الاقتصاد في الطاقة سبب في تطور المشي على رجلين

ScienceDaily.com

ترجمة: علاء غزالة

تقدم دراسة حديثة الدعم لنظرية تقول ان المشي على رجلين قد تطور بسبب ان الطاقة اللازمة للمشي على رجلين فقط اقل من تلك الطاقة المستخدمة للمشي على اربع. وقد اجرى الدراسة ديفيد رايكلن وهو استاذ مساعد في الانثروبولوجيا في جامعة اريزونا، ومايكل سوكول من جامعة كاليفورنيا وهيرمان بونتزر من جامعة واشنطن في سانت لويس.

تـُعد القدرة على المشي على رجلين بمثابة افتراق مصيري بين البشر والقرود الاخرى، وتـُعتبر احدى الخواص التعريفية لاسلاف الانسان. وقد وضعت سابقا نظرية تفترض ان الطاقة المخفضة نتيجة المشي القائم ربما وفـّرت ميزات تطورية من خلال تقليل عناء البحث عن الطعام. يقول رايكلن: "جادل الباحثون على مدى عدة عقود من الزمن حول دور الحاجة الى الطاقة في المشي على رجلين. لقد كانت المشكلة الاكبر في دراسة المشي على رجلين ان البيانات المتوفرة كانت شحيحة."

جمع الباحثون بيانات عن تمثيل الغذاء والطاقة والحركة من خمسة قرود شمبانزي واربعة اشخاص بالغين اثناء ممارستهم المشي على الجهاز (المستعمل في صالات التربية البدنية). كما تم تدريب القردة على المشي على الجهاز باستعمال رجلين وباستعمال اربعة ارجل.

استعمل الاشخاص، الذين يمشون على رجلين، فقط ربع الطاقة التي استعملها الشمبانزي الذي يستخدم اربعة ارجل في المشي. وقد استهلك الشمبانزي، في المعدل، نفس كمية الطاقة في حالة استخدامه رجلين او اربع. على كل حال، كانت هناك تغايرات بين القردة من ناحية كمية الطاقة التي استخدمتها، وهذا الاختلاف يتعلق باختلافها في طريقة المشي والناحية التشريحية.

يقول رايكلن: "لقد تمكنا من ربط استهلاك الطاقة لدى الشمبانزي مع خصائصها التشريحية. كما تمكنا تماما ان نظهر لماذا يكون لبعض الافراد القدرة على المشي بالوضع القائم، حيث انه اكثر اقتصادا من غيره. وقد فعلنا ذلك من خلال نموذج حيوي–كيمياوي".

وقد كشف النموذج الحيوي–الكيمياوي انه يتم استهلاك المزيد من الطاقة كلما كانت الخطوات اقصر او كانت كتلة العضلات النشطة اكبر. حقا، تكون قردة الشمبانزي ذوات الخطوات الطويلة الاكثر قدرة على المشي بالوضع القائم.

ويضيف رايكلن: "لقد سمحت لنا هذه النتائج ان نبحث في سجلات الاحافير لمعرفة فيما اذا كانت بقايا الانسان القديم تظهر اي تكيفات اتاحت التقليل من الطاقة المصروفة عند المشي على رجلين. وقد وجدنا، كما وجد العديد من الباحثين، ادلة على مثل هذه التكيفات (مثل الزيادة الطفيفة في طول او امتداد الاجزاء الخلفية) في اجناس الانسان البدائية، مما يؤكد لنا بان العوامل المتعلقة بالطاقة لعبت دورا كبيرا جدا في تطور ثنائيات الارجل".

عناصر الحياة قد تكون (تقاطرت) الى الارض

Space.com

ترجمة: علاء غزالة

ربما تكون بعض المكونات الضرورية للحياة على الارض قد تشكلت في الفضاء الكوني وليس على سطح الكواكب. يشير نموذج حاسوبي جديد الى ان غيوم من جزيئات الادنين، وهو احد مكونات المادة الوراثية DNA الاساسية، يمكنها ان تتشكل وتنجو من الظروف القاسية في الفضاء، وانها من المحتمل ان تتقاطر الى الكواكب بينما تجول النجوم التي تدور حولها في انحاء المجرة.

يقول واضع الدراسة رينر غلاسر، وهو مختص في كيمياء الجزيئات في جامعة ميسوري بكولمبيا: "قد يكون هناك عدد قليل من جزيئات الادنين في كل قدم مكعب من الفضاء، ولكن خلال ملايين السنين ربما تجمعت كميات كافية للمساعدة في تمهيد الطريق لظهور الحياة".

كيمياء غير معتادةيمثل الادنين احد الاحرف الهجائية الاربعة للـDNA والتي تستعمل لتخزين الشفرة الوراثية العضوية. يقول غلاسر ان فكرة تكوّن الجزيئات العضوية الكبيرة والمؤلفة من صفين من الحلقات مثل الادنين في الفضاء قد تبدو جامحة، لكن الدلائل الحديثة تترك الباب مفتوحا، ويضيف: "يمكن العثور على جزيئات كبيرة في النيازك، ومن بينها الادينين. نحن نعلم ان الادنين يمكن ان يتشكل في مكان آخر في المجموعة الشمسية، اذا لما علينا ان نعتبر ان من المستحيل بناء كتل في مكان ما من الغبار النجمي؟".

وقد وجد غلاسر وفريقه، باستخدام نموذح محاكاة حاسوبي لمنطقة فراغ باردة في الفضاء، وجدوا ان غاز سيانيد الهيدروجين HCN يمكنه ان يشكل الادنين. يخدم سيانيد الهيدروجين كوحدات بنائية للادنين، حيث ترتبط الجزيئات الصغيرة مع بعضها لتكوّن سلسلة، ومع قليل من الارتجاج سوف تتجمع اخيرا على شكل حلقات بدون اية مساعدة خارجية. ويضيف غلاسر: "حينما تودّ اجراء تفاعل، فعادة ما تحتاج الى رفع درجة الحرارة. انه من الامور المميزة ان تجد تفاعلا لا يحتاج الى طاقة منشطة. اذا قمت بهذا النفاعل في الفضاء فان ذلك فائدة عظيمة لانه قد يمر وقت طويل قبل ان تضرب الجزيء ومضة من الضوء".

ملائمة للحياةيقول غلاسر ان اشكال الادنين الحلقية تساعدها على امتصاص اية طاقة اضافية بدون ان تتكسر اواصرها، مما يجعلها مستقرة بما فيه الكفاية لتشكيل غيوم متمركزة يمكن ان تمر الكواكب عبرها. وهو يقرّ بان فكرة وصول الادنين بشكل آمن الى الكواكب لازالت في مهدها، الا انه يؤكد بان الكيميائيين نادرا ما تطرقوا الى فرضية ان مكونات الحياة الاساسية تكونت بعيدا عن سطح الكواكب.

ويضيف: "نحن في مرحلة مبكرة جدا حتى ليفكر اي احد بمثل هذه الاشياء. ان النقاش حول اصل الحياة قد تركز بشكل كبير على فكرة البركة الساخنة من السوائل على سطح الكوكب". لكن غلاسر يؤكد بان اكتشافات الكواكب حديثا والتي تدور حول نجوم بعيدة بدأت تغيّر هذا التركيز.

يقول غلاسر: "الكيمياء في الفضاء ليست مثل الكيمياء التي تعلمها معظمنا. يجب ان نتخذ مقاربة اكبر بكثير: اين توجد جميع المواد الكيميائية في المجرة ونظمها الشمسية، وما عساك ان تفعل بها؟".ويصف انتونيو لازكانو وهو عالم احياء مختص بالتطور في جامعة مكسيكو، وكان قد دَرَسَ اصول الحياة مدة ثلاثين سنة، يصف عمل غلاسر وزملاءه بانه مُـقنع. ويضيف: "نحن نعلم بالفعل ان سيانيد الهديروجين متواجد بوفرة في السديم المنتشر بين النجوم. وقد اقترح ان المذنبات قد جلبت بعض هذه المواد الى الكواكب". وهو يؤكد انه لكي تحصل فكرة غلاسر وفريقه على دعم واسع، على اية حال، يتوجب اكتشاف الادنين في غيوم الفضاء العميق. ويمضي الى القول: "ان احتمالية الاكتشاف ضئيلة للغاية، لكنها محتملة. اذا استطاع الفلكيون ان يزيلوا تشويش الخلفية بشكل افضل، فانني اعتقد ان لدينا معدات حساسة بما فيه الكفاية لاكتشاف غيوم الغبار التي تحتوي على الادنين".