قصة الرؤية أو أسطورة "التعقيد غير القابل للتجزئة"

الحقائق لا تتوقف عن الوجود
لأنها مهملة.

ألدوس هكسلي

تحاول تبديد "أسطورة التعقيد الذي لا يمكن تمييزه" بمثال العين. غالبًا ما يحبها الخليقون كمثال.

الشكوى الرئيسية هي: "إذا خلقت العين التطور ، فكيف يمكنها إنشاء مثل هذه الأداة المعقدة بدون أشكال وسيطة؟ ما هو خير نصف عين؟ " (لا يزال هناك متغير مع نصف جناح ، والذي ، في الواقع ، يختلف قليلاً عن هذه القضية).

أنا بعيد عن علم الأحياء ، لكن يمكنني محاولة الإجابة على هذا السؤال لأنه ليس صعبًا كما يبدو ، ولأن "لا شيء في علم الأحياء منطقي ، إلا في ضوء التطور" ، كما قال F.G. دوبرزانسكي. من هذا المنظور فقط ، تصبح الظاهرة البيولوجية "التي لا يمكن تفسيرها" بسيطة ومنطقية.

خلافا لرأي الكثير من الناس ، فإن أجسامنا بعيدة كل البعد عن الكمال المثالي ، ولديها العديد من أوجه القصور. فأنواعنا ، على سبيل المثال ، لديها بنية قدم معقدة (على الرغم من أننا لم نعيش في الأشجار لفترة طويلة) ، والتي نتلقى منها مجموعة من الإصابات. الفواق الموروث من أسلافنا - الأسماك والبرمائيات ، العصب الحنجري الراجع ، يلف القوس الأبهري ويعود مرة أخرى (في الزرافة يصل طوله إلى 4 أمتار بدلاً من بضعة سنتيمترات - كنت قد طردت مثل هذا المنشئ). في الرجال ، تدور الحبال المنوية أيضًا حول الحالب. حسنًا ، الكثير من الأشياء الممتعة الأخرى.

مقتطف من كتاب "أروع عرض على وجه الأرض"
, , , , . , , . , , 19 ( , ), :

, , .

, , , , , - . , / — , . , , , «» , , . .

, , , . . .

, , , . , , , . , . .

, , , , . «» , , . , . , — , , , - . , . , , , , «» — , , , , « » . , [] , , .

? , , . , , . , , , . . , 1990 , , . - , , , [-] . , . . , , . , . , , , . , , , , , , . , . :

, , ; , , . - , , , , , , .

كل كائن حي هو نتيجة وفي نفس الوقت ضحية لتاريخه. في كل خطوة من خطوات التطور ، يوفر الاختيار حلاً للمشكلات الفعلية ، دون مراعاة الاحتمالات. ببساطة لا يوجد أحد للنظر في آفاق التطور المستقبلية في التطور (باستثناء "المبدعين" من القصص الخيالية التي تنتهك مبدأ السببية - أحد المبادئ الأساسية للعلوم). الآلية الرئيسية للتطور هي البقاء والتنازل عن النسل التفضيلي من قبل مخلوقات أكثر تكيفًا مع نمط الحياة التي يقودونها في الوقت الحالي في البيئة المتغيرة ديناميكيًا التي تحيط بهم. بالطبع ، البقاء على قيد الحياة ، مضروبًا في أطوال زمنية ، غير مفهومة من قبل عديم الخبرة. في كل لحظة تالية ، قد تتحول الأجهزة التي تم تحقيقها في المرحلة السابقة إلى أخلاقية عفا عليها الزمن بشكل يائس وأصبحت الجينات "المتحجرة".

تتغير ظروف المعيشة - يتغير نمط حياة الكائنات الحية أيضًا ، ولا تختفي "أمتعة" التغييرات التطورية السابقة. لا تتوافق العديد من نتائج التطور مع عصر اليوم ، ولكن مع المراحل الماضية من تطور الحياة. وذلك لأن التطور لا يمكنه تقييم إبداعاته بأثر رجعي. على عكس إصدار "التصميم الذكي".

يقارن ريتشارد دوكينز بنجاح التطور بـ "تسلق الذروة المذهلة". يمكن القيام بذلك بطريقتين - إما عن طريق تسلق صخرة شديدة الانحدار (مفهوم "خطاف السماء" ، أو " بوينج 747 " أو حظ لا يصدق) ، أو تدريجياً ، تجميع التغيرات في الكائنات الحية في كل مرحلة.



لا يوجد عودة (المزيد عن ذلك أدناه). في بعض الأحيان في عملية "التسلق" يكون هناك "قمم" أقل ، ثم تكون الكائنات الحية راضية بما تمكنت بالفعل من تراكمه في عملية التنمية وتعديل الأجسام بشكل إضافي بناءً على ما لديها بالفعل وما تمليه الظروف البيئية.

إن مفهوم "الخطاف السماوي" (المبدع الذكي ، الاتصال بالحفريات ، إلخ.) ملائم نفسياً للوهلة الأولى ، لأن يزيل العديد من الأسئلة السطحية. إلى جانب الشيء الرئيسي - ما الذي يحمله هذا "الخطاف"؟ باتباع قوانين المنطق الرسمي ، نحصل على ذلك في مأزق آخر وهكذا هناك انخفاض لا نهائي ومفهوم خالق غير معروف بشكل أساسي. ومع ذلك ، فإنه سيخلق عالماً غير معروف بشكل أساسي بقوانين غير معروفة جوهريًا ، والتي لم يتم ملاحظتها فعليًا - أسباب الظواهر يتم إنشاؤها بواسطة قوانين معروفة جيدًا لها عواقب منطقية ويمكن التحقق منها. تجبر الظواهر المجهولة العلم على البحث عن قوانين جديدة للطبيعة لتفسيرها.

هذا لا يحدث خلال "بناء المبنى" التدريجي مع رافعة.

ما هو سبب "البناء"؟ يبدو - وفقًا للقانون الثاني للديناميكا الحرارية ، يجب أن نلاحظ التدمير التدريجي للهياكل المعقدة. لماذا الحياة تكافح بنشاط مع الموت وما زالت أكثر تعقيدا؟
لكن الحقيقة هي أنك لم تغلق هناك ، ولكن كسر مفتوح! كوكبنا ليس نظامًا مغلقًا ديناميكيًا حراريًا مفتوحًا يتلقى الطاقة من الشمس (معظمها). هذا هو الظرف الذي يعطي الاتجاه للتفاعلات الكيميائية في اتجاه تناقص الإنتروبيا (يعقد ويطلب الجزيئات ، "تخزين" الطاقة فيها محليًا).

في البداية ، بالطبع ، يتم جمع معظم الطاقة عن طريق النباتات ، وتخزينها مثل الجلوكوز والكربوهيدرات الأخرى الأكثر تعقيدًا ، على سبيل المثال ، السليلوز. في المستقبل ، يتم استهلاك هذه الطاقة عندما تأكل النباتات من قبل الحيوانات العاشبة (والبكتيريا التكافلية في الأمعاء) ، أو بكتيريا التربة (بدونها ، بالمناسبة ، لا تستطيع النباتات امتصاص النيتروجين الذي تحتاجه أثناء نموها) ثم على طول المسارات الغذائية المعقدة. يتم استهلاك الطاقة المخزنة في المصنع على شكل كربوهيدرات شيئًا فشيئًا خلال حياة المستهلكين (نظرًا لأن كفاءة جميع الأنظمة أقل بكثير من 1 ، يتم تفريغ "الفائض" في شكل حرارة ويتم تبديده في البيئة أو استخدامه من قبل مخلوقات أخرى). هناك حالات خاصة لوجود الحياة (على سبيل المثال ، ما يسمى " المدخنون السود") ، غير مرتبط بنورنا ، لكننا لن نأخذها بعين الاعتبار في إطار المقالة.

من المفيد أن نعرف أنه على النقيض من الحياة الحالية على الأرض ، التي نشأت مرة واحدة ( كيف نعرف ذلك؟ ) ، تطورت رؤية الأنواع الحية بشكل مستقل تمامًا بعدة طرق مختلفة.

أولاً ، هذه هي رؤية الحشرات بأعينها المعقدة ، حيث ترتبط كل ommatidium ، من خلال شبكة صغيرة من الخلايا العصبية ، بعملية الأعصاب ، التي تذهب إلى الفصوص البصرية في الدماغ.



علاوة على ذلك ، يمكن أن يختلف عدد الحمى في مثل هذه العين كثيرًا (من 8-9 في نملة إلى 28 ألفًا في اليعسوب). إلى جانب القشريات ، يمكن أن يكون للقشريات أيضًا عيون بسيطة ، على سبيل المثال ، العين nauplial ، ما يسمى لأنها موجودة في اليرقةنوبليوس ، على الرغم من أنه يحدث أيضًا في سرطانات البالغين (في عملية التطور الفردي ، غالبًا ما تواجه الحيوانات "تطورها" الخاص بها). هذه العين هي نتاج اندماج اثنين أو أربعة نظارات للعيون ، تتكون من طبقة واحدة من الخلايا الحساسة للضوء. في عطلة الزجاج ، التي تواجه سطح الجسم ، هناك عدسة انكسار. تحتوي العين على بنية مقلوبة ، حيث يتم تحويل الألياف العصبية الممتدة من نهايات خلايا الشبكية إلى تجويف زجاج العين. في الحشرات ، يتم أيضًا العثور على عيون غير مزاوجة ، سواء ظهريًا أو جانبيًا .

ثانيًا ، رؤية رأسيات الأرجل الأعلى ، التي يتم ترتيب عينها تقريبًا مثل عيننا. ولكن ، على عكس شبكتنا ، لا يتم قلب الشبكية فيها! على ما يبدو ، ظهرت أجهزة الرخويات للرؤية في الحيوانات التي فقدت الشفافية والقشرة في الرخويات - "اختراع" أقدم بكثير من الرؤية. تطورت عيون الرخويات كبروز لسطحها ، وبالتالي يتم توجيه الأنسجة الأديم الأدمة لشبكية العين داخل العين ، وتبدو طبقة الأنسجة الضامة التي تغذيها في الخارج.



بالإضافة إلى ذلك ، هناك مخلوقات مثل الاسكالوب ، والتي لديها ما يصل إلى مئات العيون البسيطة الموجودة في صفين على طول الطية الوسطى من حافة الوشاح.



لا يسعني إلا أن أذكر سمكة فريدة تماما -
أربع عيونيعيشون على السطح ، والذين تنقسم عيونهم بواسطة غشاء أفقي ، يقسم تلميذهم إلى جزأين ولديهم القدرة على كسر الضوء بشكل مختلف حتى يتمكنوا من الرؤية بشكل جيد وفوق وفوق وتحت الماء.



مثال آخر على بنية العين غير العادية في الأنواع المكتشفة حديثًا إلى حد ما من الأسماك ذات الزعانف الشعاعية هو العثة الصغيرة macropin . لديها رأس شفاف تستطيع من خلاله أن ترى بعيونها الأنبوبية الخضراء الزاهية (ما يشبه العين هو في الواقع جهاز للرائحة):



ولكن هل من الممكن أن نفهم ، دون اللجوء إلى التاريخ وعلم الأجنة ، لماذا يتم ترتيب أعيننا ليس مثل رأسيات الأرجل ، ولكن بطريقة أقل منطقية؟

لا. ولكن عليك أن تبدأ من بعيد.

أثناء تكوين الأجنة (الكوردات) ، يتشكل الجهاز العصبي المركزي في عملية العصبية كأنبوب من الدمغ ، مشدود في الجسم. كانت الأوتار الأولى عبارة عن حيوانات صغيرة ترشح الحيوانات تسبح في عمود الماء ، تنحني الجسم. قدم أنبوب عصبي يمتد على طول الجسم موجة من تقلصات العضلات التي تسير بسلاسة على طول الجسم.


بصمة أحد الممثلين الأوائل من نوعنا - pikaya من Schbrian Schists Burgess. يقع بالقرب من لانسيت الحديثة .

طبقة الأديم الظاهر لها وجهان - خارجي وداخلي. يواجه الخارج ويشكل المستقبلات. الجزء الداخلي على اتصال مع الأديم المتوسط ​​، الذي يوفر التغذية والدعم للظهارة تحت الجلد. ويترتب على ذلك أنه في الأنبوب العصبي ، لا يتوافق الجانب الخارجي (الذي يشكل المستقبلات) من الأديم الظاهر مع السطح الخارجي ، ولكن سطحه الداخلي!

بالنسبة للحيوانات الحديثة ، تعتبر أجهزة الترشيح الصغيرة التي تختبئ من الحيوانات المفترسة في الأرض هي الأقرب لهيكل الجسم إلى أول مجموعات الوتر. أجهزة حواسهم بدائية إلى حد ما. من بينها عيون هسه ، وهي أجهزة صغيرة للرؤية تقع داخل الأنبوب العصبي. والحقيقة هي أن اللانسيت شفافة ، وإلى الأعضاء البدائية للرؤية ، التي لا يمكنها تمييز الضوء عن الظلام فقط ، لا يهم مكان وجوده: في الخارج (و "نظرة" في نفس الوقت على العالم الخارجي) أو على السطح الأديمى الداخلي للأنبوب العصبي (و "نظرة "في هذه الحالة في تجويف الأنبوب). ولكن من وجهة نظر سلامة الخلايا الحساسة للضوء ، فإن موقعها داخل الجسم أكثر فائدة - هناك خطر أقل للتلف. لذلك ، هناك كل سبب للاعتقاد بأن أجهزة "رؤية" الأوتار الأولى تم ترتيبها بطريقة مماثلة.


. .

كيف يمكن للمرء أن يأتي إلى تصميم أكثر كمالا لمثل هذا الحيوان؟ إذا استطاع الكشف عن جزيئات الطعام الفردية وامتصاصها بشكل انتقائي ، فستزداد فعاليته في السباق التطوري. إذا كانت هذه الجسيمات على قيد الحياة ، ولا يزال بإمكان الحيوان امتصاصها ، على الرغم من محاولاتهم لتجنب ذلك ، فإن هذا التغيير سيتحول أيضًا إلى خطوة نحو كفاءة أكبر (وسيوفر ميزة تطورية). وكذلك التخلص من أجهزة الرؤية غير الفعالة على طول الأنبوب العصبي بالكامل ، باستثناء الرأس ، لأن تمتلك هذه الحيوانات بالفعل عدم تناسق محوري واتجاه الحركة. ويكفي توفير الرؤية فقط على الرأس ، جزء من الجسم موجه نحو تلك المحفزات التي تحتاج إلى تسجيل. كيف تضمن تطور الرؤية؟ تكبير الأنبوب العصبي الذي يحتوي على المستقبلات البصرية ،أقرب إلى السطح. وكيف تزيد حدة الصورة؟ تعديل منطقة integument ، فوق العين ، التي تنمو من الداخل ، إلى عدسة الانكسار - العدسة. في بعض رأسيات الأرجل ، على سبيل المثال ، في نوتيلوس ، غائبة. إنه متصلعلى ما يبدو ، مع "فقدان" جين تنظيمي واحد Six3 / 6 ، والذي يؤثر على نمو العين ويوجد في جميع الحيوانات الأخرى تقريبًا.



والمثير للدهشة أن العيون المعقدة كانت قادرة على "بناء" كائنات وحيدة الخلية - دينوفلاجيلات . وهذا الغريب هو الطحالب.

ولديهم "مجموعة النبلاء" التالية: شبكية العين ، عدسة انكسار الضوء ، القزحية والقرنية. كل هذا مبني ليس من خلايا متباينة كاملة ، ولكن من عضيات سابقة.



حسنًا ، غالبًا ما يعيد التطور نفسه. حتى تم إدخال مصطلح "التطور المتقارب".

نحن حيوانات متعددة النسيج مع خطة هيكلية معقدة. تتطور أجسام الكوردات ، من الديدان إلى الثدييات ، من 3 طبقات جرثومية - طبقات من الخلايا التي تشكل جميع الأنسجة والأعضاء والأنظمة أثناء تكوين الجنين. تسمى الورقة الخارجية (الترادفية) للأنسجة الجرثومية الأديم الظاهر. الداخلية ، التي تتطور الأمعاء منها لاحقًا ، هي الأديم الباطن. بينهما الأديم المتوسط. إذا كنت تفكر بشكل منطقي ، فسوف يتضح أن الحصول على المعلومات من البيئة الخارجية ومعالجتها هي وظيفة يجب أن تحققها مشتقات الورقة الخارجية ، الأديم الظاهر. في الواقع ، تتفاعل الظهارة الصحيحة مع البيئة.


العصب في الجنين البشري. يقابل الجانب الخارجي من الأديم الظاهر السطح الداخلي للأنبوب العصبي.

في عملية تكوين الأجنة البشرية ، تتطور العين بطريقة تذكر بتطورها أثناء تطور جنسنا البشري. يشكل الأنبوب العصبي حويصلات العين ، والتي في عملية "التمدد" تمتد إلى السطح. تشكل الظهارة فوق زجاج العين العدسة ، التي يقع فيها الجسم الزجاجي الذي يملأ مساحة غرفة العين ، ويكوّن نمو الجهاز العصبي المركزي ، القابل للطي عدة مرات ، شبكية العين. يتم تشغيل المستقبلات الموجودة في الاتجاه الذي يتوافق مع الجانب الخارجي من integument ، أي إلى داخل الشبكية (!) يتم توفير إمدادهم بالدم وتعصيبهم ليس من المشيمية ، ولكن من جانب غرفة العين ، أي من أين يأتي الضوء.



للتأكد من ذلك ، يجب "ثقب" سطح الشبكية بواسطة العصب البصري والأوعية الدموية. هذا يشكل "بقعة عمياء" - منطقة على السطح الداخلي للعين.



وبعبارة أخرى ، فإن شبكية العين "تتحول": سطح عملها يعمل في الاتجاه المعاكس للاتجاه الذي تنظر إليه العين. لا توجد اعتبارات تصميم عقلانية يمكن أن تفسر هذه الميزة الهيكلية. على العكس من ذلك ، تظهر بعض التغييرات في التصميم ، والتي تم تصميمها للتخفيف من الآثار السلبية للشبكية المقلوبة. على سبيل المثال ، الألياف العصبية التي توفر الاتصال بخلايا الشبكية خالية من أغلفة المايلين الواقية. وهذا يجعل الأعصاب أكثر شفافية ، مع التضحية بسرعة الإشارة.

إن تطور نوع "أبوي" معين ، بعد أن اختار المسار التنموي مرة واحدة ، لا يمكن أن يغيره بأثر رجعي ، وبالتالي فإن جسم الكائنات المعقدة يشبه ، على حد تعبير R. Dawkins ، "لحاف خليط" من التحسينات والتنازلات. الأمر نفسه كما لو تم عرض المصمم لإنشاء محرك نفاث من محرك ريشة ومحرك ريشة من محرك بخاري ، بشرط أن تكون جميع الأشكال المتوسطة قابلة للتطبيق ، أثناء أداء مهامهم بأكبر قدر ممكن من الكفاءة. وبالتالي ، لا يمكننا تفسير مثل هذه الحسابات الخاطئة الرئيسية والأخطاء الجسيمة مع الآثار المحلية للإصلاحات والتنازلات في بناء أعيننا من موقع "التصميم الذكي".

لا تنشأ أخطاء من هذا النوع من سوء التصميم ، ولكن لأنها "تطورت تاريخيا".

فقط فكر - الأنظمة المعقدة التي تعد مستقبلهم ، أن تكون في الحاضر وتحمل معلومات عن الماضي. ليس من المستغرب أن يبدو مفهوم التطور وكأنه معجزة ويتعارض مع تصوراتنا.

إن معرفة عظمة الطبيعة من خلال النظر في المرآة التي توفرها لنا دراسة تطورنا هو الهدف النبيل لحاضرنا (بقدر ما يكون لشيء ما غرض على الإطلاق).

مصادر المعلومات:

1. ر. داوكينز " أكبر عرض على وجه الأرض. دليل التطور " م: Astrel: CORPUS، 2012.
2. " InsectaLib.ru : الحشرات - مكتبة علم الحشرات"
3. S. Carroll " التكيف والبقاء على قيد الحياة! "AST Publishing Group، 2015.
4. Site"عناصر "

Source: https://habr.com/ru/post/ar387101/


All Articles