تم إلغاء تنشيط البوابة. يُرجَى الاتصال بمسؤول البوابة لديك.

شارح الدرس: أنظمة التصنيف الأحياء

في هذا الشارح سوف نتعلَّم كيف نَصِف أنظمة التصنيف التي اقترحها لينيوس وويتاكر، ونَذكُر الكائنات الحية التي يصعب تصنيفها.

في مطلع القرن الرابع قبل الميلاد، نشر أرسطو أعمالًا تقسِّم الكائنات الحية إلى مجموعتين: نباتات وحيوانات. لطالما فكَّر العلماء في تصنيف الكائنات؛ لأن ذلك يُسهِّل دراستها. فعند تقسيم الكائنات إلى مجموعات بناءً على أوجه شبه ذات دلالة، يصبح بإمكاننا المقارنة بين سماتها بسهولة.

تعريف: التصنيف الحيوي

التصنيف الحيوي هو ترتيب الكائنات ضمن مجموعات بناءً على الصفات المشتركة بينها.

في القرن الثامن عشر، تمكَّن عالم النبات السويدي كارل لينيوس من وضع القواعد التي يعتمد عليها نظام التصنيف الحالي. قسَّم لينيوس الكائنات الحية إلى مجموعتَي أرسطو نفسهما؛ وهما مجموعة الخضراوات التي نُطلِق عليها في الوقت الحالي النباتات، ومجموعة الحيوانات. وقد أُطلِق على هذه المجموعات اسم «الممالك». ويشمل نظام لينيوس مملكة ثالثة تُسمَّى «المعادن»، وتضم جميع الأشياء غير الحية. يوضِّح الشكل 1 الممالك التي اقترحها لينيوس.

الشكل 1: ممالك لينيوس الثلاث يعود أصل كلمة «مملكة» إلى اللغة اللاتينية

حقيقة: كارل لينيوس (1778–1707)

كارل لينيوس عالم نبات سويدي، وهو مؤسس علم التصنيف الحديث. يعود إليه الفضل في وضع نظام التسمية الثنائية بالإضافة إلى توحيده نظام التسلسل الهرمي للتصنيف.

مصطلح رئيسي: مملكة النبات

مملكة النبات إحدى مملكتَي الكائنات الحية وفقًا لتقسيم لينيوس. تتضمَّن مملكة النبات الكائنات الثابتة التي تنمو من التربة.

مصطلح رئيسي: مملكة الحيوان

مملكة الحيوان إحدى مملكتَي الكائنات الحية وفقًا لتقسيم لينيوس. تضم مملكة الحيوان الكائنات المتحرِّكة التي تتنقَّل بحثًا عن الطعام.

مثال ١: تذكُّر تصنيف لينيوس للكائنات

صنَّف كارل لينيوس الكائنات الحية إلى مجموعتين مختلفتين. ما هاتان المجموعتان؟

الحل

عادةً ما يُطلَق على كارل لينيوس «رائد التصنيف الحديث». ففي القرن الثامن عشر، تمكَّن عالم النبات السويدي من وضع نظام التسمية الثنائية، كما وحَّد نظام التسلسل الهرمي للتصنيف الذي لا يزال يُستخدم على نطاق واسع حتى الآن. لكن في ذلك الوقت، لم يكُن المجهر يُستخدَم على نطاق واسع، ولم يكُن بنفس قوة التكبير التي تتميَّز بها النماذج الحالية. ومن ثَمَّ، اعتمد تقسيم لينيوس على الصفات المرئية، وعلى الأعمال التي جاء بها المفكرون المشهورون قبله، مثل أرسطو. صنَّف لينيوس كل الكائنات الموجودة على الأرض إلى ثلاث ممالك: الحيوان والنبات والمعادن. من بين هذه المجموعات، تحتوي مجموعتان فقط على كائنات حية.

وهاتان المجموعتان هما: مملكة الحيوان ومملكة النبات.

بالإضافة إلى تقسيم الكائنات الحية إلى مملكتين، طوَّر لينيوس أيضًا نظام التسلسل الهرمي للتصنيف الذي تُقسَّم فيه الكائنات إلى مجموعات أكثر تحديدًا. هذه المجموعات تُسمَّى «الأصناف»، وهي تنتمي إلى مستويات تصنيفية تُرتَّب من الأكبر والأشمل إلى الأصغر والأكثر تحديدًا. ويُسمَّى المستوى الأكثر شمولًا بين هذه المستويات في نظام لينيوس «المملكة». أما باقي الرُّتب التصنيفية، من الأكبر إلى الأصغر، فهي الشعبة، والطائفة، والرتبة، والفصيلة والجنس، والنوع. يوضِّح الشكل 2 الرُّتب التصنيفية وترتيبها.

الشكل 2: الرُّتب التصنيفية من المملكة حتى النوع

تطوَّرت المجاهر وشاع استخدامها على نطاق أوسع؛ مما فتح عالمًا جديدًا كاملًا من الاكتشافات. ومع دراسة المزيد من الكائنات الحية المجهرية وفهمها، أصبح الحد الفاصل بين المملكة النباتية والمملكة الحيوانية غير واضح. وأخيرًا، أُضيفت مملكة ثالثة تُسمَّى الطلائعيات، تضم جميع الكائنات الحية المجهرية الوحيدة الخلية التي لا تُعتبر من النباتات أو الحيوانات. يَعرِض المجهر في الشكل الآتي اليوجلينا، وهي كائنات وحيدة الخلية تنتمي إلى مملكة الطلائعيات.

طحلب يوجلينا سبيروجيرا
الشكل 3

مصطلح رئيسي: مملكة الطلائعيات

في البداية، كانت مملكة الطلائعيات تضم جميع الكائنات المجهرية الوحيدة الخلية التي ليست من النباتات أو الحيوانات.

لكن التقدُّم في تقنيات الفحص المجهري أدَّى إلى توضيح الاختلافات بين الكائنات الحية على المستوى الخلوي. فقد تعرَّف العلماء لأول مرة على التراكيب تحت الخلوية والعضيات، وكذلك الكائنات الوحيدة الخلية الأصغر مثل البكتيريا. هذه الكائنات الصغيرة لا تحتوي على نواة، وذلك على عكس خلايا النباتات والحيوانات والطلائعيات. نتيجةً لذلك، أُنشئت مملكة منفصلة، وهي مملكة البدائيات، لتضم هذه الكائنات الحية التي يُطلَق عليها «بدائيات النواة». توضِّح الصورة المجهرية الآتية بعض البكتيريا التي تُفحَص تحت مجهر إلكتروني، وهي تُعَد مثالًا على الكائنات البدائية النواة. ويُطلَق على الكائنات التي تحتوي خلاياها على نواة اسم «حقيقيات النواة».

عدوى العِقْدية المقيِّحة
الشكل 4

مصطلح رئيسي: الكائنات الحقيقية النواة

الكائنات الحقيقية النواة كائنات تحتوي خلاياها على نواة. قد تكون الكائنات الحقيقية النواة وحيدة الخلية أو متعدِّدة الخلايا.

مصطلح رئيسي: الكائنات البدائية النواة

الكائنات البدائية النواة كائنات لا تحتوي على نواة. جميع الكائنات البدائية النواة وحيدة الخلية.

مصطلح رئيسي: مملكة البدائيات (البكتيريا/مملكة بدائيات النواة)

مملكة البدائيات هي المملكة التي تشمل جميع الكائنات البدائية النواة.

بعد مرور قرنين من الزمن تقريبًا، عام 1969، لاحَظ عالم نبات آخر، يُدعى روبرت ويتاكر، أن مملكة النبات تحتاج إلى إعادة تقسيم. حتى ذلك الوقت، كان أي كائن ينمو من الأرض يُعَد من النباتات. لكنَّ بعض هذه الكائنات خضراء وتَصنع غذاءها من ضوء الشمس، وبعضها غير خضراء، وتمتص المُغذِّيات من المواد العضوية الميتة والمتحلِّلة. لذا، فصل ويتاكر النباتات الثابتة الذاتية التغذية عن الفطريات الثابتة غير الذاتية التغذية، وهو ما زاد عدد الممالك إلى خمس. يوضِّح الشكل 5 نظام التصنيف المكوَّن من خمس ممالك الذي طرحه ويتاكر.

الشكل 5: الممالك الخمس للكائنات الحية التي وضعها العالم روبرت ويتاكر

معلومة: روبرت ويتاكر (1980–1920)

روبرت ويتاكر عالم نبات أمريكي، اشتُهر بتقديم نظام الممالك الخمس التي لا يزال يُشار إليه حتى الآن. هذه الممالك هي: البدائيات، والطلائعيات، والفطريات، والنباتات، والحيوانات.

مصطلح رئيسي: مملكة الفطريات

تتضمَّن مملكة الفطريات الكائنات الثابتة غير الذاتية التغذية؛ مثل فطر عيش الغراب، وفطر عفن الخبز، وفطر الخميرة.

تعريف: الكائنات الذاتية التغذية

الكائنات الذاتية التغذية هي الكائنات الحية القادرة على إنتاج غذائها بنفسها من مواد غير عضوية.

تعريف: الكائنات غير الذاتية التغذية

الكائنات غير الذاتية التغذية هي الكائنات الحية التي تحصل على غذائها من خلال استهلاك الكائنات الحية الأخرى أو المواد العضوية.

مثال ٢: تذكُّر ممالك ويتاكر الخمس

صنَّف روبرت إتش. ويتاكر الكائنات الحية إلى 5 ممالك. ما هذه الممالك؟

الحل

روبرت ويتاكر عالم نبات أمريكي عاش في القرن العشرين. توافرت لدى ويتاكر معرفة حيوية وتكنولوجية أكثر من التي توافرت لكارل لينيوس، الذي قسَّم الكائنات الحية إلى مملكتين: نباتية وحيوانية، في القرن الثامن عشر. وبحلول القرن العشرين ، أصبحت المجاهر أكثر تطورًا، وشاع استخدامها على نطاق أوسع. ومع استخدام المجاهر، تمكَّن العلماء من اكتشاف مملكة الطلائعيات التي تشمل كائنات مجهرية ليست نباتات أو حيوانات. وقد أدَّت زيادة قوة التكبير المجهرية إلى اكتشاف بكتيريا دقيقة لا تحتوي على نواة تُحيط بحمضها النووي؛ لذا، أُضيفت مملكة البدائيات إلى التصنيف لتشمل جميع الكائنات البدائية النواة. وأخيرًا، لاحظ ويتاكر أن خلايا النباتات تحتوي على بلاستيدات خضراء، وهي كائنات ذاتية التغذية، في حين أن خلايا الفطريات ليست كذلك. فالفطريات كائنات غير ذاتية التغذية تمتص المُغذِّيات من البيئة المحيطة بها. وقد أدَّى فصل الفطريات عن مملكة النباتات إلى زيادة عدد الممالك إلى خمس وفقًا لتصنيف ويتاكر.

الممالك الخمس التي جاءت في تصنيف ويتاكر هي: البدائيات، والطلائعيات، والفطريات، والنباتات، والحيوانات.

مثال ٣: المقارنة بين نظامَي تصنيف لينيوس وويتاكر

أيٌّ من الآتي يقارن بشكل صحيح بين نظام تصنيف لينيوس ونظام تصنيف ويتاكر؟

  1. كان لدى ويتاكر معرفة حيوية وتكنولوجية أكثر عندما ابتكر نظام التصنيف.
  2. كان لدى لينيوس معرفة حيوية وتكنولوجية أكثر عندما ابتكر نظام التصنيف.

الحل

كارل لينيوس وروبرت ويتاكر عالما نبات مشهوران بالإسهامات التي قدَّماها في علم التصنيف. عاش لينيوس في السويد في القرن الثامن عشر. وقد ساعد في توحيد نظام التسلسل الهرمي للتصنيف وطوَّر نظام التسمية الثنائية، وما زلنا نستخدم كلا النظامين إلى الآن. في زمن لينيوس، شاع تقسيم جميع الكائنات الحية إلى مملكتين فقط: النباتات والحيوانات. أما روبرت ويتاكر، فهو عالم أمريكي عاش في القرن العشرين، وقد اقترح تقسيم الكائنات الحية إلى خمس ممالك: النباتات، والحيوانات، والبدائيات، والفطريات، والطلائعيات. وقد أدَّت زيادة قوة تكبير المجاهر وشيوع استخدامها على نطاق واسع، إلى تمكين العلماء من تمييز الفروق بين الكائنات الحية على المستوى الخلوي. وبذلك، أصبحت زيادة عدد الممالك من مملكتين إلى خمس ممكنة بفضل استخدام مجاهر متطوِّرة على نطاق أوسع.

وهذا يعني أنه كان لدى ويتاكر معرفة حيوية وتكنولوجية أكثر عندما ابتكر نظام التصنيف.

طُوِّرت هذه الممالك الخمس من خلال فصل الكائنات وتقسيمها بناءً على الفروق الشكلية الواضحة التي تميِّز كلٍّ منها. وعلى الرغم من أن الفروق التي يمكننا ملاحظتها تتطوَّر مع مرور الوقت، فإن طريقة التصنيف هذه لم تَعُد مستخدَمة. يُطلَق على التصنيف القائم على الصفات الشكلية الظاهرة اسم «التصنيف الاصطناعي».

تعريف: التصنيف الاصطناعي

التصنيف الاصطناعي هو تصنيف الكائنات الحية وفقًا لسماتها الظاهرية الملحوظة.

ومثلما غيَّر المجهر من تعريفنا الشائع للممالك التي صُنِّفت إليها الكائنات منذ قرون، فإن التقنيات الجينية مستمرة في تحسين أنظمة التصنيف في الوقت الحالي. أتاح لنا التحليل الوراثي تصنيف الكائنات بناءً على العلاقات التطورية، وليس الصفات الشكلية فحسب. ويُطلَق على هذا النوع من التصنيفات اسم «التصنيف التطوري»، أو «التصنيف الطبيعي».

تعريف: التصنيف الطبيعي (التطوري)

التصنيف الطبيعي تصنيف للكائنات بناءً على التحليل الوراثي والعلاقات التطورية.

من المهم أن نتذكَّر أن التصنيف مجال لا يزال في مرحلة التطور. ودائمًا ما يسعى علماء التصنيف لإيجاد طرق لتحسينه وجعل طرق ترتيب الكائنات في مجموعات أكثر دقةً.

اليوم يتفق معظم العلماء على أن هناك حاجة إلى وجود مستوى أكبر من المملكة. ونُطلِق على هذا المستوى «إمبراطورية» أو «نطاقًا». يحتوي العديد من أنظمة التصنيف الحديثة على نطاقين أو ثلاثة بناءً على نوع الخلية. لا يُوجَد عدد محدَّد من الممالك متفق عليه عالميًّا. يؤيد بعض العلماء حذف هذه الرتبة التصنيفية بالكامل، ويقترح البعض وجود ثلاث ممالك فقط، في حين يقترح آخرون وجود أكثر من ثماني ممالك. ما زال يُشار إلى نظام الممالك الخمس على نطاق واسع في الأوساط العلمية.

ثمة سؤال مثير للاهتمام يتعلَّق بتصنيف ما نُطلِق عليه أحيانًا أشكال الحياة غير الخلوية، أو الحياة اللاخلوية. كيف يمكننا تصنيف العناصر التي تحتوي على بعض سمات الكائنات الحية لكنها لا تتكوَّن من خلايا؟

أحد الأمثلة الشائعة على ذلك هو الفيروسات، فهي تتكوَّن من بروتينات ومادة وراثية، لكن لا يمكنها التكاثر بمفردها. لدينا مثال آخر، وهو أشباه الفيروسات التي تتكوَّن من مادة وراثية لكنها لا تحتوي على غلاف بروتيني. وبما أن الفيروسات وأشباه الفيروسات تحتوي على مادة وراثية ويمكنها إنتاج فيروسات أو أشباه فيروسات جديدة في الخلايا الحية، فإنها يُطلَق عليها أحيانًا أشكال الحياة اللاخلوية. يوضِّح الشكل 7 دورة حياة الفيروس. البريون عبارة عن بروتين يتكوَّن بصورة غير طبيعية، وهو قادر على جعل البروتينات الأخرى تتخذ الشكل غير الطبيعي نفسه. في بعض الأحيان، يصعب تصنيف البريونات؛ لأنه يبدو أنها تمتلك إحدى السمات المشتركة بين الكائنات الحية، وهي القدرة على التكاثر بطريقة ما، كما هو موضَّح في الشكل 6. لكن البريونات لا تُعتبر من أشكال الحياة اللاخلوية. من المعروف عن الفيروسات وأشباه الفيروسات والبريونات أنها تُسبِّب الأمراض. تتسبَّب الفيروسات في إصابة البشر بأمراض كالزكام والإنفلونزا وغيرها من الأمراض. مرض كروتزفيلد جاكوب عبارة عن اضطراب عصبي ينجم عن البريونات. ومن المعروف عن أشباه الفيروسات أنها مسئولة عن أمراض النباتات فقط.

الشكل 6: نشاط البريون
الشكل 7: تضاعف الفيروس

تعريف: الفيروس

الفيروس أحد أشكال الحياة اللاخلوية التي تَستخدم خلية عائلة حية كي تتضاعف وتُنتِج فيروسات جديدة.

تعريف: البريون

البريون عبارة عن بروتين مطوي بصورة غير طبيعية لديه القدرة على التفاعل مع البروتينات الطبيعية وإحداث خلل في طياتها أيضًا، وبهذا يمكنه التضاعف.

قد يبدو مصطلح «الحياة غير الخلوية» متناقضًا. أليست كل الكائنات الحية مكوَّنة من خلية واحدة أو أكثر؟ نظرًا لأن «أشكال الحياة» غير الخلوية هذه تتكوَّن من جزيئات حيوية وتحافظ على بقائها خلال تفاعلها مع الخلايا الحية، فمن المنطقي توسيع نظام التصنيف ليشمل هذه الأشكال بطريقة أو بأخرى، حتى وإن كانت لا تعتبر «حية» بوجهٍ عام. إذا كنت عالم تصنيف، فكيف ستفعل ذلك؟ قد تكون إجابة هذا السؤال هي الخطوة الكبيرة التالية في دراسة التصنيف الحيوي.

مثال ٤: شرح سبب صعوبة تصنيف الفيروسات

لماذا يصعب تصنيف الفيروسات باستخدام نظام التصنيف لويتاكر؟

الحل

الممالك الخمس لويتاكر هي: الطلائعيات، والنباتات، والفطريات، والحيوانات، والبدائيات. تتضمَّن هذه الممالك أشكال الحياة الخلوية. تتكوَّن الكائنات الموجودة في مملكة البدائيات من خلايا بدائية النواة، وتتكوَّن الكائنات الموجودة في الممالك الأربع الأخرى من خلايا حقيقية النواة. بوجهٍ عام، لا يُعتبر الشيء حيًّا إلا إذا كان يتكوَّن من خلية واحدة أو أكثر. يُعَد الفيروس في الأساس مجموعة من البروتينات التي تحيط بمجموعة من المواد الوراثية. وفي حين تتكوَّن الكائنات الحية العادية من خلايا وتملك العديد من السمات المرتبطة بالحياة مثل الأيض وغيرها من الصفات، لا تمتلك الفيروسات أيًّا من هذه السمات. تتضاعف الفيروسات عن طريق إدخال مادتها الوراثية في الخلية الحية، وهو ما يُرغِم الخلية على تكوين مزيد من الفيروسات. وعلى الرغم من أن الفيروسات لا تتكوَّن من خلايا، فإنها تحتاج إلى الخلايا كي تتضاعف.

من الصعب تصنيف هذه الفيروسات باستخدام نظام ويتاكر للتصنيف؛ لأنها تُعتبر بوجهٍ عام غير حية.

نراجع ما تناولناه في هذا الشارح.

النقاط الرئيسية

  • قسَّم كارل لينيوس الكائنات الحية إلى مملكتين: الحيوانات والنباتات.
  • الممالك الخمس التي وضعها روبرت ويتاكر هي الحيوانات، والنباتات، والطلائعيات، والبدائيات، والفطريات.
  • يُعَد التصنيف من المجالات التي تتطوَّر وتتغيَّر باستمرار نتيجة التقدم المعرفي والتقني.
  • لا تتضمَّن أنظمة التصنيف الحالية أشكال الحياة غير الخلوية مثل الفيروسات وأشباه الفيروسات.

تستخدم نجوى ملفات تعريف الارتباط لضمان حصولك على أفضل تجربة على موقعنا. معرفة المزيد حول سياسة الخصوصية لدينا.