تنظيم الكائنات الحية: نظرة شاملة

ما هو علم تنظيم الكائنات الحية؟

علم تنظيم الكائنات الحية، المعروف أيضًا بعلم التصنيف (Taxonomy)، هو فرع أساسي من فروع علم الأحياء. يركز هذا العلم على وصف وتسمية الكائنات الحية المتنوعة الموجودة على كوكبنا، سواء كانت نباتات أو حيوانات أو كائنات دقيقة. بالإضافة إلى ذلك، يقوم علم التصنيف بتقسيم هذه الكائنات إلى مجموعات مترابطة بناءً على عدة معايير. تعتمد هذه المعايير على الشكل الخارجي للكائن، وسلوكه، وخصائصه الجينية والبيوكيميائية. يعتبر “النوع” (Species) الوحدة الأساسية في هذا النظام التصنيفي. يمكن تعريف النوع بأنه مجموعة من الكائنات الحية المتشابهة التي قادرة على التزاوج فيما بينها وإنتاج جيل جديد خصب.

يقوم علماء التصنيف بتوفير اسم لاتيني موحد ومعتمد عالميًا لكل نوع من الكائنات الحية المعروفة. يُعرف هذا الاسم بالاسم العلمي (Scientific Name)، ويتضمن النوع والعائلة. يُستخدم هذا الاسم العلمي كمعرف فريد للكائن الحي في جميع أنحاء العالم، بغض النظر عن اللغة الأم للمتحدث.

آلية تنظيم وتصنيف الكائنات الحية

يعتبر عالم البيئة روبرت ويتاكر (Robert Whittaker) أول من قام بتقسيم الكائنات الحية إلى خمس ممالك واسعة. قام ويتاكر بتجميع الكائنات الحية المتشابهة في طريقة النمو في مملكة واحدة. وبالتالي، تم تصنيف الكائنات الحية في الممالك بناءً على العوامل التالية:

• طريقة التغذية: تصنف الكائنات الحية إلى ذاتية التغذية (تتغذى من تلقاء نفسها) وغير ذاتية التغذية (تعتمد على الكائنات الحية الأخرى كمصدر للغذاء).
• تنظيم الخلايا: تصنف الكائنات الحية إلى وحيدة الخلية أو متعددة الخلايا (يتكون الجسم من عدد أكبر من الخلايا).
• أنواع الخلايا: تختلف أنواع الخلايا من كائن إلى آخر، فتكون إما حقيقية النوى (المادة الوراثية محاطة بغشاء) أو بدائية النوى (لا توجد نواة محددة).
• طريقة التنفس: تصنف الكائنات الحية حسب حاجتها للأكسجين (هوائية) أو عدم حاجتها إليه (لاهوائية).
• نوع التكاثر: تصنف الكائنات الحية حسب طريقة تكاثرها: جنسي، لاجنسي، أو عن طريق الأبواغ.
• الحركة: تصنف الكائنات الحية إلى متحركة أو ثابتة.

الممالك الأساسية للكائنات الحية

فيما يلي عرض للممالك الخمس وخصائصها:

المستويات الحديثة في علم تنظيم الأحياء

مع تقدم العلم والقدرة على تحليل البيانات الجينية، اكتشف العلماء وجود صفات تربط بين بعض أنواع الطلائعيات والنباتات أو الحيوانات أكثر مما تربطها بأفراد مملكة الطلائعيات نفسها. استدعى ذلك إيجاد نظام تصنيف جديد يوضح هذه الفروقات، فاستُحدث مستوىً تصنيفيّ جديد وهو (فوق المملكة)، وقُسِّمت الكائنات الحيَّة جميعها إلى فوق ممالك ثلاثة، وهي كالآتي:

• فوق مملكة البدائيّات.
• فوق مملكة البكتيريا.
• فوق مملكة حقيقيّات النواة.

صُنِّفَت الكائنات الحيَّة باستخدام نظام هرميّ مُتسلسِل، تقع فيه كلّ فئة ضمن الأُخرى؛ أي أنّ المستوى الأوّل للتّصنيف يكون واسعًا، ويشمل الكثير من الكائنات الحيَّة، ثمّ يُصبح أكثر تحديدًا، وهكذا إلى أن يتمّ الوصول إلى كائن حيّ واحد، وذلك ضمن المستويات الآتية:

• فوق المملكة (Domain)
• المملكة (Kingdom)
• الشُّعبة (Phylum)
• الطائفة (Class)
• الرّتبة (Order)
• العائلة (Family)
• الجنس (Genus)
• النّوع (Species)

ولتوضيح المستويات المُختلفة في نظام التّصنيف الحديث، تُؤخَذ على سبيل المثال مملكة الحيوانات التي تُقسَّم إلى العديد من الشُّعب، ومنها: الحبليّات التي تضمّ الفقاريات كلّها، وتُقسَّم شعبة الحبليّات إلى عدّة طوائف، منها: الثديّيات، والزّواحف، والبرمائيّات، وكلّ طائفة تتكوّن من العديد من الرُّتب، وكلّ رتبة تتكوّن من العديد من العائلات التي تُقسَّم إلى أجناس، وكلّ جنس يُقسَّم إلى أنواع، ومثال ذلك: ينتمي الإنسان إلى فوق مملكة حقيقيّات النّوى، ومملكة الحيوانات، وشعبة الحبليّات، وطائفة الثديّيات، ورُتبة الرئيسيّات، وفصيلة القِرَدة العُليا، وجنس هومو (Homo)، ونوع سابينز (sapiens) وبذلك يكون الاسم العلميّ للإنسان وفقاً لنظام كارل لينيوس (Homo sapiens).

التصنيف الحديث للكائنات الحية

تم تطوير التصنيف الحديث للكائنات الحية من قِبل العالم كارل وويس (Woese)، وذلك من خلال إضافة نظام المجالات الثلاث (فوق المملكة) (domain). يعتمد التصنيف الحديث للكائنات الحية على:

• الشكل الهيكلي.
• السجل الأحفوري.
• تنظيم الخلايا والتشابه في هيكلها.
• العلاقات التطورية.
• التشابه البيوكيميائي.
• التشابه الجيني (الحمض النووي).
• التشابه الجنيني (الأجنة).

أهمية علم تنظيم الكائنات الحية

يمكن تلخيص أهمية علم التصنيف فيما يأتي:

• يُمكِّن علم التّصنيف العلماء من دراسة الكائنات الحيَّة، وتحديد المجموعة التي تنتمي إليها، ضمن نظام مُوحَّد ومُعتمَد عالميّاً، على أساس علميّ، لا يعتمد على التّشابُه في الشكل الخارجيّ فقط.
• يُوظّف علم التّصنيف في علوم الأحياء المختلفة، مثل: علم الوراثة الذي يُمكِّن العلماء من دراسة التّركيب الجينيّ للكائنات الحيَّة، علم التطوّر الذي يُحدِّد التكيُّفات التي تُميّز الكائنات الحيَّة وجذورها التطوريّة، علم الأجِنّة الذي يُمكّن من دراسة التطوّر الجنينيّ للأفراد المعروفة.
• يٌسّهل فهم الأنواع القديمة، ودراسة الأنواع المُكتشَفة حديثًا، وتحديد المجموعة التي تنتمي إليها.

لمحة تاريخية عن علم التصنيف

ظهرت الحاجة إلى علم التّصنيف مُبكرًا، فكان لا بُدّ للإنسان من التّمييز بين الكائنات الحيَّة النافعة والضارّة، وقد ظهر تصنيف آخر قسّم الحيوانات إلى خمس مجموعات: حيوانات زاحفة، وحيوانات طائرة، وحيوانات بحريّة، وحيوانات أليفة، وحيوانات بريّة، ثمّ تطوّر علم التّصنيف بمرور الزمن بجهود الكثير من العلماء، ومنهم:

الفيروسات: خارج نطاق التصنيف؟

نعم، لا يتم تصنيف الفيروسات ضمن قائمة الكائنات الحية، فهي بطبيعتها لا تتكون من خلايا، وإنما تحتاج إلى خلية كائن حي آخر، لكي تعيش وتتكاثر مُتطفلةً عليه. الفيروسات عبارة عن تجمُّع مُعقّد من الجزئيات، على سبيل المثال: البروتينات والأحماض الأمينية والدهون والكربوهيدرات، وبالتالي فإنها لا تستطيع عمل شيء وحدها إلا بعد دخولها إلى خلية أخرى، على عكس مفهوم الحياة الذي يتمثل بالنمو والتكاثر والتفاعل مع المنبهات.

مهام العلماء عند اكتشاف كائن حي جديد

يحتاج تصنيف كائن حيٍّ إلى الكثير من الجهد والعمل، وفي بعض الأحيان قد يستغرق العمل على تحديد صفات الكائن الحيّ المُكتَشف حديثًا وإعطائه اسمًا عدّة سنواتٍ، فعند اكتشاف نوع جديد من الكائنات الحيَّة، يبدأ العلماء بدراسته للتأكُّد من عدم انتمائه إلى أيٍّ من الأنواع السّابقة؛ وذلك من خلال ما يأتي:

• مقارنته بالعينات المتوفّرة، ودراسة التشريح الداخليّ للكائن، أو حتّى التحليل الجُزَيئيّ للحمض النوويّ الخاصّ به.
• بعد التأكّد من أنّه لا ينتمي لأيٍّ من الأنواع السّابقة، يجب على العلماء وصف النوع الجديد وصفًا شاملًا؛ بما في ذلك طرق تمييزه عن غيره، ثمّ منحه اسمًا علميّاً خاصّاً به.
• بعد ذلك يتم نشر الاسم والوصف بشكلٍ صحيحٍ؛ بحيث يتمكّن علماء التّصنيف الآخرين في جميع أنحاء العالم من معرفة ما تمّ القيام به، والتأكُّد من قُدرتهم على تمييز النوع الجديد.

بدأ علم التصنيف قديمًا بتصنيفات بسيطة لا تشمل جميع الكائنات الحية، إلى أن وصل إلى تصنيف مقبول، وهو الممالك الخمس: مملكة الحيوانات، ومملكة النباتات، ومملكة الطلائعيات ومملكة الفطريات، ومملكة البدائيات، ثم مع تقدم العلم وتطوره تم الوصول إلى تصنيف أكثر قبولًا من خلال إضافة مفهوم فوق المملكة، وأصبح التصنيف يتضمن: فوق مملكة البدائيات، وفوق مملكة البكيتريا، وفوق مملكة حقيقيات النوى، لتتضمن المجموعة الأخيرة أربع ممالك مختلفة.

المراجع

1. “What is Taxonomy?”, cbd.
2. “Are you familiar with the five kingdoms of living things?”, iberdrola.
3. “taxonomy”, basicbiology.
4. “1.3: Classification – The Three Domain System”, bio.libretexts.
5. “Classification of Living Organisms”, socialcircleschools.
6. “Why is classification important in biology?”, socratic.
7. “History of Taxonomy”, atbi.
8. “Viruses”, courses.lumenlearning.
9. “Are Viruses Living?”, virology.