شقلبة الأرض. كيف ستقلب الأرض؟ تأثير Dzhanibekov على مقياس كوكبي ما يؤثر على المجال المغناطيسي للأرض

أفاد باحثون من الولايات المتحدة أن القطب المغناطيسي الشمالي للأرض يتحول إلى روسيا ، أو بالأحرى إلى تيمير. من المتوقع وصوله إلى شبه الجزيرة في غضون 30-40 عامًا. يمكن أن يحسد السيبيريون: الشفق القطبيةسيكون مشهدا لهم.

ولكن إذا اقتصرت المسألة على انحراف طفيف للقطب المغناطيسي ، لكانت هذه الأخبار ستظل في العنوان "والآن عن الطقس". ومع ذلك ، فإن تنبؤات العلماء مذهلة: فبعضهم يتحدث ليس فقط عن تحول القطب المغناطيسي ، ولكن أيضًا عن تحول في القطب الجغرافي. هذا هو ، حول ثورة الأرض القادمة!

استدعاء Taimyr

من عند مناطق مختلفةتتلقى الكواكب تقارير عن السلوك الغريب للطيور. يشعر المراقبون بأن الطيور ، الضالة في قطعان ، لا تعرف إلى أين تطير. كما تعلم ، تسترشد الطيور بخطوط قوة المجال المغناطيسي للأرض. استنتاج العلماء: المجال المغنطيسي الأرضي يمر ببعض التغييرات.

من حيث المبدأ ، لا تكون الأقطاب المغناطيسية عند نقاط ثابتة أبدًا. يتحرك جوهر المعدن السائل للأرض باستمرار. هذا هو الذي يشكل المجال المغناطيسي للكوكب ، والذي ، بالمناسبة ، يحمينا من الإشعاع الكوني. طوال القرن العشرين ، كان القطب الشمالي المغناطيسي يقع في منطقة الأرخبيل الكندي ، ويتحرك حوالي 10 كيلومترات سنويًا نحو القطب الجغرافي. الآن زادت سرعة انجرافها إلى 50 كم في السنة. تظهر الحسابات البسيطة أنه إذا استمر الأمر على هذا النحو ، بحلول منتصف القرن ، سيعبر القطب المغناطيسي المحيط المتجمد الشمالي ويصل إلى أرخبيل سيفيرنايا زيمليا. وهناك وليس بعيد عن تيمير.

كما أن القطب الجنوبي لا يقف مكتوف الأيدي. اتضح أنه يريد تبديل الأماكن مع الشمال. على مدى 4.5 مليار سنة من وجود الكوكب ، حدث هذا أكثر من مرة. في لغة الجيوفيزياء ، تسمى العملية انقلاب المجال المغناطيسي. هذه الظاهرة نادرة ، ولم تلتقطها البشرية في تاريخها بأكمله. من المفترض أن آخر مرة كان الانقلاب فيها 780 ألف سنة ، وأن النوع Homo sapiens تشكل منذ حوالي 200 ألف سنة.

تعرف العلماء على الانعكاسات السابقة للمجال المغناطيسي من خلال فحص الحمم البركانية المجمدة. كما اتضح ، في لحظة التصلب ، فإنه يحتفظ بمغناطيسه ، أي أنه يسمح لك بضبط اتجاه وحجم المجال المغناطيسي. في الأساس ، تتكون الحمم البركانية من مغناطيس صغير يشير إلى مكان الشمال والجنوب. كما اتضح فيما بعد ، فإن طبقات الحمم البركانية ذات المغنطة المختلفة تتناوب ، لتحل محل بعضها البعض.

يعتقد معظم الباحثين أن عملية تغيير الأقطاب المغناطيسية تمتد لآلاف السنين. وسيصل القطب الشمالي إلى القارة القطبية الجنوبية في موعد لا يتجاوز ألفي عام. ولكن عندما يضعف الدرع المغناطيسي للكوكب (وسيحدث ذلك في وقت ما) ، ستواجه البشرية خطر الإشعاع الشمسي. بالإضافة إلى الضرر الواضح على الصحة ، سيؤدي الإشعاع الكهرومغناطيسي إلى حدوث خلل في معدات الملاحة وأنظمة الاتصالات.

تأثير جانيبيكوف

في 25 يونيو 1985 ، كان رائد الفضاء السوفيتي فلاديمير دزانيبيكوف يقوم بتفريغ البضائع التي تم تسليمها من الأرض في محطة ساليوت 7 المدارية. أدار صمولة الجناح بحدة ، وشاهدها وهي تترك الخيط وتدور وتطفو في حالة انعدام الوزن. بعد دزينة أو اثنتين من السنتيمترات ، انقلب الجوز فجأة 180 درجة وبدأ في الدوران في الاتجاه الآخر.

أعجب Dzhanibekov. أجرى تجربته الخاصة: لقد صنع كرة من البلاستيسين ، وقام بتحويل مركز جاذبيتها بمساعدة حمولة (نفس الجوز). تتحرك الكرة في حالة انعدام الجاذبية ، فتقلبت عدة مرات وغيرت اتجاه الدوران.

مثل هذا السلوك غير المستقر لجسم غير متماثل سمي لاحقًا بتأثير جانيبيكوف. من حيث المبدأ ، يتم وصفه بواسطة قوانين الميكانيكا الكلاسيكية ولا يمثل أي سر للفيزيائيين. لكن دعونا نتخيل أن كرة البلاستيسين هي نموذج لكوكبنا ، الذي يندفع في الفضاء الخارجي ، يدور حول محوره. هل يمكنها التدحرج؟

الاعتراض مناسب هنا: الأرض لها شكل كروي مثالي تقريبًا ، باستثناء أنها مفلطحة قليلاً من القطبين. لا يوجد أي شك في عدم تناسق الجرم السماوي. هذا صحيح. لكن هذا صحيح فقط فيما يتعلق بالمظهر الخارجي لكوكبنا. لكن ما بداخلها؟

من الصعب تصديق ذلك ، لكن العلم الحديثلديه فكرة غامضة للغاية عن الكيفية التي تبدو بها أحشاء الأرض على عمق يزيد عن 3000 كيلومتر. لا يوجد سوى نماذج نظرية وفرضيات مبنية على بيانات غير مباشرة.

شقلبة في الفضاء

دكتور في العلوم الفيزيائية والرياضية إيغور بيلوزروفلسنوات عديدة كان يدافع عن النظرية القائلة بأن لب الأرض يتكون من "مادة نيوترونية". هذه مادة فائقة الكثافة يتم فيها كسر بنية الذرة ذاتها.

قلب الأرض. ماذا نعرف عن هيكل لب كوكبنا؟
"ينبعث لب الأرض باستمرار نيوترونات تتحول إلى هيدروجين. إنه يتفاعل بنشاط مع البيئة ، ويطلق سلسلة كاملة من التحولات الجوهرية ، "كما يقول إيغور بيلوزيروف. - هذه الظاهرة تسمى تفريغ الهيدروجين للأرض. ولكن فيما يتعلق بتأثير Dzhanibekov ، هناك شيء آخر مهم. وفقًا للنظرية ، فإن لب كوكبنا أكثر كثافة من محيطه. أثخن بعدة أوامر من حيث الحجم. وتتشكل جاذبية الأرض على وجه التحديد من جوهرها: يمكن إهمال باقي كتلة الكوكب. وهنا يبرز السؤال الرئيسي: ما هو شكل النواة؟ إذا كانت كروية تمامًا ، فهذا شيء واحد. وإذا كان خطأ غير متماثل؟ ثم هناك خلل في اللب ، يمكن أن يؤدي إلى تأثير دزانيبيكوف: اضطراب الكوكب ".

إذا كنت تعتقد أن بيانات الأقمار الصناعية تقيس مجال جاذبية الأرض ، فهي في الواقع غير منتظمة: في مكان ما تكون قوة الجاذبية أعلى ، وفي مكان ما تكون أقل. هذا يعني أن لب الكوكب ليس كرة كاملة. وهذا يعني أيضًا أن الجرم السماوي الثالث من الشمس ، مهد الحياة لدينا ، حيث وصل عدد الإنسان العاقل إلى 7.6 مليار فرد ، يمكنه ببساطة أن ينقلب في الفضاء في أي لحظة. قم بشقلبة.

وسيكون هذا السيناريو أسوأ من الاصطدام ببعض الكويكب. في الواقع ، من مثل هذه الشقلبة ، سيبدأ المحيط العالمي بأكمله.

هل سمعت عن الطوفان؟

تحليل أسباب وقابلية تطبيق تأثير جانيبيكوف على الأرض: حجج إضافية لصالح صحة النظرية الموحدة للظواهر الطبيعية للأرض وعواقبها المهمة لإثبات السبب الرئيسي لنهاية العالم الوشيكة

تأثير الشقلبة في الفضاء - تأثير Dzhanibekov ، يؤكد تمامًا نظريتي عن نهاية العالم الوشيكة من الانعكاس المتزايد - انعكاس المجال المغنطيسي الأرضي. مع زيادة هذا الانقلاب على الأرض ، سيختفي الغلاف المغناطيسي والأيونوسفير والغلاف الجوي أيضًا. احكم بنفسك إن الأرض هي آلة كهربائية طبيعية ، دوارها هو نفسه ، والجزء الثابت يقع فوقها وفي الغلاف الجوي المتأين للكوكب.
ليكبيز

في أي سيارة كهربائية التيار المباشريمكنك عكس دوران الدوار. للقيام بذلك ، يكفي تغيير اتجاه متجه مجاله المغناطيسي ، على سبيل المثال ، عن طريق تبديل قطبية الجهد الثابت للإشارة على ملف الإثارة الخاص به. إذا قمت بذلك بسرعة ، فسيكون الكبح سريعًا وسيكون الدوران العكسي اللاحق لدواره في الاتجاه المعاكس سريعًا أيضًا.

وإذا قمت بعكس المجال المغناطيسي بسلاسة في مثل هذه الآلة الكهربائية ، فسيكون عكس اتجاه دورانها سلسًا أيضًا ، لكنه سيحدث - هذا أمر مؤكد. يعرف جميع الكهربائيين الأكفاء هذا! التشابه هنا مع كوكبنا يكاد يكتمل ، لأن أرضنا هي أيضًا آلة كهربائية أحادية القطب تعمل بالتيار المستمر ، وهي طبيعية فقط. هذا يعني أنه ، مثل أي آلة كهربائية أحادية القطب DC ، فهي الآن في طور زيادة انعكاس GMMF ، وهي أيضًا في نفس الوضع الكهروديناميكي وتبدأ في التباطؤ بنشاط في عملية عكس المجال المغنطيسي الأرضي ، أي عند الارتفاع يبدأ في تغيير سرعة واتجاه دورانه المحوري إلى عكس ذلك.
ولكن نظرًا لأن الأرض أكبر بما لا يقاس مقارنة بجوز Dzhanibekov ، فإن هذه العملية تستغرق وقتًا أطول بما لا يقاس
ملخص

هذا يعني أن الأرض مجبرة ببساطة على "الانقلاب" ، أي عكس الدوران المحوري إلى العكس (في حالة الانقلاب العكسي لـ GMFZ ، يتغير متجه المحور المغنطيسي الأرضي بمقدار 180 درجة)
ما يجب القيام به؟

من أجل منع هذا الانقلاب الكامل للكوكب وموت الحضارة منه (وكذلك الماموث سابقًا) ، من الضروري تعويض تناقص وعكس المجال المغنطيسي الأرضي للأرض في عملية انعكاس GMMF. هذا هو السبب في أن العالم بأسره يحتاج إلى إنشاء GMPZ اصطناعي خاضع للرقابة. لماذا ومتى سيحدث هذا - اقرأ المزيد في مقالاتي.
لماذا يصمت علم العالم والجمهور؟

في عام 2009 ، تحولت الأقطاب المغناطيسية الأرضية للكوكب بالفعل بمقدار 200 كيلومتر ، وهذه ليست سوى بداية المرحلة النشطة من الانعكاس التدريجي لـ GMF. علاوة على ذلك ، فإن معدل انعكاس GMMF سيزداد فقط وبسرعة! لكن العالم لا يزال صامتا.
على ما يبدو ، لم تدرك الحضارة بعد جوهر ما يحدث مع الطبيعة والعواقب المأساوية لهذا الانقلاب في GMMF بالنسبة لنا جميعًا. والخطر المميت الذي يخيم عليه من هذه العملية العالمية بالنسبة لنا جميعًا. على الأرجح ، هذا الصمت هو نتيجة للأزمة العالمية والركود النسبي في العلوم العالمية والعديد من مشاكل الحضارة الأخرى خلال الأزمة العالمية الحقيقية.

وربما نتيجة تراجع المجتمع العالمي أو شيء آخر لم يتضح بعد. أنا شخصياً أربط صمت العلماء والجمهور حول الكارثة الوشيكة بالمعرفة غير الكاملة لعلوم العالم حول جوهر العديد من الظواهر الطبيعية. يجب أن يفهم علماء الطبيعة بوضوح هذه النتائج الأكثر أهمية لانقلاب GMMF على الطبيعة بأكملها. إن سذاجتهم وأملهم في الحصول على فرصة يدهشونني!

كما أنني لا أفهم نقص الإرادة والتقاعس لدى الجمهور العالمي والمؤسسات الحضارية المسؤولة عن سلامتها والحفاظ عليها والطبيعة. هذه هي برلمانات الدول وجمعياتها الدولية للنقابات والمنظمات العامة ، بما في ذلك الأمم المتحدة واليونسكو وشخصياتها العامة وكلنا. الجميع صامتون في مثل هذه الفترة الدرامية الصعبة من وجود الحضارة ، على خلفية المرحلة النشطة من انعكاس GMMF ، الذي هو محفوف لنا جميعًا بكارثة عالمية كاملة للحضارة بأكملها.

الشيء الغريب في موقف الانتظار والترقب الصامت هذا هو أن العديد منهم ربما يكون على دراية بهذا الانعكاس التدريجي لـ GMPD. وربما يفهمون جزئيًا أن المجال المغنطيسي الأرضي الضعيف باستمرار هو الذي يحمينا جميعًا والطبيعة الحية من الإشعاع الشمسي القاسي ، بالإضافة إلى أنه يضمن أيضًا تشغيل آلة البرودة الطبيعية للكوكب. إنهم يفهمون ويعرفون أن المجال المغنطيسي الأرضي هو شرط لا غنى عنه للحياة على هذا الكوكب وأنه يجب حفظه! إنهم يفهمون ويعرفون - لكنهم صامتون!
الموجودات:

حضارة وطبيعة الكوكب في خطر مميت بسبب تسارع انقلاب GMMF!
احصل عليه الناس!

لقد توصلت إلى هذا الاستنتاج الهام بناءً على معرفتي بالظواهر الطبيعية ، التي تراكمت على مر السنين ، من تجربتي ونظريتي الموحدة للظواهر الطبيعية. في هذا الضعف الكبير للمجال المغنطيسي الأرضي هو السبب الرئيسي للاحترار المناخي العالمي و فيضان- لكن لا أحد يعرفها حقًا ولا يفهمها!
وهذا محفوف بكارثة عالمية كاملة للحضارة بأكملها ، حيث أن المجال المغنطيسي الأرضي هو الذي يحمينا من أشعة الشمس القاسية ويضمن تشغيل آلة التبريد الطبيعي.

قد يتغير موقع كوكبنا في الفضاء.

أصدر علماء ناسا صورًا لأنتاركتيكا من الفضاء. قارنها مع سابقاتها. ويؤكدون: زيادة الجليد في منطقة القارة الجنوبية. يُظهر التحليل أنه منذ بداية السبعينيات من القرن الماضي ، كان الغطاء الجليدي ينمو هنا بمعدل 18900 كيلومتر مربع سنويًا. والآن وصلت إلى مساحة قياسية تبلغ 20 مليونًا و 140 ألف كيلومتر مربع.

تشرح الباحثة كلير باركنسون (كلير باركنسون ، عالمة بارزة في مركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا) أن "التجلد في القطب الجنوبي هو نتيجة للاحتباس الحراري ، وهو أمر لا يمكن إنكاره". - لا يوجد تناقض هنا - الأرض كائن حي واحد والعمليات فيه مترابطة. يؤدي الاحتباس الحراري في مكان ما إلى تغيير المناخ في اتجاه واحد ، وفي مكان ما في الاتجاه الآخر. ها هو الجليد: ينمو في القطب الجنوبي ويختفي في الشمال. على مدى السنوات الأربعين نفسها ، انخفضت كميته في المحيط المتجمد الشمالي بمعدل 53900 كيلومتر مربع في السنة. المجموع: إنحدار الكوكب بأكمله فقط على طول القطبين هو 35000 كيلومتر مربع.

ومع ذلك ، لم يكتشف العلماء بعد الآليات التي تشارك في التراكم السريع للجليد في القطب الجنوبي. ما يعترفون به.

من الواضح أنه إذا انخفضت كمية الجليد في القطب الشمالي ، وازدادت عند القطب الجنوبي ، فإن الكوكب - على الأقل وشاحه - يصبح أثقل في أحد الأقطاب وأخف وزنًا في القطب الآخر. بعض العلماء ، الذين يلتزمون ، بعبارة ملطفة ، الآراء الأصلية ، يخافون جدًا من إعادة توزيع الوزن. بعد كل شيء ، كما يعتقدون ، يمكن أن يؤدي انتهاك التوازن القطبي - نوع من "الاعوجاج القطبي" - إلى حقيقة أن الأرض ستقوم بشقلبة. أي أن محور دورانها سيتحرك بعدد معين من الدرجات. ويُزعم أن هذا حدث بالفعل في تاريخ كوكبنا - فقد أدى إلى الفيضان العالمي.

وفقًا لنسخة أخرى ، ليست أقل جنونًا ، لا تقوم الكرة بأكملها بشقلبة ، ولكن فقط غلافها الصخري. ذات مرة ، يجادل مؤيدو هذا الإصدار ، أن تحولًا مشابهًا ، حدث نتيجة "الانحراف القطبي" ، أدى إلى نقل القارة القطبية الجنوبية الخضراء والمزهرة من خطوط العرض المعتدلة إلى المكان الذي توجد فيه الآن. والقارة مجمدة.

وفقًا للشائعات ، فإن فرضية الشقلبة كانت مدعومة من ألبرت أينشتاين نفسه. حتى أنه شرح هذه الظاهرة من خلال تفاعل قوى الطرد المركزي الناشئة عن دوران الأرض ، والكتل غير المتكافئة من الجليد.

ومع ذلك ، من الممكن أن المشكلة ليست في عدم التناسق القطبي. وليس في الاحتباس الحراري ، لذلك. وسبب الشقلبة في جوهر كوكبنا هو أنه يدور في حالة انعدام الوزن.

يقولون إن رائد الفضاء السوفيتي ، فلاديمير دزانيبيكوف ، بطل الاتحاد السوفياتي مرتين ، أثناء وجوده في محطة ساليوت -7 المدارية في عام 1985 ، شاهد جوزة تحلق في انعدام الوزن وفي نفس الوقت تدور. لاحظت أنه بعد فترة ، يدور أكثر من 180 درجة ، ثم مرة أخرى - ويقلب أولاً في اتجاه واحد ، ثم في الاتجاه الآخر ، يواصل الطيران.

من أجل التجربة ، أطلق فلاديمير ألكساندروفيتش كرة من البلاستيسين ، كان أحد "قطبيها" أثقل من الآخر - حيث كان لرائد الفضاء ثقلًا صغيرًا. وبدأت الكرة تتعثر.

إن تأثير دوران الجسم حول محور لا يتطابق مع المحاور الرئيسية للقصور الذاتي يسمى "تأثير دزانيبيكوف".

هناك علماء جادون يعتقدون أن الأرض تخضع أيضًا لـ "تأثير جانيبيكوف". وهي تتعثر من وقت لآخر. نظرًا لأنه يدور في حالة انعدام الوزن ، فإنه يدور حول محور لا يتطابق مع المحاور الرئيسية للقصور الذاتي. ولا يمكن أن تتزامن ، سواء من العمليات في الأمعاء أو على السطح.

هل حدث "انفجار"؟

ورقة بحثية حديثة أعدها أستاذ معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا كيرشفينك ومعاونوه ريبردان وإيفانز ، والتي قدمت ادعاءً مثيرًا بأن كوكبنا خضع لشقلبة حقيقية في الفضاء الخارجي منذ حوالي نصف مليار سنة ، قد جذب انتباهًا غير عادي. وفقًا للمؤلفين ، خلال هذه الكارثة ، تحول كوكبنا بمقدار 90 درجة بالنسبة لمحوره ، ونتيجة لذلك غيرت القارات الرئيسية للأرض موقعها السابق - عند القطبين - إلى الموقع الحالي.

بالطبع ، أخطرت المجلات العلمية والشعبية في العالم قرائها على الفور بالفرضية المثيرة الجديدة. ولكن المثير للدهشة - أن جميع الرسائل المتعلقة به وُضعت تحت عناوين مثل: "يفسر دوران الأرض اللغز الكمبري" ، أو "انهيار الكوكب - أسباب الانفجار الكمبري". في الواقع ، في نهاية مقالهم ، ربط المؤلفون نتائج أبحاثهم بشكل مباشر بالقفزة التطورية العظيمة التي حدثت على الأرض قبل نصف مليار سنة. لقد كتبوا أن الكارثة الكوكبية القديمة التي اكتشفوها يمكن أن تصبح الدافع الأولي الذي استتبع هذه القفزة الغامضة.

اسمحوا لي أيضًا أن أذكرك بمنشور آخر مخصص لـ "الانفجار الكبير البيولوجي" في الكمبري: مقال بقلم ثلاثة علماء أمريكيين آخرين ، علماء الأحياء هذه المرة - فالنتين ، يابلونسكي وإروين. وعلى الرغم من أن عنوان المقالة كان علميًا تمامًا: "أصل مخطط الجسم للكائنات متعددة الخلايا" ، إلا أن العنوان الفرعي لم يترك أي شك في أن هذا العمل ، أيضًا ، مرتبط ارتباطًا مباشرًا بالغز الكمبري. كتب المؤلفون: "الحفريات المكتشفة مؤخرًا وفهم جديد لعملية تطور الكائن الحي تفتح إمكانيات غير متوقعة لشرح لغز الظهور المتفجر لأنواع جديدة في بداية العصر الكمبري".

ما هي الأسباب التي أدت إلى هذه المحاولات المتجددة باستمرار لشرح قفزة تطورية عادية ، على ما يبدو ، كما يبدو الانفجار الكمبري لشخص غير مستهل؟ بعد كل شيء ، يعرف تاريخ التطور أحداثًا أخرى لا تقل كارثية ولا أقل غموضًا - على سبيل المثال ، الانقراض الكلي والمتزامن تقريبًا للديناصورات التي حدثت قبل 65 مليون سنة ، أو ما يسمى بالموت العظيم ("كارثة بيرم" ، كما يطلق عليه أيضًا) - انقراض هائل وسريع للكائنات الحية في محيطات الأرض في العصر البرمي ، قبل 245 مليون سنة ، عندما مات حوالي 95 في المائة من جميع الحيوانات البحرية آنذاك "دفعة واحدة". لماذا لا يجذبون هذا الاهتمام الشديد والمتواصل؟ لماذا تسبب الانفجار الكمبري في جدل شديد لا يلين لأكثر من مائة وخمسين عامًا ، تقريبًا منذ لحظة اكتشافه؟

الجواب هو أنه من بين جميع الألغاز العديدة للماضي البيولوجي للأرض ، يحتل الانفجار الكمبري مكانة خاصة. على عكس جميع الكوارث الأخرى ، المرتبطة دائمًا بانقراض بعض الأنواع الحية ، أدى هذا الانفجار إلى الظهور السريع للعديد من الأشكال البيولوجية الجديدة.

كانت ولادة الأشكال الجديدة هذه مفاجئة تمامًا. لا يوجد دليل على أنه سبقه تراكم طويل من التغيرات والمضاعفات التدريجية.

علاوة على ذلك ، فإن هذا الظهور غير المفهوم للأشكال الجديدة لم يمتد عبر العصر الكمبري بأكمله ، أو على الأقل جزءًا مهمًا منه ، ولكنه حدث في وقت واحد تقريبًا ، على مدار حوالي ثلاثة إلى خمسة ملايين سنة. على المقياس الزمني الجيولوجي ، هذه فترة غير مهمة على الإطلاق - إنها فقط جزء من الألف من إجمالي مدة التطور ، مما يجعلنا نطلق على هذه القفزة التطورية "انفجارًا بيولوجيًا". كان لعواقب هذا الانفجار أهمية فريدة لتطور الحياة على كوكبنا - فقد قسموا تاريخ هذا التطور إلى جزأين غير متكافئين. إذا كان عصر ما قبل الكمبري هو وقت الهيمنة الوحيدة للكائنات أحادية الخلية ، فإن عصر ما بعد الكمبري أصبح عصر الأشكال متعددة الخلايا. خلال الانفجار الكمبري ، ولأول مرة في تاريخ التطور ، نشأت كائنات متعددة الخلايا نوع حديث، تم تشكيل جميع الخصائص الرئيسية لتلك "الخطط" الجسدية التي لا يزال يجري بناء هذه الكائنات وفقًا لها ، وتم وضع المتطلبات الأساسية للخروج المستقبلي لهذه الكائنات من البحار إلى الأرض وغزوها لكامل سطح الأرض.

هذا ما بدت عليه ، بناءً على التيار أفكار علمية. تشكلت الأرض ، وفقًا للتقديرات الحديثة ، منذ حوالي أربعة مليارات ونصف المليار سنة. ظهرت أول كائنات وحيدة الخلية في محيطاتها منذ حوالي ثلاثة ونصف إلى أربعة مليارات سنة. بمعنى آخر ، نشأت الحياة على الأرض على الفور تقريبًا بعد ظهور الظروف اللازمة لذلك - تبريد الكوكب ، وتكوين قشرة الأرض والمحيطات. ومع ذلك ، بعد اتخاذ هذه الخطوة الأولى والأكثر أهمية ، تباطأ التطور لسبب ما لما يصل إلى ثلاثة مليارات سنة. كان الأمر كما لو كان أمامها حاجزًا غير مرئي لا تستطيع التغلب عليه. طوال هذا الوقت ، كان يقتصر فقط على تغيير وتحسين الأنواع الموجودة بالفعل - البكتيريا المجهرية والطحالب الأولية.

وبعد ذلك في أقصر وقت ممكن ، اسمحوا لي أن أذكركم - في غضون ثلاثة إلى خمسة ملايين سنة ، تنشأ "حياة جديدة": نموذج أولي ورائد للحياة الحديثة.

إذن ماذا حدث بعد ذلك - منذ 530-540 مليون سنة؟

تفرد وغموض سمات الانفجار الكمبري - هذا ما جذب انتباه علماء الأحياء المتواصل على مدار المائة وخمسين عامًا الماضية.

ومع ذلك ، فإن تعقيد المشكلة لا يكمن فقط في هذا اللغز الخاص بـ "الانفجار العظيم البيولوجي" الكمبري والأسباب التي أدت إليه. الدافع الذي لا يقل أهمية عن الجدل الحاد والمستمر حوله هو حقيقة أن مشكلة الانفجار الكمبري مرتبطة أيضًا ارتباطًا مباشرًا بنظرية التطور الداروينية. بتعبير أدق ، إنها ببساطة تناقضها. كان داروين نفسه أول من أدرك ذلك. كما كان أول من اقترح طريقة محتملة للخروج من هذا التناقض. ومع ذلك ، فإن الفرضية التي اقترحها داروين لم ترضي العديد من أتباعه ، ونتيجة لذلك ، تم تقسيم علماء الأحياء التطورية إلى معسكرين متحاربين ، استمر الخلاف بينهما لمدة قرن ونصف. دعونا نحاول تسوية هذا الجدل.

مكتشف الانفجار الكمبري هو روبرت مورشيسون ، الأرستقراطي الإنجليزي الذي قرر ، بتأثير زوجته الطموحة ، أن يتخصص في العلوم. بدراسة أحافير العصور القديمة الموجودة في الرواسب ذات الصلة ، وجد أن طبقات هذه الرواسب مفصولة بحدود حادة. أقل من هذا الحد ، هم فقراء للغاية في البقايا البيولوجية ويظهرون الوجود في كل مكان فقط لأبسط الكائنات أحادية الخلية - البكتيريا والطحالب ، وبعد ذلك ، بدءًا من العصر الكمبري ، منذ حوالي 550 مليون سنة ، اكتسبوا فجأة ثروة غير مسبوقة من الأشكال البيولوجية الجديدة . لكونه مؤمنًا ومشاركًا لقناعة لينيوس العظيم بأن "هناك عددًا كبيرًا من الأنواع بالضبط كما خلقها الخالق في الأصل" ، اعتبر مورشيسون الظاهرة التي اكتشفها دليلاً مباشرًا على تدخل يد الله في تطوير الحياة. من الواضح أن مثل هذا التفسير الخلقي (من كلمة الخلق - الخلق) كان غير متوافق مع فكرة التطور الطبيعي للأشكال البيولوجية.

نشر مورشيسون نتائج بحثه في ثلاثينيات القرن الماضي. بعد بضعة عقود ، نُشر عمل داروين الشهير "أصل الأنواع" ، والذي تم فيه تقديم نظرية تطور الحياة على الأرض لأول مرة ، استنادًا إلى أفكار التغيرات القابلة للتوريث والانتقاء الطبيعي ، ومناقشتها بالتفصيل. . بالطبع ، لم يقبل داروين نظرية الخلق. لكنه رأى على الفور أن الانفجار الكمبري كان حجر عثرة لنظريته في جانب آخر - ليس أقل أهمية.

الحقيقة هي أنه وفقًا لداروين ، يجب أن يحدث التطور تدريجيًا وسلاسة ومستمرة ، أي كما يقولون اليوم ، بشكل تدريجي. كتب في كتابه بشكل لا لبس فيه: الانتقاء الطبيعيكل يوم وكل ساعة ، يخضع لأدق فحص دقيق لجميع التغييرات التي تحدث في العالم ، حتى أصغرها ، ورفض ما هو سيئ ، والحفاظ على ما هو جيد وتحسينه ... لا نلاحظ هذه التغييرات البطيئة في تدريجيها. التكوين ولاحظهم فقط عندما يقيس مسار الوقت فترات طويلة من العصور التاريخية بأكملها.

من الواضح أن التدرج الدارويني كان غير متوافق مع وجود ظاهرة حادة وقصيرة المدى وسريعة مثل الانفجار الكمبري. يعتمد التدرج على الاعتقاد الذي صاغه بشكل جميل المشهور الشهير للداروينية تي إتش هكسلي: "الطبيعة لا تتسامح مع القفزات". أثار التناقض مع بيانات مورشيسون قلق داروين لدرجة أنه في مقدمة الإصدار الأخير من كتابه ، أشار على وجه التحديد إلى "في الوقت الحاضر هذه الظاهرة (الانفجار الكمبري. -) ر. ) لا يزال يتعذر تفسيره ، ويمكن اعتباره حقًا حجة مقنعة ضد الآراء التي تم تطويرها في هذا الكتاب.

كما ذكرنا سابقًا ، حاول داروين إيجاد طريقة للخروج من الموقف. واقترح أن الانفجار الكمبري ربما لم يكن في الحقيقة "انفجارًا" حقيقيًا ؛ ربما ، في الواقع ، سبقتها فترة طويلة من التراكم التدريجي للتغيرات التطورية وتشكيل أشكال بيولوجية جديدة. لكن مورشيسون فشل ببساطة في اكتشاف هذه الأشكال الوسيطة السابقة. جعل هذا التفسير من الممكن الحفاظ على تلك الطبيعة المستمرة والسلسة للتطور ، والتي افترضها داروين على أساس البيانات التجريبية التي جمعها والتي ، في نظره ، كانت السمة الأساسية للعملية التطورية بأكملها.

اختلف بعض علماء الأحياء التطورية مع تفسير داروين للغز الكمبري. (لقد حذر هكسلي بالفعل في رسالته إلى داروين عشية نشر كتاب أصل الأنواع: "لقد واجهت صعوبة غير ضرورية تمامًا بقبولك أن الطبيعة لا تتسامح مع القفزات.") لم يستطع هؤلاء الداروينيون قبول التدرج الدارويني على الاطلاق. بدا لهم أنها ليست مشتقة كثيرًا من الحقائق التجريبية (بعد كل شيء ، لقد تناقضت مع حقائق مورشيسون!) ، لكنها أدخلت إلى علم الأحياء من الخارج.

منذ وقت ليس ببعيد ، اقترح عالم الأحياء الحديث الشهير والناشر للداروينية ، ستيفن ج. ومعلمه الشخصي (قام داروين بأول خطواته العلمية في الجيولوجيا). بالنسبة إلى لايل نفسه ، يجادل جولد بأن التدرج كان أكثر من مجرد مبدأ علمي تجريبي. بدا له الأساس الضروري لفهم ونهج علمي حقيقي. وفقًا لايل ، فإن التأكيد على أن المراحل الفردية للتطور يمكن فصلها عن طريق قفزات حادة وكارثية تحيي ضمنيًا الإيمان بالمعجزات الخارقة للطبيعة وتدخل الله في التاريخ ، وبعبارة أخرى ، يعيد الفكر البشري إلى أزمنة ما قبل علمية ودينية. (يلاحظ غولد نفسه أن هذا الرفض القاطع للقفزات والكوارث والثورات كان جزئيًا أيضًا انعكاسًا للروح العامة للعصر الفيكتوري ، مع إيمانه بالتقدم السلس والتدريجي الذي لا يمكن إيقافه).

ومع ذلك ، دعونا نتذكر أنه في زمن ليل وداروين كانت هناك وجهة نظر أخرى ، والتي تم تطويرها بقوة من قبل عالم الطبيعة الفرنسي جورج كوفييه والتي تسمى اليوم "الكارثية". وفقًا لهذا المفهوم ، لم يتكشف التاريخ الجيولوجي (ونتيجة لذلك ، البيولوجي) للأرض بسلاسة ، بل على العكس ، كان مليئًا بالقفزات والانقطاعات ذات الطبيعة الكارثية ، والتي ، مع ذلك ، لم يكن لديها ما تفعله بمعجزات خارقة للطبيعة أو بتدخل من الله ، لكنها كانت قابلة للتفسير المنطقي الطبيعي تمامًا. يتوافق الانفجار الكمبري تمامًا مع هذا المفهوم ، وكان هذا الظرف هو الذي دفع العديد من أنصار التطور إلى تحدي فرضية داروين ، والاعتراف بواقع القفزة الكمبري ، والانتقال إلى موقع "الكارثة".

لقد حدث أن اللغز الكمبري قسم منذ البداية الداروينيين التطوريين إلى معسكرين متعارضين ، مع فهم مختلف لمسار التطور البيولوجي. في أحد جوانب خط الفاصل كان هناك "تدريجيون" مقتنعون ، ومن ناحية أخرى - "كارثيون" مقتنعون بنفس القدر. (المعسكر الثالث ، الذي يعارض كلاً من "التدرجيين" و "الكارثيين" في إنكارهم الكامل للتطور بشكل عام ، يتكون من "الخلقيين" الحديثين).

يقدم أنصار التدرج الدارويني تفسيرات مختلفة محتملة لغياب الأشكال الوسيطة لما قبل الكمبري. يجادل البعض بأن الأشكال البيولوجية التي سبقت العصر الكمبري لم تنجو لأنها لم يكن لها هيكل عظمي أو قشرة خارجية وكانت ناعمة وشبيهة بالهلام (وهذا صحيح في الغالب). يشرح آخرون عدم وجود أشكال انتقالية في رواسب ما قبل الكمبري لأسباب مادية بحتة ، بحجة أن صخور ما قبل الكمبري تعرضت للحرارة الشديدة والضغط لدرجة أنه لم يتم الاحتفاظ بقايا بيولوجية فيها (وهذا ليس صحيحًا تمامًا). لا يزال آخرون يطرحون الافتراض القائل بأن حياة ما قبل الكمبري تطورت في البحيرات ، وأن الانفجار الكمبري هو ببساطة نتيجة للهجرة السريعة والسريعة للأشكال البيولوجية التي تشكلت بالفعل في هذه البحيرات إلى البحار والمحيطات (تم تطوير هذه الفرضية بشكل غريب. الطريق في عمل كيرشفينك وزملائه المذكورين أعلاه). توحدت كل هذه الفرضيات بالرغبة في إظهار أن الانتقال من أشكال ما قبل الكمبري إلى ما بعد الكمبري كان رئيسيًا ومستمرًا ، ولم يتم العثور على آثار منه ، لسبب أو لآخر ، أو لم يتم حفظها على الإطلاق. .

في الواقع ، منذ وقت ليس ببعيد ، تمكن الباحثون من اكتشاف الأنواع الأولى من الكائنات متعددة الخلايا التي سبقت العصر الكمبري مباشرة. تم العثور عليها في الرواسب بالقرب من مستوطنة إدياكارا الأسترالية ، وبالتالي أطلق عليها اسم "إدياكاران". حتى وقت قريب جدًا ، حتى الثمانينيات ، تم تفسير الكائنات الإدياكارية بروح التدرج الدارويني - كحلقة وسيطة في تاريخ التعقيد التدريجي ، أو تطور الأشكال البيولوجية من ما قبل الكمبري إلى ما بعد الكمبري.

لكن منذ حوالي خمسة عشر عامًا ، أظهر الفحص الدقيق لهذه البقايا أنه ، في الواقع ، لا علاقة لها بالأشكال البيولوجية الحديثة. ربما كانوا يمثلون عمومًا فرعًا خاصًا مسدودًا للتطور البيولوجي ، والذي لم يقدم أي استمرار. يعتقد بعض علماء الأحياء أن هذا الفرع من الحياة قد تم تدميره في نوع من الكوارث التي سبقت الانفجار الكمبري. في سياق القصة الإضافية ، لا يزال يتعين علينا العودة إلى الحيوانات الإدياكارية الغامضة.

بالطبع ، من المستحيل استبعاد أن آمال داروين و "التدرجيين" الآخرين ستظل تتحقق وأن بعض الرواسب الأخرى سوف يتم العثور عليها بنفس ثراء الأشكال البيولوجية الموجودة على رف بورغيس أو في الصين ، ولكن هذه الرواسب فقط هي التي ستتحقق. تكون ما قبل الكمبري ، والأشكال وسيطة ، تسبق العصر الكمبري. في هذه الحالة ، سيتم الحفاظ على نظرية التطور الداروينية مع كل تدرجها وتدرجها وسلاسة تطورها. ولكن حتى الآن لم يتم اكتشاف شيء من هذا القبيل ، وعلى هذا الأساس ، يصر علماء الأحياء "الكارثيون" بشكل متزايد على الحاجة إلى مراجعة نظرية داروين. وفقًا لهم ، فإن الانفجار الكمبري (بالإضافة إلى ظواهر مفاجئة أخرى مماثلة ، مثل الموت السريع لجميع الديناصورات أو "كارثة بيرم" المذكورة أعلاه) يفرض حتمية مثل هذا التوسع في نظرية التطور ، والذي لن يسمح فقط التغيير السلس ، ولكن أيضًا "المتفجر" في التنوع البيولوجي ، ليس فقط التدريجي ، ولكن أيضًا "القفزات" و "الكوارث" في تطور العالم البيولوجي. اكتسب هذا الجدل الذي طال أمده أهمية خاصة منذ أوائل السبعينيات ، عندما اقترح ستيفن جولد المذكور بالفعل وزميله ، عالم الحفريات نيك إلدريدج ، نسخة جذرية لمثل هذا الامتداد للداروينية - ما يسمى بنظرية "التوازن المنقط".

سوف نعود إلى هذا آخر التطوراتالنظرية التطورية والنزاعات حولها ، ولكن أولاً ربما يجب أن ننهي قصتنا المتقطعة حول أسباب تفسير أولئك الذين يعتبرونها حقيقة تطورية للانفجار الكمبري اليوم ، وما هي الفرضيات الفيزيائية والكيميائية والبيولوجية المطروحة اليوم لشرح اللغز الكمبري. بعد كل شيء ، تم اقتراح الكثير من هذه الفرضيات على مدى العقود الماضية ، والأعمال الأخيرة لكيرشفينك وفالنتين المذكورة في بداية المقال ليست سوى الأحدث في الوقت المناسب في هذه السلسلة الطويلة. كل من هذه الفرضيات هي نوع من "آلة الزمن المنطقية" التي تسمح للمرء أن ينظر إلى الماضي البعيد للأرض. دعنا نستخدم هذه السيارة الرائعة وفي المقالة التالية سوف نذهب إلى العصر الكمبري - إلى الهلوسة الأخيرة وثلاثيات الفصوص الأولى.

لا يزال لغز "الانفجار الكبير البيولوجي" - الظهور المفاجئ والمتزامن لجميع الأنواع البيولوجية الحديثة في العصر الكمبري - يثير اهتمام العديد من الباحثين. تفسر اثنتان من أحدث الفرضيات - "الأكسجين" و "الانقلاب الأرضي" - هذه القفزة في التطور من خلال تغيير حاد في الظروف الفيزيائية والكيميائية على الكوكب بأكمله. في المقابل ، طرح علماء الأحياء افتراضات أخرى تربط الانفجار الكمبري بالتغيرات البيئية أو الجينية الدراماتيكية.

شقلبة الكوكب؟

اقترحت فرضيات دي لشرح اللغز الكمبري ، وكان ما يسمى بالأكسجين يعتبر الأكثر خطورة حتى وقت قريب. وهو يقوم على افتراض أن الانفجار الكمبري نتج عن تغيير مفاجئ سبقه. التركيب الكيميائيجو الأرض والمحيطات.

تؤثر الظروف الفيزيائية والكيميائية على معدل التطور البيولوجي - وهذا معروف منذ فترة طويلة. العديد من علماء الأحياء مقتنعون بأن التغيير البطيء غير المعتاد للأشكال البيولوجية خلال الثلاثة مليارات سنة الأولى من وجودهم كان بسبب نقص الأكسجين الحر.

لم يكن هناك أكسجين على الإطلاق في الغلاف الجوي الأساسي للأرض ، لأنه تفاعل على الفور مع العناصر الأخرى وظل مقيّدًا في سماكة الأرض وغلافها على شكل أكاسيد. ولكن مع ظهور أول طحالب وحيدة الخلية - حوالي نصف مليار - بعد مليار سنة من تكوين الأرض - بدأت عملية التمثيل الضوئي ، حيث تم امتصاص ثاني أكسيد الكربون (تمتصه الطحالب من الهواء) والماء ، مع بمساعدة أشعة الشمس ، تم تحويلها إلى أكسجين ومواد عضوية مجانية. ومع ذلك ، حتى هنا كان الأكسجين "غير محظوظ" - تم التقاطه بجشع بواسطة الحديد الذائب في مياه المحيط. استقرت أكاسيد الحديد الناتجة ببطء في قاع المحيط ، تاركة الدورة الكيميائية ؛ العالم ، كما قال أحد الجيوكيميائيين ، كان دائمًا يصدأ ؛ ولم تتم إضافة الأكسجين المجاني إليها.

في غياب الأكسجين الحر ، أجبرت الكائنات الحية على البقاء لاهوائية. هذا يعني أن معالجة المنتجات الموجودة فيها ، والتمثيل الغذائي ، أو التمثيل الغذائي تتم بدون مشاركة الأكسجين - ببطء وبطريقة غير فعالة. هذا ، وفقًا لعلماء الأحياء ، أعاق تطور الكائنات الحية الأولى. تغير الوضع إلى حد ما فقط منذ اللحظة التي كان فيها الحديد المذاب في المحيطات مشبعًا بالأكسجين وبدأ تركيز هذا الغاز في الغلاف الجوي ، بفضل نفس التمثيل الضوئي ، في الزيادة تدريجياً. هذا جعل ظهور الكائنات الهوائية الأولى ممكنًا. كانت لا تزال وحيدة الخلية ، لكن عملية التمثيل الغذائي الخاصة بها كانت أكثر كفاءة ، وبالتالي فإنها تتكاثر بشكل أسرع وتزداد كثافة سكانية في المحيطات. لقد مرت أول 3.5 مليار سنة ، وبحلولها وصل محتوى الأكسجين في الغلاف الجوي ، كما يُعتقد ، إلى حوالي واحد بالمائة. في هذه المرحلة ، اتخذ التطور الخطوة المهمة التالية - ظهرت الكائنات متعددة الخلايا الأولى. وبعد ذلك ، بعد نصف مليار سنة ، جاء الانفجار الكمبري وأرسى في الحال الأساس لكل التنوع المعقد للحياة الحديثة.

يمكن القول أن تاريخ التطور البيولوجي كان - بمعنى ما - تاريخ الأكسجين. إذن ، ألم تكن "قفزة التطور" الكمبري نتيجة زيادة متقطعة في الأكسجين الحر في الغلاف الجوي؟

كان هذا هو الافتراض الذي تم التوصل إليه في عام 1965 من قبل اثنين من علماء الفيزياء الأمريكيين ، بيركنر ومارشال. فكروا على النحو التالي. تحتاج الكائنات الحية المعقدة متعددة الخلايا إلى كمية كبيرة من الأكسجين ، وفي شكلين من أشكاله في وقت واحد - أولاً ، في شكل أكسجين حر ضروري للتنفس (أي للتمثيل الغذائي) وبناء الكولاجين ، وهو أهم عنصر في الجسم بنية؛ وثانيًا ، على شكل طبقة أوزون ، ضرورية للحماية من الأشعة فوق البنفسجية الشمسية الضارة. نظرًا لأن هذه الكائنات الحية لم تظهر حتى العصر الكمبري ، فهذا يعني أن ظهورها قد تأخر بسبب نقص تركيز الأكسجين الضروري في الغلاف الجوي. على هذا الأساس ، يمكن افتراض أن هذه الكميات ظهرت لأول مرة في العصر الكمبري. هذا الحدث الفريد - عبور "حدود الأكسجين" ، الزيادة المفاجئة في مستوى الأكسجين في الغلاف الجوي إلى 21 بالمائة الحالية - كان ، وفقًا لبيركنر ومارشال ، السبب الرئيسي للانفجار الكمبري.

في البداية ، لم يكن لهذه "فرضية الأكسجين" تأكيدًا كافيًا. لكن حرفيا في السنوات الاخيرة(1994-1996) لقد تغير الوضع بشكل كبير. والسبب في ذلك هو اكتشاف الباحث الأمريكي Knoll. بدراسة نسبة نظيري كربون ، C-12 و C-13 ، في صخور ما قبل الكمبري والعصر الكمبري ، تلقت Knoll دليلاً دامغًا على أنه في بداية العصر الكمبري تغيرت هذه النسبة بشكل كبير - نظير C-12 " مرة واحدة "أصبح أقل من ذي قبل. ويجب أن تكون هذه "القفزة الكربونية" بالضرورة مصحوبة "بقفزة أكسجين" مقابلة ، والتي تتوافق تمامًا مع افتراض بيركنر-مارشال.

بعد عمل الربوة ، أدرك معظم العلماء وجود "قفزة أكسجين" في العصر الكمبري. لكن يبقى من غير الواضح: ما هو سبب "عدم عودة" C-12 إلى البيئة ، مما أدى إلى "قفزة الأكسجين"؟

تم اقتراح فرضية أخرى من قبل الجيولوجي الأمريكي مور في عام 1993. وفقًا لمور ، كان سبب انخفاض C-12 هو التحولات التكتونية الحادة ، مثل حركة القارات ، التي حدثت عشية العصر الكامبري. يقول مور إن مثل هذه التحولات يمكن أن تؤدي إلى تجزئة المحيطات إلى مسطحات مائية أصغر وأخرى مغلقة - بحار وبحيرات ، وهذا من شأنه أن يقلل من كثافة دوران المياه. نتيجة لذلك ، بقيت البقايا العضوية للطحالب ، إلى جانب الكربون الخاص بها ، في قاع البحر ولم ترتفع إلى السطح ، حيث يمكن أن تتحلل بواسطة البكتيريا. وهكذا ، تم إطلاق الكربون من الدورة الدموية ، مما يسمح للأكسجين الذي تصنعه الطحالب بالتراكم بسرعة في الغلاف الجوي.

في البداية لم يكن هناك تأكيد فعلي لـ "فرضية مور التكتونية". لكن بعد ثلاث سنوات ، تلقت شيئًا غير متوقع تمامًا ، حتى يمكن للمرء أن يقول - تطور مثير. في منتصف العام الماضي ، امتلأت الصحافة العلمية ثم الجماهيرية فجأة بعناوين مثل: "شقلبة الأرض تشرح لغز الانفجار الكمبري!" الأمر الأكثر إثارة للدهشة هو أن "الشقلبة" سيئة السمعة (أو "الشقلبة" ، كما سميت أيضًا) لم تكن نوعًا من المبالغة الصحفية. كما يلي من النصوص ، كانت فرضية علمية جادة للغاية (وإن كانت جذرية) هي التي فسرت اللغز الكمبري على وجه التحديد من خلال تلك "التحولات التكتونية" التي تحدثنا عنها للتو ، فقط على نطاق أكبر بكثير - شيء مثل تحول لمرة واحدة من قشرة الأرض كلها. حقا "تعثر"!

مكّن عمله من بناء صورة واضحة للتغيرات الجيولوجية التي حدثت على الأرض في بداية العصر الكمبري - منذ 550 - 500 مليون سنة مضت. تبين أن هذه الصورة غير متوقعة ومثيرة حقًا. هكذا ، وفقًا لكيرشفينك ، تكشفت الأحداث الجيولوجية في ذلك الوقت.

قبل وقت قصير من بداية العصر الكمبري ، انتهى انقسام أقدم شبه القارة ، والتي كانت تتألف من معظم القارات الحديثة (أطلق علماء الجيولوجيا القديمة على هذه القارة العملاقة اسم رودينيا). بعد ذلك مباشرة تقريبًا ، بدأت الجماهير المنفصلة في البر الرئيسي في إعادة تجميع صفوفها ، متحدة في شبه القارة الجديدة - جوندوانا. في المراحل الأخيرة من تكوين الجندوانا ، ظهر عدم توازن حاد في توزيع الكتل القارية بالنسبة لمحور الأرض. "القمة" الأرضية فقدت استقرارها. يكون الجسم الدوار أكثر استقرارًا عندما تتركز الكتل المكونة له على خط الاستواء (مما يمنحه أقصى لحظة من القصور الذاتي) أو يتم توزيعه بشكل موحد إلى حد ما بالنسبة له ؛ في غضون ذلك ، كانت Gondwana قريبة جدًا من القطب.

تطلبت استعادة استقرار الأرض إعادة توزيع سريعة للكتل القارية. لذلك ، بدأت القشرة الصلبة للكوكب بأكملها في الانزلاق إلى أسفل الوشاح ككل ، حتى انزاحت بمقدار تسعين درجة بالنسبة لمحور الدوران. كما يتضح من بيانات كيرشفينك ، فإن الصفائح القارية لأستراليا وأمريكا ، والتي كانت في السابق في منطقة القطبين ، جعلت هذا التحول والحركة نحو خط الاستواء في حوالي خمسة عشر مليون سنة - فترة من المقاييس الجيولوجية لا تذكر (ثلاثة عشرة آلاف من العمر الإجمالي للأرض). لقد كانت "شقلبة" حقيقية للكوكب بأسره. كانت نتيجتها أن محور دورانها ، مع الحفاظ على اتجاهها السابق في الفضاء ، يدور الآن 90 درجة بالنسبة إلى الغلاف الصلب. استقر دوران قمة الأرض مرة أخرى.

وفقًا لبيانات Kirschvink's paleomagnetic التي تم جمعها في صخور أمريكا وأستراليا ، فإن كلا الصفيحتين القاريتين (التي تضم ما يقرب من ثلثي قشرة الأرض بأكملها) جعلت حركتها بالنسبة لمحور الأرض في وقت واحد تقريبًا ، بين 534 و 518 مليون سنة مضت. مثل هذه الأحداث الجيولوجية العظيمة نادرة للغاية. على أي حال ، على مدى المائتي مليون سنة الماضية ، منذ نهاية العصر البرمي ، من المؤكد أنها لم تحدث ولو مرة واحدة. ومع ذلك ، لا يستبعد كيرشفينك أن شيئًا مشابهًا للكارثة الجيولوجية التي وصفها قد يعيد نفسه في الفترة الفاصلة بين العصر الكامبري والعصر البرمي.

على الرغم من أن صورة Kirschvink غير عادية ، فقد تم إثباتها بقوة من خلال بيانات المؤلف ، بالإضافة إلى أنها تلقت على الفور عددًا من التأكيدات المستقلة ، بحيث أعرب الجيولوجيون ككل عن استعدادهم لقبولها. لكن هذه الصورة اهتمت أيضًا بعلماء الأحياء. كما ذكرنا سابقًا ، وفقًا للمؤلفين ، فإن "الشقلبة" للكوكب يمكن أن تكون السبب الرئيسي للانفجار البيولوجي الكمبري. يقول Ripperdan ، أحد المؤلفين المشاركين لـ Kirshvink ، "إن الحركة السريعة للقارات لا يمكن إلا أن تؤدي إلى إغلاق بعضها وتشكيل أحواض مائية أخرى - كانت هذه هي الموائل الوحيدة للحياة في ذلك الوقت ، إلى التغيير في تيارات المحيطات آنذاك ، لإحداث تغيرات مناخية مفاجئة وكارثية أخرى بنفس القدر ، كان من المفترض أن تعطي كل هذه الكوارث حافزًا لظهور أشكال جديدة من الحياة ، تتكيف مع الظروف المتغيرة. كان ذلك من سمات "الانفجار الكمبري".

وفقًا لكيرشفينك نفسه ، كان من المفترض أن تؤدي التغيرات السريعة في منطقة المحيط بسبب انزلاق القارات إلى تغييرات متكررة ومفاجئة إلى حد ما في التيارات المحيطية. يقول: "كان كل تغيير من هذا القبيل عالميًا في طبيعته. لقد دمر النظم البيئية الإقليمية القائمة إلى مناطق أصغر. وفي هذه المناطق الصغيرة ، كان من المرجح أن تستمر أشكال الحياة الجديدة أكثر من المناطق الكبيرة. وتشير بياناتنا إلى أن مثل هذه التغييرات في التيارات حدثت بعد ذلك كل مليون سنة تقريبًا أو نحو ذلك. وعلى مدار مليون عام ، تمكن التطور من اختيار الأفضل من الناجين من الدورة الماضية وإنشاء أنظمة إقليمية جديدة. ولكن بعد ذلك بدأت هذه العملية مرة أخرى ، وهكذا مرة ونصف إلى اثنتي عشرة مرة خلال الكارثة بأكملها أفضل الظروفلظهور تنوع بيولوجي كبير ، خاصة وأن كل هذا حدث بعد وقت قصير من ظهور تلك الجينات التي تتحكم في المراحل الرئيسية للتطور الجنيني للكائنات متعددة الخلايا.

دعنا نلقي نظرة على الجملة الأخيرة. للوهلة الأولى - وجهة نظر شخص غير مبتدئ - تبدو غامضة إلى حد ما: ما هذه "الجينات التي تتحكم في المراحل الرئيسية للتطور الجنيني" ، وما علاقتها بالانفجار الكمبري؟ ومع ذلك ، كان هناك أشخاص سمعوا في هذه العبارة الاعتراف الذي طال انتظاره بتلك الأفكار البيولوجية المتطرفة التي طرحوها على مدار العامين الماضيين ، على أمل جذب انتباه العالم العلمي إليهم. وليس فقط اعترافًا ، ولكن أيضًا تلميحًا شفافًا تمامًا لإمكانية دمج هذه الأفكار مع الأفكار الجيولوجية الراديكالية المماثلة لـ "الشقلبة الكوكبية" في إطار النظرية الفيزيائية البيولوجية الجديدة للانفجار الكمبري.

لقد خصصنا الجزء الأخير من مقالنا لقصة هذه التفسيرات البيولوجية للغز الكمبري.

كانت أولى الفرضيات "البيولوجية البحتة" التي طُرحت لشرح الانفجار الكمبري هي "فرضية الحصاد" التي صاغها الأمريكي ستيفن ستانلي في عام 1973. انطلق ستانلي من "مبدأ التخفيف" المعروف جيدًا في علم البيئة. لقد لوحظ أن إدخال الأسماك المفترسة في البركة الاصطناعية يؤدي إلى زيادة سريعة في تنوع العوالق الحيوانية في تلك البركة. والعكس صحيح ، يكفي إزالة تراكم الطحالب المختلفة التي تتغذى عليها قنافذ البحرحيث يبدأ هذا التنوع في الانخفاض. وبعبارة أخرى ، فإن "إضعاف" مكانة إيكولوجية بواسطة "حاصدة مفترسة" تتغذى على سكانها أمر ضروري للحفاظ على تنوعها البيولوجي أو توسيعه.

للوهلة الأولى ، يبدو هذا غير منطقي. يبدو أن مثل هذه "الحاصدة" ، التي تقضي على سكان مكانة معينة ، ستقلل من عدد الأنواع التي تعيش فيها ، بل وتجلب بعضًا من أصغر الأنواع إلى لا شيء. لكن ، كما نرى ، يدحض الواقع هذا المنطق الحدسي. وهذا هو السبب. في أي مكان يسكنه ما يسمى بالمنتجين الأساسيين (أي الكائنات الحية التي تحصل على طعامها مباشرة - من التمثيل الضوئي ، وليس عن طريق أكل الآخرين) ، يصبح نوعًا واحدًا أو أكثر حتمًا "محتكرًا" - فهم يلتقطون كل مساحة المعيشة والمغذيات المتخصصة وعدم السماح للأنواع الأخرى بالتطور. من المرجح أن تتغذى "الحاصدة" التي ظهرت في ظل هذه الظروف على هذه الأنواع السائدة (فقط لأنها قادرة على تزويدها بأكبر كمية من الطعام) ، وبالتالي ، ستقلل بشكل أساسي من كتلتها الحيوية. ولكن بفضل هذا ، سوف يقوم بمسح جزء من مساحة المعيشة وبالتالي إفساح المجال لأنواع جديدة. وسيؤدي هذا إلى زيادة التنوع البيولوجي للمكانة بأكملها. نفس المبدأ ، كما يتضح من الأمثلة أعلاه ، يعمل في أنظمة بيئية أخرى. من ناحية أخرى ، طبق ستانلي "مبدأ التخفيف" لشرح لغز الانفجار الكمبري.

من السهل أن نرى أن هذا الانفجار يتناسب تمامًا مع هذا المخطط. في عصر ما قبل الكمبري ، كانت محيطات الأرض مأهولة بشكل حصري تقريبًا بكتيريا وحيدة الخلية وطحالب من عدد قليل من الأنواع. لمليارات السنين لم "يضعفها" أحد ، وبالتالي لم تتح لهم الفرصة للتطور بسرعة. إذا ظهر فجأة بعض "المفترس" العاشب وحيد الخلية في مثل هذه البيئة ، فإنه بالضرورة - وفقًا لـ "مبدأ التخفيف" - يتسبب في الظهور السريع لأنواع جديدة. وهذا بدوره كان يجب أن يؤدي إلى ظهور "حصادات" جديدة أكثر تخصصًا ، مما يفسح المجال للأنواع الجديدة التالية ، بحيث يبدأ تنوع الأشكال البيولوجية في النمو مثل كرة الثلج - وهذا هو وضع الانفجار الكمبري.

وهكذا ، وفقًا لستانلي ، كان "الزناد" للانفجار الكمبري هو الظهور العرضي لـ "مفترس" معين في بيئة أبسط الكائنات أحادية الخلية في عصر ما قبل الكمبري. وحقيقة أن هذا الانفجار كان له طابع القفزة الحادة لا يمثل أي لغز خاص. بالضبط نفس الشخصية لها تطور العديد من النظم البيولوجية في وجود مساحة معيشية خالية بما فيه الكفاية وكمية وفيرة بما فيه الكفاية من الطعام. على سبيل المثال ، إذا تم زرع مستعمرة صغيرة من البكتيريا على وسط غذائي في طبق بتري معمل ، فسوف تتكاثر وفقًا لقانون "الانهيار الجليدي" نفسه ، وسيتوقف هذا التكاثر المتقطع فقط عندما يتم ملء كل المساحة المتاحة وتكون العناصر الغذائية أرهق. كانت المحيطات الكمبري بمثابة "طبق بتري" طبيعي لأنواع بيولوجية جديدة. عندما ملأت هذه المحيطات ، اختفت ظروف القفزة ولم تتكرر مرة أخرى ، وهو ما يفسر ، وفقًا لستانلي ، تفرد الانفجار الكمبري.

تم اقتراح تفسير بيولوجي مختلف تمامًا للانفجار الكمبري في 1994-1997 من قبل علماء الأحياء الأمريكيين فالنتين وإروين ويابلونسكي. في رأيهم ، حدث هذا الانفجار بسبب حقيقة أن بعض الكائنات الحية البدائية قبل الكمبري ، نتيجة للتغيرات الجينية العشوائية ، لديها القدرة على توسيع نطاق الهياكل الجسدية المحتملة بشكل كبير. في الواقع ، كانت إحدى أهم سمات القفزة التطورية الكمبري مجرد ظهور مفاجئ للعديد من الأشكال البيولوجية بخصائص جسدية جديدة تمامًا. طورت بعض هذه الكائنات الجديدة رؤوسًا وذيولًا متميزة ، والبعض الآخر له أجزاء وبطن مميزة ، والبعض الآخر له أطرافه ، وبعضها به دروع ، وبعضها به قرون استشعار أو خياشيم ، وما إلى ذلك. في المجموع ، يحصي الباحثون ما يصل إلى 37 خطة جسدية جديدة نشأت - علاوة على ذلك ، في وقت واحد تقريبًا - في تلك الحقبة من النشاط التطوري العنيف. وقد نشأت جميع المبادئ الأساسية للعمارة الجسدية للكائنات الحديثة في ذلك الوقت بالضبط.

في أي الجينات هنا؟ إن فكرة ربط هذه "القفزة المعمارية" بجينات مؤلفي الفرضية الجديدة كانت مدفوعة بأحدث إنجازات ما يسمى بعلم الأحياء التطوري. كان معروفًا بالفعل أنه في سياق التطور الجنيني لأي كائن متعدد الخلايا ، تخضع خلاياه للتخصص - من بعضها ، على سبيل المثال ، يتم الحصول على الساقين ، من البعض الآخر ، على سبيل المثال ، العضلات أو الخياشيم أو العيون. كان معروفًا أيضًا أن أوامر تخصص الخلية تعطى بواسطة جينات معينة. ولكن في السنوات الأخيرة ، ثبت أنه لكي يستمر التطور وفقًا لخطة معينة - على سبيل المثال ، لا تنمو العين حيث يجب أن تكون الساق - من الضروري "تشغيل" هذه الجينات في تسلسل معين ، واحدًا تلو الآخر ، في الوقت المناسب، والتحكم في مثل هذا الإدراج المنتظم لما يسمى بالجينات التنظيمية الخاصة. تنوعهم الأكثر دراسة هو جينات مجموعة "hox". تم اكتشافهم لأول مرة أثناء دراسة ذبابة الفاكهة.

وجد أن جينات هذه المجموعة تنظم عملية وضع المبادئ الأساسية والأكثر عمومية للبنية الجسدية للجسم. توجد ثمانية جينات من هذه المجموعة ، موجودة في ذبابة الفاكهة ، في أحد الكروموسومات واحدًا تلو الآخر ، بالتتابع. إنهم يعملون بنفس الطريقة التسلسلية: الجين الأول يعطي الأمر لبناء الرأس ، والثاني يأمر ببناء الجزء التالي من الجسم على طول محوره ، وهكذا ، حتى الذيل. عندما قام الباحثون بتغيير تسلسل هذه الجينات بشكل مصطنع ، حصلوا على ذباب ، على سبيل المثال ، كانت لها أرجل تنمو من رؤوسهم.

تمت دراسة جينات مجموعة hox أيضًا في الضفادع. أظهرت هذه الدراسة أنه على الرغم من وجود الضفادع وضفادع الفاكهة في فرعين مختلفين من الشجرة التطورية (تختلف هذه الفروع في طريقة تشكل الفم في الجنين) ، فإن ستة من جينات hox تتشابه بشكل لافت للنظر. على سبيل المثال ، يختلف أحدهم في ذبابة الفاكهة عن نظيره في الضفدع فقط في "علامة": في ذبابة الفاكهة ينظم مظهر البطن ، وفي الضفدع ينظم الظهر. إذا قمت بنقلها من ذبابة الفاكهة إلى ضفدع ، فلن يتم إزعاج مسار التطور على الإطلاق ، فقط ظهر الضفدع وبطنه سيغيران الأماكن. على ما يبدو ، نشأ هذا الاختلاف نتيجة الطفرة. من خلال حساب عدد هذه الاختلافات الطفرية المتراكمة في جينات الخنزير المتشابهة أثناء الوجود المنفصل للفئران والضفادع ، ومعرفة متوسط ​​عدد الطفرات التي تحدث كل مائة عام ، حدد الباحثون كم مضى على حياة السلف المشترك للضفادع وذباب الفاكهة . تبين أن هذه المرة كانت قريبة بشكل مثير للقلق من وقت الانفجار الكمبري - حوالي 565 مليون سنة.

كما قلنا ، تحتوي ذبابة الفاكهة على ثمانية جينات فقط. في الثدييات ، على سبيل المثال ، هناك ما يصل إلى 38 منهم ، ولكن وجد أن كل هذه الجينات الـ 38 هي نسخ معدلة قليلاً من الجينات الأساسية الثمانية. أما بالنسبة لهذه الجينات الأساسية الثمانية نفسها ، فقد تبين أنها متشابهة جدًا في جميع الأنواع الحديثة من الكائنات الحية - من الثدييات إلى الحشرات. كما في حالة الضفدع و ذبابة الفاكهة ، جعل هذا التشابه من الممكن حساب وقت ظهور هذه الجينات الثمانية الأصلية لأول مرة ، والتي حددت (ولا تزال تحدد) المبادئ العامة للبنية الجسدية لجميع الكائنات الحية الحديثة (الاختلافات المحددة في هذا الهيكل وشكل أجسامهم ، على سبيل المثال ، بين مارلين مونرو وذبابة ذبابة الفاكهة - الناتجة عن الاختلاف في الجينات التنظيمية للمجموعات الأخرى التي ظهرت لاحقًا ، في سياق التطور اللاحق).

أدت هذه الحسابات إلى نفس نتائج مقارنة هذه الجينات في الضفادع وذباب الفاكهة. اتضح أن الجينات الأولية لمجموعة hox ، المتشابهة في جميع الكائنات الحية الحديثة ، تعود إلى الأسلاف المشتركة لهذه الكائنات التي نشأت منذ حوالي 565 مليون سنة ، أي في الحقبة التي سبقت مباشرة الانفجار التطوري الكمبري. كما نعلم بالفعل ، فإن تلك الخطط الجسدية التي نجت حتى يومنا هذا في شكل المبادئ الأكثر عمومية للهندسة الجسدية للكائنات الحية الحديثة نشأت في العصر الكمبري. والآن نرى أن الجينات التنظيمية المسؤولة عن مثل هذه الخطط العامة ظهرت قبل ذلك بوقت قصير. من الطبيعي أن نفترض أن ظهور أول مجموعة كاملة من جينات hox (تتكون من ثمانية جينات أولية) هو الذي لعب دور المحفز لهذا الانفجار الفريد للأشكال الذي نسميه الانفجار الكمبري.

في البداية ، جادل فالنتين والمؤلفون المشاركون فيه بأن التاريخ تطور على النحو التالي: في الوقت الحالي ، لم توجد سوى أبسط الكائنات الحية ، حيث تم استنفاد مجموعة hox بأكملها بواسطة جين واحد ، في عصر ما قبل الكمبري ، أول متعدد الخلايا. نشأت الكائنات الحية ، حيث زاد عدد هذه الجينات تدريجياً إلى خمسة وستة (في الديدان المفلطحة) ؛ وفي العصر الكمبري ، قفز هذا الرقم إلى ثمانية ، وكان ذلك كافياً لإنتاج مجموعة متنوعة مذهلة من الأشكال.

تبدو نسخة لاحقة من نظريتهم أكثر تعقيدًا. الآن يعتقدون أن ظهور المجموعة الضرورية الكاملة من الجينات التنظيمية حدث بالفعل في عصر ما قبل الكمبري ، قبل 565 مليون سنة. لكن بالنسبة لجميع الأسس البيولوجية لهذا الحدث ، فقد كان ، مع ذلك ، شرطًا ضروريًا فقط ، ولكنه ليس شرطًا كافيًا للانفجار الكمبري. من الممكن تمامًا أنه حتى مع وجود أحد هذه الجينات ، لم يكن لدى مالكها الأول ، بعض الدودة المفلطحة ، عين ، ولكن فقط "قوة العين" - نوع من بقعة حساسة للضوء على الرأس.

الكائنات الحية ليست ألعابًا ميكانيكية تحتاج فقط إلى الدفع للحصول على استجابة تلقائية ؛ بدلاً من ذلك ، استغرق الأمر مجموعة معقدة من الظروف المختلفة لإمكانية أن تصبح حقيقة واقعة ولكي تحدث قفزة في التطور ، على غرار الانفجار الكمبري.

بعبارة أخرى ، لا بد أن شيئًا إضافيًا قد حدث في العصر الكمبري ، والذي لعب دور "الزناد" لوضع هذه الجينات موضع التنفيذ ، أي لخلق مجموعة متنوعة من الأشكال والأنواع ، وهو ما يميز ذلك الوقت. لم يحدد فالنتين وزملاؤه ما يمكن أن يكون "دافعًا إضافيًا". لقد كتبوا فقط أن "الاقتراحات تتراوح من زيادة أكسجين الغلاف الجوي فوق مستوى حرج إلى" سباق تسلح "بيئي يمكن أن يؤدي فيه التفاعل التطوري للحيوانات المفترسة والفريسة إلى ظهور مجموعة كاملة من الأنواع الجديدة المختلفة.

في هذه الكلمات ، من السهل التعرف على التلميحات إلى "فرضية الأكسجين" لبيركنر-مارشال و "فرضية المفترس-المفترس" لستانلي. من ناحية أخرى ، يعتقد كيرشفينك ، مبتكر "فرضية شقلبة الأرض" ، أن تفسيره للانفجار الكمبري من خلال الانزلاق المتزامن لجميع قارات الأرض يمكن أيضًا دمجه مع نظرية "قفزة تنظيم الجينات" المقترحة بواسطة فالنتين ويابلونسكي وإروين. لذلك ، بإيجاز ، يمكننا القول أن أحدث النظريات للانفجار الكمبري تميل إلى الجمع بين عدة فرضيات مختلفة وبالتالي تفسير هذه الظاهرة الفريدة والغامضة ليس لأي سبب واحد ، ولكن من خلال تفاعل عدة عوامل مختلفة ، سواء فيزيائية كيميائية أو طبيعة بيولوجية .

في هذا الصدد ، يمكننا رسم خط تحت قصة ألغاز الانفجار الكمبري ومحاولات تفسيرها. ولكن هناك مشكلة أخرى لم يتم حلها في قائمتنا لهذه الألغاز.

كما قلنا من قبل ، فإن القفزة التطورية الكمبري تمثل صعوبة أساسية لنظرية داروين "الأرثوذكسية" ، حيث يعتبر التطور بالضرورة "سلسًا" و "مستمرًا". للتحايل على هذه الصعوبة ، ينكر بعض علماء الأحياء عمومًا حقيقة الانفجار الكمبري ، بينما يقترح آخرون إدخال تغييرات جذرية إلى حد ما في "الداروينية الأرثوذكسية". في السنوات الأخيرة ، طرح كل جانب حججًا جديدة لصالحه ، مما أدى إلى تفاقم الخلاف حول أسس الداروينية. يستحق هذا الخلاف بالتأكيد قصة منفصلة.