتغيّر العادات أجسامها. أما الرسم الكاريكاتيري الشائع لزرافة تتمنى رقبة أطول فهو ظلم له. فقد كتب عن الحاجات والعادات، لا عن الأمنيات.
وقبِل كثير من علماء الطبيعة في زمنه الجزء الثاني. حتى داروين ظن أن الاستعمال والإهمال قد يكون لهما دور. والمشكلة أن الجزء الثاني تبيّن أنه خاطئ.
لماذا لا تنتقل تغيرات الجسم
جسمك مكوّن من نوعين من الخلايا. معظم الخلايا تبني جلدك وعضلاتك وعظامك وأعضاءك. ومجموعة صغيرة، هي البويضات أو الحيوانات المنوية، تحمل الحمض النووي إلى الجيل التالي. ورفع الأثقال يغيّر عضلاتك. لكنه لا يعيد كتابة الحمض النووي في بويضاتك أو حيواناتك المنوية.
في أواخر ثمانينيات القرن التاسع عشر أجرى عالم الأحياء الألماني أوغست فايسمان اختباراً بسيطاً. فبدءاً من عام 1887 قطع أذيال مجموعة من الفئران البيضاء وزاوجها. ثم قطع أذيال صغارها وزاوجها هي أيضاً. وواصل خمسة أجيال. وأبلغ عن 901 صغير، ولم يولد أي منها بذيل مقصّر.
والاختبار له حدود. فقطع الذيل إصابة، وليس «الاستعمال والإهمال» الذي وصفه لامارك. لكنه اتفق مع مجموعة أدلة أكبر بكثير. ومنذ ذلك الحين بيّنت دراسة الحمض النووي كيف تُورَّث الصفات فعلاً، ولا تقدم أي طريقة عامة لكي يصل عنق ممدود أو ذراع قوية إلى الجيل التالي.
المجموعات هي التي تتطور لا الأفراد
إذا كان الأفراد لا يتطورون، فما الذي يتطور؟ الجواب هو الجماعة الحيوية (population)، أي مجموعة من النوع نفسه تعيش وتتكاثر معاً. والتطور تغيّر في مدى شيوع الصفات الموروثة في تلك المجموعة عبر الأجيال.
الفراشة الليلية المنمّشة (peppered moth) مثال مشهور. قبل عام 1848 كانت كل الفراشات المنمّشة تقريباً حول مانشستر في إنجلترا فاتحة اللون ذات نقاط داكنة. وفي تلك السنة سُجّلت صورة سوداء تقريباً بالكامل. فقد كان السخام المتصاعد من المصانع يُسوّد لحاء الأشجار، وكان من الأسهل على الطيور أن ترى الفراشات الفاتحة المستقرة على اللحاء الداكن. وبحلول عام 1895 كانت نحو 98 في المئة من الفراشات المنمّشة حول مانشستر من الصورة الداكنة.
لاحظ ما الذي لم يحدث. لم تتحول فراشة فاتحة إلى داكنة. فقد احتفظت كل فراشة باللون الذي ولدت به طوال حياتها. الذي تغيّر هو نسبة الفراشات الداكنة في كل جيل جديد، لأن الفراشات الداكنة نجت وتكاثرت أكثر. وهذا هو الانتقاء الطبيعي وهو يعمل على جماعة.
وبعد أن خفّضت قوانين الهواء النظيف في الخمسينيات والستينيات السخام، سار التغيّر في الاتجاه المعاكس. وعادت الفراشات الفاتحة شائعة.
التأقلم مقابل التكيف
يأتي الخلط كثيراً من كلمتين متشابهتين في الصوت.
| التأقلم (acclimatization) | التكيف (adaptation) | |
|---|---|---|
| من الذي يتغير؟ | فرد واحد | جماعة |
| ما سرعته؟ | أيام إلى أشهر | عادةً أجيال كثيرة |
| هل يُورَّث عبر الجينات؟ | لا | نعم |
| مثال | صنع مزيد من كريات الدم الحمراء على ارتفاع شاهق | متغاير جيني يصبح شائعاً في شعب يعيش على ارتفاع شاهق |
| هل ينعكس؟ | نعم، حين تعود الظروف | فقط إذا تغيّر الانتقاء عبر الأجيال |
جسمك بارع في التعديل. أمضِ بضعة أسابيع في أعالي الجبال فيصنع جسمك مزيداً من كريات الدم الحمراء لحمل الأكسجين. اقضِ وقتاً في الشمس فيسمرّ جلدك. تدرّب بجدّ فتنمو عضلاتك. هذه تغيرات حقيقية ومفيدة. لكنها ليست تطوراً، ولن يرثها أطفالك.
غواصو الباجاو
تبيّن دراسة أُجريت عام 2018 على شعب الباجاو (Bajau) في إندونيسيا الفرق بوضوح. فعلى مدى أجيال عاش الباجاو على الغوص لجلب الطعام وهم يحبسون أنفاسهم. والطحال يفيد الغواصين لأنه يخزّن كريات دم حمراء غنية بالأكسجين ويعصرها في الدم أثناء الغوص.
قاس الباحثون الطحالات لدى 59 من الباجاو و34 من أفراد جماعة مجاورة هي السالوان (Saluan) الذين يعيشون على اليابسة ونادراً ما يغوصون. وكانت طحالات الباجاو أكبر بنحو 50 في المئة في المتوسط. فلو كان الغوص وحده هو السبب، لكان لدى غير الغواصين من الباجاو طحالات عادية. لكن لم يكن الأمر كذلك. فالباجاو الذين لم يغوصوا كانت طحالاتهم كبيرة تقريباً مثل الذين غاصوا.
ثم وجد الفريق متغيراً جينياً في جين يسمى PDE10A يرتبط بطحالات أكبر وهو أكثر شيوعاً بكثير لدى الباجاو. وهذا يشير إلى تكيف. فعبر أجيال كثيرة، نجا الباجاو الذين يحملون هذا المتغاير وربّوا أسراً أكثر على الأرجح، فانتشر المتغاير. ولم ينمّه أي غواص بمفرده بالغوص.
ماذا عن الوراثة فوق الجينية؟
ربما قرأت أن الوراثة فوق الجينية (epigenetics) تثبت أن لامارك كان على حق. والحقيقة أدق من ذلك.
العلامات فوق الجينية وسوم كيميائية على الحمض النووي ترفع نشاط الجينات أو تخفضه دون تغيير حروف الحمض النووي. والبيئة تستطيع تغيير بعضها. فمثلاً دُرس الأشخاص الذين حُبل بهم أثناء مجاعة «شتاء الجوع الهولندي» في 1944 و1945 بعد نحو 60 عاماً. ومقارنةً بإخوتهم وأخواتهم الذين لم يتعرضوا للمجاعة، كان لديهم نوع واحد من العلامات أقل قليلاً، بنحو 5 في المئة أقل، على جين نمو يسمى IGF2. وهذا يبيّن أن ظروف بدايات الحياة قد تترك علامات دائمة في شخص واحد.
لكن هذا تغيّر داخل حياة واحدة، سببته ظروف الرحم. أما انتقال هذه العلامات عبر أجيال كثيرة فسؤال مختلف. ففي الثدييات تُمسح معظم هذه العلامات في البويضات والحيوانات المنوية والجنين المبكر. وبعض التأثيرات في النباتات وفي قليل من حيوانات المختبر تدوم بضعة أجيال. أما لدى البشر فلا يوجد بعد دليل واضح على أن العلامات المكتسبة تُورَّث عبر عدة أجيال. فالوراثة فوق الجينية تضيف تفصيلاً مثيراً، لكنها لا تحل محل الوراثة الجينية ولا تجعل قصة الزرافة صحيحة.
فكيف حصلت الزرافات على أعناقها الطويلة؟
الجواب الحديث يعمل على مستوى الجماعة. ففي أي مجموعة من الزرافات الأسلاف، كانت الأعناق تتفاوت قليلاً في الطول، جزئياً بسبب فروق في جيناتها. فإذا ساعدت الأعناق الأطول بعض الحيوانات على أن تأكل أفضل، أو تفوز بأزواج أكثر، أو تنجو من مواسم الجفاف، تركت هذه الحيوانات صغاراً أكثر. وصارت جيناتها المسؤولة عن الأعناق الأطول أكثر شيوعاً قليلاً في كل جيل. وما زال العلماء يتجادلون أي هذه الضغوط كان الأهم. لكن لم تمدّ أي زرافة رقبتها لتحصل على رقبة أطول لأبنائها.
أين يخطئ مفهوم «الحاجة»
تفترض الخرافة أيضاً أن الكائنات تحصل على التغيرات التي تحتاجها. وهي لا تحصل عليها. فالطفرات الجديدة تظهر سواء نفعت أم لا. والبكتيريا لا تستطيع أن تصنع الطفرة الدقيقة التي ستحميها من مضاد حيوي. والانتقاء لا يعمل إلا بالتنوع الموجود أصلاً. يمكنك أن تقرأ المزيد عن هذا في هل التطور عشوائي؟
أفضل جواب في جملة واحدة
إذا أردت جواباً قصيراً دقيقاً، فاستعمل هذا:
«الأفراد يتغيرون خلال حياتهم، لكن الجماعات وحدها هي التي تتطور، لأن التطور تغيّر في الصفات الموروثة عبر الأجيال».
إلى أين تذهب بعد ذلك
لترى كيف انتقل العلماء من أفكار لامارك إلى أفكار داروين، اقرأ داروين وتاريخ الفكرة. ولترى العملية التي تغيّر الجماعات، اقرأ الانتقاء الطبيعي. ولترى لماذا لا تعني «الأصلح» «الأقوى»، اقرأ هل يعني البقاء للأصلح أن الأقوى هو من يبقى؟