نشوء الوجود

النشوء ( أو التولد ) هو نشأة وتطور الكائن الحي (جسديًا ونفسيًا، على سبيل المثال، التطور الأخلاقي ^[1] )، وعادةً من وقت إخصاب البويضة إلى البلوغ. يمكن أيضًا استخدام المصطلح للإشارة إلى دراسة عمر الكائن الحي بالكامل .

التطور هو التاريخ التطوري لكائن حي خلال حياته الخاصة، على عكس علم التطور النمائي ، الذي يشير إلى التاريخ التطوري للأنواع. طريقة أخرى للتفكير في التطور هي أنه عملية مرور الكائن الحي بجميع مراحل النمو على مدار حياته. يتضمن تاريخ النمو جميع الأحداث التنموية التي تحدث أثناء وجود الكائن الحي، بدءًا من التغيرات في البيضة في وقت الإخصاب والأحداث من وقت الولادة أو الفقس وما بعده (أي النمو وإعادة تشكيل شكل الجسم وتطور الخصائص الجنسية الثانوية، إلخ). ^[2] في حين أن العمليات التنموية (أي التطورية) يمكن أن تؤثر على العمليات التطورية اللاحقة (مثل التطورية) ^[3] (انظر علم الأحياء التنموي التطوري ونظرية التلخيص )، تتطور الكائنات الحية الفردية (التطور النمائي)، بينما تتطور الأنواع (التطور النمائي).

علم التطور وعلم الأجنة وعلم الأحياء النمائي هي دراسات وثيقة الصلة، وتُستخدم هذه المصطلحات أحيانًا بالتبادل. جوانب علم التطور هي التشكل ، وتطور شكل الكائن الحي؛ ونمو الأنسجة؛ والتمايز الخلوي . كما استُخدم مصطلح التطور في علم الأحياء الخلوية لوصف تطور أنواع مختلفة من الخلايا داخل الكائن الحي. ^[4] علم التطور هو مجال دراسة مفيد في العديد من التخصصات، بما في ذلك علم الأحياء النمائي وعلم الأحياء الخلوي وعلم الوراثة وعلم النفس النمائي وعلم الأعصاب الإدراكي النمائي وعلم النفس الحيوي النمائي . يُستخدم علم التطور في علم الأنثروبولوجيا باعتباره "العملية التي يجسد من خلالها كل منا تاريخ صنعه الخاص". ^[5]

تأتي كلمة "ontonogeny" من الكلمة اليونانية "ontogeny" بمعنى كائن، فرد؛ ووجود، ومن اللاحقة -geny من الكلمة اليونانية " geniea" ، والتي تعني التكوين، الأصل، وطريقة الإنتاج. ^[6]

صاغ مصطلح التطور الجيني إرنست هايكل ، عالم الحيوان الألماني وعالم التطور، في ستينيات القرن التاسع عشر. ولد هايكل في ألمانيا في السادس عشر من فبراير عام 1834، وكان أيضًا مؤيدًا قويًا للداروينية . اقترح هايكل أن التطور الجيني يلخص أو يكرر علم الأنساب لفترة وجيزة وأحيانًا بشكل غير كامل في كتابه الصادر عام 1866، Generelle Morphologie der Organismen ("علم الأشكال العام للكائنات الحية"). وعلى الرغم من أن كتابه قُرئ على نطاق واسع، إلا أن المجتمع العلمي لم يكن مقتنعًا جدًا أو مهتمًا بأفكاره، لذلك لجأ إلى إنتاج المزيد من المنشورات للحصول على المزيد من الاهتمام. ^[7] في عام 1866، تخيل هايكل وآخرون التطور على أنه ينتج هياكل جديدة بعد إنشاء إضافات سابقة للكائن الحي النامي. اقترح أن التطور الفردي يتبع مراحل نمو الأجيال السابقة وأن الأجيال القادمة ستضيف شيئًا جديدًا إلى هذه العملية، وأن هناك توازٍ سببي بين تطور الجنين والتطور الجيني للحيوان. بالإضافة إلى ذلك، اقترح هايكل قانونًا بيولوجيًا وراثيًا مفاده أن التطور الجيني يلخص التطور العرقي، استنادًا إلى فكرة أن الأصل المتتالي والمتقدم للأنواع الجديدة كان قائمًا على نفس قوانين الأصل المتتالي والمتقدم للهياكل الجنينية الجديدة. وفقًا لهايكل، أنتج التطور أشياء جديدة، وكان الانتقاء الطبيعي يقضي على الأنواع التي أصبحت قديمة أو عفا عليها الزمن. على الرغم من أن وجهة نظره بشأن التطور والتطور لم تكن مبررة، إلا أن علماء الأجنة في المستقبل قاموا بتعديل مقترحات هايكل والتعاون معها وأظهروا كيف يمكن أن تحدث هياكل مورفولوجية جديدة من خلال التعديل الوراثي للتطور الجيني. ^{[8] [9]} عكس عالم الأحياء البحرية والتر جارستانج علاقة هايكل بين التطور الجيني والتطور العرقي، مشيرًا إلى أن التطور الجيني يخلق التطور العرقي، وليس يلخصه. ^[10]

في عام 1963، أشار نيكولاس تينبرجن في ورقة بحثية رائدة إلى أن التطور هو أحد الأسئلة الأساسية الأربعة في علم الأحياء، إلى جانب الأسئلة الثلاثة الأخرى لجوليان هكسلي : السببية وقيمة البقاء والتطور. ^[11] وأكد تينبرجن أن تغيير الآلية السلوكية أثناء التطور كان مختلفًا عن التغيير في السلوك أثناء التطور. يمكننا أن نستنتج أن القلاع نفسه، أي آليته السلوكية، قد تغير فقط إذا حدث التغيير السلوكي أثناء ثبات البيئة... عندما ننتقل من الوصف إلى التحليل السببي، ونسأل عن الطريقة التي تم بها إحداث التغيير الملحوظ في آلية السلوك، فإن الخطوة الأولى الطبيعية هي محاولة التمييز بين التأثيرات البيئية وتلك الموجودة داخل الحيوان... في التطور، يتم التوصل إلى استنتاج مفاده أن تغييرًا معينًا يتم التحكم فيه داخليًا (هو "فطري") عن طريق الإقصاء . ^[12] كان تينبرجن قلقًا من صعوبة إثبات إزالة العوامل البيئية، واستخدام كلمة فطري غالبًا ما يكون مضللًا.

يحدث نمو الكائن الحي من خلال الإخصاب، والانقسام، والانقسام الجنيني، وتكوين الأعضاء، والتحول إلى كائن بالغ. ولكل نوع من أنواع الحيوانات رحلة مختلفة قليلاً عبر هذه المراحل، حيث قد تكون بعض المراحل أقصر أو أطول مقارنة بأنواع أخرى، ويختلف مكان نمو النسل لكل نوع حيواني (على سبيل المثال، في قشرة بيضة صلبة، أو الرحم، أو قشرة بيضة ناعمة، أو على ورقة نبات، وما إلى ذلك). ^[13]

في البشر، تبدأ عملية نمو الجنين بعد أن يقوم الحيوان المنوي بتلقيح البويضة ويندمجان معًا، مما يؤدي إلى بدء نمو الجنين . يؤدي اندماج البويضة والحيوان المنوي في الزيجوت إلى تغيير الغشاء المحيط بحيث لا يسمح لمزيد من الحيوانات المنوية باختراق البويضة، وبالتالي يمكن منع عمليات الإخصاب المتعددة. كما يعمل اندماج الزيجوت على تنشيط البويضة حتى تتمكن من البدء في انقسام الخلايا. قد لا يكون لكل نوع من أنواع الحيوانات حيوان منوي وبويضة على وجه التحديد، ولكن اثنين من الأمشاج التي تحتوي على نصف المادة الوراثية النموذجية للنوع وأغشية هذه الأمشاج تندمج لبدء تكوين ذرية. ^[14]

بعد فترة وجيزة من الإخصاب الناجح بالحيوان المنوي، يخضع الزيجوت للعديد من الانقسامات الانقسامية ، والتي هي أيضًا انقسامات خلوية غير جنسية. الانقسام هو عملية انقسام الخلايا، لذلك يصبح الزيجوت الأولي مجموعة من الخلايا المتطابقة والتي تكون توتة وتحتوي على خلايا تسمى بلاستوميرس. ^[15] يجهز الانقسام الزيجوت ليصبح جنينًا، والذي يكون من 2 إلى 8 أسابيع بعد الحمل (الإخصاب) عند البشر. ^[16]

بعد أن يتحول الزيجوت إلى جنين، يستمر في الانقسام إلى كرة مجوفة من الخلايا، وهي بلاستولا . تشكل هذه الخلايا الخارجية طبقة طلائية واحدة، وهي بلاستوديرم، والتي تغلف بشكل أساسي السائل الموجود بالداخل والذي يُسمى بلاستوكويل. يوضح الشكل الموجود على اليمين العملية الأساسية التي يتم تعديلها في الأنواع المختلفة. يختلف الانقسام قليلاً في الأنواع المختلفة، ولكن في الثدييات، يتحول جنين مرحلة الثماني خلايا إلى نوع مختلف قليلاً من بلاستولا، يُسمى بلاستولا. ^[17] تمتلك الأنواع الأخرى مثل نجوم البحر والضفادع والكتاكيت والفئران نفس الهياكل في هذه المرحلة ، إلا أن اتجاه هذه الميزات يختلف، بالإضافة إلى أن هذه الأنواع لديها أنواع إضافية من الخلايا في هذه المرحلة. ^[18]

بعد الانفجار، تتوسع الخلية أحادية الطبقة وتعيد تنظيمها إلى طبقات متعددة، وهي الجاسترولا (كما هو موضح في الشكل الموجود على اليمين). الزواحف والطيور والثدييات هي كائنات ثلاثية الطبقات، مما يعني أن الجاسترولا تتكون من ثلاث طبقات جرثومية ؛ الأديم الباطن (الطبقة الداخلية)، والأديم المتوسط ​​(الطبقة الوسطى)، والأديم الظاهر (الطبقة الخارجية). ^[15] وكما هو موضح في الشكل أدناه، ستصبح كل طبقة جرثومية خلايا جذعية متعددة القدرات يمكن أن تصبح نسيجًا محددًا اعتمادًا على الطبقة الجرثومية وهذا ما يحدث في البشر. يختلف هذا التمايز بين الطبقات الجرثومية قليلاً، لأنه ليس كل الأعضاء والأنسجة أدناه موجودة في جميع الكائنات الحية، ولكن يمكن استبدال أنظمة الجسم المقابلة بدلاً منها. ^[19]

في الشكل أدناه، تستطيع الخلايا الجرثومية البشرية التمايز إلى الأعضاء والأنسجة المحددة التي تصبح عليها لاحقًا في الحياة. تستطيع الخلايا الجرثومية الهجرة إلى مواقعها النهائية لإعادة ترتيب نفسها وبعض الأعضاء مصنوعة من طبقتين جرثوميتين؛ واحدة للخارج والأخرى للداخل. [ ^{20] تصبح خلايا} الأديم الباطن البطانة الداخلية للكائنات الحية، مثل المعدة والقولون والأمعاء الدقيقة والكبد والبنكرياس في الجهاز الهضمي والرئتين. ينتج الأديم المتوسط ​​أنسجة أخرى لا تشكلها الأديم الظاهر، مثل القلب والعضلات والعظام والدم وأدمة الجلد ونخاع العظام والجهاز البولي التناسلي. هذه الطبقة الجرثومية أكثر تحديدًا للأنواع، حيث إنها الطبقة المميزة للثلاث والتي يمكنها تحديد أشكال الحياة الأعلى تطوريًا (على سبيل المثال، الكائنات ثنائية الجانب مثل البشر) من أشكال الحياة الأدنى (ذات التناظر الشعاعي). وأخيرًا، الأديم الظاهر هو الطبقة الخارجية من الخلايا التي تصبح البشرة والشعر بينما تكون مقدمة للغدد الثديية والجهاز العصبي المركزي والجهاز العصبي المحيطي . ^[21]

يوضح الشكل أعلاه كيف أن نمو ذرية الخنزير والبقرة والأرنب والإنسان متشابه عند مقارنتها ببعضها البعض. يوضح هذا الشكل كيف يمكن أن تصبح طبقات الجراثيم أعضاء وأنسجة مختلفة في أشكال الحياة الأعلى تطوريًا وكيف تتطور هذه الأنواع بشكل مشابه جدًا. بالإضافة إلى ذلك، يوضح كيف تتطور أنواع متعددة بطريقة متوازية ولكنها تتفرع لتطوير سمات أكثر تحديدًا للكائن الحي مثل الحوافر أو الذيل أو الأذنين.

في نسل الفقاريات النامية ، يتكون الأنبوب العصبي من خلال التكوّن العصبي الأولي أو الثانوي . تطور بعض الأنواع العمود الفقري والجهاز العصبي باستخدام التكوّن العصبي الأولي والثانوي، بينما يستخدم البعض الآخر التكوّن العصبي الأولي أو الثانوي فقط. ^[22] في نمو الجنين البشري، يحدث التكوّن العصبي الأولي خلال الأسبوعين 3 و4 من الحمل لتطوير الدماغ والحبل الشوكي. ثم خلال الأسبوعين 5 و6 من الحمل، يشكل التكوّن العصبي الثانوي الحبل العجزي السفلي والعصعص. ^[23]

يوضح الرسم البياني الموجود على اليمين التكوّن العصبي الأولي، وهي عملية تفاعل الخلايا المحيطة بالصفيحة العصبية مع خلايا الصفيحة العصبية للتكاثر والتقارب والتقلص لتكوين أنبوب مجوف فوق الحبل الظهري والأديم المتوسط. هذه العملية متقطعة ويمكن أن تبدأ عند نقاط مختلفة على طول المحور القحفي الذنبي اللازم لإغلاقها. ^[23] بعد إغلاق القمة العصبية، تنفصل خلايا القمة العصبية وخلايا الأديم الظاهر ويصبح الأديم الظاهر البشرة المحيطة بهذا المركب. تتمايز خلايا القمة العصبية لتصبح مكونات لمعظم الجهاز العصبي المحيطي في الحيوانات. بعد ذلك، يتحلل الحبل الظهري ليصبح فقط النواة اللبية للأقراص الفقرية وتتمايز خلايا الأديم المتوسط ​​لتصبح الصفيحات والعضلات الهيكلية في وقت لاحق. خلال هذه المرحلة أيضًا، تتحول خلايا القمة العصبية إلى عقد شوكية تعمل بمثابة الدماغ في الكائنات الحية مثل ديدان الأرض والمفصليات . ^[24] في الكائنات الحية الأكثر تقدمًا مثل البرمائيات والطيور والثدييات ؛ [ 22 ] ^تتكون العقد الشوكية من مجموعة من أجسام الأعصاب الموجودة على طول الحبل الشوكي عند الجذور الظهرية والبطنية للعصب الشوكي، وهو زوج من الأعصاب التي تتوافق مع فقرة من العمود الفقري. [ ^25]

في التكوّن العصبي الثانوي، تتشكل المناطق الذنبية والعجزية من العمود الفقري بعد انتهاء التكوّن العصبي الأولي. تبدأ هذه العملية بمجرد انتهاء التكوّن العصبي الأولي وإغلاق المسام العصبية الخلفية، بحيث يمكن لبرعم الذيل أن يتكاثر ويتكثف، ثم يكوّن تجويفًا ويندمج مع القناة المركزية للأنبوب العصبي. يحدث التكوّن العصبي الثانوي في المنطقة الصغيرة بدءًا من برعم الذيل الشوكي حتى المسام العصبية الخلفية، وهي الطيات العصبية المفتوحة بالقرب من منطقة الذيل والتي لا تغلق من خلال التكوّن العصبي الأولي. مع تقدم عملية التكوّن العصبي على مدار الأسابيع القليلة التالية، تتمايز الخلايا العصبية والخلايا البطانية (الخلايا التي تخلق السائل النخاعي الدماغي ^[26] ) لتصبح الطرف الخلفي للحبل الشوكي. بعد ذلك، يحتوي الأنبوب العصبي المغلق على خلايا ظهارية عصبية تنقسم فورًا بعد الإغلاق ويتشكل نوع ثانٍ من الخلايا؛ الخلايا العصبية البدائية. تشكل الخلايا العصبية طبقة الوشاح، والتي تصبح فيما بعد المادة الرمادية ، والتي تؤدي بعد ذلك إلى ظهور طبقة هامشية تصبح المادة البيضاء للحبل الشوكي. ^[23] يُرى التعصب الثانوي في الأنبوب العصبي للفقرات القطنية والذيلية للضفادع والصيصان وفي كلتا الحالتين، تكون هذه العملية بمثابة استمرار للتكوّن المعدي. [ ^22]

في معظم الأنواع، لا ينضج الكائن الحي الصغير الذي يولد أو يفقس للتو جنسيًا بعد وفي معظم الحيوانات، يبدو هذا الكائن الحي الصغير مختلفًا تمامًا عن الشكل البالغ. ^[20] هذا الكائن الحي الصغير هو اليرقة وهو الشكل الوسيط قبل التحول إلى شخص بالغ. ^{[27] [8]} من الأمثلة المعروفة على شكل يرقات الحيوانات يرقة الفراشات والعث . تستمر اليرقات في النمو والتغذية من أجل الحصول على طاقة كافية خلال مرحلة العذراء، عندما تنمو أجزاء الجسم الضرورية للتحول . ^[28] تختلف المرحلة الشبابية في النباتات والحيوانات، ولكن في النباتات، تعتبر مرحلة الشباب مرحلة مبكرة من نمو النبات حيث لا يمكن للنباتات أن تزهر. [ 29 ] في الحيوانات، توجد مرحلة الشباب بشكل شائع في الثدييات الاجتماعية، مثل الكلاب البرية والقرود والقِرَدة والأسود والذئاب ^{والمزيد} . في البشر ، يمثل البلوغ نهاية هذه المرحلة ويليها المراهقة . تبدأ بعض الأنواع مرحلة البلوغ والتكاثر قبل انتهاء مرحلة الشباب، كما هو الحال في الرئيسيات غير البشرية الأنثوية. ^[30] ويمكن رؤية مراحل اليرقات والشرانق في الشكل الموجود على اليمين.

عملية خضوع جسم الكائن الحي لتغيرات بنيوية وجسدية بعد الولادة أو الفقس ليصبح مناسبًا لبيئته البالغة هي التحول . ^[31] على سبيل المثال، لدى ضفدع البرمائيات نضوج إنزيمات الكبد والهيموجلوبين وأصباغ العين، بالإضافة إلى إعادة تشكيل أنظمتها العصبية والجهاز الهضمي والتناسلي. ^[32] في جميع الأنواع، يبدو أن طرح الريش والهرمونات الشبابية تنظم هذه التغييرات. ^[31] يوضح الشكل الموجود على اليمين مراحل الحياة في الفراشات ويحول تحولها اليرقة إلى فراشة.

البلوغ هو المرحلة التي يتم فيها تحقيق النضج البدني والعقلي وهذا يختلف بين الأنواع. في البشر ، يُعتقد أن البلوغ يكون حوالي 20 أو 21 عامًا وهو أطول مرحلة في الحياة، ولكن في جميع الأنواع ينتهي بالموت. ^[33] في الكلاب ، تنضج السلالات الصغيرة (مثل يوركشاير تيرير ، شيواوا ، كوكير سبانييل ، إلخ) جسديًا بشكل أسرع من السلالات الكبيرة (مثل سانت برنارد ، الدانماركي العظيم ، جولدن ريتريفر ، إلخ)، لذلك يتم الوصول إلى مرحلة البلوغ في أي وقت من 12 إلى 24 شهرًا أو من 1 إلى 2 سنة. ^[34] على النقيض من ذلك، فإن العديد من أنواع الحشرات لها مراحل يرقات طويلة ومرحلة البلوغ مخصصة للتكاثر فقط. لا تحتوي عثة دودة القز على أجزاء فم ولا تتغذى، لذلك يجب أن تستهلك ما يكفي من الطعام خلال مرحلة اليرقات للحصول على الطاقة للبقاء والتزاوج. ^[20]

الشيخوخة هي عندما تتوقف الخلايا عن الانقسام ولكنها لا تموت، ولكن هذه الخلايا يمكن أن تتراكم وتسبب مشاكل في الجسم. يمكن لهذه الخلايا أن تطلق مواد تسبب الالتهاب ويمكن أن تلحق الضرر بالخلايا السليمة المجاورة. ^[35] يمكن أن تحدث الشيخوخة بسبب تلف الحمض النووي غير المُصلح (على سبيل المثال، من الإشعاع، ^[36] الشيخوخة، وما إلى ذلك) أو ضغوط خلوية أخرى ^[37] وهي أيضًا حالة الشيخوخة. ^[38]

تخضع معظم الكائنات الحية لتغيرات قياسية في الشكل أثناء نموها ونضجها ، بينما ينخرط البعض الآخر في التحول . حتى الزواحف (الزواحف غير الطائرة، مثل التمساحيات والسلاحف والثعابين [ ^39] والسحالي ^[40] )، والتي غالبًا ما يُنظر إلى صغارها على أنها بالغين مصغرين، تظهر مجموعة متنوعة من التغيرات الجينية في الشكل والفسيولوجيا . [ 41 ^]

• علم الأحياء التنموي
• إرنست هيكل
• علم الوراثة
• نظرية التكرار ، فكرة أن التطور الجيني يلخص التطور التطوري
• علم الأجنة
• تكوين الأعضاء
• نشوء الوجود (التحليل النفسي)
• علم الوراثة التطوري
• علم الأنساب (التحليل النفسي)
• موت الخلايا المبرمج
• علم الأحياء التنموي التطوري
• التمايز الخلوي
• علم الأحياء الخلوي
• نيكولاس تينبرجن
• التحول
• علم التشكل
• علم وظائف الأعضاء
• علم الأحياء التنموي التطوري البيئي ( Eco-evo-devo )
• الداروينية
• التسميد
• انقسام
• التفجير
• تكوين المعدة
• طبقات الجراثيم
• تكوين الخلايا العصبية
• الحبل الشوكي
• التحول
• يرقة
• مرحلة البلوغ
• الشيخوخة

• الوسائط المتعلقة بـ Morphogenesis في ويكيميديا ​​كومنز
• تعريف كلمة نشوء الجنين في القاموس على ويكاموس