هذا حيوان رشيق ولطيف للغاية. لا عجب أن غوميلوف العظيم كرس له قصيدة جميلة تسمى في الواقع "الزرافة". صادف أن رأيت هذا "العملاق" يعيش في حديقة حيوان موسكو.
لماذا تمتلك الزرافة رقبة طويلة؟
أعتقد أن الكثير من الناس يعرفون أن الزرافة هي أطول حيوان على كوكبنا. لديه أرجل طويلة ورقبة ، بعبارة ملطفة ، ليست صغيرة. في الواقع ، يتكون عنق هذا الحيوان الغامض من سبع فقرات (كل شيء ، تمامًا مثل الإنسان). كانت هناك نظرية مفادها أن الزرافات تنمي رقبة طويلة لأنها تصل باستمرار إلى أوراق الأشجار. لكنها ليست كذلك. بشكل عام ، ليس لدى العلماء في الوقت الحالي إجابة محددة عن سبب امتلاك الزرافات لعنق طويل. من المنطقي ببساطة أن الطبيعة تخلق حيوانات مثل ذلك من أجل تسهيل البقاء على قيد الحياة.
تستخدم الزرافات أيضًا رقبتها للتغلب على خصم عندما تقاتل من أجل أنثى. يضربون بالرقبة. في بعض الأحيان تكون هذه المعارك قاتلة. كما أن رقبة الزرافات تساعد على الملاحظة (هذه الحيوانات الرشيقة تميز بعض الألوان).
أعداء الزرافة
نعم ، وهذه الحيوانات اللطيفة لها أعداء في الطبيعة. أنا أتحدث عن الأسود. تعيش الأسود في فخر وتطارد معًا. يمكن لهذه الحيوانات حتى قتل زرافة بالغة. مهمتهم هي ضرب الزرافة من قدمها وعض رقبتها. يمكن للزرافة ، بالطبع ، أن توجه ضربة قاتلة للأسد بحافره ، لكن الأسود حيوانات ملتوية للغاية. الزرافات حيوانات اجتماعية وتعيش في مجموعات. إذا رأوا رفات "أخيهم" أو "أختهم" ، فسيصعدون ويشتمون بالتأكيد. هذا نوع من الطقوس ، ومعناه غير معروف للعلماء.
الزرافات قصيرة العنق
نعم ، هناك بعض هذه الزرافات تعيش في الغابات الكثيفة بدولة الكونغو الأفريقية. إنهم خائفون للغاية ومتقلقلون. يطلق عليهم okapi.
حقائق مثيرة للاهتمام:
- الإناث أكبر من الذكور؛
- الارتفاع عند الذراعين - 150-170 سم ؛
- طول الذيل - 40 سم.
يشبه okapi في بنيته الحصان أو الحمار الوحشي ، لكنه زرافة. حتى أن الذكور لها قرون ، وأعناقهم قصيرة جدًا مقارنة بالزرافات التي تعيش في السافانا.
يعترف غولد بأسف أن رقبة الزرافة تُستخدم في جميع الكتب المدرسية تقريبًا لإظهار تفوق الداروينية على النظريات الأخرى. وهي موجودة أيضًا في الأدب المهني والشعبي. أثبت هذا الرمز أنه مؤثر للغاية لدرجة أن Hitching أطلق على نقده " رقبة الزرافة". بحث غولد أيضًا في كل كتاب مدرسي رئيسي في علم الأحياء ووجد أنه "في كل فصل (بدون استثناء) عن التطور ، يبدأ النقاش بنظرية لامارك في وراثة السمات المكتسبة ثم ينتقل إلى نظرية داروين في الانتقاء الطبيعي كنظرية بديلة مفضلة." استخدمت جميع الكتب المدرسية التي فحصها غولد نفس المثال لتصوير تفوق تفسير داروين لعنق الزرافة الطويل. استنتج شير أيضًا في دراسته لتطور الزرافة ذلك "جعل العلم الزرافة رمزًا حقيقيًا للتطور التطوري ...". الحقيقة الكاملة هي أن هذا المثال يعلم التطور من خلال "نظرية خاطئة" ، رمز خاطئ.
وجد جولد أيضًا أن اللاماركية غالبًا ما تستخدم كمقدمة للتطور لأسباب "ضاعت في ضباب الزمن" ، ومنذ ذلك الحين قام مؤلفو الكتب المدرسية بنسخ مثال رقبة الزرافة الذي استخدمه لامارك وداروين. نتيجة ل "إن تصوير الكتب المدرسية الكلاسيكية لتفضيل التطور الدارويني هو مثال راسخ وشائع يعتمد على التأثير المفترض لتقليد تاريخي لا وجود له ببساطة". غالبًا ما يستخدم مثال الزرافة لتصوير التأثير المفترض للانتقاء الطبيعي.
يمكن استخدام رقبة الزرافة لتوضيح كيف يعمل الانتقاء الطبيعي على التباين داخل السكان. في أي مجموعة من الزرافات ، هناك دائمًا تباين في طول العنق. عندما يكون هناك ما يكفي من الغذاء ، لا تجد الحيوانات صعوبة في التغذية على النباتات الخضراء. ولكن عندما يكون هناك صعوبة مع المصادر الاستراتيجية ، أي لا يوجد الكثير من النباتات المغذية كالمعتاد ، والزرافات ذات الأعناق الطويلة لها ميزة واضحة. يمكن أن تتغذى على الأوراق التي تنمو أعلى. إذا سمحت هذه الميزة الغذائية للزرافات طويلة العنق بالبقاء على قيد الحياة وإنتاج المزيد من النسل مقارنة بالزرافات قصيرة العنق ، فسيتم اختيار هذه السمة عن طريق الانتقاء الطبيعي. من الأرجح أن المادة الجينية ستنتقل إلى الأجيال القادمة عن طريق الزرافات طويلة العنق بدلاً من الزرافات قصيرة العنق ".
التفسير التقليدي لتطور رقبة الزرافة
وفقًا لنظرية لامارك ، حدث تطور رقبة الزرافة نتيجة التمدد المستمر لإطالة رقبتها تدريجياً ، ثم مررت العنق الطويل المفضل إلى نسلها. ومع ذلك ، تقول الكتب المدرسية أن العلماء يعرفون الآن أن السمات المكتسبة ليست موروثة ، وتعطي شرحًا لداروين عن المدة التي تطورت فيها رقبة الزرافة. اعتقد داروين أن هناك اختلافًا طبيعيًا في طول العنق ، وحتى وصلت الزرافات إلى ارتفاعها الحديث ، كان التطور يختار باستمرار لأعناق أطول (يشرح كوتاك). كانت الزرافات ذات الأعناق القصيرة أقل عرضة للحصول على طعام جيد ، والعكس صحيح ، حصلت الزرافات ذات الأعناق الطويلة على طعام أفضل. نتيجة لذلك ، ازدهرت الزرافات طويلة العنق ، في حين استسلمت الزرافات قصيرة العنق للمرض ، أو ماتت ، أو على الأقل لديها ذرية ضعيفة. يستخلص غولد الاستنتاج التالي حول القصة المعروضة في الكتب المدرسية: في سياق التطور ، تطورت الزرافات رقبة طويلة للوصول إلى الأوراق على قمم أشجار الأكاسيا. وبهذه الطريقة ، تمكنوا من الوصول إلى مصدر غذاء لم يكن متاحًا للثدييات الأخرى "..
على الرغم من أن عنق الزرافة هو اليوم رمز مرتبط بآلية لامارك للتطور ، يلاحظ جولد أن لامارك لم يقدم أي دليل على تفسيره ، ولكنه قدم فقط حججه في شكل بعض الانعكاسات. يذكر لامارك الزرافات في فقرة واحدة فقط ، ولا يدعم كلماته بأي بيانات على الإطلاق. وفقًا لجولد ، فإن الخطأ الأكبر الذي ارتكبه لامارك في مناقشته للزرافة (زعم لامارك خطأً أن أطراف الزرافة أصبحت أطول من أطرافها الخلفية أثناء عملية التطور) هو أنه لم يكن منتبهًا أثناء قراءة الأدب.
غالبًا ما يتم استخدام مثال الزرافة ليس فقط لشرح تطور لامارك ، ولكن أيضًا لإظهار أن تفسير لامارك كان خاطئًا وأن تفسير داروين كان صحيحًا. يقول الكتاب المدرسي المعتاد أن رقبة الزرافة أصبحت أطول بعد كل جيل ، ليس لأن الحيوانات يمكن أن تصل إلى الأوراق العالية ، ولكن لأن الزرافات الأطول كانت تتمتع بميزة انتقائية لأنها يمكن أن تصل إلى الأوراق على الأشجار الأطول.
يقول جولد أن داروين استخدم رقبة الزرافة كمثال للتطور في عمله " أصل الأنواع"فقط في طبعة 1872. أثار داروين مسألة تطور الزرافة في الطبعة السادسة كرد فعل على نقد لكتابه من قبل الخلق جورج ميفارت. يتضح من هذا العمل أن داروين لم يعتبر قط عنق الزرافة الطويل دليلًا على تفوق الانتقاء الطبيعي (كما تؤكد العديد من كتب علم الأحياء والكتب الأخرى التي تتناول التطور دون استثناء تقريبًا).
غالبًا ما تذكر الكتب المدرسية أن نظرية لامارك القديمة قد تم دحضها واستبدالها بنظرية داروينية جديدة ، بينما في الواقع أدرك داروين العديد من الأفكار الشائعة التي ثبت خطأها الآن.
غالبًا ما تذكر الكتب المدرسية أن نظرية لامارك القديمة تم دحضها واستبدالها بنظرية داروينية جديدة في الواقع ، قبل داروين العديد من الأفكار الشائعة التي ثبت خطأها الآن.ظهر مفهوم الداروينية الجديدة بعد وفاة داروين ويستخدم لوصف النظرية الداروينية واستبدال نظرية لامارك. نادرًا ما تتحدث الكتب المدرسية عن هذا ، وبالتالي فإن القراء لديهم انطباع خاطئ عن داروين ، وفي بعض الأماكن قد يبدو أنه كان نوعًا من العبقري الفائق الذي يعرف إجابات جميع الأسئلة (على عكس أسلافه ، الذين كانوا غالبًا على خطأ).
لماذا يستخدم مثال الزرافة لدعم الداروينية
السبب الرئيسي لاستخدام مثال الزرافة لدعم التطور هو أنه يمكن تصوير الداروينية بشكل فعال من خلال الرسم والتصوير الفوتوغرافي مع هذا المثال المقنع الذي يسهل شرحه والذي لا يُنسى. يقدم أنصار التطور تفسيرًا بسيطًا وسهل التذكر: يمكن للزرافات طويلة العنق أن تصل إلى الأوراق التي تنمو على أشجار الأكاسيا الطويلة ، لذلك من المرجح أن تظل الزرافات طويلة العنق على قيد الحياة. في جميع الكتب المدرسية تقريبًا ، تصور الرسومات الزرافات وهي تأكل أوراق الأكاسيا ، معتقدة خطأً أن هذا هو مصدر طعامهم الوحيد. وفقًا لسيمونز وشيبير ، "هذه الفرضية جذابة للغاية لدرجة أن طلاب سلوك الزرافة وعلماء الأحياء التطورية يقبلونها دون قيد أو شرط".
يعتبر معظم الشباب أن الزرافة هي أكثر الحيوانات إثارة للاهتمام وغرابة. تعتبر الزرافة غير عادية للغاية وعلى عكس الحيوانات الأخرى ، حيث يهتم الطلاب عادةً بهذا الحيوان أكثر من الحيوانات الأخرى المدهشة. بالمناسبة ، الكلمة زرافة"من الكلمة العربية" الظراف"، تباين صوتي لكلمة" الزرافه"، وهو ما يعني" ساحر "أو" لطيف ". كما لاحظ أحد المؤلفين ، فإن النظر إلى الزرافة هو أحد أكثر الأنشطة الممتعة لجميع الناس. لسوء الحظ ، يقتصر الموطن الحديث لهذه الحيوانات على مناطق السافانا الجافة وشبه الصحراوية في إفريقيا في جنوب الصحراء.
المشكلة الرئيسية في قصة الزرافة
ومع ذلك ، فإن هذا المثال التطوري الذي عفا عليه الزمن يواجه مشاكل كبيرة. في الواقع ، العلماء ليس هناك أي دليلأن العنق الطويل نشأ من خلال الانتقاء الطبيعي بسبب حقيقة أن الحيوانات تأكل من الأوراق من قمم الأكاسيا. نحن نفضل هذا التفسير لأنه يتماشى مع الحكمة التقليدية ".
على الرغم من أن أوراق أشجار الأكاسيا الطويلة هي مصدر الغذاء المفضل للبالغين خلال موسم الأمطار ، يمكن للزرافات أيضًا أن تتغذى على أنواع أخرى من الأشجار والشجيرات. يلاحظ Hitching أن إناث الزرافات ، في المتوسط ، أقصر بحوالي متر واحد من ذكور الزرافات ، ومع ذلك فهي على قيد الحياة مثل الذكور. كما يدعي أن الطبقة الوسطى وفيرة في أوراق الشجر ، وأن الزرافات سعيدة بتناول النباتات منخفضة النمو والأرضية. في الواقع ، تتغذى الزرافات عادة على العشب الطويل والشجيرات المنخفضة وأنواع كثيرة من النباتات التي تنمو على الأرض.
لقد قيل الكثير من قبل أنصار التطور عن عنق الزرافة ، وهو ما يعد ميزة لهذه الحيوانات ويسمح لها بالوصول إلى أوراق الشجر المرتفعة - ما يسمى بالمكانة غير المستغلة. ومع ذلك ، فإن الادعاء بأن الزرافات تستخدم مكانة غير مستغلة هو تفسير مضلل. مخصصة(أي تفسير عشوائي). جولد مهتم "إذا كانت هذه السمة مفيدة جدًا ، فلماذا لم تظهر أثناء التطور في العديد من الحيوانات الأخرى (على سبيل المثال ، في الظباء)؟قد يُقال أيضًا أن الزرافات قصيرة العنق كانت أكثر عرضة للبقاء على قيد الحياة لأن معظم الأوراق في الجزء من إفريقيا حيث عاشوا تقع بالقرب من الأرض ، ولهذا السبب سيكون من الأفضل بلا شك أن يكونوا أقرب. إلى نباتات أرضية مغذية أكثر مقارنة بأشجار الأكاسيا النادرة. وبالتالي ، فإن القدرة على الوصول إلى الأشجار العالية ليست بالضرورة عاملاً للبقاء. ولهذا السبب استنتج هيتشنغ أن تفسير داروين بسيط "تخمين لاحق".
أظهرت دراسة حديثة ، حاول فيها العلماء اختبار التفسير الدارويني ، أنه خلال الفترات التي تكون فيها المنافسة على مصادر الغذاء أكثر حدة (على سبيل المثال ، أثناء فترة الجفاف) ، لا تأكل الزرافات ، كقاعدة عامة ، أوراق الأشجار الطويلة. ، بل تناول الشجيرات منخفضة النمو. قبل أن تصل رقبة الزرافة إلى طولها النهائي (3-4 سنوات) ، تتغذى جميع الزرافات الصغيرة على العشب الطويل والشجيرات. تقضي الإناث أكثر من نصف حياتها في إطعام صغارها برقبة أفقية ، وفي هذه الحالة يكون طول العنق مصدر إزعاج للتغذية. في متنزه سيرينجيتي الوطني بأفريقيا ، في معظم فترة الجفاف ، تتغذى جميع الزرافات على الشجيرات المنخفضة ، وخلال موسم الأمطار فقط تتغذى على أشجار الأكاسيا ، عندما يكون لديها الكثير من الأوراق الغنية بالبروتين. تشمل قائمة الزرافة مجموعة متنوعة من الأطباق.
"الزرافات تأكل ما تستطيع قطفه. يقطفون الأوراق بلسانهم الذي يبلغ طوله 17 بوصة أو يسحبون فرعًا ويزيلون الأوراق منه عن طريق قلب رؤوسهم. تفضل الزرافات أكل أوراق الأكاسيا. ولكن هناك أكثر من 100 نوع آخر من النباتات في قائمة هذه الحيوانات ، بما في ذلك الزهور ونباتات التسلق والأعشاب الطبية وأيضًا ، من وقت لآخر ، أعشاش الطيور الحياكة. إذا كان هناك فراخ في العش في تلك اللحظة ، فلن ترفض الزرافات أكلها ، وبالتالي إدخال بروتينات إضافية موجودة في العظام في نظامهم الغذائي. تحصل الزرافات أيضًا على المعادن من عظام الحيوانات التي قُتلت وتركتها الحيوانات المفترسة والضباع ".
حقيقة أن كلا من الذكور والإناث يتغذون في أغلب الأحيان وأسرع مع ثني العنق لأسفل يشير (على عكس المفهوم الدارويني) إلى أن "العنق الطويل لم يتطور بشكل خاص للسماح للحيوانات بالتغذي على أوراق الأشجار الطويلة".
وجد Simmons and Scheepers أنه في منطقة واحدة فقط ، يقضي ذكور الزرافات معظم وقتهم في أكل أوراق الأشجار. حقيقة أن كلا من الذكور والإناث يتغذون في أغلب الأحيان وأسرع مع ثني العنق لأسفل يشير (على عكس المفهوم الدارويني) إلى أن "العنق الطويل لم يتطور بشكل خاص للسماح للحيوانات بالتغذي على أوراق الأشجار الطويلة". استنتج المؤلفون أن "الفكرة الداروينية عن النضال من أجل الغذاء لا تحظى بدعم كبير".
على الرغم من أن أنصار التطور غولد يلاحظ ذلك "تميل الزرافات إلى أكل الأوراق من قمم الأشجار" ، ولا يزال يعترف بأن مثال رقبة الزرافة لا يوجد دليل لفائدة التفسير الدارويني ". بالإضافة إلى ذلك ، لا نعرف "كيف ولماذا" تطول رقبة الزرافة.
مشكلة أخرى في معظم كتب التاريخ المدرسية هي أنه على الرغم من اعتقاد داروين أن وراثة السمات المكتسبة لم تكن مهمة مثل الانتقاء الطبيعي ، إلا أنه لا يزال يقبل اللاماركية. بعبارة أخرى ، اتفق داروين على أن التطور يمكن أن يحدث من خلال استخدام وعدم استخدام أجزاء معينة من الجسم.
لا نعرف من أين جاءت هذه القصة المنتشرة في كل مكان حول تطور رقبة الزرافة في الكتب المدرسية. حاول جولد اقتفاء أثره في كتاب هنري فيرفيلد أوزبورن أصل وتطور الحياة". في وصفه غير الدقيق ، يؤكد لنا أوزبورن أن لامارك يعتقد أن استطالة رقبة الزرافة كانت نتيجة وراثة تغير الجسم بسبب شد الرقبة خلف الأوراق ، وشرح داروين استطالة العنق من خلال الاختيار المستمر الأفراد والأنواع التي ولدت بأطول رقبة. خلص أوزبورن إلى أن "داروين ربما كان على حق".
إن فكرة لامارك القائلة بأن الزرافة التي تمد عنقها لاستخراج الأوراق نتج عنها رقبة أطول يتحدىها مثال الأوكابي (حيوان يشبه الزرافة إلى حد بعيد ، باستثناء أن رقبته أطول قليلاً من رقبة الحصان). يمتد الأوكابي ، مثل الزرافة ، من رقبته للوصول إلى مصدر غذائي ، لكن رقبته لا تختلف عن حفريات هذا النوع في السجل الأحفوري. وفقًا لوايتفيلد ، يشير هذا إلى أن التطور لا يتبع نمطًا بسيطًا من الاستخدام وعدم الاستخدام ". يدحض مثال okapi أيضًا سيناريو الطفرة والانتقاء الطبيعي. تقتصر قائمة okapi على أنواع الأشجار منخفضة النمو ، وأي طفرة تطيل عنقها (لتكون مثل الزرافة) يجب أن تساهم في زيادة فرصها في البقاء على قيد الحياة ، لأنها يمكن أن تتغذى فقط على أوراق الأشجار العالية والمنخفضة. زراعة الأشجار.
مشكلة أخرى في التاريخ الدارويني في الكتب المدرسية
يعتقد أنصار التطور الآخرون أن رقبة الزرافة ربما تطورت أيضًا ليس من أجل الحصول على الطعام ، ولكن لأسباب مختلفة تمامًا. هناك اعتقاد شائع بأن العنق الطويل تطور لتسهيل التزاوج. يخلص غولد إلى أن السبب التكيفي الرئيسي لتطور العنق الطويل ربما كان النجاح مع الجنس الآخر ، مع "نتف الأوراق نتيجة ثانوية". يقول شير إنه كلما كانت العنق أطول ، كان بإمكان الذكور أداء اشتباكات زعيم طقوسهم بشكل أفضل تسمى "العناق". تشير النظرية القائلة بأن طول عنق الزرافة غير المعتاد إلى استخدامه في قتال الشريك إلى أن المعانقة تطورت أولاً ، ثم تطورت الرقبة الطويلة من خلال الانتقاء.
بصرف النظر عن عدم وجود أي دليل على النظرية المذكورة أعلاه ، هناك مشكلة أخرى وهي أن الزرافات ذات الأعناق القصيرة لن تكون قادرة على استخدامها كعصي ، مما يعني أن المعانقة لن تكون فعالة تمامًا حتى تمتلك الزرافات أعناقًا طويلة. كيف يمكن أن يتطور المعانقة قبل الرقب الطويلة التي تستخدمها الزرافات لأداء هذه العناق؟ ربما استخدموا عصابات الرأس (كما تفعل الدولارات) قبل أن تتطور إلى أعناق طويلة. تكمن مشكلة هذه النظرية في أن العنق الطويل سيقف في طريق تقليم رأس الزرافات (كانوا بحاجة إلى أعناق قصيرة) ، وسيتعين على الطبيعة "تحديد" هذه الميزة باعتبارها غير مريحة للغاية.
علاوة على ذلك ، فإن فرضية المعانقة لا تفسر أرجل الزرافات الطويلة. للحيوانات المختلفة طقوس مختلفة ، ويرتبط تطور العنق الطويل أثناء التطور بمشاكل تشريحية وبيولوجية يجب التغلب عليها (نناقش بعضها أدناه). وفقًا للمبدأ العلمي لأوكهام ، ستكون الزرافات أكثر ربحية إذا طورت نفس العنق (بدلاً من ثلاثة أمتار) مثل الحيوانات الأخرى من أجل طقوس تزاوج أكثر فاعلية.
وفقًا لبعض أنصار التطور ، تطورت العنق الطويل للزرافة كبرج لمشاهدة الحيوانات المفترسة المحتملة. العنق الطويل ، جنبًا إلى جنب مع البصر الجيد ، يسمح للزرافة برؤية أسد من مسافة عدة أميال. النظرية القائلة بأن رقبة الزرافة تطورت لرؤية الأعداء هي نظرية معقولة ، لكن الزرافة ليس لها أعداء تقريبًا. الحيوان الوحيد القادر على مهاجمة الزرافة هو الأسد ، وذلك عندما يدفع إلى اليأس. وفقًا لـ Hitching ، يمكن لزرافة وزنها 900 رطل أن تقتل أسدًا بحافره في غمضة عين. يمكن للأسود أن تقتل أشبال الزرافة ، وتكون الزرافات معرضة للخطر بشكل خاص عندما تنشر أرجلها وتنحني على الأرض أثناء الأكل أو الشرب. في الواقع ، أفضل دفاع للزرافة ليس الرقبة ، كما هو شائع ، ولكن أرجلها الطويلة وحوافرها الثقيلة ، والتي يمكن أن توجه ضربة قاتلة للعدو. بمساعدة ضربات الحوافر تحمي الزرافات نفسها من الحيوانات المفترسة. ومع ذلك ، فإن كل هذا يفسح المجال جيدًا لشرح التطور المفترض لأرجل الزرافة الطويلة ، وليس رقبتها الطويلة.
تدافع الزرافات عن نفسها بركل الأعداء بحوافرهم. حوافر كبيرة يمكن أن تقتل أسد في غمضة عين. الزرافات البالغة معرضة للخطر عندما تأكل أو تشرب على ارتفاع منخفض فوق سطح الأرض. تكون القدرة على الركل غير فعالة عندما تكون الزرافات في وضع محفوف بالمخاطر منخفض على الأرض.
يصور الكرتون الشهير غاري لارسون تطور الزرافة كتمدد تدريجي للساقين والرقبة. تم اقتراح هذه المحاكاة الساخرة المضحكة من قبل العديد من الباحثين. وفقًا لهم ، تطورت الأرجل أولاً بحيث ركضت الزرافات بسرعة من الحيوانات آكلة اللحوم ، ثم نمت أعناقها حتى تتمكن الزرافات من التمدد فوق الأرض وتأكل العشب الطويل وشرب الماء.
ومع ذلك ، يرتبط هذا السيناريو أيضًا بالمشكلات. الأرجل الطويلة لا تمنح الزرافة بالضرورة ميزة في الهروب من الحيوانات المفترسة. بالمناسبة ، فإن العديد من أسرع الحيوانات تنجو بفضل الأرجل التي تكون أقصر بكثير من أرجل الزرافة الحديثة.
تلعب رقبة الزرافة الطويلة دورًا مهمًا آخر: فهي تساعدها على النهوض من وضعية الاستلقاء (تستخدم الزرافات أعناقها لتحمل وزنها والوقوف على أرجلها الطويلة). الرقبة الطويلة مهمة أيضًا عند الجري (حركة زلقة سربنتين تدفع جسم الزرافة للأمام بشكل جميل وإيقاعي). نظرًا لرقبة الزرافة الطويلة الرفيعة ، فإنها تتمتع بمساحة كبيرة من سطح الجسم ، مما يوفر تبريدًا فعالًا. لهذا السبب ، على عكس العديد من الثدييات الأخرى التي تعيش في المناطق ذات درجات الحرارة المرتفعة ، تستطيع الزرافات البقاء في الشمس لفترة طويلة. كل هذه (أو لا شيء منها) يمكن أن تكون سبب اختيار رقبة الزرافة الطويلة. نظرًا لأنه يمكن القول أيضًا أن عنق الزرافة الطويل قد تطور لسهولة التزاوج ، أو للدفاع ضد الأعداء ، أو للتنظيم الحراري ، أو للحركة السريعة (حتى 50 كم / ساعة) ، أو لأي سبب آخر ، فإن هذا الرمز للداروينية يبدو ضعيفًا و غير مقنع. يمكن للمرء أن يضع قائمة كاملة بالخصائص الأكثر أهمية بالنسبة للزرافة (وهذا على الأرجح سبب اختيار العلماء لسيناريو التغذية) ، لكن كل خصائص الزرافة لا تنفصل وتشير إلى خلقه.
على الرغم من أن العلماء قد اقترحوا فرضيات أخرى لشرح التشكل غير المعتاد للزرافة من خلال الانتقاء الطبيعي (الذي لا يمكننا مناقشته في هذه المقالة بسبب المساحة المحدودة) ، يكفي أن نقول إنها كلها غير دقيقة وإشكالية. كما أشار جولد ، "رقبة الزرافة لا يمكن أن تكون دليلاً أي سيناريوالتكيف الذي تفترضه الداروينية أو أي نظرية أخرى "(تمت إضافة الخط المائل). في الواقع ، تعتبر رقبة الزرافة مثالًا رائعًا يشير إلى العديد من المشكلات المرتبطة بالداروينية.
هل توجد أدلة أحفورية على أن الزرافة لم تتطور؟
هناك الكثير من الجدل الدائر حول تطور الزرافة ، ويرجع ذلك جزئيًا إلى نقص الأدلة التجريبية. وبالتالي ، لا تتردد العلماء في وضع افتراضات دون أي قيود إثباتية. نتيجة لذلك ، حاولوا الجمع بين الزرافة والحيوانات التي هي في الواقع مختلفة تمامًا عنه. يوجد اليوم حوالي عشرة أنواع من الزرافات ( زرافة camelopardalis). إذا كانت البقايا الأحفورية للزرافات الموجودة بأعداد كبيرة تختلف ، فهي فقط في الحجم والشكل. تؤكد الأشكال الأحفورية أن الزرافات ظلت على حالها لمدة "مليوني سنة" (وفقًا لأساليب التأريخ الموحدة). علاوة على ذلك ، الأدلة الأحفورية الموجودة "لا تعط أي معلومات عن كيفية نشأة الزرافة الحديثة برقبتها الطويلة"..
مثل الغالبية العظمى من الثدييات ، تمتلك الزرافة سبع فقرات عنق وتقريباً نفس عدد عظام الساق ، باستثناء أن عظام الزرافة وفقراتها أكثر استطالة. إذا كان لدى الزرافة رقبة وسيقان ممدودتان ، فسيتعين أن ينعكس ذلك على العظام الأحفورية ، ولكن لم يتم العثور على مثل هذه العظام لدعم تطورها. خلص سافاج ولونج إلى أن أصل جميع السلالات الثلاثة الرئيسية للحيوانات المجترة الأعلى (الزرافة والغزلان والبقرة) لا يزال غير واضح بسبب وجود فجوة كبيرة في السجل الأحفوري. هناك رأي مفاده أنه في بداية العصر الجليدي ، سكنت الزرافات مناطق شاسعة من أوراسيا وأفريقيا ، وبالتالي ، يجب العثور على كمية كبيرة من بقايا الحفريات في هذه المنطقة.
يعتقد بعض أنصار التطور أن عدم وجود أدلة على تطور الزرافات هو نتيجة عمليات بحث غير نشطة للغاية عن حفريات الزرافة. على العكس من ذلك ، يزعم الخلقيون أن علماء الأحافير ، الذين استخرجوا ملايين الأحافير من أحشاء الأرض ، لم يجدوا علامات المراحل الانتقالية في إطالة رقبة الزرافة ، لأن هذه المراحل ببساطة غير موجودة.
طرح الداروينيون فرضية واحدة ، مفادها أن سلف الزرافات كان حيوانًا بحجم الأيائل يُدعى باليوتراجوس ، والذي تم اكتشافه بالقرب من أثينا. يعتمد هذا الاستنتاج فقط على حقيقة أن Paleotragus هو أقرب حيوان في السجل الأحفوري إلى الزرافة.
كان يُعتقد سابقًا أن Paleotragus هي زرافة مبكرة ، ووفقًا للعديد من علماء الحفريات ، فقد تركت وراءها مجموعتين من الأسلاف في العصر الجليدي.
تشمل هذه الأجداد سيفاثريا ، وهي حيوانات ضخمة الحجم (بحجم الفيل) ، والتي كانت تتجول في مساحات ليس فقط في إفريقيا ، ولكن أيضًا في الهند. كان لدى Sivatherians رقبة قصيرة وقرون ملتفة تُعرف باسم الأبواق (الهياكل المخلبية أو المسطحة التي تشبه قرون القرون تختلف تمامًا عن تلك الموجودة في الزرافات الحديثة). كان طول العديد من عظام السيفاثرين يقارب نصف طول عظام الزرافات الحديثة ، وكان هناك العديد من الاختلافات الأخرى بين هذين التصنيفين.
يُعتقد أن الزرافة البدائية كانت حيوانًا سريعًا ورشيقًا ، على غرار ساكن الغابة الحديث ، أوكابي (حيوان أرتوداكتيل كبير يبلغ ارتفاعه 160 سم عند الذبول). الممثل الوحيد للزرافات التي نجت حتى يومنا هذا ، إلى جانب الزرافة نفسها ، هو الأوكابي النادر. يعيش فقط في الغابات الاستوائية العميقة في وسط إفريقيا. لها رقبة طويلة وأرجل أمامية طويلة والعديد من الميزات الخارجية الأخرى التي تشبه الغزلان. يعتقد العلماء أن okapi يشبه إلى حد بعيد Paleotragus المنقرض. تم تأكيد وجود okapi في عام 1901. في ذلك الوقت ، أعلن العلماء أنها كانت "آخر الثدييات الكبيرة والوحيدة التي نجت من أعين العلم الساهرة حتى أوائل القرن العشرين" (تم دحض هذا الادعاء عدة مرات منذ ذلك الحين).
على الرغم من أنه كان يُعتقد أن Paleotragus هي أول زرافة ، إلا أن الأدلة الأحفورية تشير إلى أنها كانت حيوانًا من نوع okapi. لذلك ، تشير الأحافير إلى حيوانات شبه متطابقة مع الأوكابي الحديث ، ويُفترض أن الزرافات تطورت من الأوكابي القديمة ، على الرغم من الافتقار الكامل للأدلة الأحفورية لهذه النظرية. تدعم البيانات بشكل أفضل النظرية القائلة بأن Paleotragus كان في الواقع عبارة عن okapi ، موجود دون تغيير في سجل الحفريات. الزرافات هي حيوانات أرتوداكتيل (يشمل الترتيب Artiodactyls الحيوانات ذات إصبعين أو أربعة أصابع ومحور الساق بين الأصابع الثالثة والرابعة). تشمل Artiodactyls: الغزلان والظباء والظباء ذات القرون الشوكية والأبقار والأغنام والماعز وكذلك الأوكابي التي تنتمي إلى عائلة الزرافة.
الحيوانات الأخرى التي يعتقد أنها أسلاف الزرافات هي Samotheres. كانت تشبه إلى حد ما الغزلان ، ولكنها أكبر في الحجم وذات رقبة أكثر استطالة. هناك نظرية تقول إن الزرافات يمكن أن تكون قد تطورت من غزال ما قبل التاريخ بإصبع جانبي ، وأدرجت في فصيلة الغزلان الفائقة. طرح العلماء فرضية: بما أن الزرافات ليس لها إصبع جانبي ، فلا بد أنها فقدت أثناء التطور.
الزرافة هي الممثل الوحيد لجنسها (الزرافات) ولا يوجد دليل على وجود حيوان مشابه لها في التاريخ.
الزرافة هي الممثل الوحيد لجنسها (الزرافات) ولا يوجد دليل على وجود حيوان مشابه لها في التاريخ. وبالمثل ، لا يوجد دليل أحفوري على تطور الأوكابي ، وغالبًا ما يشار إليه على أنه أحفورة حية بسبب وجوده. "لم يتغير عمليا خلال 15 مليون سنة من العيش في مأوى منعزل مع ظروف خارجية بدائية". المشكلة الرئيسية هي أنه على الرغم من وفرة الأحافير ، فإن السجل لا يثبت أيًا من الافتراضات التطورية العديدة الموجودة.
هل البيولوجيا الجزيئية تدعم تطور الزرافة؟
لم تؤكد البيانات من الدراسات الجينية صحة وجهة نظر داروين. في دراسة شملت 27 نوعًا ، بما في ذلك الأبقار والزرافات ، كانت النتائج "بعيدة عن أن تكون موحدة". أظهرت دراسة الكروموسومات أن عائلة القرون الشوكية كانت الأكثر تشابهًا مع الزرافات من حيث النمط النووي ، وأن الزرافات تختلف في نواح كثيرة عن الحيوانات الأخرى ذات الأصابع الشوكية ، على سبيل المثال ، لديها جسميات ذات ذراعين أكثر.
تدعم الزرافة نظرية الخلق
تكمن مشكلة التطور في أن جسم الزرافة بأكمله (السمات الفسيولوجية والتشريحية) يعمل كوحدة وظيفية واحدة. في الواقع ، تعتبر الزرافة رمزًا رائعًا للتصميم الذكي ، حيث أن التعقيد المذهل لجسم هذا الحيوان يتطلب أن تكون جميع أجزائه موجودة منذ البداية. يجب أن تكون كل هذه الأجزاء تعمل بالفعل قبل ظهور هيكل العنق وبدء العمل. داروين نفسه قال عن الزرافة: "إنها حيوان جميل ، له هيكل عنق منسق بشكل مذهل." يميل أنصار التطور إلى تفسير أن عنق الزرافة الطويل لم يحدث من خلال التطور اللاماركي ، ولكن نتيجة "خطأ أو طفرة نجحت بشكل ملحوظ". في الواقع ، ستكون هناك حاجة لمئات أو آلاف الطفرات المتزامنة (أو المتزامنة تقريبًا) لتشكيل رقبة طويلة - هذه سلسلة من الأحداث ، احتمالية حدوثها في الأساس صفر.
تكمن مشكلة التطور في أن جسم الزرافة بأكمله (السمات الفسيولوجية والتشريحية) يعمل كوحدة وظيفية واحدة.
يشكل تشريح الزرافة مشكلة كبيرة أخرى للتطور. وفقا لجولد ، "العنق الطويل يجب أن يرتبط بالتغيرات في كل جزء من جسم الزرافة تقريبًا: أرجل طويلة لتعزيز تأثير العنق الطويل والعديد من الهياكل الداعمة الأخرى (العظام والعضلات والأربطة) لدعم الرقبة". من أجل الوصول إلى الأشجار الطويلة ، لا تحتاج الزرافات إلى رقبة طويلة فحسب ، بل تحتاج أيضًا إلى أرجل طويلة. يحتاجون أيضًا إلى أنف طويل ولسان طويل للوصول إلى أوراق الأكاسيا عالية النمو. كيف يمكن للانتخاب الطبيعي أن يغير في نفس الوقت العنق والساقين واللسان والشفتين الممسكة ومفاصل الركبة والعضلات والدورة الدموية (اللازمة لدفع الدم من القلب إلى الدماغ بعيدًا)؟ يبقى هذا لغزا بالنسبة للداروينيين.
يمكن أن تصل الزرافات ، أطول الحيوانات على هذا الكوكب ، إلى ارتفاع 5 أمتار إلى قمة رؤوسهم. عندما تتغذى الزرافات على الأرض ، فإنها تضطر إلى خفض رأسها مترين تحت قلبها ، وعندما ترتفع ، يكون رأسها 3.3 متر فوق قلبها. أثناء نتف الحشائش والري ، يندفع الدم بحدة إلى دماغ الزرافة ويتركه بنفس السرعة. تم حل هذه المشكلة الضخمة بنظام صمامات معقدة وفريدة من نوعها. ينبض قلب الزرافة القوي بسرعة 150 نبضة في الدقيقة. تساعد مادة الأنسجة المسامية الموجودة أسفل الدماغ على تنظيم تدفق الدم بحيث يتم إعاقة التغيرات المفاجئة في تدفق الدم وتدفقه إلى الخارج.
كيف يمكن للانتخاب الطبيعي أن يغير في نفس الوقت العنق والساقين واللسان والشفتين الممسكة ومفاصل الركبة والعضلات والدورة الدموية (اللازمة لدفع الدم من القلب إلى الدماغ بعيدًا)؟
وفقًا لجولد ، الافتراض بأن جميع الأجزاء المهمة من جسم الزرافة تغيرت بضربة واحدة يجعل الانتقاء الطبيعي غير فعال كقوة إبداعية ، لأنه في مثل هذه الحالة ، يجب أن يظهر التكيف أيضًا في نفس الوقت ، كنتيجة عرضية لـ المتولدة داخليا. كان حل داروين هو أن كل هذه الخصائص لا يجب أن تتطور بنفس المعدل. بعبارة أخرى ، إذا تم إطالة الرقبة ببضع بوصات في المرة الواحدة ، فإن كتلة الهياكل الداعمة اللازمة تتطور أيضًا وفقًا للرقبة وتعطي الحيوان ذو الرقبة الممدودة قليلاً ميزة طفيفة إذا ، على سبيل المثال ، لديه بالفعل قلب كبير.
من الناحية النظرية ، ستخلق هذه العملية إمكانية التطور متعدد المراحل. يسمي غولد هذا "علم الأحياء الافتراضي" ، لكنه في الحقيقة تخمين مبني على افتراض لا أساس له من صحة أن الرقبة تطورت ببطء. تكمن مشكلة هذا الافتراض في أنه لا يلزم إجراء تغييرات كمية فحسب ، بل نوعية أيضًا لإنشاء بنية جديدة تمامًا للرقبة والأوعية الدموية ، كما أن افتراض التغييرات النوعية يخلق مشاكل. لا يُسمح بمثل هذه الافتراضات إلا على أساس افتراض أن تطور العنق والساقين قد حول حيوانًا شبيهًا بالغزلان إلى زرافة ، وهذا الافتراض لا أساس له.
تعد بعض المحاولات الأحدث لحل تطور عنق الزرافة الطويل أسوأ من المفاهيم الخاطئة القديمة. على سبيل المثال ، في إجابته على السؤال ، "لماذا تمتلك الزرافة رقبة طويلة؟" صرح كوتنر: الزرافات ليس لها رقبة طويلة لأنها تمتد من أجل الوصول إلى أوراق الشجر العالية. تتميز الزرافات بأعناق طويلة لأنها تتزاوج مع نماذج أولية طويلة العنق وبالتالي تعيش أطول من الحيوانات ذات الأعناق القصيرة. هذا مثال على نظرية الانتقاء الطبيعي التي اقترحها داروين. لكن السؤال الذي يطرح نفسه مرة أخرى: "من أين أتت النماذج الأولية الافتراضية ولماذا أنهمتطورت؟ "
استنتاج
يستخدم أنصار التطور الزرافة كمثال كلاسيكي للتكيف المورفولوجي الاستثنائي مع الظروف البيئية. غالبًا ما يتم تصوير الزرافة في الكتب المدرسية على أنها مثال رئيسي على الانتقاء الطبيعي. يشرح معظم علماء الأحياء منذ عصر داروين طول رقبة الزرافة (في سياق تطوري) كنتيجة لصراع من أجل البقاء مع الثدييات الأخرى التي تتغذى على الأوراق والبراعم. في الواقع ، لا يعتمد هذا المثال على التطور على البيانات ، بل على الاستنتاجات المنفصلة عن الواقع والتي تبين أنها غير دقيقة. الزرافة هي مجرد واحدة من عدة رموز للتطور ، رغم أنها معقولة وتستخدم لتعزيز التطور ، إلا أنها في الواقع خاطئة.
في الختام ، تجدر الإشارة إلى اتفاقنا مع غولد على أن "القصة القياسية لتطور الزرافة غبية حقًا ولا أساس لها من الصحة" ، وأن "في عالم الزرافات ، لا يثبت استخدام النمو لقطف أشجار الأكاسيا تطور العنق لهذه الوظيفة بالذات ". وفقًا لجولد ، هناك عدة سيناريوهات تشرح رقبة الزرافة الطويلة. في الواقع ، لا يوجد دليل علمي يدعم حتى أحد تفسيراته الطبيعية ، ولا يوجد أي سبب لتفضيل تفسير طبيعي مقبول على آخر. كل التفسيرات هي محاولات لشرح الموجود من خلال اختراع حكايات خرافية (على حد تعبير غولد نفسه).
كما يشير هيتشنغ ، "غالبًا ما يتم تقديم تطور الزرافة ، أطول حيوان في العالم ، كدليل كلاسيكي حول ما إذا كان داروين على حق وما كان لامارك على خطأ" ، ولكن دراسة الزرافات لا تعطي أي تلميح على الإطلاق لكيفية تطورت على ما يبدو العنق مفيد للزرافة. ". بصفته داروينيًا ، فهو قلق من استخدام رقبة الزرافة كمثال لدعم التطور. يلاحظ: "إذا واصلنا تصوير معتقداتنا (أي التطور الدارويني) بقصة غير قابلة للإثبات ، ولا أساس لها ، وقصة تخمينية تمامًا ، وغبية أساسًا ، فنحن أنصار التطور في مأزق.". تشير البيولوجيا ، وخاصة البيولوجيا الجزيئية ، بوضوح إلى أن أنصار التطور هم بالفعل في مأزق ".
يعبر جولد عن قلقه بشأن هذا الوضع: "إذا اخترنا فرضية ضعيفة وغبية كإيضاح رئيسي في الكتب المدرسية (الاعتقاد الخاطئ بأن هذا الرواية لها سلطة تاريخية ومدعومة بالبيانات) ، فإننا بذلك نضع أنفسنا في مأزق. النقاد ينتظرون فقط أن يمسكونا بالضعف ثم يعترفون أنه إذا قدم مؤيدو النظرية مثل هذا المثال الغبي كتوضيح ، فربما تتعرض نظريتهم بأكملها للهجوم..
لم يجد النقاد هذا فقط ، ولكن أيضًا العديد من الروابط الضعيفة الأخرى في الداروينية.
شكر خاص لـ Wayne Frere و Brt Thompson و John Woodmorapp لمساعدتهم في هذه المقالة.
الروابط والملاحظات
- ويلز ، د. أيقونات التطور"، Regnery ، واشنطن العاصمة ، 2001. راجع أيضًا Truman، R. ، ما تخفيه كتب علم الأحياء حول التطور: مراجعة قام بها Wells، D." أيقونات التطور: علم أم أسطورة؟ لماذا معظم ما نعرفه عن التطور غير صحيح"، مجلة TJ 15 (2):17-24, 2001.
الزرافة حيوان مدهش ، رشيق جدا ، ذو أرجل رفيعة وعنق مرتفع. إنه مختلف تمامًا عن غيره من ممثلي عالم الحيوان ، لا سيما في نموه الذي يمكن تتجاوز خمسة أمتار. هو - هي أطول حيوانبين أولئك الذين يعيشون على الأرض. عنقها الطويل هو نصف طول الجسم الكلي.
ينشأ الاهتمام بالزرافة لدى كل من الأطفال والبالغين ، فلماذا يحتاج إلى مثل هذه الأرجل الطويلة والرقبة. من المحتمل أن يكون هناك عدد أقل من الأسئلة إذا كانت الحيوانات ذات العنق أكثر شيوعًا في حيوانات كوكبنا.
لكن الزرافات لها سمات هيكلية أخرى مختلفة تمامًا عن الحيوانات الأخرى. يتكون العنق الطويل من سبع فقرات ، وهو نفس الرقم تمامًا في أي حيوان آخر ، لكن شكلها مميز ، فهي ممدودة جدًا. نتيجة لذلك ، العنق غير مرن.
القلب كبير لأن مهمته هي إمداد الدم لجميع الأعضاء ، ولكي يصل الدم إلى الدماغ يجب أن يرفعه 2.5 متر. ضغط الدمزرافة ما يقرب من ضعف الارتفاعمن الحيوانات الأخرى.
رئتا الزرافة كبيرة أيضًا تقريبًا ثماني مرات أكثر من شخص بالغ. مهمتهم هي تقطير الهواء على طول القصبة الهوائية الطويلة ، ومعدل التنفس أقل بكثير من معدل التنفس لدى الشخص. ورأس الزرافة صغير جدا.
ومن المثير للاهتمام أن الزرافات تنام في أغلب الأحيان واقفة وتضع رؤوسها على الخناق. في بعض الأحيان ، لإراحة أرجلها ، تنام الزرافات على الأرض. في الوقت نفسه ، يصعب عليهم العثور على مكان لرقبة طويلة.
ترتبط خصوصية بنية جسم الزرافة بالتغذية التي تعتمد على براعم وأوراق وبراعم الأشجار الصغيرة. الأشجار طويلة جدًا. يتيح لك هذا الطعام البقاء على قيد الحياة في الظروف الحارة ، حيث يوجد العديد من الحيوانات التي تأكل العشب وفي الصيف ، يتم حرق السافانا بالكامل. لذلك اتضح أن الزرافات في ظروف أكثر ملاءمة.
طعام الزرافة المفضل هو أكاسيا.. يمسك الحيوان الغصن بلسانه ويسحبه إلى الفم وينتف الأوراق والزهور. بنية اللسان والشفاه تجعل الزرافة لا تستطيع إتلافهما على أشواك السنط. تستغرق عملية التغذية ستة عشر ساعة أو أكثر في اليوم ، وكمية الطعام تصل إلى 30 كجم. تنام الزرافة ساعة واحدة فقط.
العنق الطويل يسبب الكثير من المشاكل. على سبيل المثال ، لمجرد شرب الماء ، تنتشر الزرافة ساقيها على نطاق واسع وتنحني. الوضع ضعيف للغاية وفي مثل هذه اللحظات يمكن أن تصبح الزرافة بسهولة فريسة للحيوانات المفترسة. يمكن للزرافة البقاء بدون ماء لمدة أسبوع كامل ، لتروي عطشها بالسائل الموجود في الأوراق الصغيرة. لكن عندما يشرب يشرب 38 لترًا من الماء.
منذ زمن داروين ، كان يُعتقد أن رقبة الزرافة اكتسبت حجمها نتيجة للتطور ، وأن الزرافات في عصور ما قبل التاريخ لم يكن لها مثل هذا العنق الفاخر. وفقًا للنظرية ، خلال فترة الجفاف ، نجت الحيوانات ذات العنق الطويل ، ومن خلال الميراث ، نقلت هذه الميزة إلى ذريتهم. جادل داروين بأن أي حوافر رباعي الأرجل يمكن أن يصبح زرافة. بيان منطقي تمامًا ، في إطار النظرية التطورية. لكن الأدلة الأحفورية مطلوبة لتأكيد ذلك.
يجب على العلماء والباحثين إيجاد أشكال انتقالية مختلفة. ومع ذلك ، فإن البقايا الأحفورية لأسلاف الزرافات اليوم لا تختلف كثيرًا عن أولئك الذين يعيشون اليوم. ولم يتم العثور على أشكال انتقالية من عنق قصير إلى عنق طويل حتى الآن.
يصعب تفويت الزرافات. في حدائق الحيوان أو في بيئتها الطبيعية - وسط إفريقيا - ترتفع فوق بقية الحيوانات. لا يزال! بعد كل شيء ، الزرافة هي أطول حيوان بري على هذا الكوكب. حير طول رقبة الزرافة باحثي الطبيعة لسنوات عديدة. كثيرا ما نسمع: "من أين حصلوا على مثل هذا العنق الطويل؟"
بالنظر إلى كيفية قيام حيوان يبلغ طوله ثلاثة أمتار (دون احتساب الرقبة!) بتمديد رقبته ، التي يبلغ طولها 2.5 متر ، ثم يخرج لسانه بطول ثلاثين سنتيمتراً أخرى ، ويصل إلى فرع أكاسيا يبدو أنه يتعذر الوصول إليه ، قد تعتقد أن الزرافات لقد "نمت" لأنفسهم رقبة طويلة نتيجة التدريبات الطويلة. لكن هل الزرافة قادرة حقًا على التأثير بطريقة ما؟ ألا يؤثر التغيير في سمة واحدة على الكائن الحي ككل؟ لنلقي نظرة على الزرافة ...
تعتبر الزرافة من الثدييات ، وبالتالي ، يجب أن يكون هيكلها التشريحي مشابهًا في كثير من النواحي لبنية الثدييات الأخرى. مثل الغالبية العظمى من الحيوانات ، تمتلك الزرافة سبع فقرات عنق الرحم. ماذا لو لم يكن لديه تلك الروابط السبعة بين كتفيه وقاعدة جمجمته؟ يجب أن يكون رأس الزرافة الضخم دائمًا في الأعلى. عندما تقف الزرافة ، ما يقرب من نصف عضلات رقبتها التي تزن 225 رطلاً تكون في حالة توتر. وترتبط كتلة العضلات ارتباطًا مباشرًا بعدد المفاصل التي تحتاج إلى دعم. على سبيل المثال ، إذا كان هناك مفصلان فقط - على الجمجمة والصدر - فسيكون وزن الحيوان أقل بكثير ، وستكون هناك حاجة إلى طاقة أقل لنشاطه الحيوي. وإذا أدى نقص الغذاء إلى تغيير في بنية العنق ، ألن تغير هذه العملية التطورية أيضًا عدد فقرات ومفاصل عنق الرحم؟ بطبيعة الحال ، فإن مشكلة هذا التصميم هي فقدان المرونة والضعف الحاد في المقاومة عند ضرب الرأس أو الرقبة.
في المقابل ، تتطلب الرقبة التي بها مفاصل أكثر طاقة أكبر وكتلة عضلية أكبر. سيؤدي هذا إلى تحول أمامي في مركز ثقل جسم الزرافة ؛ وبالتالي ، سيتم أيضًا شد الرأس للأمام ، وسيتم رفع الأرجل الخلفية عن الأرض - بشرط ، بالطبع ، أن الأرجل الأمامية كانت قادرة على تحمل ذلك. لذا فإن فقرات عنق الرحم السبع هي حل بناء رائع.
نظرًا لأن رأس الزرافة مرتفع جدًا ، يجب أن يكون قلبها الضخم قادرًا على إمداد الدماغ بما يكفي من الدم المؤكسج (حتى ارتفاع 3 أمتار). نظرًا لارتفاع ضغط الدم ، يمكن أن يؤدي ذلك إلى مشاكل خطيرة عندما تميل الزرافة رأسها (على سبيل المثال ، عند حفرة سقي) ، إذا لم يكن ذلك من أجل نظام فريد من الشرايين ذات الجدران السميكة ، والصمامات المختلفة ، وشبكة من الأوعية الدقيقة (الشبكية). mirabile - "الشبكة الرائعة") ومستقبلات قياس ضغط الدم. بمساعدتهم ، يتم تنظيم تدفق الدم في رقبة الزرافة اعتمادًا على الضغط. حتى بالنسبة لأولئك الذين يعتبرون هذا النظام برمته مجرد "تكيف مع الضغط المرتفع في الأوعية الدموية" ، يبدو أن الزرافة مخلوق فريد من نوعه.
ربما تمتلك الزرافة أقوى قلب في مملكة الحيوان ، لأنها تحتاج إلى ضعف ضغط الدم الطبيعي تقريبًا لنقل الدم إلى العنق إلى الدماغ. مع مثل هذا الضغط ، لا تنقذ الزرافة من الهلوسة إلا السمات الهيكلية غير العادية للغاية عندما يحني رأسه في حفرة سقي.
لا تقل إثارة للدهشة حقيقة أن دم الزرافة لا يتراكم في الساقين ، وأن الزرافة لا تنزف من إصابة ساقها. مفتاح هذا السر يكمن في الجلد القوي والأربطة الداخلية ، والتي تضمن سلامة الأوعية الدموية وتدفق الدم الطبيعي. أصبح هيكل جلد الزرافة موضوع دراسة مكثفة من قبل متخصصي ناسا فيما يتعلق بتطوير بدلات فضائية جديدة. بالإضافة إلى ذلك ، فإن جميع الشرايين والأوردة الموجودة على أرجل الزرافة عميقة جدًا ، وهذا أيضًا يمنع النزيف. الشعيرات الدموية التي تقترب من سطح الجلد صغيرة جدًا ، وخلايا الدم الحمراء في الزرافة أصغر بثلاث مرات من خلايا الإنسان ؛ بسبب هذا يمرون عبر الشعيرات الدموية الضيقة. من الواضح أن هذه السمات الفريدة لتشريح الزرافة مرتبطة بطول رقبتها.
لكن هذا ليس كل شيء. تحتوي خلايا الدم الحمراء الصغيرة على مساحة سطح كبيرة نسبيًا ، فهي تمتص الأكسجين من الرئتين بشكل أفضل وأسرع. هذا يساعد على توفير الأكسجين بشكل فعال لكل من الأطراف والرأس.
تعمل الرئتان بانسجام مع القلب ، وتزود الأنسجة بالأكسجين ، ولكن الزرافة فريدة من نوعها بهذا المعنى أيضًا. رئتيه أكبر بثماني مرات من رئتي الإنسان ، ومعدل التنفس أقل بثلاث مرات.
مثل هذا التنفس البطيء ضروري حتى لا تتأثر القصبة الهوائية المضلعة التي يبلغ ارتفاعها أربعة أمتار أثناء حركة الكتل الضخمة من الهواء. لماذا الزرافات لديها مثل هذه الرئتين الكبيرتين؟ بعد الاستنشاق ، لا يمكن لأي حيوان أن يزفر جسديًا تمامًا. مشكلة الزرافة معقدة بسبب حقيقة أنه ، بسبب القصبة الهوائية الطويلة ، يتكون حجم كبير جدًا من هواء "الفضاء الميت" - أكثر مما يمكن للشخص أن يستنشقه في المرة الواحدة. للتعويض عن ذلك ، تحتاج إلى زيادة حجم الرئتين - ثم سيكون هواء "الفضاء الميت" جزءًا صغيرًا من إجمالي الهواء في الجهاز التنفسي. وفي جسد الزرافة تم حل هذه المشكلة الجسدية بنجاح.
تحمل معجزة ولادة الزرافة علامة لا تمحى على التصميم الذكي. يولد المولود وهو يسقط من ارتفاع متر ونصف ، لأن الأم لا تستطيع الجلوس على أرجل نصف منحنية ، والاستلقاء على الأرض يعني حتما أن تصبح فريسة لأسد أو حيوان مفترس آخر. علاوة على ذلك ، فإن رأس الشبل ، مثل رأس الحيوانات الأخرى ، كبير بشكل غير متناسب ، مما يعقد الولادة. لكن الشيء الرئيسي هو أن هذا الرأس متصل بجذع وزنه 70 كيلوغرامًا من خلال رقبة طويلة هشة. وإذا سقط رأس الوليد أولاً ، فعندما يسقط الجسم من فوق ، فإن الشبل سوف يكسر رقبته حتماً ؛ وإذا كان الجسد إلى الأمام ، فسيظل يكسر رقبته تحت وطأة ثقل الجسد ، عندما يكون قد خرج بالفعل ، ولكن الرأس لم يزل بعد. ومع ذلك ، هناك طريقة للخروج من هذا الوضع: لدى الزرافة المولودة حديثًا وركا ضيقة جدًا في رجليها الخلفيتين ، والرقبة طويلة بما يكفي بحيث يمتد الرأس على طول الجسم إلى الوركين. وهكذا ، فإن رجليه الخلفيتين تخرجان أولاً ، ويتكئ عليهما الوليد ، بينما يُدعم رأسه بالوركين ، وتبقى الرقبة ، بسبب مرونتها الشديدة ، سليمة.
تصبح هذه المعجزة ممكنة فقط من خلال مزيج من السمات الهيكلية المحددة بدقة وطول الرقبة. بعد بضع دقائق ، يقف المولود بالفعل في وضع رشيق بين ساقي الأم. في السنوات الأربع التي تنقضي من الولادة وحتى النضج ، تنمو رقبة الزرافة من سدس إلى ثلث الطول الإجمالي للحيوان. بفضل هذه الميزة ، تكتسب الزرافة بسرعة القدرة على الانحناء نحو الماء أثناء الوقوف على أرجل طويلة. في السنة الأولى من الحياة ، تتغذى الزرافة الصغيرة بشكل شبه حصري على حليب الأم ، وهذا ليس بالأمر الصعب.
من وجهة نظر بيئية ، تتناسب الزرافة تمامًا مع البيئة. تخلق الأشجار سريعة النمو الكثير من الظل وبالتالي تدمر العشب الذي يستخدم كغذاء لحيوانات السافانا الأخرى ، لذلك يجب "قطع" هذه الأشجار. بالإضافة إلى ذلك ، تحتاج الحيوانات العاشبة إلى "حارس" يمكنه أن يرى بصمت الحيوانات المفترسة القطط المطاردة في العشب الطويل. تعتبر الزرافة مثالية لهذا الدور ، ليس فقط بسبب ارتفاعها ، ولكن أيضًا بسبب رؤيتها الممتازة وخصائصها السلوكية. بعد أن حذر الحيوانات الأخرى من التهديد بضربات قليلة على ذيله ، يخرج بلا خوف لمواجهة الخطر. النمو الهائل ، والجلد القوي ، والقوة المميتة لحوافر الظهر والمشي السريع تجعل الزرافة البالغة فريسة غير جذابة لأي حيوان مفترس.
لماذا تمتلك الزرافة رقبة طويلة؟ يبدو أن الجواب واضح. تم تقديمها في بداية القرن التاسع عشر من قبل عالم الطبيعة الفرنسي البارز جان بابتيست لامارك. وادعى أن الزرافة خلقت معجزة الطبيعة هذه لنفسها بفضل حماسه المفرط. امتدت الحيوانات من جيل إلى جيل إلى أكل تيجان الأشجار. لذلك حصلوا على رقبة طويلة ، انتقلت إلى ذريتهم.
يبدو أن كل شيء منطقي ، لكن ... لامارك كان مخطئًا للغاية. بشكل عام ، تعتبر رقبة الزرافة مثالًا رائعًا على كيفية تطور العلم. مبدأها الأساسي هو الشك في كل شيء ، وخاصة ما هو واضح. لذلك ، في كل إجابة ، يبحث العلماء على الفور عن سؤال جديد. في مثل هذه السلسلة من "سؤال - إجابة - سؤال جديد - إجابة جديدة ، وهكذا" يدرك العلم العالم. وقد أثبتت أن لامارك كان مخطئًا ، وبغض النظر عن عدد مئات الآلاف من السنين التي وصلت فيها الزرافات إلى أوراق الشجر الواقعة على ارتفاع ، فإن هذا لا علاقة له برقبها الطويلة. في الواقع ، الجينات والانتقاء الطبيعي هما المسؤولان عن كل شيء. بفضل الطفرات ، ولدت حيوانات مختلفة: ذات رقبة طويلة فقط ، وعنق أطول ، وأيضًا برقبة طويلة جدًا. ثم جاء دور الانتقاء الطبيعي: من بين هذا العدد الكبير من الزرافات ذات الأعناق ذات الأطوال المختلفة ، فازت الزرافات ذات العنق الطويل. كانوا يأكلون بشكل أفضل ، إذ وصلوا إلى أوراق لم تكن متاحة للآخرين. كانوا أكثر صحة ، وأكثر قدرة على المنافسة ، ولديهم نسل أكثر بنفس أعناقهم الطويلة.
هذا واحد من أشهر الأمثلة على كيفية عمل الانتقاء الطبيعي ، وشقّت الزرافات ، برقابها المذهلة ، طريقها إلى جميع الكتب المدرسية. يبدو أنه يمكنك هنا وضع حد لذلك ، لكن العلم لم يهدأ هذه المرة أيضًا. طرحت على نفسها سؤالاً جديدًا: هل هو فقط في الأوراق التي لا يمكن الحصول عليها؟ تم اقتراح إصدارات مختلفة. دعنا نقول هذا: العنق الطويل كان مطلوبًا بشكل أساسي من قبل الزرافات الذكور. هزم "صاحب الرقم القياسي" خصمًا بسهولة أكبر في معركة من أجل أنثى ، أو ربما كان الجنس الأضعف لسبب ما يفضل الذكور ذوي العنق الطويل. بعبارة أخرى ، كان طول رقبة الزرافة سمة عمل عليها الانتقاء الجنسي.
فرضية أخرى: الرقبة الطويلة تحمي من ارتفاع درجة الحرارة. بعد كل شيء ، يعتمد توازن درجة الحرارة على نسبة سطح الجسم إلى حجمه. كلما زاد حجم السطح ، زادت سرعة تسريب الحرارة ، وكلما زاد حجم الجسم ، زاد الاحتفاظ بالحرارة فيه. بالنسبة للحيوان الكبير في المناخ الحار ، من المهم التخلص من الحرارة الزائدة حتى لا ترتفع درجة حرارتها. ربما تعمل الرقبة الطويلة مع أرجل الزرافات الطويلة على زيادة مساحة سطح الجسم بالنسبة للحجم ، مما يساعدها على البرودة. أجرى علماء من جنوب إفريقيا حسابات وأظهروا أن نسبة السطح إلى الحجم للزرافة هي نفسها تقريبًا مثل العديد من الحيوانات الأخرى. هذا يعني أنه يجب التخلص من فرضية "عنق الثلاجة". لكن المؤلفين طرحوا على الفور نسخة جديدة: يمكن للزرافة الهروب من ارتفاع درجة الحرارة من خلال وضع رأسها دائمًا نحو الشمس. لذلك فهي تقلل من مساحة الجسم المضاءة بأشعةها - الضوء ببساطة لا يسقط على الرقبة. ممكن جدا.
لا توجد حيوانات أخرى لديها مثل هذه الجينات الفريدة ، باستثناء الزرافة.
بدراسة ظاهرة الزرافة توصل العلماء إلى استنتاج مفاده أن العنق الطويل "يسحب" التغيرات في كثير من أعضائه. لضخ الدم إلى ارتفاع 5-6 أمتار ، وفرت الطبيعة للحيوان قلبًا قويًا للغاية. يخرج 60 لترًا من الدم في الدقيقة ، ويزن 12 كجم ويحدث ضغطًا أعلى بثلاث مرات من ضغط الشخص. إنه الكثير من العمل حتى في حالة الراحة ، لكن الزرافات تحب أيضًا الركض ، فهي تصل إلى سرعات تصل إلى 60 كم / ساعة ، وهو أمر مذهل بالنسبة لحجمها. ولهذا كان عليهم أن يغيروا دستورهم بشكل كبير: الظهر مائل ، والجذع قصير ، والساقين ممدودتان بشكل كبير. هذا يعني أنه ليس فقط طفرات "العنق" عملت على بنية الزرافة ، ولكن العديد من الطفرات الأخرى. أيّ؟ تمت الإجابة على هذا السؤال من قبل مجموعة دولية من العلماء. قارنوا جينومات الزرافة وأقرب أقربائها ، أوكابي ، الذي لم يشبهه على الإطلاق. على الرغم من حقيقة أنها تباعدت مؤخرًا نسبيًا وفقًا للمعايير التطورية ، قبل 11-12 مليون سنة فقط ، فإن الأوكابي أشبه بالحمار الوحشي - فهي لا تحتوي على عنق ممدود ولا قلب قوي يسمح لها بضخ الدم إلى ارتفاعات كبيرة. كما تمت دراسة جينات عشرات الحيوانات الأخرى ، من الفئران إلى الأبقار. نتيجة لذلك ، اتضح أن حوالي 70 جينًا لدى كل من البشر والثدييات الأخرى "مضبوطة" بشكل مختلف في الزرافة. لا توجد حيوانات أخرى لديها مثل هذه المتغيرات المحددة. علاوة على ذلك ، فإن هذه الجينات هي المسؤولة عن تطور الهيكل العظمي ونظام القلب والأوعية الدموية.
الآن يعتزم العلماء الذهاب إلى أبعد من ذلك ، لفهم أي من هذه المجموعة المكونة من 70 جينًا تسبب في ظهور رقبة طويلة. للقيام بذلك ، سيتم إدخال جينات الزرافة في جينوم الفأر. عندما تولد القوارض طويلة العنق ، سيتضح الجين الذي حول الزرافة إلى عجائب طبيعية.
