صفحة ٤٥
انظر إلى أعلى الصفحة حيث العنوان 2-2 التصنيف الحديث. الأهداف هنا تدعوك لمقارنة الخصائص الرئيسة لفوق الممالك الثلاث، وتمييز الممالك الست، وتصنيف المخلوقات الحية إلى مستوى المملكة. في فقرة الربط مع الحياة، تفكيرك يشبه تعديل العلماء لنظرياتهم عندما تتوافر معلومات جديدة، مثل تغيير طريقة حل الواجب بناء على أفكار جديدة. اقرأ نص تجميع الأنواع، حيث تعلم أن العلماء لاحظوا في السبعينيات أن بدائيات النوى وحيدة الخلية لا تشبه البكتيريا المعروفة آنذاك، ولهذا اقترحوا عام 1990 نظاماً جديداً للتصنيف يضم فوق الممالك الثلاث وهي: فوق مملكة البدائيات، وفوق مملكة البكتيريا، وفوق مملكة الحقيقية النوى. ويقع ضمن هذه الممالك الست ممالك وهي: مملكة البدائيات، ومملكة البكتيريا، ومملكة الطلائعيات، ومملكة الفطريات، ومملكة النباتات، ومملكة الحيوانات. وتصنف المخلوقات الحية إلى الممالك طبقا لنوع الخلية والتركيب، وأما في الممالك فتصنف طبقا لنوع الخلية والتركيب والتغذي.
صفحة ٤٦
انظر إلى الشكل 5-2 الذي يظهر صورة بالمجهر الإلكتروني للبدائيات Staphylothermus marinus مكبرة 2700 مرة. هذه البكتيريا محبة للحرارة وتعيش قرب الفوهات الحرارية في أعماق المحيط. في قسم فوق مملكة البدائيات، تعلم أن البدائيات أكثر قدما من البكتيريا، ومع ذلك فهي أكثر قربا للمخلوقات الحية الحقيقية النوى، فجدرانها الخلوية لا تحتوي على بتيدوجلايكان، ولديها بعض البروتينات الموجودة لدى الحقيقية النوى. ومن أمثلتها البدائيات المحبة للظروف القاسية التي تعيش في الينابيع الحارة والسبخات. وفي قاع المحيط حيث لا يوجد أكسجين، وجدت البدائيات المسماة Staphylothermus marinus تستطيع العيش في ماء درجة حرارته فوق 98 C درجة سيليزية. أما في قسم فوق مملكة البكتيريا، فانظر إلى الربط مع الكيمياء، حيث البكتيريا هي مخلوقات حية بدائية النوى تحتوي جدرها على بتيدوجلايكان يتكون من نوعين من السكر يتبادلان موقعيهما في السلسلة، وتترابط الأحماض الأمينية مع نوع من السكر لتكون تركيبا شبكيا ومساميا.
صفحة ٤٧
انظر إلى الشكل 6-2 الذي يوضح مثالين على البكتيريا وهما بكتيريا السل Mycobacterium tuberculosis التي تسبب مرض السل وهي غير ذاتية التغذي، والبكتيريا الخضراء المزرقة ومنها أنابينا Anabaena ذاتية التغذي. تشكل البكتيريا مجموعة متباينة تستطيع العيش في بيئات مختلفة؛ فبعضها مخلوقات هوائية تحتاج إلى الأكسجين لكي تعيش، والبعض الآخر مخلوقات لاهوائية تموت في وجود الأكسجين. تنتج بعض البكتيريا ذاتية التغذي غذاءها بنفسها، ومعظمها غير ذاتي التغذي تحصل على غذائها من مخلوقات أخرى. انظر إلى تجربة 2-2 لمقارنة البكتيريا، حيث تستقصي الصفات المختلفة لأنواع من البكتيريا بفحص شرائح مجهرية جاهزة بالمجهر، وتستعين بخطوات العمل لإنشاء جدول للمقارنة بين أشكالها وخصائصها، ثم تجيب عن أسئلة التحليل لتصميم نظام لتصنيف البكتيريا بناء على المعلومات التي جمعتها.
صفحة ٤٨
انظر إلى صور أعلى الصفحة التي تعرض الأميبا وعشب البحر وفطر غروي. في قسم فوق مملكة الحقيقية النوى Domain Eukarya، تعلم أن الخلايا الحقيقية النوى تحاط نواها وعضياتها الأخرى بأغشية، وهي تتركب من خلايا تسمى مخلوقات حقيقية النوى، وتصنف جميعها ضمن فوق مملكة الحقيقية النوى. وتحت هذا الفوق توجد مملكة الطلائعيات ومملكة الفطريات ومملكة النباتات ومملكة الحيوانات. اقرأ عن مملكة الطلائعيات Kingdom protista حيث يصنف الكثير من الأنواع وتكون وحيدة الخلية أو عديدة الخلايا، وليس لها أعضاء. وتصنف عادة إلى ثلاث مجموعات رئيسية: الطلائعيات الشبيبة بالنباتات وهي ذاتية التغذي وتقوم بالبناء الضوئي ومنها عشب البحر، والطلائعيات الشبيبة بالحيوانات ومنها الأوليويات غير ذاتية التغذي ومنها الأميبا، والطلائعيات الشبيبة بالفطريات ومنها الفطريات الغروية والفطريات المائية. أما مملكة الفطريات Kingdom Fungi فتعرف بأنها مخلوق حي حقيقي النوى، وحيد الخلية أو عديد الخلايا، يمتص غذاءه من المواد العضوية من البيئة المحيطة به، ولديه جدار خلوي من الكايتين، ولديها خيوط فطرية تسمى hypha مسؤولة عن النمو والتغذية والتكاثر.
صفحة ٤٩
انظر إلى الشكل 8-2 الذي يبيّن فطر الكمأة الفقع وأشكال عديدة الخلايا. في شرح التغذي عند الفطريات، تجد أن بعضها يتغذى تطفليا على مخلوقات حية أخرى وتتغذى عليها، بعضها رمية تحصل على غذائها من مواد عضوية متحللة أو ميتة، وبعضها تفرز إنزيمات هاضمة على المادة الغذائية وتمتصها مباشرة إلى خلاياها. كما تعيش بعض الفطريات بعلاقات تبادل منفعة مع الطحالب مكونة الأشنات التي تحصل على غذائها عن طريق الطحالب التي تعيش بين خيوطها. وفي المملكة النباتية Kingdom plantae، تضم هذه المملكة أكثر من 250 ألف نوع من النباتات، وتشكل هذه المخلوقات أساسا لكل المواطن الحيوية على اليابسة. جميع النباتات متعددة الخلايا، لها جدر خلوية مكونة من السليلوز، وتحتوي معظم النباتات على البلاستيدات الخضراء التي تتم فيها عملية البناء الضوئي. وقليل من النباتات غير ذاتية التغذي مثل نبات الهالوك الطفيلي الذي ليس له أجزاء خضراء ويحصل على غذائه من النبات العائل عن طريق ممصات.
صفحة ٥٠
انظر إلى الشكل الموجود في هذه الصفحة والذي يمثل مخططاً ملوناً لممالك الحياة الست، وتحديداً زاوية المملكة الحيوانية. يحتوي المخطط على ستة ألوان تمثل الممالك الست للمخلوقات الحية. في قسم المملكة الحيوانية، تظهر أمثلة متنوعة مرتبة تصنيفياً بحسب المخطط، تبدأ من الطيور، ثم الزواحف، تليها الأسماك والبرمائيات، ثم شوكيات الجلد، والمفصليات، والديدان والرخويات، وصولاً إلى الأسفنجيات واللاسعات في الأسفل. يطلب منك التفكير الناقد في أعلى الصفحة أن تحدد خصائص كل مملكة من الممالك الست بناء على هذا التدرج في المخطط.
صفحة ٥١
انظر إلى المخطط الملون لممالك الحياة الست في هذه الصفحة، وتحديداً زاوية المملكة النباتية والممالك الأخرى. يوضح المخطط تدرج المجموعات النباتية بدءاً من الثدييات، مروراً بالنباتات الزهرية، والمخروطيان، والسرخسيات، والحزازيات. ثم تظهر أسفلها بقية الممالك الست مرتبة بلون خاص لكل مملكة، وهي الفطريات باللون الأزرق، والطلائعيات باللون البنفسجي، والبكتيريا باللون الوردي، والبدائيات باللون الأزرق الفاتح في القاعدة. يوضح هذا الشكل كيف تتفرع الممالك الست ومجموعاتها الفرعية في هيكل تصنيفي واحد.
صفحة ٥٢
انظر إلى أعلى الصفحة في قسم المملكة الحيوانية Kingdom Animalia، حيث الحيوانات جميعها متعددة الخلايا، حقيقية النوى، غير ذاتية التغذي، وليس للخلايا الحيوانية جدار خلوي. وهي منظمة في أنسجة ومعظم الأنسجة منظمة في أعضاء كالججلد والمعدة والدماغ، وغالبا ما تنظم أعضاء الحيوان في أجهزة منها الجهاز الهضمي والدوري والعصبي. تتباين الحيوانات في أحجامها وهي تعيش في الماء والهواء وعلى اليابسة، ومعظم الحيوانات متحركة وبعضها كالمرجان لا يتحرك عندما يكتمل نموه. انظر إلى الشكل 9-2 الذي يوضح أرنبا وسمكة الشعري ومرجانا لتبيان التنوع الكبير في أفراد المملكة الحيوانية رغم تصنيفها تحت مملكة واحدة. وفي قسم الفيروسات حالة استثنائية Viruses an exception، تعلم أن الفيروس حمض نووي محاط بغلاف من البروتين، وليس للفيروسات خلايا، وهي ليست خلايا في ذاتها ولا تعد كائنات حية إلا عند دخولها خلايا مضيفة حية، ولأنها غير حية فإنها لا تدخل عادة في أنظمة تصنيف المخلوقات الحية.
صفحة ٥٣
انظر إلى الجدول 2-2 لخصائص الممالك الست في أعلى الصفحة، فهو يقارن بوضوح بين فوق الممالك والممالك والأمثلة وأنواع الخلايا والجدار الخلوية وعدد الخلايا والتغذي. مثلا البدائيات لها جدار خلوي من دون بتيدوجلايكان، بينما البكتيريا لها جدار خلوي يحتوي بتيدوجلايكان. الطلائعيات بعضها له جدار خلوي وبعضها ليس له، والفطريات جدارها من كايتين، والنباتات سليلوز، والحيوانات لا يوجد لها جدار خلوي. في قسم التقويم 2-2، أجب عن الأسئلة لفهم الأفكار الرئيسة مثل ذكر فوق الممالك الثلاث وسم الممالك في كل منها، ومقارنة خصائص فوق الممالك الثلاث، ووضح الفرق بين مملكة الطلائعيات ومملكة الفطريات من حيث المواد المكونة للجدار الخلوي، وصنف مخلوقا ليس له أجهزة وليس لديه جدار خلوي ويلتهم الغذاء حتى مستوى المملكة. وفي التفكير الناقد لخص السبب الذي دفع علماء التصنيف إلى فصل مملكة البكتيريا عن مملكة البدائيات.
صفحة ٥٤
انظر إلى صفحة إثراء علمي بعنوان مستجدات في علم الأحياء، وتحديداً شريط شفرات DNA. ينظر الناس إلى مشروع جمع عينات من 930 نوعا من الأسماك على أنه أمر غير لائق، لكن محترفي علم الوراثة في جامعة جلف بكندا يجمعون عينات صغيرة جدا من الأنسجة لا يزيد حجمها على رأس دبوس لوضع شفرة DNA لكل نوع حي. يوضح العالم هبررت أن قطعة من DNA المسمى أكسديز سيتوكروم يرمز إليها COI يمكن أن تستخدم أداة لتميز الأنواع الحيوانية بعضها عن بعض، فهجين COI يمكن عزله بسهولة ويساعد على تعرف الحيوان كما هو الحال في شفرة تعرف الطرود عالميا. استطاع علماء التصنيف تحديد هوية مليون نوع تقريبا، ويقدرون عدد الأنواع الكلي بين 100 إلى 100 مليون نوع، حيث كانت الأنواع تصنف تاريخيا بالاعتماد على الشكل الخارجي والوراثة والبيئة والسلوك، بينما لا يشكل شريط شفرة DNA بديلا عن طرائق التصنيف التقليدية، لكنه يمكن أن يساعد على إعطاء العلماء أدوات إضافية للاستعمال. انظر إلى الجدول في الأسفل الذي يبين التمثيل باستخدام شريط شفرات DNA لأنواع مثل نحل العسل والنحل الطنان وطائر أبي الحناء وطائر السمنة الناسك.
صفحة ٥٥
انظر إلى صفحة مختبر الأحياء وموضوع كيف يمكن تصنيف المخلوقات الحية باستعمال مخطط العلاقات التركيبية. في الخلفية النظرية، تستعمل الصفات المشتركة في تقسيم المخلوقات الحية إلى مجموعات تسمى التشكلات، وفي هذا المختبر تستخدم بيانات افتراضية تعلمك كيف تعمل مخطط علاقات تركيبية بسيطا، ثم تعمل مخطط العلاقات التركيبية الخاص بك. اتبع خطوات العمل بدءا من إفحاص البيانات في الجدول المرفق، ومقارنة الصفات المشتركة، ورمز إلى الصفات العامة المشتركة بين جميع المخلوقات الحية بالرقم 0 والصفات الخاصة بنوع معين بالرقم 1، ثم استعمل المعلومات الواردة في الجدول لعمل مخطط علاقات تركيبية يبيّن بشكل واضح الصفات المشتركة بين المخلوقات الحية. في قسم طبق مهارتك، اعمل بيانات جزيئية ومنها سلاسل الأحماض الأمينية للبروتينات المشتركة، تستعمل في رسم مخطط العلاقات التركيبية، وابحث حول السيتوكروم c وهو البروتين الذي يدخل في عملية التنفس الهوائي ثم وضح كيف يستعمل هذا البروتين في رسم مخطط العلاقات التركيبية لمجموعة المخلوقات الحية التي اخترتها بناء على الصفات المشتركة بينها.
صفحة ٥٦
انظر إلى صفحة دليل مراجعة الفصل 2. في قسم المفاهيم الرئيسة لدرس تاريخ التصنيف، تذكر أن علماء الأحياء يستخدمون نظاما دقيقا للتصنيف لتنظيم هذا الكم الكبير من المعلومات المتعلقة بتنوع المخلوقات الحية. طور أرسطو أول نظام واسع القبول لتصنيف المخلوقات الحية، واستخدم لينيوس الشكل الخارجي والسلوك لتصنيف النباتات والحيوانات، وتستخدم التسمية الثنائية لوصف الجنس والنوع ولإعطاء المخلوق الحي اسما علميا، وتصنف المخلوقات الحية طبقا لنظام تصنيف ذي تسلسل هرمي متداخل. وفي قسم التصنيف الحديث، يتكون نظام تصنيف المخلوقات الحية الحديث من ست ممالك تقع ضمن ثلاث فئات كبيرة تسمى فوق الممالك، وهي تضم فوق مملكة البدائيات وفوق مملكة البكتيريا وفوق مملكة الحقيقية النوى. تصنف المخلوقات على مستوى المملكة بناء على نوع الخلايا والتركيب والتغذي، ويضم فوق مملكة الحقيقية النوى أربع ممالك هي الطلائعيات والفطريات والنباتات والحيوانات، وليس للفيروسات مكان في أنظمة تصنيف المخلوقات الحية لأنها غير حية.
صفحة ٥٧
انظر إلى صفحة تقويم الفصل 2، وتحديداً قسم 2-1 مراجعة المفردات وأسئلة بنائية وتثبيت المفاهيم الرئيسة. في السؤال الأول، ما المصطلح الذي يسمى نظما لتسمية الأنواع يستخدم كلمتين؟ وفي السؤال الثاني، فرع من علوم الأحياء يسمي الأنواع ويضعها في مجموعات معتمدا على خصائصها المختلفة. في أسئلة تثبيت المفاهيم الرئيسة، بني لينيوس تصنيفه على الصفات المشتركة، أو التسمية الثنائية، أو الشكل الخارجي والبيئة، أو العلاقات الوراثية. استخدم الجدول أدناه للإجابة عن السؤالين 4 و5، حيث يوضح تصنيف ثدييات مختارة مثل الحوت الأزرق والقط المنزلي والثعلب والذنب مع مستويات المملكة والشعبة والطائفة والرتبة والفصيلة والجنس والنوع والاسم الشائع. في السؤال 4، أي الحيوانات في المجموعة الآتية أبعد عن بقية المجموعة تصنيفيا؟ وفي الأسئلة اللاحقة، أجب عن الخيارات المتعلقة بفصل القط المنزلي عن الثعلب، ومخلوقات حية بدائية النوى تحتوي جدارها على بتيدوجلايكان.
صفحة ٥٨
انظر إلى استكمال أسئلة تقويم الفصل 2 في هذه الصفحة. في السؤال 12، أي المصنفات يضم مملكة واحدة أو أكثر؟ الخيارات تشمل الجنس، الفصيلة، الشعبة، فوق المملكة. في السؤال 13، أين يحتمل أن تصنف بدائيات النوى التي تعيش في مجاري مصانع الأحماض وبالقرب من فوهات البركان في المحيط؟ البدائيات، البكتيريا، الطلائعيات، الفطريات. استخدم الصورة أدناه للإجابة عن السؤال 14، حيث يظهر مخلوق له بلاستيدات خضراء وجدار خلوي وليس له أعضاء، فأي الممالك يصنف فيها؟ الطلائعيات، الفطريات، النباتات، الحيوانات. وفي الأسئلة البنائية، السؤال 16 نهاية مفتوحة يطلب بيان العلاقة بين فوق الممالك والممالك. وفي السؤال 17، توقع في أي فوق مملكة يضع عالم تصنيف مخلوقا اكتشف حديثا لديه القدرة على البناء الضوئي ولديه خلية عيضياتها لا تحاط بغشاء وليس لديه بتيدوجلايكان. وفي التفكير الناقد، حلل اعتمادا على الممالك السابقة التي درشتها، ما أوجه الشبح بين الطلائعيات والنباتات؟ وفي السؤال 20 مهن مرتبطة مع علم الأحياء، ادرس عالم أحياء مجموعتين من الضفادع في المختبر تبدوان متماثلتين وتنتجان نسلا خصبا عند التزاوج بينهما، لكنهما لا تتزاوجان في الطبيعة لأن الأصوات الجاذبة للتزاوج لديهما مختلفة ولا تتداخل.
صفحة ٥٩
انظر إلى صفحة اختبار مقنن. في قسم أسئلة الإجابات القصيرة، السؤال الأول استنتج لماذا صنف العالم أرسطو مخلوقات حية متنوعة، منها ما هو وحيد الخلية كالأميبا إلى حيوانات ونباتات فقط؟ وفي السؤال الثاني، قارن بين إحدى خصائص المخلوقات الحية وما يناظرها من خصائص المخلوقات غير الحية كالصخور. في قسم أسئلة الإجابات المفتوحة، السؤال الثالث قوّم أهمية نظام التسمية الثنائية في تسمية المخلوقات الحية. وفي السؤال الرابع، وضح كيف يساعد تقدم التكنولوجيا، مثل تحسين المجاهر وفحوص الكيمياء الحيوية الجديدة، على تغيير تصنيف المخلوقات الحية. وفي سؤال مقالي رقم 5، توقع ما يحدث لمملكة الطلائعيات في السنوات القادمة عندما يدرس العلماء أفراد هذه المملكة بتفاصيل أكثر على مستويات متقدمة كالجينات والفحوص الكيمياء الحيوية. استعن بالجدول الموجود في أسفل الصفحة لتحديد الدرس والقسم الذي يمكنك أن تبحث فيه عن إجابة كل سؤال.
صفحة ٦٠
انظر إلى أعلى الصفحة حيث عنوان الفصل الثالث: الفيروسات والبكتيريا Bacteria and Viruses. في فقرة الفكرة العامة، البكتيريا مخلوقات حية مجهرية، والفيروسات والبريونات تراكيب مجهرية غير حية تهاجم الخلايا. في قسم 1-3 الفيروسات والبريونات، الفيروسات والبريونات أصغر وأقل تعقيدا من البكتيريا، وهي تهاجم الخلايا ويمكن أن تغير الوظائف الخلوية. في قسم 2-3 البكتيريا، بدائية النوى مخلوقات حية تعيش في جميع البيئات. انظر إلى حقائق في علم الأحياء، حيث تحتوي ملعقة واحدة من التربة على أكثر من 100 مليون خلية بكتيرية، ويوجد على جسم الإنسان من خلايا البكتيريا عشرة أضعاف عدد خلايا جسمه، وهناك أكثر من 300 نوع مختلف من الفيروسات تسبب المرض للإنسان. انظر إلى الصور في الأسفل التي توضح البكتيريا الخضراء المزرقة صورة بالمجهر الإلكتروني الماسح، وفيروس ربدي Rhabdo virus صورة بالمجهر الإلكتروني النافذ تم تحسينها.
