☰ خطة العام · العلوم (بالعربية)

الحفريات وتنوع الحياة

الأسبوع 13 · الوحدة الرابعة «تأريخ كوكب الأرض» (افتتاحية) والدرس الأول «السجل الحفري»: تكوّن الحفريات وأنواعها والسجل الحفري والانقراض الجماعي والعلاقات التطورية وتنوع الحياة والتشريح المقارن · 3 دروس
3

لماذا تختلف أشكال الحياة: العزل والتراكيب الجسمية

Science Prep 3 Term 1, Unit 4: pp. 84–94
الهدفأشرح لماذا تختلف الكائنات الحية، وأفرّق بين التراكيب المتماثلة والتراكيب المتناظرة، وأذكر حفرية انتقالية.
كلمات جديدة
الانعزال الجغرافي · حاجز مثل سلسلة جبال أو نهر عريض أو وادٍ عميق يُبقي مجموعات من النوع الواحد منفصلةالتراكيب المتماثلة · أجزاء جسم لها المخطط الأساسي نفسه ورثتها من سلف مشترك وإن اختلفت وظيفتهاالتراكيب المتناظرة · أجزاء جسم تؤدي الوظيفة نفسها لكن بمخطط مختلف، ولم تأتِ من سلف مشترك
الشرح

لماذا توجد أنواع كثيرة من الكائنات الحية؟ تعمل عدة أسباب معًا عبر أزمنة طويلة جدًا: التكيف مع البيئات المختلفة؛ والانتخاب الطبيعي كما في الأسبوع الثاني عشر؛ والطفرات الجينية وهي تغيرات عشوائية في الجينات تعطي أحيانًا تباينًا جديدًا وتتراكم عبر الأجيال؛ والانعزال الجغرافي. فالحاجز مثل سلسلة جبال أو نهر عريض أو وادٍ عميق يمنع التزاوج بين المجموعات، فلا تنتقل الجينات بينها. وتواجه كل مجموعة ظروفًا مختلفة وتتغير بطريقتها، وبعد زمن طويل جدًا قد تصبح أنواعًا مختلفة. ويقارن العلماء أيضًا بين تراكيب الجسم، وهذا هو التشريح المقارن. فالتراكيب المتماثلة لها المخطط الأساسي نفسه الموروث من سلف مشترك حتى لو اختلفت الوظيفة: ذراع الإنسان وجناح الخفاش وزعنفة الحوت. أما التراكيب المتناظرة فتؤدي الوظيفة نفسها بمخطط مختلف: جناح الطائر وجناح الحشرة. وكلما تشابهت التراكيب الداخلية لحيوانين زادت قرابتهما؛ فالطيور الحديثة تشترك مع الديناصورات آكلة اللحوم (الثيروبودا) في العظام المجوفة ووضع الجسم والريش، وتحولت عظام فك الزواحف إلى عظام الأذن الوسطى في الثدييات. وتُظهر الحفرية الانتقالية صفات مجموعتين: فالأركيوبتركس الذي عاش قبل نحو ١٥٠ مليون سنة كان له أسنان وذيل عظمي طويل كالزواحف وأجنحة مريشة كالطيور. ويستنتج العلماء ذلك من الأدلة، ويذكرون بصراحة أين توجد فجوات في السجل.

التركيبالمخطط نفسه؟الوظيفة نفسها؟النوع
ذراع وجناح خفاش وزعنفة حوتنعملامتماثلة
جناح طائر وجناح حشرةلانعممتناظرة
أمثلة محلولة
جزيرة والبر الرئيسي: تحمل الرياح طيورًا صغيرة قليلة إلى جزيرة. يجد نسلها غذاءً مختلفًا فيختلف عن طيور البر الرئيسي. هكذا يمكن أن يؤدي الانعزال إلى أنواع جديدة بعد زمن طويل جدًا.
انظر داخل الأطراف. في ذراع الإنسان عظمة علوية واحدة وعظمتان سفليتان وعظام صغيرة كثيرة في اليد. وجناح الخفاش وزعنفة الحوت يتبعان مخطط العظام نفسه، فهما متماثلان، مع أن أحدهما يطير والآخر يسبح.
الفارق الزمني: حدث الانقراض قبل نحو ٦٦ مليون سنة وعاش الأركيوبتركس قبل نحو ١٥٠ مليون سنة، فعاش قبل الانقراض بنحو ١٥٠ − ٦٦ = ٨٤ مليون سنة.
نشاط الفصل

فرز البطاقات. اكتب على بطاقات: ذراع إنسان، جناح خفاش، جناح فراشة، زعنفة قرش، زعنفة دلفين، ساق حصان. افرزها إلى أزواج متماثلة وأزواج متناظرة وقل السبب. تلميح: انظر إلى العظام في الداخل. ثم اكتب جملة عما تُظهره الحفرية الانتقالية.

تدرّب
1
اذكر سببين لاختلاف أنواع الكائنات الحية.
2
متماثلة أم متناظرة: ذراع الإنسان وجناح الخفاش؟
3
متماثلة أم متناظرة: جناح الطائر وجناح الحشرة؟
4
كيف يؤدي الانعزال إلى اختلافات بين الجماعات الحيوية؟
5
ما الحفرية الانتقالية؟