ﻣﺎ ﺳﺮ اﻟﺘﺤﻮل »اﻟﺨﻔﻲ« ﻟﻠﻜﺎﺋﻨﺎت اﻟﺤﻴﺔ؟

ﺗﻤﺘﻠﻚ ﺑﻌﺾ اﻟﻜﺎﺋﻨﺎت اﻟﺤﻴﺔ اﻟﻘﺪرة ﻋﻠﻰ إﺣﺪاث ﺗﺤﻮل داﺧﻠﻲ، وﻟﻜﻨﻬﺎ ﺗﺒﻘﻴﻪ ﻓـﻲ اﻟـﺨـﻔـﺎء، وﺗـﻈـﻬـﺮه ﻓﻘﻂ ﻋﻨﺪ ﺣـﺪوث اﻟﺘﻐﻴﺮات اﻟﺠﻴﻨﻴﺔ واﻟﺒﻴﺌﻴﺔ اﻟﺨﻄﻴﺮة. وﻟﻜﺸﻒ ﺳﺒﺐ إﺧﻔﺎﺋﻪ؛ اﺿﻄﻠﻊ ﺑﺎﺣﺜﻮ ﺟﺎﻣﻌﺔ اﳌﻠﻚ ﻋﺒﺪ اﻟﻠﻪ ﻟﻠﻌﻠﻮم واﻟﺘﻘﻨﻴﺔ )ﻛـــﺎوﺳـــﺖ( ﺑﻤﻬﻤﺔ دراﺳــــﺔ ﻫـــﺬا اﻟـﺘـﺤـﻮل وأﺳﺒﺎﺑﻪ، ﻣﺴﺘﻌﻴﻨﲔ ﺑﻌﻤﻠﻴﺎت اﳌﺤﺎﻛﺎة اﻟﺤﺎﺳﻮﺑﻴﺔ.

ﻣﺤﺎﻛﺎة ﺣﺎﺳﻮﺑﻴﺔ

ﺗﻜﺸﻒ اﳌﺤﺎﻛﺎة اﻟﺤﺎﺳﻮﺑﻴﺔ ﻟﻠﺨﻼﻳﺎ اﻟـﺘـﻲ ﺗﺘﻄﻮر ﻋﻠﻰ ﻣــﺪى ﻋــﺸــﺮات اﻵﻻف ﻣــﻦ اﻷﺟـــﻴـــﺎل ﻋــﻦ ﺳـﺒـﺐ اﺣــﺘــﻔــﺎظ ﺑﻌﺾ اﻟﻜﺎﺋﻨﺎت ﺑﺂﻟﻴﺔ ﺗـﺤـﻮل ﻏﻴﺮ ﻣﺴﺘﺨﺪﻣﺔ ﺗﻌﻤﻞ ﺗﺤﺖ ﺿﻐﻂ ﺷﺪﻳﺪ، وﺗﻐﻴﺮ ﺑﻌﻀﴼ ﻣـــﻦ ﺧـﺼـﺎﺋـﺼـﻬـﺎ. وﻳـــﻌـــﺪ اﻟــﺤــﻔــﺎظ ﻋﻠﻰ ﻫـــﺬا اﻟــﺘــﺤــﻮل »اﻟــﺨــﻔــﻲ« إﺣــــﺪى وﺳـﺎﺋـﻞ اﻟــﻜــﺎﺋــﻨــﺎت اﻟــﺤــﻴــﺔ ﻟـﻠــﺤــﻔــﺎظ ﻋــﻠــﻰ درﺟـــﺔ ﻋﺎﻟﻴﺔ ﻣﻦ اﺳﺘﻘﺮار اﻟﺘﻌﺒﻴﺮ اﻟﺠﻴﻨﻲ ﻓﻲ ﻇـﻞ اﻟــﻈــﺮوف اﻟـﻌـﺎدﻳـﺔ.وﺑـﺎﻟـﻜـﺸـﻒ، ﺗﺒﲔ أن ﻳـــﺮﻗـــﺎت دودة اﻟـﻄـﻤـﺎﻃـﻢ ذات اﻟـﻘـﺮون ﺗﻜﻮن ﺧﻀﺮاء ﻓﻲ اﳌﻨﺎﻃﻖ اﻷﻛﺜﺮ دﻓﺌﴼ؛ ﻣﻤﺎ ﻳﺴﻬﻞ ﻋﻤﻠﻴﺔ اﻟﺘﻤﻮﻳﻪ، وﻟﻜﻨﻬﺎ ﺗﻜﻮن ﺳﻮداء ﻓﻲ درﺟﺎت اﻟﺤﺮارة اﻟﺒﺎردة؛ ﺣﺘﻰ ﺗﺘﻤﻜﻦ ﻣــﻦ اﻣـﺘـﺼـﺎص اﳌــﺰﻳــﺪ ﻣــﻦ ﺿﻮء اﻟـــﺸـــﻤـــﺲ. وﻫـــــﻲ ﻇــــﺎﻫــــﺮة ﻣــــﻮﺟــــﻮدة ﻓـﻲ ﺑﻌﺾ اﻟﻜﺎﺋﻨﺎت اﻟﺤﻴﺔ، ﺗﺴﻤﻰ »ﺗﺤﻮﻳﻞ اﻟﻨﻤﻂ اﻟﻈﺎﻫﺮي«. وﻓﻲ اﳌﻌﺘﺎد ﻳﺘﻢ إﺧﻔﺎء ﻫﺬه اﻟﻘﺪرة ﻋﻠﻰ اﻟﺘﺤﻮل، إﻻ أﻧﻬﺎ ﺗﻨﺸﻂ ﻓﻘﻂ ﻟﻼﺳﺘﺠﺎﺑﺔ ﻟﻠﺘﻐﻴﺮات اﻟﺠﻴﻨﻴﺔ أو اﻟﺒﻴﺌﻴﺔ اﻟﺨﻄﻴﺮة.

وﻟﺘﻔﺴﻴﺮ ﻫﺬه اﻟﻈﺎﻫﺮة، أﻗﺪم اﻟﻌﻠﻤﺎء ﻋﻠﻰ دراﺳﺔ ﻫﺬه اﻟﻌﻤﻠﻴﺔ ﻣﻦ ﺧﻼل ﺗﺘﺒﻊ اﻟﺘﻐﻴﺮات اﻟﺘﻲ ﻣﺮت ﺑﻬﺎ اﻟﻜﺎﺋﻨﺎت اﻟﺤﻴﺔ ﻓﻲ ﻇﻞ ﻇﺮوف ﻣﺨﺘﻠﻔﺔ وﻋﻠﻰ ﻣﺪى أﺟﻴﺎل ﻋﺪﻳﺪة. ﻓﻌﻠﻰ ﺳﺒﻴﻞ اﳌﺜﺎل، ﻗﺎم ﻓﺮﻳﻖ ﻣﻨﺬ ﺳـﻨـﻮات ﻋــﺪة ﺑﺘﺮﺑﻴﺔ أﺟـﻴـﺎل ﻣـﻦ ﻳﺮﻗﺎت دودة اﻟﺘﺒﻎ ذات اﻟﻘﺮون ﳌﺮاﻗﺒﺔ وإﺣﺪاث ﺗﻐﻴﻴﺮات ﻓﻲ اﻟﻠﻮن ﻣﺸﺎﺑﻬﺔ ﻟﺘﻠﻚ اﻟﺘﻲ ﺣﺪﺛﺖ ﻓﻲ ﻳﺮﻗﺎت دودة اﻟﻄﻤﺎﻃﻢ.

ﻳﻘﻮل اﻟﺒﺮوﻓﺴﻮر أﻛﺴﲔ ﻏﺎو، ﻋﺎﻟﻢ اﻷﺣﻴﺎء اﻟﺤﺎﺳﻮﺑﻲ ﻓﻲ »ﻛﺎوﺳﺖ«، »إن ﻋﻤﻠﻴﺎت اﳌﺤﺎﻛﺎة اﻟﺤﺎﺳﻮﺑﻴﺔ ﺗﻌﺪ أداة ﻗــﻮﻳــﺔ ﺟـــﺪﴽ ﳌــﺤــﺎﻛــﺎة اﻟـــﻮﺿـــﻊ اﻟﺤﻘﻴﻘﻲ، وذﻟــــــﻚ ﻋـــﻨـــﺪﻣـــﺎ ﺗـــﺒـــﻨـــﻰ ﻋـــﻠـــﻰ اﻓـــﺘـــﺮاﺿـــﺎت ﻣﻌﻘﻮﻟﺔ وﺗــﺠــﺮى ﺗـﺤـﺖ رﻗــﺎﺑــﺔ دﻗـﻴـﻘـﺔ«. وﻳﻀﻴﻒ »ﻛﻤﺎ أﻧﻬﺎ ﺗﺴﺎﻋﺪ اﻟﻌﻠﻤﺎء ﻋﻠﻰ ﻣﻼﺣﻈﺔ وﻓﻬﻢ اﳌﺒﺎدئ اﻟﺘﻲ ﻳﺼﻌﺐ أو ﻳﺴﺘﺤﻴﻞ ﻣـﺮاﻗـﺒـﺘـﻬـﺎ ﻣــﻦ ﺧـــﻼل ﺗـﺠـﺎرب ﻣﺨﺘﺒﺮات اﻟﺘﺠﺎرب اﻟﻌﻤﻠﻴﺔ«.

وﻟﺘﻔﺴﻴﺮ ﻫﺬا اﻟﺘﺤﻮل؛ ﻗﺎم ﻏﺎو رﻓﻘﺔ ﻋـﺎﻟـﻢ اﻷﺑــﺤــﺎث ﻓـﻲ »ﻛــﺎوﺳــﺖ«، اﻟﺪﻛﺘﻮر ﻫﻴﺮوﻳﻮﻛﻲ ﻛــﻮاﻫــﺎرا ﺑﺘﺼﻤﻴﻢ ﻣﺤﺎﻛﺎة ﺣـــﺎﺳـــﻮﺑـــﻴـــﺔ ﻟــﺘــﻄــﻮﻳــﺮ ٠٠٠١ ﻛـــﺎﺋـــﻦ ﺣـﻲ دﻗﻴﻖ ﻻﺟﻨﺴﻲ. وﺑﻌﺪﻫﺎ ﺗـﻢ إﻋـﻄـﺎء ﻛﻞ ﻛﺎﺋﻦ ﻣﻨﻬﻢ ﻧﻤﻮذﺟﴼ ﻟﺪاﺋﺮة ﺟﻴﻨﻴﺔ )ﻫﻲ اﻟﺪواﺋﺮ اﻟﺘﻲ ﺗﺘﻜﻮن ﻣﻦ ﻣﻜﻮﻧﺎت ﻗﺎﺋﻤﺔ ﻋﻠﻰ اﻟﺤﻤﺾ اﻟﻨﻮوي( ﻟﺘﻨﻈﻴﻢ اﻟﺘﻌﺒﻴﺮ ﻋﻦ ﺑﺮوﺗﲔ ﻣﻌﲔ .X وﻓﻲ ﻧﻬﺎﻳﺔ اﳌﻄﺎف ﻃﻮرت ﻫﺬه اﳌﺤﺎﻛﺎة اﻟﻜﺎﺋﻨﺎت ﻋﻠﻰ ﻣﺪى ٠٠٠٫٠٩ ﺟﻴﻞ.

ﻇﺮوف ﻣﺘﻘﻠﺒﺔ

وﳌــــــــﺰﻳــــــــﺪ ﻣــــــــﻦ اﻟــــــﺘــــــﻮﺿــــــﻴــــــﺢ، ﻓــــــﺈن اﻟﻜﺎﺋﻨﺎت اﳌﺆﺳﺴﺔ اﻷﺻﻠﻴﺔ ﻛـﺎن ﻟﺪﻳﻬﺎ دواﺋـــﺮ ﺟﻴﻨﻴﺔ ﻣﺘﻄﺎﺑﻘﺔ وﻏﻴﺮ ﻣﺘﻐﻴﺮة، وﺑﺎﻟﺘﺎﻟﻲ ﺗﻄﻮرت ﻋﻠﻰ ﻣﺪى ٠٠٠٠٣ ﺟﻴﻞ ﻓـﻲ ﻇـﻞ ﻇـــﺮوف ﻣﺴﺘﻘﺮة، ﻳﻄﻠﻖ ﻋﻠﻴﻬﻢ ﺟــﻤــﻴــﻌــﴼ »اﳌـــﺠـــﻤـــﻮﻋـــﺎت اﻟـــﻘـــﺪﻳـــﻤـــﺔ«. أﻣـــﺎ اﻷﺟـﻴـﺎل اﻟﺜﻼﺛﻮن أﻟﻔﴼ اﻟﺘﺎﻟﻴﺔ، اﳌﺴﻤﺎة »اﳌﺠﻤﻮﻋﺎت اﳌﺘﻮﺳﻄﺔ«، ﻓﻘﺪ ﺗﻌﺮﺿﺖ ﻟـﺒـﻴـﺌـﺎت ﻣﺘﻘﻠﺒﺔ ﺗـﻐـﻴـﺮت ﻛـــﻞ ٠٢ ﺟـﻴـﻼ. ﺛﻢ ﺗﻌﺮض آﺧـﺮ ﺛﻼﺛﲔ أﻟـﻒ ﺟﻴﻞ، وﻫﻲ »اﳌﺠﻤﻮﻋﺎت اﳌﺸﺘﻘﺔ«، ﻟﺒﻴﺌﺔ ﻣﺴﺘﻘﺮة.

ﻋـــــﻼوة ﻋــﻠــﻰ ذﻟـــــﻚ، ﻓــــﺈن اﻷﻓـــــــﺮاد ﻓﻲ اﳌﺠﻤﻮﻋﺎت اﻟﻘﺪﻳﻤﺔ واﳌﺸﺘﻘﺔ، ﺗﻄﻮروا ﻓـــﻲ ﺑــﻴــﺌــﺎت ﻣــﺴــﺘــﻘــﺮة، وﺗــــﻮﻓــــﺮت ﻟـﺪﻳـﻬـﻢ ﻣــﺴــﺘــﻮﻳــﺎت اﻟـﺘـﻌـﺒـﻴـﺮ اﻟــﺠــﻴــﻨــﻲ اﻟـــﺘـــﻲ ﺗﻢ ﺗﺤﺴﻴﻨﻬﺎ ﻟﺘﺤﻘﻴﻖ اﻻﺳــﺘــﻘــﺮار. ﻟﻜﻨﻬﻢ ﻛـﺎﻧـﻮا ﻣﺨﺘﻠﻔﲔ: ﻓﺎﺳﺘﻘﺮار اﳌﺠﻤﻮﻋﺎت اﻟﻘﺪﻳﻤﺔ ﻟﻢ ﻳﻜﻦ ﻳﻨﻄﻮي ﻋﻠﻰ ﺗﺤﻮل اﻟﻨﻤﻂ اﻟﻈﺎﻫﺮي، ﻓﻲ ﺣﲔ أن اﳌﺠﻤﻮﻋﺎت اﳌﺸﺘﻘﺔ ﻣـﻨـﻬـﻢ ﻓـﻌـﻠـﺖ ذﻟـــﻚ.وﻳـــﺮﺟـــﻊ ﻛـــﻮﻫـــﺎرا ﻫـﺬا اﻻﺧﺘﻼف إﻟﻰ أﻧﻪ ﻳﻨﺸﺄ ﻣﻦ »اﳌﺠﻤﻮﻋﺎت اﳌـﺘـﻮﺳـﻄـﺔ«، ﺣﻴﺚ ﺗــﻢ اﻟـﺘـﺤـﻮل ﻣــﻦ أﺟﻞ اﻟﺘﻌﺎﻣﻞ ﻣﻊ اﻟﻈﺮوف اﳌﺘﻘﻠﺒﺔ.

وﺗــﺸــﻴــﺮ ﻋـﻤـﻠـﻴـﺎت اﳌــﺤــﺎﻛــﺎة إﻟـــﻰ أن اﳌـﺠـﻤـﻮﻋـﺎت ﺗﺤﺎﻓﻆ ﻋﻠﻰ آﻟـﻴـﺔ اﻟﺘﺤﻮل اﻟﺨﺎﺻﺔ ﺑﻬﺎ ﻟﻔﺘﺮة ﻃﻮﻳﻠﺔ ﻣﻦ اﻻﺳﺘﻘﺮار اﻟــــﺒــــﻴــــﺌــــﻲ، وذﻟــــــــــﻚ ﻣــــــﻦ ﺧــــــــﻼل اﻟــــﺘــــﻄــــﻮر اﻟﺘﺪرﻳﺠﻲ ﻟﻌﻤﻠﻴﺎت اﻟﺘﺤﻮل اﳌﻨﺨﻔﻀﺔ، واﻟـــﺘـــﻲ ﺗــﺘــﺤــﻮل ﺑــﺴــﻬــﻮﻟــﺔ ﻓـــﻲ اﻟـــﻈـــﺮوف اﳌﺘﻘﻠﺒﺔ، ﻟﺘﺼﺒﺢ ﻋﻤﻠﻴﺎت ﺗﺤﻮل ﻋﺎﻟﻴﺔ ﻋﻨﺪﻣﺎ ﺗﻜﻮن اﻟﺒﻴﺌﺔ أﻛﺜﺮ اﺳﺘﻘﺮارﴽ.

ﻳــــﻘــــﻮل ﻛــــــﻮﻫــــــﺎرا »ﻫــــــــﺬا أﺳــــﻬــــﻞ ﻣــﻦ اﻟﻌﻮدة إﻟﻰ ﺣﺎﻟﺔ ﻏﻴﺮ ﻗﺎﺑﻠﺔ ﻟﻠﺘﺤﻮل ﻣﻦ ﺧـــﻼل اﻟــﺘــﺤــﻮﻻت اﻟـﻄـﻔـﺮﻳـﺔ اﻟـﺼـﻐـﻴـﺮة«. وﻳــــﺮدف ﻗــﺎﺋــﻼ »ﻓــﺒــﺪﻻ ﻣــﻦ ذﻟـــﻚ، ﺗﻨﺘﻬﻲ ﺑــﻨــﻮع ﻣــﻦ اﻟــﺘــﺤــﻮل اﻟــﻈــﺎﻫــﺮي )اﻟـﺨـﻔـﻲ( اﻟـــﺬي ﻳﻌﻤﻞ ﻛﻤﻜﺜﻒ ﺗــﺪرﺟــﻲ اﻟـﺘـﺤـﻮل، ﻓـﻴـﺨـﺰن اﻻﺧــﺘــﻼﻓــﺎت اﻟـﺠـﻴـﻨـﻴـﺔ، وﻳﻄﻠﻖ أﻧﻤﺎﻃﴼ ﻇﺎﻫﺮﻳﺔ ﺑﺪﻳﻠﺔ ﻓﻲ ﺣﺎﻟﺔ ﺣﺪوث اﺿﻄﺮاﺑﺎت ﺷﺪﻳﺪة«.