التطور الصغير والتطور الكبير

الاعتراض الذي يبدو حذراً

يقول كثير من الناس شيئاً كهذا: “أقبل أن الكائنات الحية تتغير قليلاً. العث يصبح أغمق. والبكتيريا تقاوم الأدوية. ومناقير العصافير تكبر. لكن هذا ليس مثل تحول نوع من الحيوانات إلى نوع آخر.”

هذا هو أكثر الاعتراضات على التطور تأملاً. إنه لا ينكر الأدلة. إنما يرسم خطاً في منتصفها.

والكلمتان في هذه الحجة هما التطور الصغير والتطور الكبير. ومن المفيد أن تعرف ماذا يقصد بهما علماء الأحياء فعلاً.

ماذا تعني الكلمتان

التطور الصغير هو تغير داخل جماعة حيوية واحدة. تصبح نسخ الجينات أكثر شيوعاً أو أقل شيوعاً من جيل إلى الذي يليه. وتحول العث المبرقش من فاتح في معظمه إلى داكن في معظمه في بريطانيا الصناعية تطور صغير.

والتطور الكبير هو تغير عند مستوى النوع أو فوقه. ويشمل انقسام سلالة واحدة إلى سلالتين، ويشمل الأنماط الكبيرة التي تراها على مدى ملايين السنين، مثل نشأة الثدييات أو انتشار النباتات المزهرة.

هذا هو الفرق كله. أحدهما منظور مقرّب. والآخر منظور مبعّد.

الآليات الأربع نفسها تعمل بالمقياسين

اسأل عما يسبب التغير عند كل مقياس، فتحصل على القائمة نفسها.

• الطفرة تصنع نسخاً جديدة من الجينات.
• الانتقاء الطبيعي يفضل بعض النسخ على غيرها.
• الانجراف الوراثي يغير نسب الجينات بالصدفة، خاصة في الجماعات الصغيرة.
• التدفق الجيني ينقل الجينات بين الجماعات، أو يتوقف عن نقلها.

لا يضاف شيء جديد حين تبتعد بالتصغير. ويقولها مشروع فهم التطور (Understanding Evolution) التابع لجامعة بيركلي بوضوح: التطور عند المستويين يعتمد على الآليات الراسخة نفسها.

خطوة واحدة، ومشي إلى المدينة التالية

هذه أوضح طريقة لتصور الأمر.

خذ خطوة واحدة. هذا تطور صغير. والآن امشِ إلى مدينة تبعد 300 كيلومتر. هذا تطور كبير.

الرحلة الثانية لا تحتاج إلى نوع جديد من الحركة. ركبتك لا تنتقل إلى نمط مختلف عند الكيلومتر 40. المشي الطويل هو الخطوات القصيرة، مكررة، مع منعطفات عند التقاطعات.

ومن يقول “أقبل الخطوات ولا أقبل الرحلات” عليه أن يفسر ما الذي يمنع الخطوات من التراكم. هذا هو السؤال الحقيقي. فإذا كانت التغيرات الصغيرة حقيقية، ولا شيء يمحوها، فإن التغيرات الكبيرة هي ما تحصل عليه بعد وقت كاف.

ولم يعثر أحد قط على آلية المنع هذه. لا في علم الوراثة، ولا في السجل الأحفوري، ولا في الدراسات الميدانية.

الجسر: أنواع جديدة تتشكل في زمن مسجل

أقوى رد على الاعتراض ليس حجة. إنه قائمة بانقسامات حدثت والناس يراقبون.

ذبابة ثمار التفاح

Rhagoletis pomonella ذبابة صغيرة في أمريكا الشمالية. نباتها الغذائي الأصلي هو الزعرور. وجلب المستوطنون الأوروبيون أشجار التفاح معهم.

وفي عام 1864، في وادي هدسون بنيويورك، سُجلت هذه الذباب لأول مرة وهي تضع بيضها في التفاح بدلاً من ذلك. وهذا أنشأ مجموعتين تعيشان في البساتين والغابات نفسها.

التفاح ينضج قبل ثمار الزعرور. فصار ذباب التفاح يظهر الآن في وقت أبكر من العام. وتتزاوج الذباب أيضاً على الثمرة التي نشأت عليها أو قربها، وتفضل كل مجموعة رائحة نباتها. واختلاف التوقيت مع اختلاف التفضيل يعني أن المجموعتين نادراً ما تلتقيان للتزاوج.

وهما ليستا نوعين كاملين بعد. فقط نسبة قليلة من المئة من التزاوجات تعبر بينهما. لكن هذا بالضبط ما تبدو عليه سلالة في منتصف الانقسام، وهذا هو المقصود.

نباتان صارا نوعين جديدين بتاريخ بداية

Tragopogon miscellus نبات أصفر الأزهار من فصيلة الأقحوان. وقد جُلب نوعاه الأبوان، Tragopogon dubius وTragopogon pratensis، من أوروبا إلى منطقة بالوز في شرق واشنطن وشمال أيداهو في أوائل القرن العشرين.

وهناك تهجنا، وضاعف الهجين كروموسوماته. ومجموعة الكروموسومات المضاعفة لا تستطيع أن تتزاوج بشكل صحيح مع أي من الأبوين، فكان النبات الجديد يستطيع أن يتكاثر مع نفسه لا أن يعود إلى أبويه. وهذه عزلة تكاثرية في جيل أو جيلين.

ووصف عالم النبات ماريون أونبي هذا النوع الجديد عام 1950. وهو ما زال ينمو حول بولمان في واشنطن وموسكو في أيداهو حتى اليوم. وقد تشكل بشكل مستقل أكثر من مرة.

وSpartina anglica عشب مستنقعات مالحة له قصة من النوع نفسه. فقد وصل عشب أمريكي، Spartina alterniflora، إلى ساوثهامبتون ووتر في جنوب إنجلترا في حمولة توازن السفن خلال القرن التاسع عشر. وتهجن مع Spartina maritima المحلي. وكان أول هجين عقيماً. ثم، نحو عام 1890، تضاعفت كروموسوماته، فظهر النوع الجديد الخصب Spartina anglica. ومنذ ذلك الحين انتشر عبر المستنقعات المالحة البريطانية.

هذه أنواع جديدة، عند مستوى النوع وفوقه، بتواريخ مسجلة وأبوين معروفين بالاسم. ولا سبيل إلى تصنيفها تحت “تغير صغير”.

أكثر من 500 نوع من بحيرة واحدة

جفت بحيرة فيكتوريا في شرق أفريقيا ثم امتلأت من جديد. وهي تضم أكثر من 500 نوع من أسماك السيكليد لا توجد في أي مكان آخر، والانتشار التكيفي الذي أنتجها حدث في نحو آخر 15,000 سنة.

تأكل أطعمة مختلفة، وتعيش على أعماق مختلفة، وتفضل شركاء بألوان مختلفة. وتبين الأبحاث الوراثية أنها بنت هذا التنوع في معظمه بإعادة خلط تنوع كان موجوداً أصلاً، مع بعض التهجين القديم.

وخمسة عشر ألف سنة لمحة بصر في الزمن الجيولوجي. وهي أيضاً أكثر من 500 نوع.

قصة بعوضة صححها العلم

كثيراً ما تُستخدم بعوضة مترو أنفاق لندن مثالاً هنا، فمن المفيد أن تُروى بدقة.

للبعوضة Culex pipiens شكل يسمى molestus يعيش في الأقبية والأنفاق. وهو يلدغ البشر بدلاً من الطيور. ويتكاثر تحت الأرض. ولا يحتاج إلى وجبة دم قبل وضع بيضه الأول.

في عام 1999 نشرت كاثرين بيرن وريتشارد نيكولز دراسة في مجلة Heredity. كانت بعوضة الأنفاق وبعوضة السطح متمايزتين وراثياً. وفي المختبر، لم يكن الشكلان يتكاثران مع بعضهما.

وقال الناس سنوات إن هذا الانقسام حدث منذ افتتاح المترو عام 1863. ثم اختبرت دراسة عام 2025 في مجلة Science هذه الفكرة. حلل فريق بقيادة ليندي ماكبرايد في جامعة برينستون، بالتعاون مع معهد ويلكوم سانغر ومتحف التاريخ الطبيعي في لندن، نحو 350 عينة من البعوض، حديثة وعينات متحفية قديمة.

وتبين أن الشكل molestus أقدم بكثير. فقد نشأ فوق الأرض، في البحر المتوسط أو الشرق الأوسط، في زمن ما بين نحو 1,000 و10,000 سنة مضت. ويبدو أنه انتقل مع المجتمعات الزراعية المبكرة، قبل أن يحفر أحد نفق سكة حديد بزمن طويل.

فالعزلة التكاثرية حقيقية، لكن الجدول الزمني البالغ 150 سنة كان خاطئاً. ولاحظ ما حدث بعد ذلك. اكتشف العلماء الخطأ وأعلنوه علناً. وتصحيح مثال مفضل هو ما يبدو عليه مجال علمي سليم.

فلماذا نبقي على الكلمتين أصلاً؟

لأنهما اختصار مفيد لما يدرسه العالم في ذلك اليوم.

الباحث الذي يقيس عمق المنقار في جماعة عصافير واحدة في جزيرة واحدة يقوم بعمل من التطور الصغير. والباحث الذي يقارن أحافير الحيتان عبر 20 مليون سنة يقوم بعمل من التطور الكبير. أسئلة مختلفة، وأدوات مختلفة، وأزمنة مختلفة.

الكلمتان تصفان وجهة نظرنا. ولا تصفان جداراً في الطبيعة. ليس هناك جين يحصي ويرفض أن يدع سلالة تتغير بعد حد ما.

ما الذي يمكن فعلاً أن يدحض هذا

الفكرة الجيدة يجب أن تكون قابلة للاختبار. فلو كانت التغيرات الصغيرة لا تستطيع التراكم فعلاً، لتوقعنا أن نجد أشياء معينة.

كنا سنتوقع سقفاً صلباً لمقدار ما تستطيع جماعة أن تتغيره تحت الانتقاء. ولم يجد المربون ولا الدراسات المخبرية سقفاً كهذا.

وكنا سنتوقع أن تنقسم مقارنات الحمض النووي بين الأنواع إلى تجمعات منفصلة غير متصلة. لكنها بدلاً من ذلك تشكل شجرة متفرعة.

وكنا سنتوقع أن يُظهر السجل الأحفوري مجموعات تظهر مكتملة التكوين، بلا شيء بينها. لكننا نجد بدلاً من ذلك أحافير مثل Tiktaalik roseae، وهي سمكة عمرها 375 مليون سنة لها عنق وعظام معصم. والأدلة الأحفورية تروي تلك القصة كاملة.

والتنبؤ يفشل في كل مرة يُختبر.

ما يجب أن تتذكره

التطور الصغير والتطور الكبير عملية واحدة، مرئية بمستويي تكبير. والآليات متطابقة. والفرق هو الزمن المنقضي وهل تباعدت السلالات.

لقد شاهدنا الانقسام يحدث. Tragopogon miscellus عام 1950، وSpartina anglica نحو عام 1890، وذبابة ثمار التفاح منذ عام 1864، وأكثر من 500 نوع من السيكليد في 15,000 سنة.

وإذا أردت آلية الانقسام بمزيد من التفصيل، اقرأ نشوء الأنواع. وإذا أردت مزيداً من الحالات المقاسة في الزمن الحقيقي، اقرأ التطور المرصود.