بخش دوم ، زمين زيستگاه ما
فصل 3 – سرگذشت زمين . لايه هاي سنگ ها : سنگ هاي رسوبي معمولاً به صورت موازي در روي هم انباشته مي شوند و مانند ورق هاي كتابند. در يك سري لايه از جنس سنگ هاي رسوبي ، اصولاً لايه هاي زيرين قديمي تر از لايه هاي بالايي هستند. اما در صورتي كه سنگ ها چين خورده باشند، نمي توانيم اصل بالا را درست بدانيم و براي تعيين وضعيت گذشته هاي آن ها بايد بدنبال شواهد ديگري بگرديم.


سيل : براي پاسخ به اين سؤال كه چه جانداراني بر روي زمين زندگي مي كردند بايد از فسيل ها كمك گرفت. به آثار و بقاياي موجودات قديمي كه در بين برخي از مواد تشكيل دهنده ي پوسته زمين پيدا مي شوند فسيل مي گويند. از ميان جانداران گذشته، فقط تعداد بسيار كمي به صورت فسيل درآمده اند. جانداراني كه داراي اعضاي نرم و فاقد اسكلت سفت داخلي يا خارجي بوده اند، در برابر عوامل مخرب طبيعي مقاومتي نداشته و پس از مرگ در مجاورت هوا يا زير آب تجزيه گرديده، خوراك جانداران ديگر شده و بدون آنكه از خود اثري به جاي گذارند، از بين رفته اند.
در ميان جانداران گذشته ي زمين آن هايي كه داراي اعضاي سخت مانند استخوان، دندان، صرف ، كيتين با بافت چوبي بوده اند. امكان فسيل شد نشان وجود داشته است. اين جانداران بايد بلافاصله پس از مرگ در محلي قرارگيرند تا در معرض تجزيه و فساد قرار نگيرند.


مكان هاي مناسب براي فسيل شدن : براي فسيل شدن،‌محيط هاي رسوبي مانند درياها و درياچه ها مناسب تر از ساير مناطق اند. در اين مناطق رسوب گذاري شديدتر است و بقاياي جانداران بوسيله رسوبات بهتر مدفون و پوشيده ي مي شود.

 

 

در خشكي ها نيز گاهي فسيل بوجود مي آيد ولي تعداد آن ها نسبت به فسيل هايي كه در درياها تشكيل شده اند، بسيارناچيز است. يخچال، غار، طوفان هاي شن و ماسه ، شيره هاي گياهي، مواد نفتي و خاكسترهاي آتش فشاني شرايطي بوجود مي آورند كه جانوران يا گياهان قبل از فساد و تجريه همه يا قسمتي از جسد آن ها سالم بماند.

استفاده از فسيل ها : برخي از فسيل ها كه مانند زغال سنگ و نفت كه به آن ها سوخت هاي فسيلي نيز گفته مي شود و بطور مستقيم در تأمين انرژي و برخي مواد كاربرد فراوان دارند. از ساير فسيل ها نيز براي تعين محل بعضي از مواد معدني استفاده مي گردد. فسيل ها در تشخيص آب و هواي گذشته نيز قابل استفاده اند.

تحول در حيات : با مطالعه در روي فسيل ها بدست آمده از ميان لايه هاي رسوبي مختلف معلوم شده است كه فسيل هاي موجود در لايه هاي قديمي تر (زيرين) در مقايسه با آن ها كه در لايه هاي بالايي پيدا مي شوند. ساختماني بدني ساده تري را نشان مي دهند. يعني هرچه به زمان حاضر نزديك مي شويم. هم ساختمان بدن جانداران پيچيده تر مي شود هم بر تعداد انواع آن ها اضافه مي شود.
دانشمندان به همين ترتيب توانسته اند اولاً با نوع تحولات و تغييرات جانداران در گذشته آشنا شوند، ثانياً نوعي جدول زماني را به كمك فسيل ها تنظيم كنند كه راهنماي مناسبي براي تعيين قدمت لايه هاي رسوبي مجهول هم هست.
ترتيب پيدايش جانداران از بي مهره ها به مهره داراين ساده و خونسرد و سپس مهره داران خونگرم، يعني پرنده ها و پستانداران است.
گياهان نيز در آغاز محدود به جلبك هاي دريايي بودند و در زمان هاي بعد سرخس ها و انواع مشابه پديد آمدند. پيدايش گياهان گلدار، كه انواع كامل پيچيده تر از اقاسم بي گل ها و هاگدار است. در زمان هاي نزديك به زمان حال در روي زمين ظاهر شدند.

 

 

تغيير گونه هاي جانداران :
يكي از مهم ترين كاربردهاي فسيل ها پي بردن به چگونگي تغييرات شكل ظاهري و ساختمان بدني و در نتجه بوجود آمدن انواع جديد جانداران است. امروزه بيش از 2 ميليون نوع جاندار در روي زمين زندگي مي كنند. در حالي كه مطالعه ي فسيل ها نشان ميدهد كه در ابتدا تعداد گونه هاي جانداران بسيار محدود و رفته رفته افزايش پيدا كرده اند.
المارك دانشمند فرانسوي‌،در قرن هجدم استفاده يا استفاده نكردن اندام ها را عامل بروز تغيير مي دانست و عقيده داشت كه وقتي اندامي زياد بكار برده شود، قوي خواهد شد و برعكس اندامي كه كار نكند، رشد چنداني نخواهد داشت . به عقيده لامارك صفاتي كه به اين ترتيب كسب مي شوند. قابل به ارث رسيدن نيز خواهند بود. پس چون زرافه گردن خود را براي خوردن برگ هاي درختان بالا كشانده نسل به نسل بر طول گردنش اضافه شده است.

چارلز داروين: زيست شناس انگليسي،‌در قرن نوزدهم كه از اوايل زندگي به مطالعه گياهان و جانوران علاقمند بود. در مورد چگونگي تغيير گونه ها ، نظريه ي انتخاب طبيعي خود را در كتابي به نام منشأ انواع انتشار داد.
انتخاب طبيعي به اين معناست كه طبيعت در هر محيط افراد سازگارتر را انتخاب مي كند و آن هايي را كه براي زيستن در آن محيط مناسب نيستند، از ميان مي برد.
ذكر انتخاب طبيعي، از آن جا در ذهن داروين ريشه گرفت كه مشاهد كرد:‌تعداد اولاد جانداران، هميشه بيشتر از تعداد والدين است با وجود اين جمعيت انواع بخصوص همواره ثابت مي ماند. بنابراين بايد هميشه تعدادي از اولاد جانداران به طريقي از بين بروند و چون بين افراد يك نوع ، تفاوت هاي فردي وجود دارد و همه آن ها از لحاظ سازش با محيط، مشابه نيستند. در ضمن چون غذا و جا معمولاً براي همه ي افراد وجود ندارد،‌ميان آن ها رقابت در مي گيرد. در اين رقابت افرادي كه سازش بيشتري با محيط دارند. از شانس بيشتري هم براي زنده ماندن برخوردارند و در نتيجه، در رقابت پيروز مي شوند و به سن زاد و ولد مي رسند و توليد مثل مي كنند.


 

دووريس : در اوايل قرن بيستم يك دانشمند هلندي به نام دووريس نظريه ي جهش را اائه داد. دووريس معقتد بود، صفاتي بطور ناگهاني در يك فرد ظاهر مي شوند و اين صفات قابل انتقال به نسل هاي بعدي نيز هستند. جانداراني را كه در آن ها صفات جديد بوجود مي آيد در اصطلاح جهش يافته مي نامند. صفات جديدي كه در يك جهش بوجود مي آيند اغلب مضر هستند و سبب نابودي جاندار مي شوند، گاهي به ندرت در يك جهش صفات مفيدي هم ظاهر مي شدند. جانداراني كه در آن ها يك يا چند صفت مفيد ظاهر مي شود. نسبت به همنوعان خود سازگاري بيشتري با محيط پيدا مي كنند و رفته رفته تعداد آن ها در محيط افزايش پيدا مي كند.

چگونگي بروز جهش :
مي دانيد كه صفات ارثي از طريق كروموزوم ها داخل هسته به ارث مي رسند. مشاهد هي دقيق كروموزم ها هم نشان داده است كه ماده ي اصلي زنده ي آن ها، مولكول هاي DNA است كه در سلول هاي همه ي جانداران وجود دارد و امروزه آن ها را عوامل بوجود آورنده صفات مختلف در همه ي جانداران مي شناسيم. پس اگر قرار باشد تغيير در صفات جانداران پديد آيد. اين تغيير (جهش) بايد در ساختمان DNA اثر بگذارد.
DNA مولكولي بسيار با ثبات است و ساختمان كم تر دچار تغيير مي شود عواملي كه سبب بروز تغيير در ساختمان چنين مولكولي مي شوند، بايد بسيار قوي باشند. مواد راديو اكتيو بعضي از ماد شيميايي و دارويي را از جمله ي اين عوامل مي دانند.

 

شواهد تغيير :
وجود شباهت هاي فراوان در ميان جانداران حاكي از وابسته بودن آن ها به همديگر است. البته، شباهت ميان جانداران يك گروه زيادتر از شباهت ميان جانداران گروههاي دور از هم است. بديهي است كه ساختمان اندام هاي داخلي مانند دستگاههاي تنفس، گردش خون، كليدها و غيره هم در آن ها بسيار شبيه است و همگي فعاليت هاي حياتي مانند تغذيه ، تنفس ،‌و غيره را به يك شكل انجام ميدهند.
چنين شباهتي به ترتيب در ميان افراد گروههاي ديگر مهره داراين كمتر مي شود. با اين حال، ميان اين گروهها شباهت زياد دارند.

در مجموع مشاهدات انجام شده حاكي از آنند كه :
جانداران از اجداد قديمي و مشتركي بوجود آمده اند.
تغييرات در جمعيت هاي جانداران پديد مي آيند نه در افراد، زيرا فرديكه پس از مدت كم و بيش كوتاهي مي ميرد اما نسل و جمعيت باقي مي ماند. زندگي از حالت ساده و ابتدايي به صورت پيچيده تري تحول يافته است.