hotchpotch/wikipedia-multilingual-ir-pairs huggingface dataset:
أدلة السلف المشترك أدلة من علم وظائف الأعضاء المقارن والكيمياء الحيوية المقارنة
بما أن العلميات الأيضية لا تغادر الأحافير، فإن البحث في تطور العمليات الخليوية البسيطة يجري إلى حد بعيد بمقارنة المتعضيات المعاصرة. تفرعت سلالات عديدة مع ظهور عمليات أيضية جديدة، ويمكن -نظريًا- تحديد زمن ظهور عمليات أيضية محددة بمقارنة صفات ذرية السلف المشترك أو بملاحظة التظاهرات الفيزيائية لتلك الصفات. على سبيل المثال، ظهور الأكسجين في غلاف الأرض الجوي مرتبط بتطور التمثيل الضوئي.
يمكن مشاهدة أحد أدلة تطور الإنسان من سلف مشترك مع الشمبانزي بالنظر إلى عدد صبغيات الإنسان مقارنةً ببقية القردة العليا؛ فكل القردة العليا باستثناء الإنسان تملك 24 زوجًا من الصبغيات، أما الإنسان فلديه 23 زوجًا فقط. الصبغي الإنساني رقم 2 هو نتيجة التحام طرفي بين صبغيين سلفيين.
توافق الصبغي الإنساني 2 مع صبغيين لدى بقية القردة. أقرب أقرباء الإنسان -الشمبانزي العام- لديه سلاسل دنا شبه مطابقة لتلك الموجودة في الصبغي 2 لدى الإنسان، لكنها موجودة لدى الشمبانزي في صبغيين منفصلين. الأمر ذاته ينطبق على الأقرباء الأبعد من ذلك كما في الغوريلا والأورانغوتان.
لذلك فإن الصبغي 2 يقدم أدلة قوية تدعم اشتراك السلف بين الإنسان والقردة الأخرى. يقول ي. ف. أيدو: "نستنتج أن الموقع المستنسخ في الكوزميدين c8.1 وc29B هو أثر التحام تيلوميري-تيلوميري عتيق ويشير إلى اللحظة التي التحم فيها صبغيان قرديان ليعطيا الصبغي الإنساني 2"."
النماذج الرياضية للتطور التي كان من روادها أمثال سيوال رايت، ورونالد فيشر، وجون هالدين، والتي وسّعتها نظرية الانتشار التي وضعها كيمورا موتو، تتيح تلك النماذج التنبؤ بالبنية الوراثية للتجمعات التي تخضع للتطور. كما أن الاختبار المباشر للبنية الوراثية في التجمعات الحديثة عن طريق سلسلة الدنا قد أتاح للعلماء التحقق من كثير من تلك التنبؤات. على سبيل المثال: نظرية المنشأ الأفريقي للإنسان، والتي تقول بأن الإنسان الحديث تطور في أفريقيا وهاجر تجمع صغير من أفراده إلى القارات الأخرى (في ما يمثل عنق زجاجة سكانية)، تعني هذه النظرية ضمنيًا أنه لابد أن نجد في التجمعات الحديثة علامات ذلك النمط من الهجرة. وتحديدًا، فإنه يفترض أن نجد في التجمعات التي تلت عنق الزجاج (الأوروبيون والآسويون) مستويات أقل في التنوع الوراثي عمومًا وأن نلاحظ توزيعًا أكثر انتظامًا في تكرارات الأليلات عند مقارنتهم بالتجمع السكاني الأفريقي. ثبتت صحة التنبؤين السابقين ببيانات حقيقية من مجموعة من الدراسات.
يحمل الإنسان الكثير من الفيروسات القهقرية التي تمثل ما يقارب 8% من جينومه. يشترك الإنسان والشمبانزي في سبع مورثات فيروسية مختلفة، وتشترك الرئيسيات كلها في فيروسات قهقرية مشابهة تنسجم مع علم الوراثة العرقي.
تقدم السنوريات مثالًا آخر على سلسلة مورثة فيروسية وُجدت في سلف مشترك. تحتوي الشجرة التطورية للسنوريات قططًا صغيرة (مثل سنور الأدغال، والقط البري، والقط المنزلي) تفرعت عن أنواع القطط الكبيرة مثل تحت عائلة النمرية ولواحم أخرى. حقيقة وجود مورثة فيروسية داخلية لدى القطط الصغيرة حيث لا توجد في القطط الكبيرة تشير إلى أن تلك المورثة أُضيفت في جينوم سلف القطط الصغيرة بعد تفرع القطط الكبيرة عنها.
أدلة السلف المشترك أدلة من علم التشريح المقارن
تكشف الدراسة المقارنة لتشريح مجموعات من الحيوانات أو النباتات عن تشابه عام في خصائص بنيوية معينة. مثلًا: البنية الأساسية لكل الأزهار تتكون من سبلات، وبتلات، ومبيض وقلم وميسم؛ إلا أن أحجام الأزهار، وألوانها، وأعداد أجزائها، وبنياتها الخاصة متباينة بين الأنواع.
التأسل هو الرجعية التطورية، مثل ظهور صفات على متعضية مرة أخرى بعد أن انحسرت منذ أجيال. يقع التأسل لأن مورثات الخصائص الظاهرية التي وجدت في السابق ما زالت محفوظة في الدنا، وإن كانت تلك المورثات لا يعبَّر عنها ظاهريًا في أغلب المتعضيات التي تحوزها. من أمثلة ذلك ظهور الأرجل الخلفية في الثعابين أو الحيتان (انظر الأمثلة المحددة أدناه)، وأصابع الأقدام الزائدة لدى الحافريات والتي لا تصل إلى الأرض أصلًا، ووجود أسنان للدجاج، وعودة التكاثر الجنسي في ينم وCrotoniidae بعد اختفائه، وظهور ذيل للإنسان، وظهور حلمات زائدة، وتضخم الأنياب.
أدلة السلف المشترك أدلة من علم التشريح المقارن
علم الأحياء التطوري التنموي هو فرع علم الأحياء الذي يعنى بمقارنة عملية النمو في متعضيات مختلفة لتحديد العلاقات الوراثية بين أنواعها. تحتوي جينومات مجموعة متنوعة من المتعضيات جزءًا صغيرًا من المورثات التي تتحكم في نمو المتعضية. تعد مورثات العلبة المثلية من أمثلة تلك المورثات الشاملة في المتعضيات كلها تقريبًا والتي تشير إلى أصل السلف المشترك. يظهر الدليل الجنيني من دراسة نمو المتعضيات في طورها الجنيني ومقارنته بأجنة متعضيات أخرى وملاحظة التشابه بينها. عادة ما تظهر بقايا صفات سلفية وتختفي أثناء مراحل النمو الجنيني المختلفة. من أمثلة ذلك إنماء الشعر وفقدانه (زغب) أثناء نمو جنين الإنسان، ووجود التحول الظاهري أثناء النمو الجنيني لدى الثدييات من مظهر الأسماك إلى البرمائيات إلى الزواحف وحتى الثدييات، ونمو الكيس المحّي ثم تنكّسه، وكون الضفادع والسمندلات البرية تمر بطور اليرقة -التي تتصف بصفات اليرقات المائية- داخل البيضة ولكنها تفقس جاهزة للحياة على اليابسة، وظهور تركيبات خيشومية الشكل (الأقواس البلعومية) أثناء نمو الجنين الفقاري، والتي تستمر في النمو لدى الأسماك في صورة أقواس خيشومية حيث تشكل منشأ عدد من التركيبات في الرأس والعنق تختلف عن التي تنتجها الأقواس البلعومية في الإنسان مثلًا.
أدلة السلف المشترك أدلة من علم التشريح المقارن
إن كانت مجموعتان متباعدتان من المتعضيات قد انحدرتا من أصل مشترك فمن المتوقع أن يكونا مشتركتين في خصائص أساسية معينة. يفترض أن تحدد درجة التشابه بين متعضيتين مدى قرابتهما تطوريًا:
عند تقدير مدى القرابة التطورية بين حيوانين، يبحث عالم الأحياء المقارن عن البنى المتشابهة جوهريًا، حتى وإن كان لها وظائف مختلفة في الحيوان البالغ. تسمى هذه البنى بالمتناددة، وهي تشير إلى اشتراك الأصل.
عندما تتشارك مجموعة من المتعضيات في بنية متناددة تؤدي وظائف متعددة للتكيف مع ظروف بيئية وأنماط حياة مختلفة فإن ذلك يسمى التشعب التكيفي. ويسمى الانتشار التدريجي للمتعضيات ذات التشعب التكيفي بالتطور التباعدي.
أدلة السلف المشترك أدلة من علم التشريح المقارن
يعتمد التصنيف على حقيقة أن المتعضيات كلها مرتبطة وراثيًا في مراتب متداخلة مبنية على أساس الخصائص المشتركة. يمكن توزيع أغلب الأنواع المعاصرة في تصنيف مراتبي متداخل بسهولة. يتضح هذا من نظام التصنيف اللينيوسي. يمكن وضع الأنواع القريبة في مجموعة واحدة (كالجنس) اعتمادًا على الخصائص المشتركة بينها، ويمكن أن تُجمع عدة أجناس في فصيلة واحدة، وأن تجمع عدة فصائل معًا في رتبة واحدة...إلخ. اكتشف كثير من العلماء وجود هذه المراتب المتداخلة قبل دارون، ولكنه وضح أن نظريته التطورية بسلفها المشترك ونمطها المتشعب تستطيع تفسير تلك المراتب. وصف دارون كيف يمكن أن يكون اعتماد الأصل المشترك قاعدة منطقية للتصنيف:
أدلة السلف المشترك أدلة من علم التشريح المقارن
تظهر أدلة قوية ومباشرة على السلف المشترك من دراسة البنى الأثارية. تطلق تسمية العضو الأثاري على الأجزاء الجسدية الردمية التي تمتاز بصغر الحجم والضعف لدى مقارنتها بنظيرتها في نوع السلف. عادة ما تكون هذه الأعضاء ضعيفة ونموها متخلف. يمكن تفسير وجود الأعضاء الأثارية باعتبار التغيرات البيئية المحيطة بالنوع أو تغيرات نمط حياته. تكون تلك الأعضاء عاملة عادة في النوع السلفي ولكنها فقدت وظيفتها أو غيرتها. من أمثلة ذلك الحزام الحوضي لدى الحيتان، والأثقال (الأجنحة الخلفية) في الذباب والبعوض، وأجنحة الطيور غير الطائرة كالنعام، وأوراق بعض النباتات الصحراوية (مثل الصبار) والنباتات الطفيلية (مثل الحامول). إلا أن البنى الأثارية يمكن أن تستبدل وظائفها بوظائف جديدة. مثلًا: أثقال ذوات الجناحين تساعد في موازنة الحشرة أثناء طيرانها، وجناحا النعامة يستخدمان في طقوس التزاوج.
أدلة السلف المشترك أدلة من علم التشريح المقارن
للحيتان أجزاء خلفية داخلية مختزلة؛ كالحوض والأقدام الخلفية (شكل 3أ). أحيانًا تكون الجينات المسؤولة عن نمو الأطراف الطويلة سببًا في نمو ساقين صغيرتين لدى حوت حديث. في يوم 28 أكتوبر 2006، عثر على دلفين بأربع زعانف ودُرس طرفاه الخلفيان الزائدان. تعتبر هذه الحيتانيات ذات الأرجل مثالًا على أثارة يمكن توقعها بالنظر إلى سلفها المشترك.
تملك أنواع كثيرة من الحشرات أجزاء فم مشتقة من التركيبات الجنينية ذاتها، مما يشير إلى أن أجزاء الفم تلك هي تعديلات على الخصائص الأصلية لدى سلف مشترك. من هذه الأجزاء الشفة العليا، واللحى (الفكوك العلوية)، والبلعوم السفلي (اللسان أو قاع الفم)، والفكوك السفلية المساعدة، والشفة السفلى (شكل 3ب). أدى التطور إلى تضخم هذه التركيبات وتعديلها في بعض الأنواع، أو اختزالها وفقدانها في أنواع أخرى. تمكن تلك التعديلات الحشرات من الاستفادة من مواد غذائية متعددة ومختلفة.
أدلة السلف المشترك أدلة من علم التشريح المقارن
تعتبر أجزاء أفواه الحشرات وقرون استشعارها متناظرة مع أرجلها. نلاحظ تطورًا متوازيًا في بعض العنكبيات: يمكن تعديل زوج الأرجل الأمامي ليصبح متناظرًا مع قرني الاستشعار، خاصة في العقارب السوطية التي تسير على ست أرجل. تدعم هذه التطورات نظرية أن التعديلات المعقدة تبدأ عادةً بتناسخ المكونات ثم تعديل كل نسخة على حدة في اتجاه مختلف.
أدلة السلف المشترك أدلة من علم التشريح المقارن
إن نمط توزيع عظام الأطراف والمسمى الطرف خماسي الأصابع هو مثال على التركيبات المتناددة (شكل 3 ج). هذا النمط موجود في كل طوائف الفقاريات رباعية الأطراف (أي من البرمائيات وحتى الثدييات). كما يمكن تتبع أثره قديمًا في زعانف بعض الأسماك المتحجرة التي تطور منها أول البرمائيات، مثل تِكْتالِك. يوجد في الطرف عظمة واحدة دانية (عظمة العضد)، وعظمتان قاصيتان (الكعبرة والزند)، ومجموعة من عظام الرسغ (في المعصم)، وبعدها خمس عظام للمشط (عظام الكف) ثم السلاميات (عظام الأصابع). في كل رباعيات الأطراف نرى التركيب الأساسي للطرف خماسي الأصابع متطابقًا، مما يشير إلى أنها نشأت من سلف مشترك، لكن هذه التركيبات الأساسية قد عُدِّلت أثناء مسيرة التطور. أصبحت ظاهريًا تركيبات مختلفة وليست ذات علاقة ببعضها تقوم بوظائف مختلفة للتكيف مع البيئات وأنماط الحياة المتنوعة. نرى هذه الظاهرة بجلاء في الثدييات (شكل 3 ج)؛ مثلًا:
أدلة السلف المشترك أدلة من علم التشريح المقارن
كما في الطرف خماسي الأصابع في الثدييات، فإن الديناصورات الأولى انقسمت إلى رتبتين مختلفتين: سحليات الحوض وطيريات الحوض. تُصنف الديناصورات في إحدى الرتبتين حسب ما يظهر في أحافيرها. في الشكل 3 د نرى أن أولى سحليات الحوض كانت تشبه أولى طيريات الحوض. نمط تركيب الحوض في كل أنواع الديناصورات هو مثال على التركيبات المتناددة. كل من رتبتي الديناصورات لها عظام حوضية مختلفة قليلًا مما يقدم دليلًا على السلف المشترك لهما. كما أن أحواض الطيور الحديثة تظهر تشابهًا مع التراكيب الحوضية في سحليات الحوض مما يشير إلى تطور الطيور من الديناصورات. يمكن مشاهدة ذلك في الشكل 3 د حيث تنقسم الطيور عن التحترتبة ثيروبودا.
العصب الحنجري الراجع هو الفرع الرابع من العصب المبهم الذي هو أحد الأعصاب القحفية. عادة ما يكون مساره طويلًا في الثدييات. يخرج العصب الحنجري الراجع ابتداءً من المخ جزءًا من العصب المبهم، ثم يمر في الرقبة حتى القلب، ويلتف حول الأبهر الظهري ثم يرجع صعودًا إلى الحنجرة من خلال الرقبة. (شكل 3 هـ)
ويدعي التطوريون أن هذا المسار ليس هو المسار الأقصر حتى في الإنسان، لكن في الزرافات يصبح أدنى من المستوى الأمثل بكثير. بسبب طول رقبة الزرافة فإنه يمكن أن يمتد العصب الحنجري الراجع لديها إلى 4 أمتار بالرغم من أن مساره الأقصر لا يتجاوز طوله عدة بوصات. ويعلل المسار غير المباشر لهذا العصب بأنه نتيجة تطور الثدييات من الأسماك التي لم تكن لها رقبة وكان عصبها قصير نسبيًا ويعصِّب فلعة خيشومية واحدة ويمر بالقرب من القوس الخيشومية. بعد ذلك أصبح الخيشوم الذي يصل إليه العصب حنجرةً، وأصبحت القوس الخيشومية الشريان الأبهر الظهري في الثدييات.
أما وجهة النظر المعارضة لفكرة أن العصب الراجع دليل على التطور؛ أن هذا الاستدلال يقوم على أساس غير صحيح، وهو افتراض أن العصب يخص الحنجرة فقط وأن هذا الالتفاف لا فائدة منه، وبالتالي يعتبرونه خطأ تطوريًا، وقدم العلماء المعارضين لهذا الاستدلال شواهد تنقد الاستدلال البسيط بأنه خطأ تطوري:
حالات عدم التفاف العصب شذوذ ضار: نشر عالم الأحياء ولف لونينغ Wolf-Ekkehard Lِnnig بحثًا بعنوان: "العصب الراجع في الزرافة: هل يثبت التطور؟!  قال فيه أنَّ ذلك الالتفاف لا يعني بالضرورة سوء تصميم، مستدلًا بذلك على حالات عدم التفاف العصب عند البشر (0.3 إلى 1% من البشر)، حيث يسبب عدم حصول ذلك الالتفاف عند البشر عيبًا خلقيًا من نتائجه أنه يسبب تضخمًا في الشريان تحت الترقوة اليمنى من قوس الأبهر.
تفرعات العصب الحنجري ووظائفها: ادعاء التطوريون بني على أن وظيفة العصب هي فقط تعصيب الحنجرة وكأنه عصب فردي وليس أحد تفرعات العصب المبهم الكثيرة؛ فهذا الالتفاف للعصب الحنجري كما يقول مرجع التشريح غرايز أناتومي تصدر منه تفرعات لأعضاء مختلفة خلال رحلته، منها
للضفيرة العصبية القلبية،
وللأغشية المخاطية والطبقة العضلية للمري،
وكذلك فهو يعصب الغشاء المخاطي والأليف العضلية للرغامى.
دور التفاف العصب الجنيني: أنَّ هذا الالتفاف ليس بلا فائدة كما يقول الأساس الذي بُني عليه الإشارة إلى أنه خطأ تطوري؛ إنما له دور هام في تكون القناة الشريانية في المرحلة الجنينية. فيوجه الدم المؤكسج الآتي للجنين ليوصله للقلب مباشرةً بدل وصوله للرئة
كما في عصب الحنجرة في الزرافة فإن الأسهر (جزء من التشريح الذكري لكثير من الفقاريات ينقل الحيوانات المنوية من البربخ تحسبًا للقذف) في الإنسان يصعد الأسهر من الخصية، ويلف حول الحالب، ثم ينزل إلى الإحليل والقضيب. يشير البعض إلى أن هذا بسبب هبوط الخصيتين أثناء مدة تطور الإنسان لأسباب متعلقة بدرجة الحرارة على الأرجح. ومع هبوط الخصيتين، ازداد طول الأسهر لمواءمة الانعقافة غير المقصودة حول الحالب.
أدلة السلف المشترك أدلة من علم الأحياء القديمة
عندما تموت المتعضيات فإنها عادة ما تحلل سريعًا أو تستهلك أجسادها قمامات، مما لا يدع أي أثر دائم لوجود تلك المتعضيات. إلا أنه في بعض الأحيان تحفظ المتعضيات. تسمى بقايا متعضيات الأزمنة الجيولوجية السابقة أو آثارها المطمورة في الصخور بآليات طبيعية، تسمى مستحاثات. المستحاثات غاية في الأهمية لفهم تاريخ تطور الحياة على الأرض، فهي تقدم أدلة مباشرة على التطور ومعلومات مفصّلة حول سلف المتعضيات. علم الأحياء القديمة يعنى بدراسة الحياة السابقة اعتمادًا على سجلات الأحافير وعلاقاتها بالأزمان الجيولوجية المختلفة.
لابد من أن تُدفن آثار المتعضيات وبقاياها سريعًا حتى لا تقع التجوية أو التحلل ومن ثم يمكن حدوث التحجّر. التركيبات الهيكلية أو الأجزاء الصلبة الأخرى هي أكثر أنواع البقايا المتحجرة شيوعًا. كما توجد بعض متحجرات الآثار في صورة قوالب أو طبعات لبعض الكائنات قديمة.
أدلة السلف المشترك أدلة من علم الأحياء القديمة
بعد موت الحيوان تبدأ المواد العضوية بالتحلل تدريجيًا حتى يصبح العظم مساميًا. إذا دُفن الحيوان بعد ذلك في الطين، فإن الأملاح المعدنية تتخلل العظام وتملأ المسام تدريجيًا. تتصلب العظام وتتحجر وتُحفظ في صورة أحافير. تعرف هذه العملية بالتحجر. إذا غمرت الحيوانات الميتة الرمال التي تحملها الرياح، ثم حولته الأمطار الغزيرة أو الفيضانات إلى طين، فإن عملية دخول المعادن نفسها قد تحدث. إلى جانب التحجر، فإن أجساد الحيوانات الميتة يمكن أن تُحفظ جيدًا في الجليد، أو في راتنج الأشجار المخروطية المتجمد (الكهرمان)، أو في القطران، أو في الخث الحمضي اللاهوائي. يمكن أن تكون الأحفورة لأثر مطبوع. ومن ذلك أوراق الأشجار وآثار خطوات الأقدام، التي تتكون أحافيرها طبقة طبقة ثم تتصلب.
أدلة السلف المشترك أدلة من علم الأحياء القديمة
يمكن معرفة كيف تطورت مجموعة معينة من المتعضيات بواسطة ترتيب سجلها الأحفوري زمنيًا. يمكن تحديد هذا الترتيب لأن الأحافير توجد غالبًا في صخور رسوبية. يتكون الصخر الرسوبي من طبقات من الطمي أو الطين بعضها فوق بعض؛ ولذلك تحتوي الصخور الناتجة عن ذلك مجموعة من الطبقات الأفقية تسمى الطبقات الأرضية. كل طبقة تحتوي أحافير نموذجية للعصر المعين الذي تكونت فيه. أكثر الطبقات انخفاضًا تحتوي أقدم الصخور وأول الأحافير، بينما أعلى الطبقات تحتوي أحدث الصخور وأحافير أحدث.
يمكن أيضًا مشاهدة تتابع الحيوانات والنباتات في اكتشافات الأحافير. بعد دراسة أعداد الأحافير المختلفة ومدى تعقيدها في مستويات طبقية مختلفة، لوحظ أن الصخور الأقدم تحوي أحافير أقل، وكلها لكائنات لها تراكيب أبسط، في حين أن الصخور الأحدث فيها تنوع أكبر من الأحافير، مع زيادة متصاعدة في مستوى تعقيد تراكيبها.
أدلة السلف المشترك أدلة من علم الأحياء القديمة
كان علماء الأرض قادرين على تقدير أعمار الطبقات والأحافير التي يجدونها بشكل تقريبي فقط لسنوات كثيرة. كانوا يفعلون ذلك بتقدير زمن تكون الصخر الرسوبي طبقة بطبقة مثلًا. أما اليوم، فيمكن للعلماء تحديد أعمار الأحافير بدقة أعلى مستخدمين نِسب العناصر المستقرة والمشعة في صخرة معينة. تُعرف هذه التقنية بالتأريخ الإشعاعي.
طوال السجل الأحفوري، فإن كثيرًا من الأنواع التي تظهر في مستوى طبقي أقدم تختفي في مستوى أحدث. يُفسَّر هذا بالتعبير التطوري على أنه محدد للأزمان التي نشأت فيها الأنواع أو انقرضت. تنوعت المناطق الجغرافية والأحوال الجوية على مدى تاريخ الأرض. وبما أن المتعضيات متكيفة لبيئات معينة، فأن الأحوال دائمة التغير تفضّل الأنواع التي تتكيف للبيئات الجديدة على غيرها، وذلك بواسطة آلية الاصطفاء الطبيعي.
أدلة السلف المشترك أدلة من علم الأحياء القديمة
بالرغم من ندرة توافر الأحوال المناسبة للتحجر، إلا أنه يُعرف ما يقارب 250 ألف نوع أحفوري. عدد الأحافير يختلف كثيرًا من نوع لآخر، لكن ملايين الأحافير قد استُخرجت، مثلًا: استُخرج أكثر من ثلاثة ملايين أحفورة تعود إلى العصر الجليدي الأخير من بحيرة قطران لا بريا في لو أنجلس، الولايات المتحدة الأمريكية.
ما زال هنالك الكثير من الأحافير في الأرض في تشكيلات جيولوجية مختلفة معروف أنها ذات كثافة أحفورية عالية، مما يسمح بتقدير مجموع المحتوى الأحفوري في التشكيل. مثال على ذلك تشكل بوفورت في جنوب أفريقيا الغني بأحافير الفقاريات، ومنها الزواحف شبيهة الثدييات (وهي مجموعة أنواع انتقالية بين الزواحف والثدييات). قُدر محتوى هذا التشكل بما يقارب 800 مليار أحفورة فقارية.
أدلة السلف المشترك أدلة من علم الأحياء القديمة
السجل الأحفوري مصدر مهم للعلماء عند تتبع التاريخ التطوري للمتعضيات، ولكن لوجود عجز متأصل في طبيعة السجل فإنه لا توجد تدرجات دقيقة من الأشكال الانتقالية بين المجموعات المتقاربة من الأنواع. يعد هذا الافتقار إلى سلسلة متتابعة من الأحافير في السجل أحد أكبر القيود التي تحول دون تتبع سلف المجموعات الحيوية من خلال السجل الأحفوري. تطلق تسمية «الحلقة المفقودة» عادةً في إطار غير علمي على الأحافير الانتقالية التي تُظهر هيئات متوسطة بين نوعين وكانت فجوة معرفية قبل العثور عليها.
أدلة السلف المشترك أدلة من علم الأحياء القديمة
توجد فجوة بحجم يقارب مئة مليون سنة بين بداية العصر الكامبري ونهاية العصر الأردفيشي. أوائل العصر الكامبري هي الفترة التي يوجد فيها الكثير من أحافير الإسفنجيات، واللاسعات (مثل قناديل البحر)، وشوكيات الجلد (مثل الزنبقيات الأولية، والرخويات (مثل الحلزونات)، ومفصليات الأرجل (مثل ثلاثيات الفصوص). قُدّر تاريخ وجود أول حيوان لديه الخصائص النموذجية للفقاريات (مدرعة أراندا) بأواخر العصر الأردفيشي. لذلك لم يعثر إلا على قليل من الأحافير المتوسطة بين اللافقاريات والفقاريات، إلا أن الأحافير المرشحة لمثل ذلك الدور تشمل حيوان تشكّل صخور برجس الطينية، والبيكايا وأقرباؤه في صخور ماوتيانشان الطينية، وسمكة كونمينغ، وحيوان يونان، والهايكويلة السهمية،‏ وسمكة هايكو.‏
بعض التغيرات التطورية تحدث في تجمعات تعيش في أقصى مدى جغرافي لتحمل النوع للعوامل البيئية؛ وبما أن تلك التجمعات غالبًا ما تكون صغيرة فإن احتمالية التحجّر تقل. (انظر التوازن المتقطع)
أدلة السلف المشترك أدلة من علم الأحياء القديمة
يقدم الحصان أحد أفضل الأمثلة على التاريخ التطوري (علم الوراثة العرقي) بفضل السجل الأحفوري شبه الكامل والذي وجد في مستودعات رسوبية في أمريكا الشمالية تمتمد من أوائل عصر الإيوسين وحتى الحاضر.
تبدأ هذه السلسلة التطورية بحيوان صغير يسمى هايروكاثيريوم (أو الحصان الأولي، بالإنجليزية: Eohippus)، الذي كان يعيش في أمريكا الشمالية منذ ما يقارب 54 مليون سنة، ثم انتشر إلى أوروبا وآسيا. تظهر البقايا الأحفورية للهايراكوثيريوم أنه يختلف مع الحصان الحديث في ثلاثة وجوه مهمة: كان حيوانًا صغيرًا (بحجم الثعلب)، بنيته خفيفة ومتكيف للركض؛ كانت أطرافه قصيرة ونحيلة، وأقدامه ممتدة حتى أن الأصابع كانت عمودية تقريبًا، وله أربعة أصابع في طرفيه الأماميين وثلاثة في طرفيه الخلفيين؛ وكانت قواطعه صغيرة، وأضراسه ذات تيجان منخفضة وشرفات مدورة تغطيها المينا.
المسار المرجح لتطور الحصان من هايراكوثيريوم إلى الحصان الحديث يشمل 12 جنسًا على الأقل وعدة مئات من الالأنواع. يمكن تلخيص الاتجاهات الرئيسية المشاهدة في تطور الحصان تبعًا للظروف البيئية المتغيرة كما يلي:
تظهر النباتات المتحجرة في طبقات مختلفة أن الأرياف السبخية المشجرة التي كان يعيش فيها الهايراكوثيريوم أخذت في الجفاف تدريجيًا، وأصبح حينها البقاء يعتمد على كون الرأس في وضعية مرتفعة للتمتع بمنظر جيد للريف المحيط بالحيوان، وعلى سرعة جري عالية للفرار من المفترسات، ومن ثم الزيادة في الحجم واستبدال القدم المفرودة بالقدم ذات الحافر؛ فالأرض الجافة والصلبة تجعل القدم المنبسطة القديمة غير ضرورية للدعامة. يمكن تفسير التغيرات في الأسنان بافتراض أن النظام الغذائي قد تغير من كونه نباتات طرية إلى حشائش. اختير جنس سائد من كل فترة جيولوجية لإظهار التحور في سلالة الحصان من هيئته السلفية إلى هيئته الحديثة.
قبل 2004 كان علماء الأحياء القديمة قد وجدوا مستحاثات لبرمائيات لها فقرات عنقية، وآذان، وأربع أرجل، في صخور لا يتجاوز عمرها 365 مليون سنة. ولم يستطيعوا أن يجدوا في الصخور الأقدم من 385 مليون سنة سوى الأسماك التي تفتقر إلى هذه الخصائص البرمائية. تنبأت نظرية التطور بأنه بما أن البرمائيات قد تطورت من الأسماك، فلابد من وجود هيئة انتقالية في الصخور التي تعود إلى الفترة الماضية ما بين 365 و385 مليون سنة. ويجب أن يمتاز هذا النوع الانتقالي بخصائص كثيرة تشبه الأسماك احتفظ بها من 385 مليون سنة أو أكثر، ولكن في الوقت ذاته يجب أن يمتاز بخصائص برمائية كذلك. في عام 2004 عثرت رحلة استكشافية انطلقت إلى جزر في القطب الشمالي الكندي بحثًا عن هذه الأحفورة تحديدًا، عثرت في صخور عمرها 375 سنة على أحافير لتيكتاليك. لكن بعد ذلك ببضعة سنوات عثر علماء في بولندا على آثار كائن رباعي الأرجل متحجرة أقدم من تيكتاليك.
أدلة السلف المشترك أدلة من التوزيع الجغرافي
بيانات وجود الأنواع أو غيابها في القارات والجزر المختلفة (الجغرافيا الحيوية) يمكن أن تقدم أدلة على اشتراك السلف وأن تسلط الضوء على أنماط الانتواع.
كل المتعضيات متكيفة لبيئاتها بدرجات متفاوتة. إذا كانت العوامل الأحيائية وغير الأحيائية في موطن ما قادرة على دعم نوع معين في منطقة جغرافية ما، فقد يفترض المرء أن النوع ذاته سيوجد في بيئة مشابهة في منطقة جغرافية مشابهة، مثلًا: أفريقيا وأمريكا الجنوبية. الأمر ليس كذلك. توزيع أنواع النباتات والحيوانات متقطع حول العالم:
الصحارى في أمريكا الشمالية والجنوبية تحتوي على نباتات صبار متوطنة، أما الصحاري الأفريقية والآسيوية والأسترالية فتحتوي نباتات عصارية (ما عدا Rhipsalis baccifera) وهي نباتات فربيونية تشبه الصبار شكلًا ولكنها مختلفة جدًا عنه.
أدلة السلف المشترك أدلة من التوزيع الجغرافي
يمكن ملاحظة اختلافات أكبر إن وضعنا أستراليا في الحسبان؛ فبالرغم من أنها تقع في دوائر العرض نفسها التي تقع عليها أجزاء كبيرة من أفريقيا وأمريكا الجنوبية، نجد أن الجرابيات كالكنغر والبندقوط والكوول تشكل قرابة نصف الأنواع الثديية أصلية الموطن في أستراليا. يقابل هذا الغياب التام للجرابيات في أفريقيا وجزءًا صغيرًا من الحيوانات الثديية في أمريكا الجنوبية حيث يوجد الأبصوم والأبصوم الزبابي وقرد الجبل. الممثل الحي الوحيد للثدييات البدائية التي تضع البيض (أحاديات المسلك) هو خلد الماء وفصيلة النضناض. يعيش النضناض قصير الأنف بأنواعه في أستراليا، وتسمانيا، وغينيا الجديدة، وجزيرة الكنغر، أما النضناض طويل الأنف فيعيش فقط في غينيا الجديدة. يعيش خلد الماء في مياه شرق أستراليا، وأُدخل إلى تسمانيا، وجزيرة كنج، وجزيرة الكنغر. أحاديات المسلك هذه لا وجود لها في أي مكان آخر في العالم. من ناحية أخرى تفتقد أستراليا إلى الكثير من مجموعات الثدييات المشيمية المنتشرة في القارات الأخرى (اللواحم، وشفعيات الأصابع، والزباب، والسنجابيات، وأرنبيات الشكل)، إلا أن بها خفافيش وفئران متوطنة. ووقد أدخل البشر أنواعًا أخرى كثيرة من المشيميات إلى أستراليا مثل الأرانب والثعالب.
أدلة السلف المشترك أدلة من التوزيع الجغرافي
من الأمثلة الأخرى توزيع الحيوانات الدب، حيث يوجد في جميع القارات باستثناء أفريقيا وأستراليا والقارة القطبية الجنوبية، والدب القطبي لا يوجد إلا في الدائرة القطبية الشمالية وما جاورها من يابسة. البطريق يوجد حول القطب الجنوبي فقط بالرغم من تشابه ظروف الطقس في القطب الشمالي. عائلات الخيلانيات موزعة حول مياه الأرض بطريقة خاصة، حيث يتواجد خروف البحر في مياه غرب أفريقيا وشمال أمريكا الجنوبية والكاريبي، بينما قريبه الأطوم لا توجد إلا في مياه أوقيانوسيا شمال أستراليا وسواحل المحيط الهندي. كما أن بقرة بحر ستلر المنقرضة كانت تعيش في بحر بيرنغ.
أدلة السلف المشترك أدلة من التوزيع الجغرافي
يمكن العثور على أحافير النوع الواحد في مناطق يُعرف أنها كانت متجاورة في الماضي ثم أصبحت الآن في مواقع جغرافية متباعدة بفعل الانجراف القاري. مثلًا: توجد أحافير للأنواع القديمة نفسها من البرمائيات، والمفصليات، والسراخس في أمريكا الجنوبية وأفريقيا والهند وأستراليا والقطب الجنوبي، وتعود للحقبة الأولية حين كانت هذه المناطق متحدة في كتلة يابسة واحدة تسمى غندوانا. أحيانًا يمكن التعرف على السلالة الحية لهذه المتعضيات ويظهر التشابه بينها جليًا بالرغم من كونها تسكن الآن مناطق مختلفة جدًا جغرافيًا ومناخيًا.
أدلة السلف المشترك أدلة من التوزيع الجغرافي
لعبت الأدلة المستمدة من علوم الجغرافيا الحيوية للجزر دورًا مهمًا وتاريخيًا في تطوير علم البيولوجيا التطورية. تنقسم الجزر بحسب الجغرافيا الحيوية إلى فئتين. الجزر القارية وهي جزر مثل بريطانيا العظمى واليابان التي كانت فيما مضى جزءًا من قارة. والجزر المحيطية مثل جزر هاواي وجزر غالاباغوس وسانت هيلينا وهي الجزر التي تشكلت في المحيط ولم تكن أبدًا جزءًا من أي قارة. تملك الجزر المحيطية توزيعًا غير متوازن للنباتات والحيوانات المحلية بطرق تجعل هذه الأنواع متميزة عن الكائنات الحية الموجودة في القارات أو الجزر القارية. لا تحتوي الجزر المحيطية على ثدييات أصلية (تحتوي في بعض الأحيان على الخفافيش والفقمات) أو برمائيات أو أسماك المياه العذبة. تملك الجزر المحيطية في بعض الحالات زواحف أرضية (مثل الإغوانة والسلاحف العملاقة في جزر غالاباغوس) ولكنها في اغلب الأحيان لا تحوي زواحف (مثل جزر هاواي). وذلك على الرغم من حقيقة أنه عندما يتم إدخال أنواع مثل الجرذان والماعز والخنازير والقطط والفئران وعلجوم القصب إلى مثل هذه الجزر من قبل البشر فهي تزدهر غالبا. أجرى العديد من العلماء بدءًا من تشارلز داروين تجارب وسجلوا ملاحظات أظهرت أن أنواع الحيوانات والنباتات التي لم يتم العثور عليها في هذه الجزر تتفق مع نظرية أنه تم استيطان هذه الجزر عن طريق الصدفة بواسطة النباتات والحيوانات التي كانت قادرة على الوصول إليها. يمكن أن يحدث هذا الاستيطان المفاجئ عن طريق الجو مثل البذور النباتية التي تحملها الطيور المهاجرة أو الخفافيش والحشرات التي يتم دفعها فوق البحر عن طريق الرياح أو عن طريق الطفو من قارة أو جزيرة أخرى فوق البحر (بعض أنواع بذور النباتات مثل جوز الهند التي يمكن أن تطفو في المياه المالحة)، والزواحف التي يمكن أن تعيش لفترات طويلة فوق نباتات طافية تحملها العواصف إلى البحر.