موسوعة الشفاء للإعجاز العلمي فى القران والسنه .. بالإضافه الى اخر المقالات المنشوره

[القلب الحزين]

إشارات قرآنية لتحديد عمر الكون

بقلم الدكتور زغلول النجار

لقد ذكر القرآن الكريم في كثير من آياتـه أن الله تعالى خلق الكون في ستـة أيام كمـا في قوله سبحانـه : (وَلَقَدْ خَلَقْنَا السَّمَاوَاتِ وَالْأَرْضَ وَمَا بَيْنَهُمَا فِي سِتَّةِ أَيَّامٍ وَمَا مَسَّنَا مِنْ لُغُوبٍ) (قّ:38)

أما عن الأيام فالمقصود بها مراحل أو حقب زمنية لخلق الكون و ليست الأيام التي نعدها نحن البشر بدليل عدم وجود عبارة " مم تعدون " في جميع الآيات التي تتحدث عن الأيام الستة للخلق كما في قوله تعالى : (وَهُوَ الَّذِي خَلَقَ السَّمَاوَاتِ وَالْأَرْضَ فِي سِتَّةِ أَيَّامٍ وَكَانَ عَرْشُهُ عَلَى الْمَاءِ لِيَبْلُوَكُمْ أَيُّكُمْ أَحْسَنُ عَمَلاً وَلَئِنْ قُلْتَ إِنَّكُمْ مَبْعُوثُونَ مِنْ بَعْدِ الْمَوْتِ لَيَقُولَنَّ الَّذِينَ كَفَرُوا إِنْ هَذَا إِلَّا سِحْرٌ مُبِينٌ) (هود:7) .

(اللَّهُ الَّذِي خَلَقَ السَّمَاوَاتِ وَالْأَرْضَ وَمَا بَيْنَهُمَا فِي سِتَّةِ أَيَّامٍ ثُمَّ اسْتَوَى عَلَى الْعَرْشِ مَا لَكُمْ مِنْ دُونِهِ مِنْ وَلِيٍّ وَلا شَفِيعٍ أَفَلا تَتَذَكَّرُونَ) (السجدة:4).

و هنا نلاحظ أن اليوم في سورة السجدة آية (4) يمثل مرحلة من مراحل الخلق أما اليوم في الآية (5) فهو من آياتنا التي نعدها بطلوع الشمس كل يوم والسؤال الآن هو ما هي هذه الأيام أو المراحل الستة و كيف يمكن تقسيمها كونياً ؟ .

و العلم يقدر عمر الكون بين 10 ـ 20 مليار سنة .

الإشارة القرآنية :

قال تعالى : (قُلْ أَإِنَّكُمْ لَتَكْفُرُونَ بِالَّذِي خَلَقَ الْأَرْضَ فِي يَوْمَيْنِ وَتَجْعَلُونَ لَهُ أَنْدَاداً ذَلِكَ رَبُّ الْعَالَمِينَ) (فصلت:9).

طبقاً لهذه الآيات فإن الأيام الستة للخلق قسمت كما أجمع المفسرون إلى ثلاثة أقسام متساوية كل قسم يعادل يومين من أيام الخلق بالمفهوم النسبي للزمن .

أولاً : يومان لخلق الأرض من السماء الدخانية الأولى :(قُلْ أَإِنَّكُمْ لَتَكْفُرُونَ بِالَّذِي خَلَقَ الْأَرْضَ فِي يَوْمَيْنِ وَتَجْعَلُونَ لَهُ أَنْدَاداً ذَلِكَ رَبُّ الْعَالَمِينَ) (فصلت:9) .

(أَوَلَمْ يَرَ الَّذِينَ كَفَرُوا أَنَّ السَّمَاوَاتِ وَالْأَرْضَ كَانَتَا رَتْقاً فَفَتَقْنَاهُمَا وَجَعَلْنَا مِنَ الْمَاءِ كُلَّ شَيْءٍ حَيٍّ أَفَلا يُؤْمِنُونَ) (الانبياء:30 )

ثانياً : يومان لتسوية السماوات السبع :

(ثُمَّ اسْتَوَى إِلَى السَّمَاءِ وَهِيَ دُخَانٌ فَقَالَ لَهَا وَلِلْأَرْضِ ائْتِيَا طَوْعاً أَوْ كَرْهاً قَالَتَا أَتَيْنَا طَائِعِينَ) (فصلت:11)

و هذا يشير إلى الحال الدخانية للسماء بعد الانفجار الكوني العظيم بيومين حيث بدأ تشكل السماوات فقضاهن سبع سماوات في يومين .

ثالثاً : يومان لتدبير الأرض جيولوجياً و تسخيرها للإنسان : قال تعالى :

(وَجَعَلَ فِيهَا رَوَاسِيَ مِنْ فَوْقِهَا وَبَارَكَ فِيهَا وَقَدَّرَ فِيهَا أَقْوَاتَهَا فِي أَرْبَعَةِ أَيَّامٍ سَوَاءً لِلسَّائِلِينَ) (فصلت:10) .

مما يشير إلى جبال نيزكية سقطت و استقرت في البداية على قشرة الأرض فور تصلبها بدليل قوله " من فوقها " ،" و بارك فيها أقواتها " أي قدر أرزاق أهلها .

" في أربعة أيام سواء للسائلين "أي تمام أربعة أيام كاملة متساوية بلا زيادة و لا نقصان للسائلين من البشر عن مدة خلقها و ما فيها و يرى جميع المفسرين أن هذه الأيام الأربعة تشمل يومي خلق الأرض و يومي التدبير الجيولوجي لها ويتضح مما سبق :

1 ـ تساوي الأيام زمنياً و إلا لما أمكن جمعها و تقسيمها إلى ثلاثة مراحل متساوية .

2 ـ التدبير الجيولوجي للأرض حتى وصول السائلين (الإنسان ) أستغرق يومين من أيام الخلق الستة أي أستغرق ثلث عمر الكون .

و حيث أن التدبير الجيولوجي للأرض منذ بدء تصلب القشرة الأرضية و حتى ظهور الإنسان قد استغرق زمناً قدره 4.5 مليار سنة طبقاً لدراسة عمر الأرض إذاً عمر الكون =4،5 × 3= 13،5 مليار سنة و هذا الرقم يقارب ما توصلت إليه وكالة الفضاء الأمريكية ناسا مؤخراً و ذلك باستخدام مكوك فضائي مزود بمجسات متطورة جداً لدراسة الكون حيث قدرت عمر الكون بـ 13،7 مليار سنة *.

المصدر : الكون و الإعجاز العلمي للقرآن تأليف الأستاذ منصور حسب النبي

*موقع قناة الجزيرة( ناسا تعلن تمكنها من كشف عمر الكون) الأربعاء 11/12/1423هـ الموافق 12/2/2003م.

[القلب الحزين]

القرآن الكريم والحديث عن الثقوب السوداء

بقلم للدكتور زغلول النجار

قال تعالى ( فلا أقسم بالخنس الجوارِالكنس )التكوير (15 ـ16).

والمدلول اللغوي لهاتين الآيتين الكريمتين‏:‏ أقسم قسماً مؤكداً بالخنس الجوار الكنس‏,‏ والسؤال الذي يتبادر إلي الذهن هو‏:‏ ما هي هذه الخنس الجوار الكنس التي أقسم بها ربنا‏(‏ تبارك وتعالى‏)‏ هذا القسم المؤكد‏,‏ وهو‏(‏ تعالى‏)‏ غني عن القسم؟
وقبل الإجابة علي هذا التساؤل لابد لنا‏:‏
أولا‏:‏ من التأكيد تدل على حقيقة قرآنية مهمة مؤداها أن الآية أو الآيات القرآنية التي تتنزل بصيغة القسم تأتي بمثل هذه الصياغة المؤكدة من قبيل تنبيهنا إلى عظمة الأمر المقسوم به‏,‏ وإلى أهميته في انتظام حركة الكون‏,‏ أو في استقامة حركة الحياة أو فيهما معا‏,‏ وذلك لأن الله‏(‏ تعالى‏)‏ غني عن القسم لعباده‏.‏
ثانيا‏ً:‏ أن القسم في القرآن الكريم بعدد من الأمور المتتابعة لا يستلزم بالضرورة ترابطها‏,‏ كما هو وارد في سورة التكوير‏,‏ وفي العديد غيرها من سور القرآن الكريم من مثل سور الذاريات‏,‏ الطور‏,‏ القيامة‏,‏ الانشقاق‏,‏ البروج‏,‏ الفجر‏,‏ البلد‏,‏ الشمس‏,‏ والعاديات‏,‏ ومن هنا كانت ضرورة التنبيه علي عدم لزوم الربط بين القسم الأول في سورة التكوير‏:‏

فَلَا أُقْسِمُ بِالْخُنَّسِ {15}الْجَوَارِ الْكُنَّسِ {16} وَاللَّيْلِ إِذَا عَسْعَسَ {17} وَالصُّبْحِ إِذَا تَنَفَّسَ }
والقسم الذي يليه في الآيتين التاليتين مباشرة حيث يقول الحق‏(‏تبارك وتعالى‏):‏
{ وَاللَّيْلِ إِذَا عَسْعَسَ {17} وَالصُّبْحِ إِذَا تَنَفَّسَ{18}

‏(‏ التكوير‏:18,17)‏
وهو ما فعله غالبية المفسرين للأسف الشديد‏,‏ فانصرفوا عن الفهم الصحيح لمدلول هاتين الآيتين الكريمتين‏.‏
ثالثا‏:‏ تشهد الأمور الكونية المقسوم بها في القرآن الكريم للخالق‏(‏ سبحانه وتعالى‏)‏ بطلاقة القدرة‏,‏ وكمال الصنعة‏,‏ وتمام الحكمة‏,‏ وشمول العلم‏,‏ ومن هنا فلابد لنا من إعادة النظر في مدلولاتها كلما اتسعت دائرة المعرفة الإنسانية بالكون ومكوناته‏,‏ وبالسنن الإلهية الحاكمة له حتى يتحقق وصف المصطفي‏(‏ صلى الله عليه وسلم‏)‏ للقرآن الكريم بأنه‏:‏ لا تنتهي عجائبه‏,‏ ولا يخلق علي كثرة الرد‏,‏ وحتى يتحقق لنا جانب من أبرز جوانب الإعجاز في كتاب الله وهو ورود الآية أو الآيات في كلمات محدودة يري فيها أهل كل عصر معني معينا‏,‏ وتظل هذه المعاني تتسع باتساع دائرة المعرفة الإنسانية في تكامل لا يعرف التضاد‏,‏ وليس هذا لغير كلام الله‏.‏
رابعا‏ً:‏ بعد القسم بكل من الخنس الجوار الكنس والليل إذا عسعس والصبح إذا تنفس يأتي جواب القسم‏:‏
إنه لقول رسول كريم‏(‏ التكوير‏:19)‏
ومعني جواب القسم أن هذا القرآن الكريم ـ ومنه الآيات الواردة في مطلع سورة التكوير واصفة لأهوال القيامة‏,‏ وما سوف يصاحبها من الأحداث والانقلابات الكونية التي تفضي إلي إفناء الخلق‏,‏ وتدمير الكون‏,‏ ثم إعادة الخلق من جديد ـ هو كلام الله الخالق الموحي به إلي خاتم الأنبياء والمرسلين‏(‏صلى الله عليه وسلم‏)‏ بواسطة ملك من ملائكة السماء المقربين‏,‏ عزيز علي الله‏(‏ تعالى‏),‏ وهذا الملك المبلغ عن الله الخالق هو جبريل الأمين‏(‏ عليه السلام‏),‏ ونسبة القول إليه هو باعتبار قيامه بالتبليغ إلي خاتم الأنبياء والمرسلين‏(‏صلى الله عليه وسلم‏).‏
خامسا‏:‏ إن هذا القسم القرآني العظيم جاء في سياق التأكيد علي حقيقة الوحي الإلهي الخاتم الذي نزل إلي خاتم الأنبياء والمرسلين‏(‏صلى الله وسلم وبارك عليه وعلي آله وصحبه أجمعين وعلي من تبع هداه ودعا بدعوته إلي يوم الدين‏),‏ والذي جاء للناس كافة لينقلهم من ظلمات الكفر والشرك والضلال إلي نور التوحيد الخالص لله الخالق بغير شريك ولا شبيه ولا منازع‏,‏ ومن فوضي وحشية الإنسان إلي ضوابط الإيمان وارتقائها بكل ملكات الإنسان إلي مقام التكريم الذي كرمه به الله‏,‏ ومن جور الأديان إلي عدل الرحمن‏,‏ كما جاء هذا القسم المؤكد بشيء من صفات الملك الذي حمل هذا الوحي إلي خاتم الأنبياء والمرسلين‏(‏صلى الله عليه وسلم‏),‏ وعلي شيء من صفات هذا النبي الخاتم الذي تلقي الوحي من ربه‏,‏ وحمله بأمانة إلي قومه‏,‏ رغم معاندتهم له‏,‏ وتشككهم فيه‏,‏ وادعائهم الكاذب عليه‏(‏صلى الله عليه وسلم‏)‏ تارة بالجنون‏(‏ وهو المشهود له منهم برجاحة العقل وعظيم الخلق‏),‏ وأخري بأن شيطانا يتنزل عليه بما يقول‏(‏ وهو المعروف بينهم بالصادق الأمين‏),‏ وذلك انطلاقا من خيالهم المريض الذي صور لهم أن لكل شاعر شيطانا يأتيه بالنظم الفريد‏,‏ وأن لكل كاهن شيطانا يأتيه بالغيب البعيد‏.‏ وقد تلقي رسول الله‏(‏صلى الله عليه وسلم‏)‏ كل ذلك الكفر والجحود والاضطهاد بصبر وجلد واحتساب حتى كتب الله تعالى له الغلبة والنصر فأدي الأمانة‏,‏ وبلغ الرسالة‏,‏ ونصح البشرية‏,‏ وجاهد في سبيل الله حتى أتاه اليقين‏.‏
وتختتم سورة التكوير بالتأكيد علي أن القرآن الكريم هو ذكر للعالمين وأن جحود بعض الناس له‏,‏ وصدهم عنه‏,‏ وإيمان البعض الآخر به وتمسكهم بهديه هي قضية شاء الله تعالى أن يتركها لاختيار الناس وفقا لإرادة كل منهم‏,‏ مع الإيمان بأن هذه الإرادة الإنسانية لا تخرج عن مشيئة الله الخالق الذي فطر الناس علي حب الإيمان به‏,‏ ومن عليهم يتنزل هدايته علي فترة من الرسل الذين تكاملت رسالاتهم في هذا الوحي الخاتم الذي نزل به جبريل الأمين علي قلب النبي والرسول الخاتم‏(‏صلى الله عليه وسلم‏),‏ وأنه علي الرغم من كل ذلك فإن أحدا من الناس ـ مهما أوتي من أسباب الذكاء والفطنة ـ لا يقدر علي تحقيق الاستقامة علي منهج الله تعالى إلا بتوفيق من الله‏.‏ وهذه دعوة صريحة إلي الناس كافة ليطلبوا الهداية من رب العالمين في كل وقت وفي كل حين‏.‏والقسم بالأشياء الواردة بالسورة هو للتأكيد علي أهميتها لاستقامة أمور الكون وانتظام الحياة فيه‏,‏ وعلي عظيم دلالاتها علي طلاقة القدرة الإلهية التي أبدعتها وصرفت أحوالها وحركاتها بهذه الدقة المبهرة والإحكام العظيم‏.‏

الخنس الجوار الكنس في اللغة العربية

جاء في معجم مقاييس اللغة لابن فارس‏(‏ المتوفى سنة‏395‏ هـ‏),‏ تحقيق عبد السلام هارون‏(‏ الجزء الخامس‏,‏ الطبعة الثانية‏1972‏ م‏,‏ ص‏141,‏ ص‏223)‏ وفي غيره من معاجم اللغة تعريف لغوي للفظي الخنس والكنس يحسن الاستهداء به في فهم مدلول الخنس الجوار الكنس كما جاءا في آيتي سورة التكوير علي النحو التالي‏:‏

أولا‏:‏ الخنس‏:‏

خنس‏:‏ الخاء والنون والسين أصل واحد يدل علي استخفاء وتستر‏,‏ قالوا‏:‏ الخنس الذهاب في خفيه‏,‏ يقال خنست عنه‏,‏ وأخنست عنه حقه‏.‏
والخنس‏:‏ النجوم تخنس في المغيب‏,‏ وقال قوم‏:‏ سميت بذلك لأنها تخفي نهارا وتطلع ليلا‏,‏ والخناس في صفة الشيطان‏,‏ لأنه يخنس إذا ذكر الله تعالى‏,‏ ومن هذا الباب الخنس في الأنف انحطاط القصبة‏,‏ والبقر كلها خنس‏.‏
ومعني ذلك أن الخنس جمع خانس أي مختف عن البصر‏,‏ والفعل خنس بمعني استخفي وتستر‏,‏ يقال خنس الظبي إذا اختفي وتستر عن أعين المراقبين‏.‏
والخنوس يأتي أيضا بمعني التأخر‏,‏ كما يأتي بمعني الانقباض والاستخفاء‏.‏ وخنس بفلان وتخنس به أي غاب به‏,‏ وأخنسه أي خلفه ومضي عنه‏.‏

صورة حقيقة تشير لمكان أحد الثقوب السوداء

ثانيا‏:‏ الجوار‏:‏

أي الجارية‏.(‏ في أفلاكها‏)‏ وهي جمع جارية‏,‏ من الجري وهو المر السريع‏.‏

ثالثا‏:‏ الكنس‏:‏

‏(‏ كنس‏)‏ الكاف والنون والسين تشكل أصلين صحيحين‏,‏ أحدهما يدل علي سفر شئ عن وجه شئ وهو كشفه والأصل الآخر يدل علي استخفاء‏,‏ فالأول كنس البيت‏,‏ وهو سفر التراب عن وجه أرضه‏,‏ والمكنسه آلة الكنس‏,‏ والكناسة ما كنس‏.‏
والأصل الآخر‏:‏ الكناس‏:‏ بيت الظبي‏,‏ والكانس‏:‏ الظبي يدخل كناسه‏,‏ والكنس‏:‏ الكواكب تكنس في بروجها كما تدخل الظباء في كناسها‏,‏ قال أبو عبيدة‏:‏ تكنس في المغيب‏.‏
وقيل الكنس جمع كانس‏(‏ أي قائم بالكنس‏)‏ أو مختف من كنس الظبي أي دخل كناسه وهو بيته الذي يتخذه من أغصان الشجر‏,‏ وسمي كذلك لأنه يكنس الرمل حتى يصل إليه‏.‏ وعندي أن الكنس هي صيغة منتهي الجموع للفظة كانس أي قائم بعملية الكنس‏,‏ وجمعها كانسون‏,‏ أو للفظة كناس وجمعها كناسون‏,‏ والكانس والكناس هو الذي يقوم بعملية الكنس‏(‏ أي سفر شيء عن وجه شيء آخر‏,‏ وإزالته‏),‏ لأنه لا يعقل أن يكون المعني المقصود في الآية الكريمة للفظة الكنس هي المنزوية المختفية وقد استوفي هذا المعني باللفظ الخنس‏,‏ ولكن أخذ اللفظتين بنفس المعني دفع بجمهور المفسرين إلي القول بأن من معاني فلا أقسم بالخنس‏*‏ الجوار الكنس‏*:‏ أقسم قسما مؤكدا بالنجوم المضيئة التي تختفي بالنهار وتظهر بالليل وهو معني الخنس‏,‏ والتي تجري في أفلاكها لتختفي وتستتر وقت غروبها كما تستتر الظباء في كناسها‏(‏ أي مغاراتها‏)‏ وهو معني الجوار الكنس‏,‏ قال القرطبي‏:‏ هي النجوم تخنس بالنهار‏,‏ وتظهر بالليل‏,‏ وتكنس وقت غروبها أي تستتر كما تكنس الظباء في المغار وهو الكناس‏,‏ وقال مخلوف‏:‏ أقسم الله تعالى بالنجوم التي تخنس بالنهار أي يغيب ضوؤها فيه عن الأبصار مع كونها فوق الأفق‏,‏ وتظهر بالليل‏,‏ وتكنس أي تستتر وقت غروبها أي نزولها تحت الأفق كما تكنس الظباء في كنسها‏..‏ وقال بعض المتأخرين من المفسرين‏:‏ هي الكواكب التي تخنس أي ترجع في دورتها الفلكية‏,‏ وتجري في أفلاكها وتختفي‏.‏
ومع جواز هذه المعاني كلها إلا أني أري الوصف في هاتين الآيتين الكريمتين‏:‏ فلا أقسم بالخنس‏*‏ الجوار الكنس‏*.‏ ينطبق انطباقا كاملا مع حقيقة كونية مبهرة تمثل مرحلة خطيرة من مراحل حياة النجوم يسميها علماء الفلك اليوم باسم الثقوب السود‏(Black Holes).‏
وهذه الحقيقة لم تكتشف إلا في العقود المتأخرة من القرن العشرين‏,‏ وورودها في القرآن الكريم الذي أنزل قبل ألف وأربعمائة سنة بهذه التعبيرات العلمية الدقيقة علي نبي أمي‏(‏صلى الله عليه وسلم‏),‏ في أمة كانت غالبيتها الساحقة من الأميين‏.

[القلب الحزين]

الحمدلله أتممت الموضوع المتفرع من الموسوعه

الإعجاز في الكون

وعدد المعجزات كذلك 61 معجزه تبدأ من صفحة 92
وتبد المعجزات من رد رقم 916 حتى تصل إلى 992
صفحه رقم 100
وبعض المعجزات طويلة جداً ونُسق لتقسيم المعجزه من موضوعين إلى ثلاثة مواضيع لان مساحة الرد لا تكفي


وإن شاء الله غداً سوف أبد بالموضوع الجديد ...


آيات الله في الآفاق

أدعو لي فهذا الموضوع المتفرع طويل جد وتصل معجزاته إلى أكثر من 180 معجزه
أنتظروني ... وإن شاء الله يعينني على تكملة الموسوعه

كل احتــــــــــــــرامي للجميع دون أستثناء

[القلب الحزين]

آيات الله في الآفاق

بسم الله
نبدأ

وفي أنفسكم أفلا تبصرون - اليـــد

شكل يقارن بين اليد البشرية وبعض ايدي الحيوانات

الدكتور منصور أبوشريعة العبادي

جامعة العلوم والتكنولوجيا الأردنية

من السهل جدا على الإنسان العاقل غير الجاحد مهما بلغ مستوى تعليمه أن يوقن بأن اليد البشرية لا بد وأنها قد صممت من قبل صانع عليم خبير سبحانه وتعالى وذلك فقط من خلال معرفة الوظائف العجيبة التي تقوم بها هذه اليد وخاصة عند مقارنتها مع أيادي بقية الحيوانات. ولكن هذا اليقين لا بد وأن يزداد أضعافا مضاعفة لدى الإنسان المتعلم الذي يمكنه أن يفهم تركيب اليد والطرق التي تعمل من خلالها لكي تقوم بأداء وظائفها.

ومن المعروف لمن يقومون بتصنيع الأجهزة والمعدات أن أول خطوات التصنيع هو تحديد الوظيفة أو الوظائف التي سيقوم بها الجهاز ومن ثم القيام بوضع التصميم الأمثل الذي سيصنع على أساسه هذا الجهاز وذلك بعد تحديد الشروط والقيود على مواصفاته كالحجم والكلفة وكمية الطاقة المستهلكة والعمر التشغيلي والشكل الخارجي وغيرها الكثير.

وسيتبين للقارئ في هذه المقالة أن اليد البشرية هي معجزة من معجزات الخالق سبحانه وتعالى ولا يمكن في مثل المقالة القصيرة أن نبين جميع وجوه الإعجاز فيها وأنا على يقين أن عدة مجلدات لا تكفي لشرح تفصيلات تركيب اليد إذا ما كتبت من قبل المختصين كل في مجال تخصصه. فالذي يدرس شكل اليد الخارجي فقط سيجد أن هذا الشكل هو الشكل الأمثل والأجمل والذي يدرس تركيب عظامها بأشكالها وأبعادها وموادها يجد إبداعا في التصميم لا يمكن لأحد أن يعدل عليه وكذلك لمن يدرس مفاصلها وطرق ربطها وعضلاتها وطرق تثبيتها وجلدها وما فيه من مستقبلات حسية وأعصابها وشرايينها وأوردتها وطرق تمديدها.

وأما الذين يقومون بدراسة الطرق التي تقوم بها مراكز الحركة في الدماغ للتحكم بهذه اليد فإنهم يقفون عاجزين عن فهم أسرار البرامج المخزنة فيها والمسؤولة عن كل حركة من حركات اليد. ولا زال العلماء بمختلف تخصصاتهم الطبية والهندسية يعملون جاهدين على كشف أسرار تركيب اليد لا لكي يشكروا من قام بتصميمها سبحانه بل لكي يقوموا بتصنيع أيدي بنفس القدرات لمعدات مصانعهم وروبوتاتهم (الإنسان الآلي).

ومن السهل على القارئ مع وجود الإنترنت أن يتأكد بنفسه من الكم الهائل من الأبحاث والدراسات العلمية التي يجريها العلماء والمهندسون على هذه اليد البشرية لكشف أسرار عملها. وسنبدأ أولا بشرح الوظائف والقدرات التي تقوم بها اليد البشرية ومن ثم نقوم بشرح مبسط لتركيب مكوناتها والآليات التي تستخدمها للقيام بهذه الوظائف المعقدة.

لقد تم تصميم الأجزاء المختلفة لليد بحيث يمكنها القيام بوظائف عديدة ومعقدة وغاية في التباين بحيث يكاد يكون من المستحيل الجمع بينها في جهاز واحد.

إن أول وأهم قدرات اليد هو إمكانية وصولها إلى أي موضع على سطح جسم الإنسان كالوصول إلى الفم لتمكينه من أكل طعامه وشرب شرابه والوصول إلى بقية الأعضاء لحكها أو لغسلها أو لعلاجها.

فالإنسان هو الوحيد الذي كرمه الله عز وجل من أن يلتقط طعامه بفمه مباشرة كما تفعل بقية الحيوانات وكرمه سبحانه بأن مكنه من أن يغسل كامل جسمه بالماء ليخلصه من الأوساخ التي تخرج منها أو تقع عليه من الخارج. واليد قادرة كذلك على سحب ودفع الأجسام وكذلك حملها على ظهره أو كتفه أو رأسه.

وهي قادرة كذلك على قذف الأجسام كالحجارة مثلا لمسافات بعيدة وذلك لاصطياد الحيوانات والطيور أو للدفاع عن نفسه عند تعرضه للخطر من قبل الحيوانات المفترسة أو من قبل أعدائه من البشر. وهي قادرة على إمساك والتقاط مختلف الأجسام التي تتراوح في أحجامها من حبات الرمل وبذور النباتات إلى قطع الصخور وجذوع الأشجار.

ولقد زود الله سبحانه وتعالى جلد رؤوس الأصابع بمستقبلات حسية من مختلف الأنواع وبكثافة عالية تمكن الإنسان من معرفة مختلف خصائص الأشياء التي تمسك بها من حيث الصلابة والليونة والخشونة والنعومة واليبوسة والرطوبة والسخونة والبرودة والثقل والخفة.

وقد استخدم الإنسان هذه الأيدي الماهرة لتحضير وأكل طعامه وخياطة وارتداء ملابسه وغسل جميع أجزاء جسمه وتصنيع ما يلزمه من أدوات ومعدات لزراعة الأرض وبناء السكن وصناعة السلاح وإلى غير ذلك من مستلزمات الحياة. أما الاستخدامات التي تظهر البراعة العالية لليد فهي الكتابة والرسم والنحت حيث يمكن لليد الإمساك بالقلم في وضعية معينة وتحريك رأسه في مختلف الاتجاهات بدقة عالية لكي يتمكن من كتابة الأحرف والكلمات ومختلف أنواع الرسومات وصدق الله العظيم القائل " اقْرَأْ بِاسْمِ رَبِّكَ الَّذِي خَلَقَ (1) خَلَقَ الْإِنْسَانَ مِنْ عَلَقٍ (2) اقْرَأْ وَرَبُّكَ الْأَكْرَمُ (3) الَّذِي عَلَّمَ بِالْقَلَمِ (4) عَلَّمَ الْإِنْسَانَ مَا لَمْ يَعْلَمْ (5) "، القلم 1-5.

إن تصميم اليد التي تقوم بكل هذه الوظائف المعقدة يتطلب، لو أوكل الأمر إلى البشر، وضع تصاميم متعددة ومختلفة ومعقدة لما سيكون عليه تركيب اليد ومن ثم يتم اختيار التصميم الأفضل والذي في الغالب لن يكون الأمثل لقصور علم وقدرة البشر. ففي هذه التصاميم يجب أن يحدد طول اليد وعدد مفاصلها واتجاه حركاتها وأبعاد وأشكال عظامها وكذلك عدد وأماكن وأشكال العضلات التي تحرك العظام وكذلك شكل كف اليد وعدد أصابعها وأطوالها واتجاه حركاتها وغير ذلك من التفصيلات.

إن أبسط طريقة لإثبات أن اليد البشرية قد صممها الله سبحانه وتعالى على أكمل وجه هو الطلب من العلماء المشتغلين في هذا المجال اقتراح أي تعديل على مكوناتها لتكون أفضل مما هي عليه كتغير طولها الكلي أو أطوال عظامها أو زيادة أو تقليل عدد مفاصلها أو زيادة عدد الأصابع أو تقليلها أو زيادة أطوال الأصابع أو تقليلها أو غير ذلك.

ونحن كمسلمين موقنون أنه لا يمكن لأحد مهما بلغ علمه أن يجد عيبا واحدا في تصميم هذه اليد العجيبة أو في أي مخلوق من مخلوقات الله سبحانه وتعالى لقوله عز وجل "الَّذِي خَلَقَ سَبْعَ سَمَوَاتٍ طِبَاقًا مَا تَرَى فِي خَلْقِ الرَّحْمَنِ مِنْ تَفَاوُتٍ فَارْجِعِ الْبَصَرَ هَلْ تَرَى مِنْ فُطُورٍ (3) ثُمَّ ارْجِعِ الْبَصَرَ كَرَّتَيْنِ يَنْقَلِبْ إِلَيْكَ الْبَصَرُ خَاسِئًا وَهُوَ حَسِيرٌ (4)" تبارك.

إن أهم ما يميز اليد البشرية هو عدد مفاصلها واتجاهات حركتها فعدد المفاصل الواقعة بين الكتف وأطراف الأصابع هو ستة مفاصل ما عدا في الإبهام حيث يوجد خمسة مفاصل بين طرفه وطرف الكتف وبهذا يوجد في اليد سبعة عشر مفصلا. ولكل مفصل من هذه المفاصل تركيبه الخاص الذي يسمح بحركته في اتجاهات وزوايا محددة. فمفصل الكتف يسمح بتحريك عضد اليد في مستويين متعامدين وبزاويتين كبيرتين قد تصلان إلى 180 درجة مما يجعلها قادرة للوصول إلى أي مكان على الجسم. أما مفصل الكوع فيسمح بحركة ساعد اليد في مستوى واحد على امتداد العضد ويمكن ثنيه باتجاه العضد بزاوية تصل إلى 145 درجة هذا إلى جانب إمكانية تدويره بزاوية قد تصل إلى 180 درجة مما يساعد على قلب كف اليد من اتجاه إلى الاتجاه المعاكس .

أما مفصل الرسغ فيسمح بحركة كف اليد في مستويين متعامدين حيث يمكن تحريك الكف يمينا وشمالا بزاوية تبلغ 50 درجة وإلى الأعلى والأسفل بزاوية تبلغ 120 درجة. أما التعديل الأكثر أهمية فهو الذي تم إجراؤه على كف اليد بحيث أصبحت قادرة على القيام بمهام مختلفة تمكن الإنسان من خلالها استغلال كثير من خيرات هذه الأرض. ولو أن يد الإنسان بقيت على الهيئة التي هي عليها أيدي بقية الحيوانات لما تمكن من تصنيع أيّ شيء مهما بلغت قدرات عقله.

فكف اليد هو الآلة التي تقوم بتنفيذ الأفكار التي يولدها العقل فما الذي يمكن أن يعمله حمار له عقل إنسان في غياب مثل هذه اليد؟! وتتميز كف اليد البشرية بكبر مساحة باطنها مما مكنها من الإمساك بأجسام أكبر حجما. ويبلغ عدد الأصابع فيها خمسة أصابع بثلاثة مفاصل لأربعة منها ومفصلين للإبهام وقد تم وضع الأربعة في مستوى واحد بينما وضع الإصبع الخامس وهو الإبهام في وضع يمكنه فيه مواجه بقية الأصابع.

ويمكن تحريك الأصابع الأربعة المتجاورة في مستوى واحد من خلال ثني كل من سلامياتها الثلاث بزاوية تصل إلى 90 درجة مما يمكن كف اليد من الإمساك بالأشياء بشكل بالغ السهولة. ويمكن كذلك إبعاد أو فرد هذه الأصابع الأربعة عن بعضها مما يزيد من مساحة سطحها وتمكينها من التعامل مع الأجسام الكبيرة. أما إصبع الإبهام فيعتبر اللاعب الأكبر في تحديد مهارات اليد فبدونه تصبح اليد البشرية مشابهة لأيدي القرود في قدراتها. ويتميز الإبهام على بقية أصابع اليد بأنه موضوع في مواجهة بقية الأصابع بحيث يمكنه ملامسة أي جزئ من هذه الأصابع سواء من الداخل أو من الخارج. وعلى خلاف أمشاط الأصابع الأربع التي تتحرك مجتمعة فإن مشط الإبهام يتحرك لوحده من مفصل الرسغ في مستويين اثنين متعامدين. فالمستوى الأول هو مستوى الكف حيث يمكن للإبهام أن يكون بموازاة الأصابع الأربع أو يبتعد عنها بزاوية قد تصل إلى تسعين درجة. أما المستوى الثاني فهو عامودي على مستوى الكف حيث يمكن للإبهام عمل زاوية قائمة مع هذا المستوى.

وعلى الرغم من أن الإبهام له سلاميتان بخلاف الأصابع الأخرى التي لها ثلاث سلاميات إلا أن التحكم بحركة هاتان السلاميتان أكثر دقة من التحكم ببقية السلاميات. تتكون اليد البشرية من ثلاثة أجزاء رئيسية وهي العضد والساعد والكف حيث يبلغ معدل طول العضد عند الرجال 32 سم وعند النساء 27 سم وطول الساعد عند الرجال 29 سم وعند النساء 25 سم وطول الكف عند الرجال 19 سم وعند النساء 17 سم.

ويتكون العضد من عظمة واحدة تسمى عظمة العضد بينما يتكون الساعد من عظمتين تسميان الكعبرة والزند ويتكون الكف مع مفصل الرسغ من سبعة وعشرين عظمة. وعادة ما يعتبر العلماء عظمتي الترقوة ولوح الكتف من عظام اليد وذلك لأن العضلات المحركة للذراع مثبتة عليها.

شكل يوضح عظام اليد مع الرسغ

وقد تم تصميم كل عظمة من هذه العظام بطريقة بالغة الإتقان من حيث أبعادها وشكل أسطحها لكي يتم تثبيت مختلف أنواع العضلات عليها. وترتبط هذه العظام مع بعضها البعض بسبعة عشر مفصلا من أنواع مختلفة تسمح في حركة هذه العظام إما في اتجاه واحد أو اتجاهين أو ثلاثة اتجاهات أو بشكل دوراني.

ويتم تحريك عظام اليد حول مفاصلها من خلال عدد كبير من العضلات المثبتة على هذه العظام وعلى شكل طبقات بسبب كثرتها. ويتم التحكم بهذه العضلات باستخدام الأعصاب القادمة من مراكز الحركة في الدماغ أو من خلال العقد العصبية.

ويتم تغذية عظام وعضلات اليد من خلال الشرايين والأوردة والتي تم اختيار مساراتها وكذلك مسارات الأعصاب بشكل متقن بين عضلات ومفاصل لضمان عدم تعرضها للتلف أو القطع أثناء قيام اليد بحركاتها المختلفة أو من الخارج.

وعلى الرغم من أن كل مكون من مكونات اليد فيه من إعجاز التصميم ما فيه إلا أن الإعجاز يتجلى في تصميم مفاصلها من حيث عدة اعتبارات. فالاعتبار الأول هو اختيار المفصل المناسب لكل نوع من أنواع الحركة المراد إجراؤها في المكان المناسب فلو ترك الأمر للصدفة لتصمم هذه اليد كما يدعي المبطلون لوضعت مفاصل في غير أماكنها ولما تحركت اليد بهذه الطريقة البديعة.

أما الثاني فهو اختيار نوع خاص من العظام عند المفصل ليتحمل الاحتكاك المستمر بين العظام ومن السخف أن يعتقد أي إنسان عاقل أن الصدفة تأبه كثيرا لتآكل عظام المفاصل.

ومن الاعتبارات الأخرى الطريقة التي تم بها ربط العظام عند المفصل والطريقة التي تم بها تزييت المفاصل لحمايتها من التآكل والطرق التي تم بها تثبيت العضلات على العظام لتحريكها في الاتجاهات المختلفة.

وتستخدم اليد وكذلك بقية عظام الجسم ستة أنواع مختلفة من المفاصل وهي موجودة في مفاصل الكتف والكوع والرسغ والأصابع. ونبدأ بمفصل الكتف الذي يربط عظمة العضد بعظمة لوح الكتف وهو من النوع المسمى بالمفصل الكروي الحقي (Ball and socket joint) وهذا النوع من المفاصل يسمح بحركة عظمة العضد في جميع الاتجاهات مع إمكانية تدويرها مما يمكن الشخص من تحريك ذراعه إلى الأمام والخلف والأعلى والأسفل والجوانب كما شرحنا سابقا.

ولو حصل أن تم اختيار مفصلا من غير هذا النوع في هذا المكان لما كان مجال حركة اليد بهذا الاتساع. أما الكوع فيتكون من مفصلين أولهما من النوع المسمى بالمفصل الرزي (Hinge joint) وهو يربط عظمة العضد مع عظمة الزند ويسمح بحركة الساعد في مستوى واحد فقط حيث يتم مد الساعد أو ثنيه بالنسبة للعضد.

وأما المفصل الآخر في الكوع فهو من النوع المسمى المفصل المداري (Pivot joint) وهو يسمح بحركة عظمة الكعبرة بشكل دوراني حول عظمة الزند مما يمكن تدوير كف اليد بمقدار 180 درجة.

أما مفصل الرسغ فهو من أعقد المفاصل تركيبا وهو يربط ما بين عظمتي الساعد مع عظام الأمشاط للأصابع الخمس وهو من النوع المنزلق (gliding joint) ويتكون من ثماني عظمات صغيرة مرتبة في صفين وتسمح بتحريك كف اليد في مستويين متعامدين وتحريك الإبهام في مستويين متعامدين كذلك.

وأما مفاصل الأصابع فهي من نوعين النوع الأول يسمى المفصل السرجي (saddle joints) والثاني يسمى المفصل اللقمي (condyloid joints) وهي تسمح بحركة الأصابع في مستوى واحد كالثني والمد مع إمكانية فرد الأصابع عن بعضها البعض.

ويغطي سطوح العظام المتلامسة عند المفاصل غضاريف (Articular Cartilage) تسمى الغضاريف الزجاجية (Hyaline Cartilage) وهي شبه شفافة بيضاء اللون تميل للزرقة وذات لمعان.

ولهذه الغضاريف خصائص عجيبة لا يجمع بينها إلا مصمم لا حدود لعلمه وقدرته سبحانه فقد صممها لتحقق متطلبات كثيرة لكي تقوم بالوظائف التي تقوم بها.

فسطحها أولا في غاية النعومة أو الملاسة لم يتمكن البشر من تصنيع أجسام بنفس الدرجة من الملاسة إلا في العصر الحديث وهذه الخاصية هي التي تسمح بحركة العظام فوق بعضها البعض بأقل احتكاك ممكن.

أما الخاصية الثانية فهي أنها عالية المرونة أي أنها قابل للإنضغاط وذلك لكي تقوم بامتصاص الصدمات المتكررة التي تتعرض لها مفاصل اليد. أما الخاصية الثالثة فهي في غاية المتانة رغم أنها طبقة رقيقة لا تتجاوز عدة ملليمترات ولذلك فإنها تتحمل ضغوط ميكانيكية عالية لعشرات السنوات دون أن تتمزق. أما الخاصية الرابعة فهي أنها تخلو من الشرايين والأعصاب ويتم تغذية خلاياها من السائل المحيط بها من خلال الانتشار.

ومن لطف الله عز وجل بالإنسان وبقية مخلوقاته أن هذه الطبقة الغضروفية يمكن أن تصلح نفسها إذا ما أصابها أي عطب نتيجة الاستخدام المتواصل لليد على مدى عمر الإنسان.

وينم تحقيق هذه المواصفات العجيبة للغضروف باستخدام تراكيب معقدة من حيث نوع المواد المستخدمة وطرق تشكيلها حيث تتكون من عدة طبقات من شبكات معقدة من الألياف المختلفة والتي أهمها ألياف الكولاجين.

إن الغضاريف مهما بلغت نعومة سطحها لا يمكنها منع الاحتكاك تماما ولذا فقد أبدع الله سبحانه وتعالى طريقة مكملة للتقليل من الاحتكاك وهي استخدام سائل لتزييت سطوح هذه الغضاريف يطلق عليه اسم السائل المصلي أو الزلالي (Synovial fluid).

ويكون هذا السائل طبقة بالغة الرقة على سطح الغضروف لا تتجاوز 50 ميكروميتر تقوم إلى جانب تزييت المفصل بتوفير الغذاء والأكسجين للغضروف الذي يخلو كما أسلفنا من الشرايين.

وللحفاظ على هذا السائل الثمين يتم إحاطة كامل المفصل بألياف قوية بيضاء اللون محكمة الإغلاق لتكون ما يسمى بحافظة أو كبسولة المفصل (joint capsule).

ويبطن ألياف المحفظة الغشاء المصلي (Synovial membrane) الذي يتكون من خلايا طلائية إفرازية تفرز السائل المصلي الذي يغطي جميع أجزاء العظام في داخل المحفظة.

كما تقوم الحافظة إلى جانب الحفاظ على السائل المصلي بربط عظام المفصل ببعضها إلى جانب الأربطة والعضلات لضمان قوة المفاصل والحيلولة دون خلعها.

,ويوجد في الحافظة أيضا أكياس صغيرة تدعى البورصة تعمل كعازل يحول دون احتكاك العظام فيما بينها أو مع الروابط أو الأوتار أو الجلد. ويتجلى الإبداع في تصميم اليد في الطرق المستخدمة في ربط عظام المفاصل ببعضها البعض في غياب البراغي والصواميل التي يستخدمها البشر لربط الأجزاء المتحركة في آلاتهم ومعداتهم.

وتوجد ثلاثة مستويات من الربط في المفاصل أولها ألياف المحفظة حيث يتم تثبيت أطراف الألياف على كامل محيط كل من العظميين المكونين للمفصل.

أما المستوى الثاني فهو باستخدام الأربطة الليفية (fibrous ligaments) وهي عبارة عن حزم منفصلة من النسيج الليفي تثبت أطرافها على عظمتي المفصل خارج المحفظة.

وتختلف الأربطة عن ألياف المحفظة بأنها موضوعة في أماكن محددة حول المفصل وبأطوال محسوبة بدقة بالغة حيث تعمل هذه الأربطة إلى جانب وظيفة الربط على تحديد حركة المفاصل في الاتجاهات المختلفة.

فهذه الأربطة لا تسمح لعظام المفصل بالحركة إلا في الاتجاهات المحددة لها وكذلك ضمن المدى المسموح به وتمنع تجاوزها الحد الأعلى لزاوية حركتها.

وتتميز ألياف الأربطة بمتانتها العالية وبوجود درجة من المرونة تسمح بزيادة طولها قليلا عن الحد المسموح به وذلك لكي لا تنقطع في حالة تعرض المفصل لضغط خارجي.

وتعتبر العضلات المحركات التي تقوم بتحريك عظام اليد حول مفاصلها ويتم ذلك من خلال انقباض خلايا العضلات فيقصر طولها عن حالها وهي في حالة الانبساط. ولكي يتم تحريك إحدى عظمات اليد حول مفصلها فإنه يلزم تثبيت أحد طرفي العضلة المحركة له على العظم المقابل والطرف الآخر على العظم القابل للحركة حول المفصل.

ويلزم لتحريك أي عظمة مفصلية في مستوى واحد عضلتان أحدهما تقوم بشد العظمة في الاتجاه المطلوب بينما تقوم الثانية بشده في الاتجاه المعاكس.

فعلى سبيل المثال يوجد عضلتان على عظمة العضد تقومان بثني وبسط ساعد اليد حول مفصل الكوع حيث تم تثبيت الأطراف الثابتة للعضلتين عند أعلى عظمة العضد وعظمة لوح الكتف بينما تم تثبيت الأطراف المتحركة على عظمتي الزند والكعبرة كما واضح من الشكل المرفق.

ويتم تثبيت أطراف العضلات على العظام باستخدام الأوتار (Tendons) وهي عبارة عن ألياف دقيقة بيضاء اللون بالغة المتانة ولكنها ليست مرنة كالأربطة.

وترتبط الأوتار بأطراف العضلات بعد أن يستدق رأسها وهي تقوم مقام الأسلاك في الآلات الحديثة حيث تقوم بإيصال قوة شد العضلة إلى مسافات بعيدة كما هو الحال مع العضلات الموجودة على الساعد وتقوم بتحريك الأصابع من خلال الأوتار.

وبما أن مفصل الكتف يقوم بتحريك العضد بما يتصل به من عظام اليد في جميع الاتجاهات وكذلك تدويره فإنه يحتاج إلى أكبر عدد من العضلات وكذلك أقواها.

ويبلغ عدد هذه العضلات ستة عضلات تم تثبيتها بإحكام على جميع وجوه عظمة اللوح وكذلك على عظمة الترقوة ولهذا السبب تم تصميم شكل لوح الكتف بهذه المساحة الواسعة لسطحه لكي يتسع لهذا العدد من العضلات المحركة للعضد وكذلك الساعد.

أما مفصل الكوع فيتم تحريكه من خلال أربع عضلات قوية تستند على عظمة العضد وتقوم بتحريك عظمتي الساعد في مستوى واحد وكذلك تدوير الساعد وبالتالي تدوير كف اليد.

أما مفصل الرسغ فيتم تحريكه من خلال العضلات المثبتة على الساعد حيث يلزم أربع عضلات لتحريكه في مستويين.

أما مفاصل أصابع اليد الأربعة عشر فيتم تحريكها من خلال خمسة وثلاثون عضلة مثبت على الساعد عشرين عضلة والبقية في الكف وذلك لحكمة بالغة لا يمكن أن ينتبه إليها البشر بسهولة.

فلو وضعت هذه العضلات بأكملها في كف اليد لكانت أضخم بكثير مما عليه ولما كانت الكف بهذه الرشاقة والقوة عند قيامها بأداء وظائفها.

ويتم نقل قوة شد العضلات المثبتة على الساعد إلى الأصابع باستخدام أوتار طويلة ودقيقة لا تحتل حيزا كبيرا في كف اليد كما هو واضح من الشكل المرفق.

على الرغم من التعقيد البالغ لتصميم عظام ومفاصل وعضلات اليد إلا أن هذا التعقيد لا يكاد يذكر مع التعقيد الموجود في الطرق المستخدمة للتحكم بحركة اليد من خلال تحريك عضلاتها المختلفة.

وسنبدأ أولا بشرح الطريقة التي يتم بها التحكم بحركة العضلة الواحدة ثم نشرح لاحقا طرق التحكم بعضلات اليد مجتمعة لتمكن اليد من القيام بمهمة معينة.

لكي تتمكن العضلة من تحريك العظمة بزوايا مختلفة ضمن المدى المسموح به فإن يلزم تصميمها بحيث يمكنها أن تتقلص بأطوال مختلفة.

وقد تم ذلك بطريقة بارعة من خلال تقسيم ألياف العضلة إلى مجموعات يطلق عليها اسم وحدة التحريك (Motor Unit) كل مجموعة تحتوي على عدد من الألياف ويتم التحكم بكل مجموعة بليف عصبي واحد يتفرع ليتصل بكل ألياف المجموعة وعندما يرسل العصبون بنبضاته إلى الوحدة فإن جميع أليافها تتقلص بنفس الوقت وبنفس المقدار.

وبما أن العضلة تتكون من آلاف الوحدات فإنه يمكن تفليص كامل العضلة بالطول المطلوب من خلال إرسال نبضات تحكم لعدد محدد من الوحدات يتناسب مع الطول المطلوب.

ويمكن تحديد عدد الأعصاب اللازمة للتحكم بعضلات اليد المختلفة من خلال تحديد عدد وحدات التحريك الموجودة في هذه العضلات.

ويتم التحكم بعضلات اليد من خلال الأعصاب الموجودة في خمسة جذور (Roots) تتفرع من الحبل الشوكي أربعة منها تخرج من بين فقرات العنق الأخيرة والخامس من الفقرة الصدرية الأولى.

ويتم إعادة ترتيب الألياف ألعصبية الموجودة هذه الجذور الخمسة في المشبك (brachial plexus) لتخرج في ثلاث حزم تسمى الجذوع (Trunks) وينقسم كل جذع إلى قسمين (Division) لتعود لتتحد مع بقية الأقسام بعد أن تسير مسافة قصيرة لتخرج على شكل ثلاث حزم تسمى الحبال (Cords) والتي تبدأ بالتفرع تدريجيا لترتبط بمختلف عضلات اليد.

إن عملية إعادة ترتيب الألياف العصبية في المشبك عملية بالغة التعقيد لا يمكن للبشر مهما بلغت إمكانياتهم أن يقوموا بها. فكل جذر من الجذور الخمس يحتوي على مئات الآلاف من الألياف العصبية بعضها حسية وبعضها حركية ويجب أن يذهب كل ليف من هذه الألياف إلى مكان محدد في اليد ولهذا يلزم تجميع الألياف الذاهبة إلى منطقة معينة في اليد مع بعضها ولفها في حبل واحد لإيصالها بطريقة آمنة إلى المنطقة المعنية لتبدأ بالتفرع إلى أماكنها في تلك المنطقة.

شكل يوضح المساحة التي تشغلها اليد في منطقة الحركة الإرادية في قشرة الدماغ

تقع المراكز العصبية المسؤولة عن الحركات الإرادية في الجزء الخلفي من فص المخ الأمامي وهي تغطي مساحة واسعة منه. ويتبين لنا من الشكل المرفق كيف أن اليد بذراعها وبأصابعها الخمس تحتل مساحة كبيرة من المساحة الكلية المخصصة للحركات الإرادية في الجسم.

ولا يدرك أكثر الناس حجم العمليات والمعالجات التي تجري في مراكز الحركة في الدماغ وكذلك كمية المعلومات الذاهبة والقادمة بين اليد والدماغ عند القيام بتحريك اليد لأداء مهمة معينة مهما بلغت بساطتها.

فمعظم الناس يعتقد أن جميع خطوات عملية تحريك أيديهم وأرجلهم وألسنتهم إنما تتم بشكل كامل تحت سيطرتهم وهي ليست كذلك أبدا حيث أن جميع الخطوات تتم بشكل غير إرادي ما عدا الخطوة الأولى وهي خطوة تحديد نوع الحركة ووقت ابتدائها.

فعندما ينوي الشخص تحريك يده في وضعية ما فإن هنالك برنامجا ضخما مخزن في مركز الحركة الرئيسي والمراكز المساعدة له يلزم تشغيله ليحدد سلسلة النبضات العصبية التي يجب أن ترسل لمختلف عضلات اليد وبتزامن منقطع النظير.

فعندما ينوي الشخص الإمساك بكوب من الماء ليشرب منه فإن يلزم تحريك جميع عضلات اليد لنقلها من وضعها التي كانت فيه إلى موضع الكوب فتقوم بالإمساك به ثم نقله إلى فمه.

وخلال هذه الفترة الزمنية يتم إرسال مئات الملايين من لإشارات العصبية من الدماغ لعضلات اليد ومن عضلات اليد إلى الدماغ تحدد العضلات المراد تحريكها ومقدار شدها في كل لحظة زمنية.

وكيف للإنسان أن يعطي سلسلة الأوامر لتحريك يده وهو يجهل أصلا تركيب يده وكم فيها من عضلات ومفاصل وألياف عصبية وغير ذلك وحتى لو علم ذلك فإنه لا حول له ولا قوة في فعل ذلك.

ويتضح ذلك جليا إذا ما أصاب أعصاب اليد أي خلل أو قطع فالشخص المصاب يعطي الأوامر لدماغه لتحريك يده ولكن اليد لا تستجيب أبدا لعدم وصول الإشارات من الدماغ إلى عضلات اليد.

إن عملية تحريك اليد للقيام بمهمة معينة لا تتم فقط من خلال إرسال الإشارات الكهربائية من الدماغ إلى عضلات اليد بل تحتاج لتغذية راجعة من اليد إلى الدماغ تحدد وضعية المفاصل المختلفة ومقدار شد العضلات في كل لحظة زمنية.

ويتم ذلك من خلال استخدام عدد كبير من المستقبلات الحسية (sensory receptors) التي يتم زرعها في داخل المفاصل والعضلات والأربطة والأوتار والتي تقوم بإرسال إشارات كهربائية إلى الدماغ أو الحبل الشوكي تحدد وضع كل من هذه المكونات في كل لحظة زمنية.

والمستقبلات الحسية المصممة خصيصا للقيام بهذه المهمة هي من نوع المستقبلات الميكانيكية (mechanoreceptors) والتي تستجيب لحركات العضلات والمفاصل والتي توجد بأشكال مختلفة حسب نوع المكون الموجودة فيه كالمغزل العضلي (muscle spindle) الموجود في العضلات و (Golgi tendon organ) الموجود في الأوتار. ويعتبر المغزل العضلي من أشهر المستقبلات الميكانيكية المستخدمة في اليد والذي يتم زرعه في بطن العضلة من خلال لفه عدة لفات حول بعض الألياف العضلية الداخلية.

إن حجم العمليات العصبية التي يجريها الدماغ لكي يمكن اليد من أداء وظائفها بكل سهولة لا يدرك تعقيدها إلا المهندسون الذين يعملون في مجال تصنيع الروبوتات أو الأطباء والمهندسون الطبييون الذين يعالجون مرضى أصيبوا بعاهات في أيديهم أو في أعصابها أو في مراكز الحركة وذلك من خلال تركيب أطراف صناعية لهم. فمهندسي التحكم بالروبوتات يعتبرون اليد البشرية النموذج الأمثل الذين ويسعون جاهدين لصنع أيدي لروبوتاتهم تحاكي ولو بشكل جزئي قدرات اليد البشرية.

ولكي يتمكن المهندسون من تقليد اليد البشرية فقد قاموا في مراكز أبحاثهم بدراسات معمقة وكثيرة لهذه اليد المعجزة حاولوا خلالها كشف أسرارها المختلفة.

وقد انصبت جهود بعضهم على دراسة الجانب الميكانيكي من حيث تركيب العظام والعضلات والمفاصل وبعضهم على دراسة الأعصاب المحركة والمستقبلات الحسية من حيث أنواعها وطرق عملها وطرق توزيعها في اليد وبعضهم على دراسة البرامج الضخمة المخزنة في الدماغ والعمل على محاكاتها باستخدام الحواسيب العملاقة.

ويبين المخطط المرفق مدى التعقيد الموجود في النماذج التي يقوم المهندسون بوضعها لتمثيل عمل اليد البشرية حيث يلزم أنواع معقدة من المتحكمات بوجود التغذية

لقد تمكن المهندسون من تصنيع أنواع مختلفة من الأيدي لروبوتاتهم ولكن قدراتها لا زالت بعيدة كل البعد عن قدرات اليد البشرية

الراجعة.

لقد تمكن المهندسون من تصنيع أنواع مختلفة من الأيدي لروبوتاتهم ولكن قدراتها لا زالت بعيدة كل البعد عن قدرات اليد البشرية وذلك باعتراف المنصفون منهم حيث يقول أحدهم معلقا على قدرات اليد الصناعية التي قام بتطويرها: (إن تصميمنا لا يملك القدرات الخارقة لليد البشرية من حيث القوة والقدرات ولكنها أقرب إلى اليد البشرية من أي يد صناعية أخرى مشغلة ذاتيا ولها نفس وزن اليد البشرية) ("Our design does not have superhuman strength or capability, but it is closer in terms of function and power to a human arm than any previous prosthetic device that is self-powered and weighs about the same as a natural arm," said researcher Michael Goldfarb, a roboticist at Vanderbilt University in Nashville. ).

ومرة أخرى أريد أن أذكر القارئ بنعمة الله عليه بتزويده بهذه الأيدي الماهرة وعليه أن يتذكر أنه عندما يقوم بتحريك يده بحركة مهما بلغت بساطتها فإن برامج ضخمة يتم تنفيذها في الدماغ ويتم تراسل ملايين النبضات الكهربائية بين اليد والدماغ.

فلو أن شخصا أراد أن يحك أرنبة أنفه برأس إصبعه أو أي جزء من جسمه وهو مغلق عينيه فما عليه إلا أن يعطى الأمر لدماغه بفعل ذلك ومن ثم تقوم المراكز المسؤولة بتنفيذ برامج معقدة لتنفيذ هذه الحركة التي تبدو بسيطة لمن لا يدرك أبعادها.

فعلى الدماغ أولا أن يحدد وضعية اليد الابتدائية ويتم الحصول على هذه المعلومات من المخيخ والذي سبق له أن حصل عليها من المستقبلات الحسية الموجودة في اليد ومن ثم يحدد الوضعية النهائية لليد وهي أرنبة الأنف وعلى ضوء هذه المعلومات يقوم الدماغ بتحديد سلسلة النبضات العصبية المرسلة إلى مختلف عضلات اليد المختلفة

لتحركها بتسلسل محدد لكي تصل إلى هدفها المحدد وصدق الله العظيم القائل "وَآتَاكُمْ مِنْ كُلِّ مَا سَأَلْتُمُوهُ وَإِنْ تَعُدُّوا نِعْمَةَ اللَّهِ لَا تُحْصُوهَا إِنَّ الْإِنْسَانَ لَظَلُومٌ كَفَّارٌ (34)" ابراهيم.

مع الكاتب: [email protected]

المراجع

1- القرآن الكريم

2- مواقع متفرقة على الإنترنت للتواصل

لمزيد من المقالات للكاتب:

http://mansourabbadi.maktoobblog.com

[القلب الحزين]

طي البروتينات السر الذي حير العلماء

أشكال متنوعة للبروتينات

الدكتور منصور أبوشريعة العبادي

جامعة العلوم والتكنولوجيا الأردنية

لقد شرحنا في مقالة سابقة بعنوان (الشيفرة الوراثية سر الحياة الأعظم) تركيب شريط الحامض النووي وذكرنا أنه يحتوي على البرنامج الرقمي المسؤول عن تصنيع أجسام جميع أنواع الكائنات وذلك ابتداء من خلية واحدة. فكامل مواصفات جسم الكائن الحي وكذلك برنامج تصنيعه قد تمت كتابتها بطريقة رقمية وبكثافة تخزين تصل إلى ثلاثين مليون حرف على كل سنتيميتر من طول الشريط. ولقد تم كتابة برنامج التصنيع باستخدام أربعة أحرف فقط على شكل شيفرات يبلغ طول الواحدة منها ثلاثة أحرف مما يعني أن عدد الشيفرات يبلغ أربع وستون شيفرة. إن كتابة المعلومات الوراثية بهذه الطريقة الرقمية وبهذه الكثافة العالية تعتبر معجزة من معجزات الحياة ولكن هذه المعجزة لا تكاد تقارن بالمعجزات الموجودة في الآليات التي يستخدمها هذا الشريط لتصنيع أجسام مختلف أنواع الكائنات الحية.

ولكي يدرك القارئ مدى صعوبة الطريقة التي يتبعها شريط الحامض النووي في تصنيع مكونات الخلية فعليه أن يتذكر أن هذا الشريط ليس له أيدي ولا أرجل تمكنه من حمل المواد العضوية التي يصنعها ويضعها في المكان المخصص لها في جسم المكون.

مما يعني أن على هذه المواد العضوية المصنعة أن تتحرك من تلقاء نفسها نحو أهدافها وتأخذ أماكنها الصحيحة في جسم هذا المكون بدون أيّ تدخل من أي قوة خارجية. ولكن السؤال الذي حير العلماء هو في الكيفية التي تتمكن فيها هذه المواد العضوية من أخذ مواقعها في جسم المكون من تلقاء نفسها وبدون مساعدة من أحد يقوم بحملها ويضعها في الأماكن المخصصة لها كما يفعل البشر عند قيامهم بتصنيع ما يصنعون.

لقد انصبت جهود علماء الأحياء على كشف الأسرار الرئيسية في هذه الطريقة الربانية لتصنيع الأشياء فالسر الأول يتعلق بالطريقة التي يتمكن بها الشريط الوراثي أحادي البعد من تصنيع البروتينات وهي جزيئات ثلاثية الأبعاد تستخدم كلبنات لبناء مكونات الخلية وكأنزيمات للتحكم في العمليات الحيوية ولقراءة المعلومات الوراثية.

أما السر الثاني فيتعلق بالطريقة التي يتم بها بناء مكونات الخلية البالغة الصغر والبالغة التعقيد من هذه البروتينات في غياب أي قوة خارجية تقوم بوضعها في الأماكن المخصصة لها في جسم المكون. أما السر الثالث فيتعلق بالطريقة التي تنقسم بها الخلية إلى خليتين متماثلتين وكذلك الشريط الوراثي إلى شريطين. أما السر الرابع فيتعلق بالطريقة التي تصطف بها الخلايا المنقسمة لتصنع كل جزء من أجزاء جسم الكائن الحي وذلك ابتداء من خلية واحدة. ولقد تمكن علماء الأحياء من كشف بعض الآليات المتعلقة بالسر الاول من أسرار هذه الطريقة الذاتية في التصنيع وهو قدرة الشريط الوراثي على تصنيع أشرطة مكونة من سلسلة طويلة من الأحماض الأمينية تقوم بالالتفاف على نفسها من تلقاء نفسها لتنتج مكونات ثلاثية الأبعاد بالغة الصغر تسمى البروتينات.

ولقد وجد العلماء أن أنواع ومواقع الأحماض الأمينية في سلسلة البروتين يتم اختيارها بشكل بالغ التقدير بحيث لا يمكنها أن تلتف على نفسها إلا بطريقة واحدة فقط لتنتج شكل البروتين الذي يقوم بوظيفة محددة. وبهذا الاكتشاف تمكن العماء من فهم الآلية التي يتبعها الشريط الوراثي الأحادي البعد في بناء أجسام ثلاثية الأبعاد وهي مكونات الخلية الحية وأجسام الكائنات الحية وذلك من خلال تصميم أشكال البروتينات بحيث لا يمكنها أن تتراكب في جسم المكون إلا بطريقة واحدة فقط بحيث ينتج عنها الشكل الوحيد الذي يجب أن يكون عليه هذا المكون.

وعلى الرغم من اكتشاف العلماء لسر طريقة التصنيع الذاتية إلا أنهم فتحوا على أنفسهم بابا واسعا يمتليء بالأسرار التي لا زالوا يقفون عاجزين عن كشفها. ومن هذه الأسرار هو في الطريقة التي يتم بها اختيار أنواع ومواقع الأحماض الأمينية في السلاسل بمنتهى الدقة بحيث تلتف على نفسها بطريقة محددة لتنتج أشكالا ثلاثية الأبعاد له خصائص فيزيائية وكيميائية مميزة تحدد الوظيفة التي سيقوم بها البروتين. وسنثبت أن تصنيع بروتين ما لكي يقوم بوظيفة محددة عملية مستحيلة ليس على الصدفة بل على علماء الأحياء المعاصرين بما أوتوا من علم وبما يملكون من أجهزة ومعدات. وإذا ما ثبت أن الصدفة مهما أعطيت من زمن والعلماء مهما أوتوا من علم وملكوا من معدات لا يمكنهم تصنيع أبسط أنواع البروتينات فعلى العاقل أن يعترف بأن الذي قام بصنع هذا البروتينات لا بد وأن يكون صانعا لا حدود لعلمه وقدرته.

أما المشكلة الثانية فهي ما أطلق عليه العلماء "مشكلة طي البروتين" وهي تتعلق بالطريقة التي يتبعها البروتين للالتفاف على نفسه بشكل واحد فقط من بين ملايين الأشكال المحتملة وليس هذا فحسب بل إن عملية الإلتفاف تتم في زمن لا يتجاوز جزء من ألف جزء من الثانية. تتكون البروتينات من سلاسل طويلة من الأحماض الأمينية التي يبلغ عدد أنواعها في الكائنات الحية عشرين نوعا ويتراوح طول هذه السلاسل ما بين عدة عشرات وعشرات الآلاف من هذه الجزيئات. ويتم اختيار أنواع الأحماض الأمينية ومواقعها في هذه السلسلة بمنتهى الدقة بحيث تحدث تجاذباﹰ أو تنافراﹰ بين هذه المواقع ممّا يؤدي إلى التفاف وطي هذه السلاسل على بعضها البعض بطريقة محددة منتجة شكلا ثلاثي الأبعاد له من الخصائص الميكانيكية والكيميائية والكهربائية المميزة التي تمكنه من القيام بالوظيفة التي صنع من أجلها.

وكما أنه ليس كل الكلمات التي يتم تأليفها من ترتيب الأحرف الهجائية يكون لها معنى فإنه ليس كل ترتيب للأحماض الأمينية ينتج بروتين يمكنه القيام بوظيفة محددة كما أثبت ذلك العلماء في أبحاثهم. وإذا كانت احتمالية تكون جملة مفيدة مكونة من عدة كلمات بالصدفة شبه مستحيلة فإن تكون بروتين الأنسولين الذي هو أحد أقصر البروتينات المعروفة والذي يبلغ طوله خمسين حمضا أمينيا من خلال الصدفة يكاد أن يكون مستحيلا.

ولتوضيح مدى الدقة التي يتطلبها ترتيب الأنواع المختلفة من الأحماض الأمينية في سلسلة بروتين معين فقد اكتشف العلماء أن وجود خطأ واحد في أحد الأحماض الأمينية المكونة لبروتين الهيموجلوبين الموجود في خلايا الدم الحمراء والمكون من خمسمائة وأربعة وسبعين حمضا أمينيا قد تسبب في تقليل قدرة هذا البروتين على الإمساك بجزيء الأوكسجين ونقله من الرئة إلى خلايا الجسم المختلفة بما يسمى مرض فقر الدم. وللقارئ أن يتخيل قياسا على هذا المثل فداحة العواقب المترتبة على حدوث مثل هذه الأخطاء بمعدلات عالية في ترتيب الأحماض الأمينية لعشرات الآلاف من أنواع البروتينات التي تحتاجها الكائنات الحية للقيام بالوظائف الحيوية المختلفة. ونظرا لطول سلاسل البروتينات فإن عدد البروتينات النافعة التي يمكن تصنيعها من ترتيب الأحماض الأمينية العشرين يفوق أضعافا مضاعفة عدد الكلمات المفيدة التي يمكن تركيبها من الأحرف الهجائية العربية وذلك لأن طول السلسلة التي يتكون منها البروتين يزيد عن خمسين وقد يصل إلى خمسين ألف حمض بينما لا يتجاوز طول الكلمة العربية العشرة أحرف. وبسبب وجود هذا العدد الهائل من أنواع البروتينات النافعة نجد هذا التنوع الهائل في أشكال وألوان وروائح وتراكيب الكائنات الحية التي يزيد عدد أنواعها عن عدة ملايين. فهناك البروتينات التي تدخل في بناء خلايا أعضاء الحيوانات كالجلد واللحم والعظم والشعر والريش والأظفار والغضاريف والقلب والكبد والرئة والمعدة والعين والأذن وغير ذلك من الأعضاء.

وهنالك البروتينات الموجودة في أوراق وأزهار وثمار وبذور النباتات التي تتفاوت تفاوتا كبيرا في ألوان وروائح أزهارها وطعم ثمارها وبذورها. وهناك البروتينات التي تقوم بالعمليات الكيميائية والحيوية في داخل الخلايا الحية المختلفة كالأنزيمات والهرمونات التي لا حصر لعدد أنواعها.

أما الاكتشاف الأكثر إثارة فهو توصل العلماء إلى أن كل كلمة من الكلمات المكتوبة على شريط الحامض النووي ما هي إلا شيفرة تمثل أحد الأحماض الأمينية العشرين التي تلزم لتصنيع جميع أنواع البروتينات الموجودة في مختلف أنواع الكائنات الحية.

وعلى الرغم من وجود فائض في عدد الكلمات التي توفرها الشيفرة ثلاثية الأحرف إلا أنه قد تم استغلال الكلمات الزائدة بشكل بارع من خلال تخصيص أكثر من شيفرة لبعض الأحماض الأمينية المهمة وذلك بهدف تقليل احتمالية الخطأ عند نسخ المعلومات عن الشريط وهذا هو نفس الأسلوب المتبع في تقليل احتمالية الخطأ عند نقل المعلومات في الأنظمة الرقمية الحديثة. وإلى جانب الشيفرات المستخدمة لتمثيل الأحماض الأمينية يوجد في قاموس الشيفرة الوراثية كلمة واحدة (AUG) تحدد بداية كتابة الأوامر المتعلقة بتصنيع البروتين وثلاث كلمات (UAA, UAG, UGA) تحدد نهاية كتابة هذه الأوامر فبدون ذلك فإن حدوث إزاحة بمقدار حرف واحد أو حرفين عن البداية الصحيحة للجملة كفيل بتدمير كامل المعلومات الموجودة عليها. وبعد أن تأكد للعلماء استحالة أن تبني البروتينات نفسها بنفسها بالصدفة فإنه لا بد في هذه الحال من وجود برنامج على شريط الحامض النووي يحدد نوع وطريقة ترتيب الأحماض الأمينية اللازمة لتصنيع البروتين المطلوب.

وما هذه البرامج المسؤولة عن تصنيع البروتينات إلا الجينات الوراثية الموجودة على الكروموسومات حيث يوجد على كل كروموسوم عدد كبير من الجينات المسؤولة عن تصنيع مختلف أنواع البروتينات حيث يتراوح عدد الجينات في الكائنات الحية ما بين عدة جينات كما في الفيروسات وما يقرب من مائة ألف جين في الإنسان.

ويتم تصنيع البروتينات في داخل ما بسمى بالرايبوسومات الموجودة في سيتوبلازم الخلية بعد أن يتم تزويد هذه المصانع بالأحماض الأمينية المكونة للبروتين ونسخة من التعليمات التي تبين ترتيبها. وبما أن هذه التعليمات مخزنة على الشريط الوراثي الموجود في نواة الخلية والذي لا يمكنه مغادرتها بسبب كبر حجمه النسبي فقد تمكن العلماء من اكتشاف شريط حامض نووي أحادي السلسلة يسمى الشريط المراسل (mRNA) يقوم بأخذ نسخة عن ترتيب الأحماض الأمينية وينقلها إلى الرايبوسومات وتسمى هذه العملية بعملية النسخ (Transcription).

إن عملية النسخ عملية بالغة التعقيد لا مجال لشرح تفصيلاتها في هذه المقالة ولكن ملخصها أنه عندما يعطي الشريط الوراثي الأمر لتصنيع بروتين معين فإن إنزيم خاص بهذا البروتين يذهب إلى مكان محدد على الشريط الوراثي حيث يوجد الجين المنشود ثم يقوم بفتح سلسلتي الشريط الرئيسي في هذا المكان فيقوم الشريط المراسل بأخذ نسخة عن الشيفرات التي تحدد سلسلة الأحماض الأمينية.

ومن الجدير بالذكر أن أحد الأحرف الأربعة التي تكتب بها المعلومات على الشريط الوراثي وهو حرف (T) يتم استبداله بحرف جديد وهو حرف (U) عند كتابة المعلومات على الشريط المراسل لسبب لا زال العلماء يجهلونه.

وعندما تنتهي عملية النسخ يتحرر الشريط المراسل وتنغلق سلسلتي الشريط الوراثي على نفسها ثم يغادر الشريط المراسل نواة الخلية متجها إلى سبتوبلازم الخلية حيث توجد مصانع البروتينات (الرايبوسومات).

ومما يثير الدهشة أن بنية الشريط المراسل تتطابق تماما مع بنية الحزم الناقلة للبيانات في شبكات الحاسوب والإنترنت فهو مكون من سلسلة من الأحرف غير المشفرة تسمى المقدمة (Leader) ومن ثم شيفرة البدء (start codon) والتي تشير أن ما بعدها هي شيفرات الأحماض الأمينية ومن ثم شيفرة الوقف (stop codon) التي تشير إلى نهاية سلسلة شيفرات الأحماض الأمينية والتي يتبعها سلسلة أحرف إشارة الإنتهاء (Trailer).

وكما هو واضح من الشكل المرفق فإن الشريط المراسل محمي أيضا عند أطرافه بسلسلة من الأحرف لضمان حماية إشارات الإبتداء والإنتهاء من أي تدمير قد يصيبها أثناء إنتقالها عبر مكونات الخلية. وعند وصول الشريط المراسل إلى الرايبوسوم تبدأ عملية تصنيع البروتين في داخله ويسمى علماء الأحياء هذه العملية بالترجمة (Translation) حيث يتم تصنيع شريط من الأحماض الأمينية يحكم تسلسلها سلسلة الشيفرات التي يحملها الشريط المراسل. ويعتبر تركيب الرايبسوم معجزة كبرى من معجزات الحياة فهو أعظم وفي نفس الوقت أصغر مصنع في هذا الكون. فعليه تقوم ظاهرة الحياة على الأرض فهو يقوم بتحويل المعلومات المخزنة على الشريط الوراثي إلى مكونات ثلاثية الأبعاد وهي البروتينات التي تبنى منها أجسام الكائنات الحية.

إن أبعاد هذا المصنع لا تتجاوز عشرين نانومتر (النانومتر جزء من بليون جزء من المتر) مما يعني أنه مصنع لا يمكن رؤيته بأي ميكروسكوب ضوئي وهو مكون من ما يقرب من خمسين نوعا من البروتينات وعدد قليل من الأحماض النووية الرابوسومية (rRNA). ويتكون الرايبوسوم من وحدتين الكبرى والصغرى تكونان مفصولتان عن بعضهما قبل وصول الشريط المراسل وبمجرد وصوله فإن الوحدتين تنجذبان إلى مقدمته ثم تطبقان عليه لتتحركان عليه كوحدة واحدة. وتحتوي الوحدة الكبرى على ثلاثة تجاويف أو مواقع (E, P, and A sites) سنبين وظائفها بعد أن نشرح تركيب الشريط الناقل. والشريط الناقل (tRNA) هو شريط حامض نووي قصير يحمل على أحد جنبيه شيفرة أحد الأحماض الأمينية وعلى الجنب الآخر الحامض الأميني المناظرة وبهذا يوجد لكل حامض أميني من الأحماض الأمينية العشرين شريط ناقل خاص به.

وللشريط الناقل شكل عجيب حيث يلتف على نفسه ليكون على شكل إشارة الزائد (+) حيث تتكون ثلاثة دوائر عند ثلاثة رؤوس بينما يرتبط الحامض الأميني عند الرأس الرابع. ومن المحتمل أن هذا الشكل العجيب هو الذي يساعد الرايبوسوم على التحرك بشكل قفزات بحيث تساوي القفزة الواحدة ثلاثة أحرف. إن كل من التجاويف الثلاث في وحدة الرايبوسوم الكبرى تتسع لشريط ناقل واحد فقط مع ما يحمل من حامض أميني. ويستخدم تجويف (A) لإدخال شريط ناقل جديد بعد أن تتطابق شيفرته المكملة مع شيفرة الشريط المراسل التي تقع أسفل التجويف. أما تجويف (P) فيستخدم لربط الحامض الأميني الذي يحمله الشريط الناقل مع سلسلة الأحماض الأمينية التي سبق ربطها وأما تجويف (E) فيستخدم للتخلص من الشريط الناقل بعد فصل الحامض الأميني عنه. وعلى عكس جميع المصانع فإن الرايبسوم بسبب صغر حجمه البالغ هو الذي يتحرك على الشريط وليس العكس وذلك على شكل قفزات تساوي ما مقداره عرض ثلاثة أحرف أي نانومتر واحد. ولا زال العلماء يجهلون الآلية التي يستخدمها الرايبوسوم للتحرك على الشريط وكذلك الآلية التي تضمن تحركه على شكل قفزات كل قفزة تساوي تماما عرض شيفرة واحدة فقط.

وإلا فإن إزاحة خاطئة بحرف واحد أو حرفين ستؤدي إلى تدمير كامل المعلومات الموجودة على الشريط. وتتم عملية تصنيع البروتين من خلال قيام الرايبوسوم بالوقوف على كل شيفرة من الشيفرات التي يحملها الشريط المراسل وذلك لحين وصول الأشرطة الناقلة المكلفة بنقل الأحماض الأمينية الموزعة في سيتوبلازم الخلية إلى موقع الرايبوسوم. وعندما يصطف الشريط الناقل بجانب تجويف الرايبوسوم الأول يتم مقارنة الشيفرتين فإن تطابقت يقوم الرايبوسوم بإدخال هذا الشريط وإن لم تتطابق فإنه سيهمله ويقوم بفحص بقية الأشرطة الناقلة التي تحيط به إلى أن يعثر على الشريط المطلوب. وبعدها يقوم الرايبوسوم بإدخال الشريط الناقل إلى التجويف الثاني ليتم فصل الحامض الأميني عنه وريطه بسلسلة الأحماض الأمينية التي سبق ربطها وأخيرا يقوم الرايبسوم بدفع الشريط الناقل بعد تجريده من الحامض الأميني إلى التجويف الثالث ليخرج منه إلى خارج الرايبسوم ليمسك بحامض أميني جديد.

وتتكرر هذه العملية إلى أن ينتهي الرايبوسوم من ربط جميع الأحماض الأمينية حسب الترتيب الموجود على الشريط المراسل ومن ثم يقوم بتحرير سلسلة الأحماض الأمينية التي قام بربطها والتي تبدأ بالالتفاف حول نفسها لتنتج البروتين المطلوب كما سنبين ذلك بعد قليل.

أما الخطوة الأخيرة في تصنيع البروتين فهي أن السلاسل البروتينية أحادية البعد التي يصنعها الرايبسوم تلتف على نفسها بطريقة فريدة لتنتج جزيئات ثلاثية الأبعاد بأشكال وأحجام وخصائص فيزيائية وكيميائية محددة وذلك لكي تقوم بوظيفة محددة في جسم الكائن الحي. ولا زال علماء الأحياء في حيرة من أمرهم حول الآلية التي يتبعها البروتين للالتفاف على نفسه حيث وجدوا أنه بمجرد أن ينتهي الرايبسوم من تصنيع سلسلة البروتين فإنه يقوم بالالتفاف على نفسه لينتج الشكل المطلوب في زمن لا يتجاوز جزء من ألف جزء من الثانية. وقد قام أحد العلماء بحساب الزمن اللازم لالتفاف سلسلة بروتينية بطول مائة حامض أميني فيما لو تمت بطريقة المحاولة والخطأ فوجده يساوي مائة بليون بليون بليون سنة! أما في داخل الخلية الحية فيوجد سلاسل بروتينية يصل طولها إلى عدة آلاف من الأحماض الأمينية ولكنها تلتف على نفسها في جزء لا يذكر من الثانية. ولا زال علماء الأحياء يجهلون سر طريقة الإلتفاف هذه رغم آلاف الأبحاث العلمية التي أجريت لحل هذه المشكلة ورغم استخدامهم لأضخم الحواسيب العملاقة لمحاكاة هذه العملية ولذلك أطلقوا عليها اسم "مشكلة طي البروتين".

إن شكل البروتين الناتج عن التفاف السلسلة البروتينية يتحدد بشكل رئيسي من أعداد الأحماض الأمينية على هذه السلسلة وطريقة ترتيبها ولذلك فإن اختيار طول السلسلة البروتينية وكذلك طريقة ترتيب الأحماض الأمينية عليها لإنتاج بروتين يقوم بوظيفة معينة لا يمكن أن يتم إلا من قبل صانع لا حدود لعلمه وقدرته. فكيف يمكن لصانع محدود العلم كالإنسان أن يحدد تسلسل الأحماض الأمينية التي تنتج بروتينات شفافة للضوء وأخرى حساسة لترددات محددة في الطيف الضوئي لاستخدامها في عيون الكائنات أو إلى غير ذلك من البروتينات التي يصل عدد أنواعها في الكائنات الحية إلى مئات الآلاف! ولقد وجد العلماء أن كثيرا من الأمراض التي تصيب الكائنات الحية مردها إلى فشل بعض البروتينات من الالتفاف على نفسها وذلك بسبب حصول خطأ واحد فقط في أحدى الشيفرات الوراثية التي أنتجتها.

إن مكونات الخلية المختلفة يتم تصنيعها من خلال إنتاج جميع البروتينات اللازمة لبنائها ومن ثم تقوم هذه البروتينات بالتراكب مع بعضها البعض بشكل تلقائي وبتسلسل محدد وذلك بمجرد التقائها في حيز واحد. ولا يمكن لهذه العملية أن تنجح إلا إذا تم تصنيع كل بروتين من البروتينات التي تدخل في تركيب هذا المكون بشكل فريد ومميز بحيث لا يمكنه الارتباط بجسم المكون أثناء عملية تصنيعه إلا في مكان محدد.

ولتوضيح ذلك فإن عملية تصنيع المكون تبدأ بارتباط بروتينين لإنتاج شكل محدد لا يسمح إلا لبروتين ثالث محدد الشكل بالارتباط بهما لينتج شكلا جديدا لا يسمح بدوره إلا لبروتين محدد آخر للارتباط به وهكذا تستمر عملية البناء من خلال تسلسل محدد لعملية اتخاذ البروتينات لمواقعها المحددة في جسم المكون. وبعد أن تنتهي عملية تصنيع المكون بالشكل المطلوب لا يسمح لأي بروتين مهما كان نوعه بالارتباط بجسم المكون وإلا لتغير شكله ولفشل في القيام بوظيفته.

إن هذه الطريقة في تصنيع مكونات الخلية أشبه ما تكون بالطريقة التي يبني بها الأطفال مكعبات الليغو أو الرسومات المبعثرة على قطع الكرتون أو ما يسميه العلماء طريقة المفتاح والقفل. ولولا أن العلماء يرون بأم أعينهم الخلايا وهي تصنع جميع مكوناتها بكل سهولة ويسر ولا تكاد تخطئ في إنتاج هذه المكونات بأشكالها المطلوبة مهما تكررت عملية التصنيع لظن بعضهم أن عملية تصنيع المكونات هذه هي ضرب من الخيال. ومما حير العلماء أنه في داخل الخلية الواحدة التي لا يتجاوز قطرها عدة ميكرومترات يتم إنتاج آلاف الأنواع من البروتينات في نفس الوقت وبكميات كبيرة جدا ولكنها محسوبة بشكل بالغ الدقة.

وللقارئ أن يتخيل منظر آلاف الأنزيمات وهي تفتح الشريط الرئيسي في مواقع مختلفة عليه ومنظر الأشرطة المراسلة وهي تقوم بنسخ تعليمات التصنيع من هذه المواقع ثم تتجه صوب الرايبسومات لتسلمها هذه التعليمات ومنظر الأشرطة الناقلة وهي تتجمع حول الرايبسوم لتزودها بالأحماض الأمينية اللازمة لها. وعلى الرغم من هذا التشابك المعقد الناتج عن حركة ملايين الجزيئات من الأشرطة المراسلة والناقلة والرايبوسومات ومزودات الطاقة في داخل الخلية التي لا ترى بالعين المجردة إلا أنها تتم بشكل بالغ الانتظام بحيث لا يمكن لأي جزئ أن يخطأ الهدف الذي صنع من أجله فسبحان القائل "قَالَ رَبُّنَا الَّذِي أَعْطَى كُلَّ شَيْءٍ خَلْقَهُ ثُمَّ هَدَى" طه 50.

المراجع

1. بداية الخلق في القرآن الكريم، د. منصور العبادي، دار الفلاح للنشر والتوزيع، عمان، الأردن، طبعة 2006م. 2. طبيعة الحياة، تأليف فرانسيس كريك، ترجمة أحمد مستجير، عالم المعرفة، أيار 1988م، الكويت. 3. الجينوم (السيرة الذاتية للنوع البشري)، تأليف مات ريدلي، ترجمة مصطفى إبراهيم فهمي، عالم المعرفة، تشرين ثاني 2001م، الكويت. 4. مشكلة طي البروتين، فريدرك ريتشارد، مجلة العلوم الأمريكية، كانون ثاني 1991م. 5. مجلة العلوم الأمريكية-إكتشاف جزيئات الحياة- عدد خاص (العلوم في القرن العشرين) 1991.

يستقبل الدكتور منصور العبادي تعليقاتكم على المقالة على الإيميل:

[email protected]

لمزيد من المقالات للكاتب:

http://mansourabbadi.maktoobblog.com/

[القلب الحزين]

مخلوقات الله تعالى، وتواصلها الرائع.. لغات بلا كلمات

بقلم:أ.د. ناصر أحمد سنه كاتب وأكاديمي من مصر.

تتواصل بعض الحيوانات البحرية التي تعيش في أعماق المحيط بواسطة توليد أضواء بألوان مختلفة لجذب الإناث أو للتواصل ما بين النوم الواحد

ليس من قبيل المبالغة القول: أنه عبر التاريخ الطويل من العلاقة بين الإنسان ومخلوقات الله تعالى، لم يحظ موضوع بفضول واهتمام الأول قدر فهم اللغة التي يتخاطب ويتواصل بها الطرف الثاني وفك رموزها، واستبيان شيفرتها، وما قد تشكله من خلفيةٍ جيدةٍ لفهم وتفسير بعض خفايا السلوكيات "الغامضة، ومن ثم معرفة كيفية التخاطب/التواصل معها لتفعيل استثمار هذه المخلوقات التي سخرها الله تعالي للإنسان. فضلاً عن أن هذا المجال يُفضي إلي غاية جليلة كبري ـ غاية العلم والتعلم والتعليم النافع ـ هي معرفة الله تعالي حق المعرفة عبر التأمل في كونه ومخلوقاته جل شانه.

برز مصطلح التواصل/ الاتصال Communication وغزت علومه ودراساته مجالاتٍ عدة.. الإعلام والتربية والتعليم والاقتصاد والسياسة الخ، وعلى الرغم من أهمية هذه الجوانب وغيرها للبشر، إلا أننا لسنا وحدنا فوق هذا الكوكب المزدحم بالكائنات التي خلقها الله تعالى، فمعنا "أمم" قد يتفوقون علينا.. عدداً وتنوعاً، وأحياناَ عُدة وقوة :"وما من دابة في الأرض ولا طائر يطير بجناحيه إلا أمم أمثالكم ما فرطنا في الكتاب من شئ، ثم إلى ربهم يُحشرون" (الأنعام:38).

إن لهم أيضا علم رائع بديع للتواصل/ الاتصال Animal communication.

لقد كان ذلك من أجل نعم الله تعالى التي تستوجب الشكر من سيدنا سليمان عليه السلام: "حتى إذا أتوا على وادي النمل قالت نملة يا أيها النمل أدخلوا مساكنكم، لا يحطمنكم سليمان وجنوده وهم لا يشعرون، فتبسم ضاحكاً من قولها وقال رب أوزعني أن اشكر نعمتك التي أنعمت علىّ وعلى والدي وان اعمل صالحاً لرضاه وأدخلني برحمتك في عبادك الصالحين"( النمل: 18ـ19).

لقد أثبتت الدراسات أن بعض أنواع الحيوان تستخدم أنظمة إتصالية متطورة نسبياً: "صنع الله الذي أتقن كل شئ، إنه خبير بما تفعلون"(النمل:88)، فلديها عدد من الرسائل التعبيرية الخاصة بموضوعاتٍ معينة، أليس من اللافت للنظر "تداعى" الحيوانات والطيور فلم يـُر نفوقاً واضحاً لها بين ما يزيد عن ربع المليون من جثث البشر الذين قضوا في زلزال جنوب شرق آسيا"تسونامى"(ديسمبر 2004م)؟!، ترى كيف تخاطبت هذه الحيوانات والطيور وأنذرت بعضها قبل ساعة الصفر؟ في حين لم تفلح أجهزة الإنذار المبكر لدى البشر؟.

عند قرب المسافات تتواصل كائنات بلغةٍ سريعة وبسيطة، يسهل أيجاد مرسلها حتى في الظلام، ويفهما مستقبلها، هي لغة الاتصال الجسدي، فملامسة الجلد والعناية به بين بعض الرئيسيات كالغوريلا والقرود يعد نمطاً خاصاً من الاتصال الجسدي يعبر عن الاهتمام والحدب والمسئولية، بينما تجد بعض الكلاب "ذات المكانة المرموقة" قد تضع أقدامها فوق ظهر من هو دونها مكانة تعبيراً عن السيادة، والتفاوت الطبقي وممارسة للقهر!.

تجد بعض الكلاب "ذات المكانة المرموقة" قد تضع أقدامها فوق ظهر من هو دونها مكانة تعبيراً عن السيادة، والتفاوت الطبقي وممارسة للقهر!.

ومن طريف الاتصال اللمسي ولغته التي لا تخطئ: التجربة المشهورة على نوعين من الإسفنج الأبيض والأحمر، تم تفكيك خلاياهما ولوحظت مجهرياً، فوُجد أن كل خلية قد تعرفت على "هوية" أختها "وماركتها المسجلة" والتحمت معها لتكوين قطعة كاملة متميزة من الإسفنج، دونما خطأ بين النوعين الأحمر والأبيض. وما يزال الاتصال الصوتي وسيلة سريعة لإيصال الرسائل بين الفرقاء، وهى لغة مفيدة عند عدم رؤية مصدرها (كما في الظلام وفى الماء أو في المراعى الكثيفة).

ويتم هذا التخاطب عبر أصواتِ تصدر من الجهاز التنفسي (فللثدييات حنجرة، وللطيور ما يشابهها)، أو بإحداث ضجة عبر الضرب بالحوافر على الأرض، أو عبر إحداث احتكاك مسموع بين أجزاء الهيكل الخارجي في الحشرات بين الزوائد، ولا يُذكر هذا النوع من الاتصال إلا وتتبادر إلى الذهن صورة طيور الزينة الجميلة وغنائها الشجي، طلباً للتزاوج وتنشيطاً لجهازها التناسلي، فلقد وُجد أن حجم المبايض ونشاطهما اصغر وأقل إذا ما وضعت أنواع من الحمام المُعنق في حجرات منعزلة لا تتخاطب صوتياَ فيما بينها وبين ذكورها.

لقد أحصى العالم الألماني ايريخ بوينر ثلاثين نوعاً من الأصوات في الطيور خلال ستين عاماً من العمل، ووجد أنها قد تتشابه ولكن تختلف في طبقتها وزمنها، وعند الطيور التي لا تتواصل صوتياً تلعب اللغة والمثيرات البصرية دورها القوى في التناسل، حتى ذكر الفئران له "غزل صوتي" يتم تبادله مع أنثاه، كما ويلعب هذا التواصل الصوتي دوراً مؤثراً في نمو الأجنة، فقد تبين أن أجنة الطيور تستجيب للمثيرات الصوتية الخارجية (كصوت الآباء) منذ اليوم الثاني عشر من تطور نموهم داخل البيض، وصغار الدجاج والبط تبدأ في إصدار أصوات هادئة ومتواصلة قبل أيام قليلة من خروجها من قشرة البيض، لتهيئتها للفقس، والذي قد يتزامن في آن معاً. ولا ننسى أن في بعض منازلنا لا يزال الببغاء الزنجبارى هو"مَـلك" التقليد لما يتم تلقينه من مفردات لغتنا البشرية، وعلى قدر حيازته منها وإجادته لها يرتفع سعره صعودا وهبوطاَ.

ولا يقتصر دور التواصل الصوتي في الحيوانات والطيور على مرحلة ما قبل التزاوج، بل يتخطاها إلى إنشاء "الروابط الأسرية" والتناغم الأبوي بين الآباء وصغارهم

ولا يقتصر دور التواصل الصوتي في الحيوانات والطيور على مرحلة ما قبل التزاوج، بل يتخطاها إلى إنشاء "الروابط الأسرية" والتناغم الأبوي بين الآباء وصغارهم، فالقوارض تصدر أصواتاً فوق سمعية عندما تجد صغارها متفرقة وبعيدة عنها وعن جحورها، كما أن الصغار يعبرون لهم عن شعورهم بالجوع عبر "الصراخ" بنفس الأصوات.

ولا يغيب عن البال أن الخفافيش والدلافين تصدر أيضاً نداءاتٍ فوق صوتية Ultrasound لغرض التواصل الاجتماعي، ودرءا للمخاطر عنها، وتحديداً للأبعاد والأشياء وسط الظلام الدامس الذي يلفهما في الكهوف أو في أعماق المحيطات، الأمر الذي جعل الأخيرة (أي الدلافين) يستخدمها الإنسان ككاشفات ألغام بحرية . وتبقى لغة الكيمياء ورسائلها (تحديداً للأثر أو إنذاراَ أو جذباً للجنس الخ) صاحبة اليد الطولي في هذا المضمار، فهي تنتقل مباشرة عبر الاحتكاك المباشر أو عبر الهواء (حركة الرياح) أو السوائل. وتتفوق على باقي اللغات في بقائها مدة من الزمن بعد غياب مرسلها، ويتم تبادلها بين مرسل يجيد التعبير عنها وصياغتها، ومستقبل له من حاستي الشم والتذوق ما يجعله يتقن التعرف عليها، وفك شفرتها معرفة مدلولاتها، دونما خطأ في الترجمة أو الفهم، ومن ثم الاستجابة السلوكية أو الفسيولوجية لها (د. احمد مدحت إسلام: "لغة الكيمياء عن الكائنات الحية"، عالم المعرفة: 93، سبتمبر 1985م).

وهذه اللغة لها صورها وأغراضها ومنها:

* الرسائل الكيمائية الصادرة عبر إفرازات الغدد المختلفة كالغدد الجنسية الثانوية في العديد من الثدييات. وتؤثر الهرمونات على حالة الغدد والدوائر العصبية ومن ثم على وظيفتي إنتاج وإطلاق تلك الشيفرة الكيمائية، (وقائع المؤتمر العلمي الرابع المنعقد في الفترة من 3-6 أبريل 1996 ، مجلة الطب البيطري:44(2)، ص 297ـ302).

* العلاقة الترابطية بين الأمهات وصغارهن، وفقا لظهور هرمون البرولاكتين (المسئول عن إدرار اللبن في المرضعات) كما تفرز أمهات الفئران فرمونات في فضلاتها تجذب بها صغارهن.

الدلافين تصدر أيضاً نداءاتٍ فوق صوتية Ultrasound لغرض التواصل الاجتماعي،

* رسم الخرائط ووضع الحدود لمناطق النفوذ والهيمنة وللتعارف: فذكور الحيوانات ـ وأحيانا إناثها ـ تفرز فرمونات (pheromones) وفق مستوى هرمونات الذكورة التي يحتويها دم الناضجين منهم، كما تسهم غدد الفم، ورائحة الفضلات كالبول والبراز في هذا الشأن.

* الاتصال الشمي لدى الحيوانات المفترسة (غالباً الذكور) ففي جعبتها مهارة لغوية فائقة تمكنها من تتبع روائح ( فرمونات) فرائسها، بينما تقوم إناث أخريات ببث (رسائل إعلامية مضللة) تضلل بها مفترسيها.

* رشاشات السم في الثعابين، ولسعات النحل، وتلك الإفرازات الطاردة للحشرات تضيف سلاحاً إعلاميا لأصحابها.. دفاعاً وهجوماً.

* غدد العين لها دورها في التصارع الاجتماعي وإنشاء أو إحباط استجابات مشتركة.

تفاصيل تلك اللغة الكيمائية تبدو واضحة في سيمفونية التجاذب الجنسي / التناسلي، ففي فترة الشياع تُـفرز معظم الإناث (الحيوانات اللاحمة والكلاب والأبقار والأغنام والقوارض وبعض الرئيسيات) رائحة خاصة "فرمونات جنسية" (*** pheromones) تجذب بها الذكور، وتستحث زيادةً في مستوى هرمونات التستسيرون فيها.

ولكن ذكور العديد من القوارض تقوم هي بالدور ذاته فترسل رسائل "شمية" في أبوالها تجذب بها الإناث وتساهم بذلك في الإسراع في بدء دورة المبايض وتزامن مواعيد الشبق في العديد منهن، بينما إذا تواجدت روائح ذكر غريب فقد يحث اضطرابا فيمن هن حديثي الحمل. ولأسباب اقتصادية وبيئية ازداد الاهتمام بالمواد الجاذبة للجنس وبخاصة تلك التي تفرزها الحشرات التي تهدد المحاصيل الزراعية لمقاومتها بيولوجيا (داوني بالتي كانت هي الداء)، بينما تجتهد بعض شركات العطور العالمية الكبرى في إنتاج روائح مشابهة لمثيلاتها عند أصحابها الأصليين من ساكني الغابة وبخاصة اللواحم. كان يُعتقد أن تواصل الحشرات فائقة التنظيم كالنمل والنحل هو عبر قرون استشعارها، أو عبر الحركات والإشارات الراقصة بيد أنه ثبت أن لدي النمل نظام متطور من الغدد الموزعة على جميع أجزاء جسمها وهى تقوم بفرز رسائل كيمائية يتم التعرف علي معناها بدقة، حيث لكل بخار طيار تجويفه الخاص به، حيث يتم فهم الرسالة" جاذبة للجنس أم تحديداً لـ" الأثر" باتجاه الغذاء أو العش الجديد أم هي لـ"الإنذار" و الدفاع عن الخلية، فهذا نمل النار (Fire ants) يمتلك غدة متصلة بإبرة الدغ في مؤخرته، وهى تلمس الأرض في صورة متقطعة لتضع خطوطاً مرورية يتم تتبعها إلى حيث الهدف، وهذه الرسائل تبقى فقط لدقائق، فلا يوجد تشويش لغوى أو تداخل بين اتجاه قديم وحديث.

تم قتل بعض النمل ووضعت تلك المواد إلى حيث تؤدى إلى مستعمرته هو، فتتبعها في آلية، ومن الملاحظ إن وفرة الصيد أو الغذاء = تركيز عال لهذه الرسائل لما تضيفه كل نمل ذهاباً وإيابا عبر هذه الخطوط. ، كما أن مادة الجرانيول (Geraniol) وهي ضمن الزيوت الطيارة لكثير من الزهور وتطلقها أيضا شغالات النحل قائلة:"هذه عينة مما حصلت عليه من رحيق جميل".

وحفاظاً على "التوازن الاجتماعي، والتراتبية الهرمية" داخل مستعمرة النمل الأبيض يتم إفراز مفردات لغوية كيمائية تمنع من التحول أو الترقي إلى صور اجتماعية أخرى، بينما ترسل ملكة النحل لغات كيمائية (أحماض كيتونية) لتنظيم عملية التكاثر "طيران العرس" مما يساعدها على إحكام سيطرتها علي الخلية، على الجانب الآخر نجد أن مفردات ذكور الجراد تستحث نمو من هم أصغر سناً. وللدعاية عن الخطر الذي يجتاح مستعمرة النمل ولكن بصورة واعية كي لا تستمر حالة التأهب القصوى فتستنزف الطاقات.. تكون اللغة مداها قصير (مسافة 3 سم) وعمرها الإعلامي لا يزيد عن نصف دقيقة، وتضطلع بهذا غدة الفكين بلغة من مفرداتها مواد: السترال والسترونيلال والهبتانون والدندرولاسين. وللدفاع عن الخلية تضع شغالات النحل المدافعة رسالة إنذار" مادة أسيتات الأيسوأميل" على جسد الدخيل حتى ولو كان مربيها، فتتداعى المئات من الحرس باللدغ والضرب في عنف وقسوة. وللموت رائحته الخاصة.. فعند دهن نملة حية (أو حتى قطعة خشب) بأحماض دهنية تم استخلاصها من أخرى ميتة سرعان ما قامت عاملات النظافة بحمل تلك المسكينة (موضع التجربة) وقذفها خارج الخلية، وعندما تعود النملة الحية يُعاد - في آلية عجيبة- التخلص منها دون كلل، ولن يُتغاضى عنها إلا بعد تتطاير منها رائحة الموت.

وتواصلاً مع مخلوقات الله تعالى كانت لغة الإشارات واللهجة مع الشمبانزي والقرود والدلافين والخيول وبعض الحيوانات المتوحشة، والتي جعلت العالم النمساوي:"كونراد لورنس" يقول:"إنني مستعد الآن لتصديق كل ما قيل عن التخاطب بين الإنسان والحيوان، ذلك لأنني أصبحت أتحدث بهذه اللغة وافهمها في علاقاتي مع حيواناتي المعملية".

جملة القول: يقول الله تعالى: "هذا خلق الله فأروني ماذا خلق الذين من دونه، بل الظالمون في ضلال مبين"(لقمان: 11).

إن التواصل اللغوي البشرى يمثل في حد ذاته خبرة إيجابية لدى الكثيرين، فالناس قد يلتقون (أو حتي يذهبون لطبيب) لمجرد التحدث والتخاطب، وإيجاد من يسمع لهم. بيد أن اللغة ـ في مجالها الأرحب ـ تمكن من إيجاد الروابط والعلاقات، ونقل المشاعر والخبرات والعلوم والمعارف، وقد ينظر إلى تمايزنا عن الحيوان بقدرة مخنا البشرى على معالجة اللغة المنطوقة التي تنامت لاحقاً بعد رسوخ اللغة المنظورة، وعلى الرغم من ذلك مازلنا أيضا نتشارك مع باقي الكائنات في لغات بلا كلمات عبر "الشيفرة الوارثية" و"اللغة الكهروكيمائية" التي يسيطر بها المخ سيطرة تامة على باقي الجسد راسلاً ومستقبلاً.، فضلا عن غالب الأعمال الحيوية الهامة داخل خلايانا تهيمن عليها "لغة" بمفردات كيميائية خاصة ودقيقة غاية الدقة.

وإذا كانت الدراسات المستقبلية تستشرف إيجاد "لغة عالمية واحدة" كائنة كانت أم مستحدثة، فلا ينبغي أن ننسى أن هذه اللغة لابد وأن تشمل فيمن تشمل مخلوقات الله تعالى لتي أودعها في الكون، ولعله من المفيد ـ تلافيا لسوء الفهم والتفسير المغلوط لمفردات لغاتنا المنطوقة (كما حدث لليابان في تواصلها مع الولايات المتحدة الأمريكية-استسلاماً في الحرب العالمية الثانية – بينما فسرتها الأخيرة بمواصلة التحدي والصلف، وكان الرد بقنبلتي هيروشيما وناجازاكى) أن تكون تلك اللغة العالمية المنشودة.. لغة بلا كلمات.

يمكن التواصل وإرسال تعليقاتكم للكاتب

أ.د./ ناصر أحمد سنه على الإيميل التالي:

[email protected]

[القلب الحزين]

الشيفرة الوراثية سر الحياة الأعظم

الدكتور منصور أبوشريعة العبادي

جامعة العلوم والتكنولوجيا الأردنية جامعة الأميرة سمية للتكنولوجيا (إجازة تفرغ علمي)

جزيء DNA الشيفرة الوراثية العجيبة

لطالما تساءل علماء الأحياء عن السر الذي يجعل خلايا التكاثر والتي تكاد أن تكون متشابهة في الشكل وتحتوي على نفس المكونات أن تنتج ملايين الأنواع من الكائنات الحية بمختلف الأحجام والأشكال والألوان. فجميع أنواع الكائنات الحية يبدأ تصنيعها من خلية واحدة فقط حيث تنقسم إلى خليتين ثم إلى أربع ثم إلى ثماني خلايا وهكذا دواليك إلى أن يتم إنتاج جميع الخلايا التي تلزم لبناء جسم الكائن والتي قد يصل عددها إلى آلاف البلايين وبحيث تأخذ كل خلية من الخلايا الناتجة المكان المخصص لها في جسم هذا الكائن. إن الإبداع الموجود في طريقة التصنيع هذه هو في أنها لا تحتاج إلى تدخل قوة خارجية لإتمام عملية التصنيع فالخلية الأولية التي تبدأ منها عملية تصنيع الكائن الحي قد تم برمجتها بشكل كامل بحيث تقوم هذه الخلية وما ينتج عنها من خلايا من خلال الانقسام المتكرر بكامل خطوات التصنيع. وإن كل ما تحتاجه هذه الخلية لكي تننتج كائن حي بعد وضعها في وسط مناسب هو إمدادها بالغذاء اللازم لإنتاج بقية الخلايا وصدق الله العظيم القائل "وَلَقَدْ خَلَقْنَا الْإِنْسَانَ مِنْ سُلَالَةٍ مِنْ طِينٍ ثُمَّ جَعَلْنَاهُ نُطْفَةً فِي قَرَارٍ مَكِينٍ ثُمَّ خَلَقْنَا النُّطْفَةَ عَلَقَةً فَخَلَقْنَا الْعَلَقَةَ مُضْغَةً فَخَلَقْنَا الْمُضْغَةَ عِظَامًا فَكَسَوْنَا الْعِظَامَ لَحْمًا ثُمَّ أَنْشَأْنَاهُ خَلْقًا آخَرَ فَتَبَارَكَ اللَّهُ أَحْسَنُ الْخَالِقِينَ" المؤمنون 12-14..

لقد كان شك علماء الأحياء يدور حول الحامض النووي (DNA) الموجود في نواة الخلية والذي تم اكتشافه في عام 1869م على يد الطبيب السويسري فريدرك ميشر فكانوا يظنون أنه هو المسؤول عن نقل الصفات الوراثية من جيل إلى جيل في الكائنات الحية. وفي عام 1953م تمكن عالمي الأحياء فرانسيس كريك وجيمس واطسون باستخدام الأشعة السينية من كشف تركيب الحامض النووي ووجدوا أن كامل مواصفات أجسام الكائنات الحية مكتوبة بطريقة رقمية على شريط طويل ودقيق من الحامض النووي مخزن في نواة الخلية وهو من الصغر بحيث لا يمكن رؤيته حتى بأقوى الميكروسكوبات الضوئية.

وبهذا الاكتشاف العظيم تمكن هذان العالمان من فك أعظم سر من أسرار الحياة وهو الكيفية التي يتم من خلالها توريث مواصفات أجسام الكائنات الحية إلى ما تنتجه من كائنات جديدة وكذلك الطريقة التي يتم بها تصنيع كائنات جديدة ابتداء من خلية واحدة. وبعد أن بدأ علماء الأحياء بدراسة تركيب شريط الحامض النووي والطريقة التي يستخدمها في تخزين المعلومات الوراثية والآليات التي يستخدمها في تنفيذ البرامج المخزنة عليه وجدوا أن فيه من الأسرار بل من المعجزات ما تعجز أكبر العقول البشرية عن فكها. ولقد جاء هذا الاعتراف على لسان أحد هاذين العالمين وهو فرانسيس كريك الذي نال في عام 1962م جائزة نوبل في الفسيولوجيا مشاركة مع زميله تقديرا لاكتشافهما تركيب هذا الشريط المعجز حيث قال في كتابه طبيعة الحياة "إن الرجل الأمين المسلح بكل المعرفة المتاحة لنا الآن لا يستطيع أن يقول أكثر من أن نشأة الحياة تبدو شيئا أقرب ما يكون إلى المعجزة".

إن أكثر ما أثار دهشة علماء الأحياء في شريط الحامض النووي هو أن الطريقة التي تمت بها كتابة تعليمات تصنيع الكائنات هي نفس الطريقة التي يستخدمها الحاسوب الرقمي لتخزين مختلف أنواع المعلومات في ذاكرته وفي تنفيذ برامجه. ولقد ترتب على هذا الاكتشاف العظيم تحول كبير في المفاهيم المتعلقة بالطريقة التي تمت بها عملية خلق الكائنات الحية من التراب وخاصة تلك المتعلقة بنظرية التطور والتي أصيبت بصدمة كبيرة بعد هذا الاكتشاف.

الطريقة التي تمت بها كتابة تعليمات تصنيع الكائنات هي نفس الطريقة التي يستخدمها الحاسوب الرقمي لتخزين مختلف أنواع المعلومات

ويعود سبب هذه الصدمة إلى اكتشاف العلماء أنه لا يمكن تعديل أيّ جزء من أجزاء الكائن الحي مهما بلغت بساطة تركيبه إلا من خلال تعديل المعلومات الرقمية المكتوبة على هذا الشريط. وهذا يعني أن عملية تطور أيّ كائن حي إلى كائن حي آخر يتطلب إعادة كتابة أو تعديل برنامج التصنيع الرقمي المخزن على شريط الحامض النووي وهذا يتناقض تماما مع التصورات التي وضعها دارون لعملية تطور الكائنات الحية. وكذلك فإنه لا يمكن لعاقل أن يصدق أن الصدفة التي لا عقل لها يمكنها أن تنحى هذا المنحى في اختراع هذه الطريقة الرقمية لتصنيع الكائنات فمثل هذه الفكرة البالغة الذكاء لم تخطر على عقول البشر إلا في هذا العصر حيث أن تنفيذها يتطلب تصنيع مكونات بالغة التعقيد وبالغة الصغر داخل خلايا هذه الكائنات.

ولقد تمكن علماء الأحياء بالاستعانة بالميكروسكوبات الإلكترونية من التعرف على بنية هذا الشريط وتبين لهم مدى ضعف تركيبه. ولتوضيح مدى ضعف هذا الشريط نورد بعض أبعاده في الإنسان حيث يبلغ طوله الكلي ما يقرب من المترين موزعا على ست وأربعين كروموسوم أما عرضه فيبلغ نانومترين اثنين فقط (النانومتر جزء من ألف مليون جزء من المتر) أيّ أن قطر شعرة الإنسان يزيد بخمسين ألف مرة عن قطر هذا الشريط.

إن نسبة عرض الشريط إلى طوله نسبة متدنية جدا لا يمكن أن تجدها في أيّ شريط طبيعي أو صناعي مما يعني أنه شريط بالغ الضعف بحيث لو تم تكبيره ليصبح قطره بقطر شعرة الإنسان فإن طوله سيبلغ حينئذ مائة كيلومتر. ولكي يتم وضع هذه الأشرطة الطويلة والدقيقة في داخل نواة الخلية التي لا يتجاوز قطرها عدة ميكرومترات (الميكرومتر جزء من مليون جزء من المتر) فلا بد من طيها مئات الآلاف من المرات وذلك لأن طول الشريط يزيد بنصف مليون مرة عن طول قطر الخلية.

ومن البدهي أن لا يتم لف هذا الأشرطة بطريقة اعتباطية وإلا لتشابكت أجزاؤها ولما تمكنت هذه الأشرطة من القيام بمهامها حيث أن كل جزء منها يحتوي على معلومات وراثية محددة مسؤولة عن وظيفة محددة في عملية تصنيع جسم الكائن. إن العقل يكاد أن يتصدع عندما يفكر في الطريقة التي تم بها لف هذا الأشرطة الطويلة والضعيفة ووضعها في نواة بالغة الصغر وبحيث يمكن الوصول لكل شيفرة من الشيفرات التي تحمل تعليمات تصنيع جسم الكائن.

إن حدوث خطأ واحد فقط في إحدى شيفرات تصنيع البروتينات على سبيل المثال تؤدي في الغالب إلى فشل البروتين بالقيام بوظيفته وهذا يعني أن هذه الأشرطة قد تم لفها بطريقة بحيث لا مجال للخطأ في قراءة المعلومات المكتوبة عليها وإلا لما كان بالإمكان تصنيع ملايين الكائنات الحية كل يوم تطلع فيه الشمس بنفس مواصفات أصولها.

لقد أصيب العلماء بدهشة كبيرة عندما اكتشفوا أن هذا الشريط قد تم لفه بطريقة بالغة الذكاء بحيث يمكن قراءة جميع التعليمات المكتوبة عليه بشكل مباشر وبدون أيّ لبس. فقد تم لفها على سطوح أسطوانات بروتينية يصل قطر الواحدة منها ثلاثين نانومتر ولا يتجاوز طولها الميكرومتر الواحد ويصل عدد لفات الشريط على الأسطوانة الواحدة مائة ألف لفة ويطلق العلماء اسم الكروموسومات على هذه الأشرطة الملفوفة حول هذه الأسطوانات والتي يتراوح عددها ما بين كروموسوم واحد في الفيروسات والبكتيريا وعدة عشرات من الكروموسومات في الكائنات الكبيرة.

الشريط الوراثي تم لفه بطريقة بالغة الذكاء بحيث يمكن قراءة جميع التعليمات المكتوبة عليه بشكل مباشر وبدون أيّ لبس

إن هذه الطريقة الذكية في لف الشريط على سطح الأسطوانة تضمن تعريض كل جزء من أجزاء هذا الشريط على سطحها بحيث يمكن قراءة المعلومات المكتوبة عليه من قبل مكونات الخلية المسؤولة عن نقل الأوامر التي يصدرها هذا الشريط بكل سهولة ويسر. وبالإضافة إلى هذا فإن هذه الطريقة في اللف تسهل عملية إنتاج نسخ جديدة عن هذا الشريط لوضعها في الخلايا الجديدة حيث أن عملية النسخ هذه تتكرر ملايين أو بلايين المرات في فترة عمر الكائن الحي الواحد.

يتكون الشريط الوراثي من سلسلتين جانبيتين مبنيتين من نوعين من الجزيئات أحدهما من السكر والأخرى من الفوسفات يتم ربطهما بشكل متعاقب ومن ثم يتم ربط الأحرف الوراثية بين السلسلتين على مسافات محددة وذلك على شكل درجات السلم.

وتتكون كل درجة من حرفين وراثيين يرتبطان بجزيئات السكر الموجودة على السلسلتين ويرتبطان كذلك ببعضهما البعض عند منتصف الدرجة. ولكي يحتل الشريط أقل حيز ممكن في داخل الخلية فقد تم لفه على شكل سلم لولبي أو حلزوني على الاسطوانات البروتينية. وقد تمكن العلماء من قياس المسافة الفاصلة بين كل درجة من درجاته فوجدوها تساوي ثلث نانومتر فقط أيّ أن السنتيمتر الواحد من هذا الشريط يحتوي على ما يقرب من ثلاثين مليون حرف وراثي.

وهذه الكثافة في تخزين المعلومات غاية في الضخامة إذا ما تم مقارنتها مع كثافة المعلومات الرقمية المخزنة على الأقراص المغناطيسية أو الضوئية الحديثة حيث تصل في أفضل أنواعها إلى نصف مليون حرف ثنائي لكل سنتيمتر علما بأن عرض شريط القرص المغناطيسي يزيد بعشرين مرة عن عرض الشريط الوراثي. ولكي يدرك القارئ ضخامة هذه الكثافة نذكر له أن الشريط الوراثي للإنسان يتكون من ستة بلايين حرف وراثي مخزنة في حيز لا يمكن رؤيته بالميكروسكوبات الضوئية بينما لو تمت كتابته على الورق باستخدام الأحرف الكتابية لاحتاج إلى مليون صفحة ورقية. وقد آوضح أحد علماء الأحياء هذه الكثافة بقوله إن الحيز الذي يمكن أن تحتله الأشرطة الوراثية لجميع أنواع الكائنات الحية التي تعيش على الأرض الآن وتلك التي انقرضت لا يتجاوز ملعقة شاي صغيرة.

الشريط الوراثي للإنسان يتكون من ستة بلايين حرف وراثي مخزنة في حيز لا يمكن رؤيته بالميكروسكوبات الضوئية

إن كتابة المعلومات الوراثية بهذه الطريقة الرقمية وبهذه الكثافة العالية تعتبر معجزة من معجزات الحياة ولكن هذه المعجزات لا تقارن بأي شكل من الأشكال بالمعجزة الموجودة في الطريقة التي يتم بها قراءة هذه المعلومات عن الشريط الوراثي من قبل مكونات الخلية. فلكي يتم قراءة هذه الأحرف باستخدام الضوء لا بد أن يكون طول موجة الضوء المسلط عليها أقل من المسافة الفاصلة بين حرفين متجاورين وهو ثلث نانومتر. وإذا ما علمنا أن طول موجة الضوء المرئي المستخدم في النظام البصري للإنسان يتراوح بين خمسمائة وسبعمائة نانومتر يتضح لنا استحالة قراءة هذه المعلومات باستخدام الميكروسكوبات الضوئية.

ولكي نتمكن من قراءة هذه المعلومات لا بد من استخدام موجات كهرومغناطيسية بتردادات تزيد كثيرا عن تردد الضوء المرئي وذلك لكي نحصل على طول موجة مقارب للمسافة الفاصلة بين الحروف الوراثية. وباختراع الميكروسكوبات الإلكترونية والتي تستخدم الإلكترونات بدلا من الضوء كوسيلة لرؤية الأشياء تمكن العلماء من قراءة المعلومات المخزنة على الأشرطة الوراثية لمختلف أنواع الكائنات الحية وخاصة الإنسان الذي أكمل العلماء قراءة كامل شريطه الوراثي في ما يسمى مشروع الجينوم البشري.

ولا بد من التأكيد هنا على أن كل ما قام به العلماء في مشروع الجينوم البشري هو تدوين تسلسل أحرف الشريط الوراثي وكذلك تحديد أماكن الجينات المختلفة. أما البرامج والمعلومات المتعلقة بتحديد مواصفات الإنسان وطريقة تصنيع أعضائه ابتداء من خلية واحدة فلا زال أمامهم شوطا طويلا لكي يتمكنوا من فك ألغازه. ومما أذهل العلماء في هذا الشريط هو أن الشيفرة الوراثية في جميع الكائنات الحية مكتوبة بنفس نوع الأحرف والتي يبلغ عددها أربعة أحرف فقط تم تمثيلها بأربعة أنواع من الجزيئات العضوية بنيت بدورها من أربعة أنواع من الذرات وهي الكربون والهيدروجين والأوكسجين والنيتروجين.

ويبلغ عدد الذرات في جزيء الحرف الأول ثلاثة عشر ذرة وفي الثاني أربعة عشر ذرة وفي الثالث خمسة عشر ذرة وفي الرابع ستة عشر ذرة. يتكون الجزيئان الأكبر حجما من حلقتين متلاصقتين بعدد أكبر من ذرات النيتروجين بينما يتكون الجزيئان الأصغر حجمًا من حلقة واحدة بعدد أقل من ذرات النيتروجين. ولكي تبقى المسافة بين السلسلتين للشريط ثابتة فإن الحرفين المكونين لكل درجة من درجاته يجب أن يكون أحدهما جزيئًا كبير الحجم والآخر صغير الحجم. وهذا لا يتم إلا إذا كان لكل جزيء كبير الحجم هنالك جزيء واحد فقط صغير الحجم يمكن أن يرتبط به وهذا يعني أن كل حرفين من حروف الشيفرة يكمل أحدهما الآخر أيّ أن المعلومات التي تعطيها الأحرف المرتبطة بإحدى سلسلتي الشريط هي نفسها التي تعطيها الأحرف المرتبطة بالسلسلة الأخرى.

إن خاصية التكامل بين أحرف الشيفرة الوراثية هو السر الذي يمكن الشريط من إنتاج نسخ جديدة عنه فبمجرد فصل السلسلتين عن بعضهما يمكن لكل منهما تكوين السلسلة الأخرى المكملة لها من خلال جذب أحرف مكملة لأحرفها قد سبق للخلية أن قامت بتصنيعها بكميات تكفي لتصنيع النسخة الجديدة. أما طول الشيفرة الوراثية فيبلغ ثلاثة أحرف فقط وعند حساب عدد الشيفرات الوراثية التي يمكن الحصول عليها من توافيق هذه الأحرف الثلاث فإن عددها سيكون أربع وستون شيفرة.

لقد تم تحديد طول الشيفرة الوراثية بتقدير بالغ ولم يكن بمحض الصدفة فقد تبين للعلماء أن عدد الأحماض الأمينية التي تلزم لتصنيع جميع أنواع البروتينات في الكائنات الحية يبلغ عشرين حمضا. وبما أن الشريط الوراثي هو المسؤول عن إعطاء الأوامر لتصنيع البروتينات فإنه يلزم وجود عشرين شيفرة على الأقل في قاموس الشيفرة الوراثية لتمثيلها.

ولو أن طول الكلمة الوراثية كان حرفا واحدا أو حرفان لكان عدد الكلمات الناتجة من توافيقها أربع كلمات للأول وستة عشر كلمة للثاني وهذه الأعداد لا تكفي أبدا لتمثيل الأحماض الأمينية العشرين. وعلى الرغم من وجود فائض في عدد الكلمات التي توفرها الشيفرة ثلاثية الأحرف إلا أنه قد تم استغلال الكلمات الزائدة بشكل بارع من خلال تخصيص أكثر من شيفرة لبعض الأحماض الأمينية المهمة وذلك بهدف تقليل احتمالية الخطأ عند نسخ المعلومات عن الشريط وهذا هو نفس الأسلوب المتبع في تقليل احتمالية الخطأ عند نقل المعلومات في الأنظمة الرقمية الحديثة.

الشكل يظهر التركيب الكيماوي للحمض النووي حيث تظهر الروابط الهدروجينية التي تربط بين الذرات

وإلى جانب الشيفرات المستخدمة لتمثيل الأحماض الأمينية يوجد في قاموس الشيفرة الوراثية كلمة واحدة تحدد بداية كتابة الأوامر المتعلقة بتصنيع البروتين وثلاث كلمات تحدد نهاية كتابة هذه الأوامر فبدون ذلك فإن حدوث إزاحة بمقدار حرف واحد أو حرفين عن البداية الصحيحة للجملة كفيل بتدمير كامل المعلومات الموجودة عليها. وقد يسأل سائل عن السبب في اختيار عدد أحرف التشفير ليكون أربعة أحرف وليس أقل أو أكثر من ذلك. إن من يعمل في تصميم أنظمة تشفير المعلومات يعلم أن أقل عدد ممكن لأحرف التشفير هو اثنان ويعتبر نظام التشفير الثنائي أبسط أنواع التشفير وذلك تم استخدامه لمعالجة وتخزين ونقل المعلومات في الحواسيب وأنظمة الاتصالات الرقمية. وبما أن عدد الأحرف المستخدمة في تشفير المعلومات الوراثية هو أربعة أحرف فقد يقفز للأذهان على الفور تساؤل له ما يبرره وهو لمﹶ لمﹾ يتم اختيار النظام الثنائي أو الثلاثي بدلا من هذا النظام الرباعي؟ وللجواب على هذا التساؤل علينا أن نتذكر أن هنالك عوامل كثيرة يجب على مصمم نظام التشفير أن يأخذها في اعتباره عند اختيار عدد الأحرف المستخدمة في التشفير.

ويعتبر حجم الحيز الذي يحتله شريط المعلومات في كل خلية من خلايا الكائنات الحية من أكثر العوامل التي يجب أن يراعيها المصمم عند اختياره لعدد الأحرف. فلو تم اختيار النظام الثنائي للتشفير لكان طول الشيفرة خمسة أحرف بدلا من ثلاثة أحرف في النظام الرباعي وهذا يعني زيادة طول الشريط وبالتالي الحيز الذي يحتله إلى ما يقرب من الضعف وكذلك فإن عملية النسخ التي تحدث عند كل انقسام للخلية ستستغرق وقتا أطول إلى جانب أن حجم مصانع البروتينات الموجودة في الخلية سيتضاعف بسبب زيادة طول الشيفرة.

وقد يقول قائل عنده إلمام بأنظمة التشفير بأن طول الشيفرة في النظام الثلاثي هو ثلاثة أحرف وهو نفس الطول في النظام الرباعي مما يعني أن له نفس الميزات وخاصة حجم الحيز الذي تحتله المعلومات فلماذا لم يتم اختياره كنظام للتشفير؟ وسنبين فيما يلي أن عدد الأحرف المستخدمة في نظام التشفير في الكائنات الحية يجب أن يكون زوجيا وليس فرديا مما يعني أن النظام الثلاثي لا يمكن استخدامه كنظام للتشفير.

إن شرط التوافق أو التكامل بين أحرف التشفير يفسر لماذا يجب أن يكون عدد هذه الأحرف زوجياﹰ وليس فردياﹰ فلو كان عدد الأحرف فرديا لكان أحد هذه الأحرف بدون حرف مكمل ولهذا السبب فقد تم استثناء نظام التشفير الثلاثي واستخدام نظام التشفير الرباعي. وفي شرط التكامل هذا يكمن سر عملية النسخ التلقائية التي تقوم بها أشرطة الأحماض النووية للحفاظ على المعلومات اللازمة لتصنيع مختلف أنواع الكائنات الحية.

ولا بد لنا هنا من أن نؤكد على أن استخدام نظام التشفير لحفظ المعلومات عملية عقلية بحتة لا يمكن أن تتم بأي حال من الأحوال من قبل الصدفة فأقصى ما يمكن للصدفة أن تعمله هو جمع بعض المكونات مع بعضها البعض لتنتج مكونا أكثر تعقيداﹰ أما أن تقوم باختراع مثل هذا التمثيل الرياضي فهذا أمر لا يقبله العقل. إن من يعتقد أن الصدفة هي المسؤولة عن اختراع هذه الطريقة الرقمية لحفظ المعلومات قد لا يدرك حجم المهام التي يجب على الصدفة أن تنجزها لكي تعمل هذه الآلية على الوجه المطلوب فأولى هذه المهام هو تحديد طول الشيفرة بحيث يكون لكل حامض أميني شيفرة مميزة يعرف بها وهذا لا يتم إلا بعد معرفة عدد الأحماض الأمينية المراد تمثيلها ومعرفة عدد أنواع الأحرف المستخدمة في هذه الشيفرة. وبما أن الصدفة لا عقل لها فهي تجهل تماما عدد الأحماض الأمينية المستخدمة في بناء البروتينات وتجهل كذلك نوع وعدد الأحرف المستخدمة في بناء الشيفرات الوراثية ولهذا فلا سبيل لها أن تهتدي إلى تحديد طول الشيفرة.

وكذلك فإن عملية النسخ التلقائية للمعلومات الوراثية لا يمكن أن تخترع إلا من قبل عاقل يهمه أن يحتفظ بهذه المعلومات لأهداف لاحقة يريد تحقيقها ولا أظن أن الصدفة يهمها مثل هذا الأمر. إن سر الحياة الأعظم يكمن في قدرة الشريط الوراثي على إنتاج نسخة عن نفسه بنفسه وبهذا السر تستطيع الخلايا الحية أن تنتج نسخا عن نفسها بنفسها وتستطيع الكائنات الحية أن تنتج نسخا عن نفسها بنفسها.

ولولا هذه الخاصية الفريدة لهذا الشريط لما أمكن للحياة أن تدوم على سطح هذه الأرض منذ آلاف الملايين من السنين وإلى أن يشاء الله فالمعلومات الوراثية التي تلزم لتصنيع أيّ كائن حي يتم توارثها من خلال إنتاج نسخة طبق الأصل عن الشريط في كل خلية قبل انقسامها إلى خليتين.

ولو حصل أن انقرض كائن حي فإنه ليس بمقدور البشر كافة إعادة خلقه حتى لو تمكنوا من معرفة كامل تفاصيل شيفرته الوراثية وصدق الله العظيم القائل "يَا أَيُّهَا النَّاسُ ضُرِبَ مَثَلٌ فَاسْتَمِعُوا لَهُ إِنَّ الَّذِينَ تَدْعُونَ مِنْ دُونِ اللَّهِ لَنْ يَخْلُقُوا ذُبَابًا وَلَوِ اجْتَمَعُوا لَهُ وَإِنْ يَسْلُبْهُمُ الذُّبَابُ شَيْئًا لَا يَسْتَنْقِذُوهُ مِنْهُ ضَعُفَ الطَّالِبُ وَالْمَطْلُوبُ مَا قَدَرُوا اللَّهَ حَقَّ قَدْرِهِ إِنَّ اللَّهَ لَقَوِيٌّ عَزِيزٌ" الحج 73-74.

وعندما يعطى الشريط أوامره إلى الخلية لكي تنقسم إلى خليتين عليه أولا أن يصدر الأوامر لتصنيع جميع الجزيئات اللازمة لبناء شريط جديد يودعه إحدى الخليتين. فعلى سبيل المثال فإن عملية تصنيع شريط جديد في أحدى خلايا جسم الإنسان يتطلب من الخلية أن تقوم بتصنيع ستة بلايين جزيء سكر وستة بلايين جزيء فوسفات وذلك لبناء السلسلتين الجانبيتين ومن ثم تصنيع ستة بلايين حرف وراثي بنسب محددة من أنواعه الأربعة إلى جانب تصنيع الأسطوانات البروتينية التي سيتم لف الشريط الجديد عليها. إن هذا العدد الضخم من الجزيئات يجب أن يتم تصنيعه وحفظه في داخل نواة الخلية التي لا يتجاوز قطرها الميكرومتر.

إن مجرد تصنيع الجزيئات التي يبنى منها الشريط الوراثي بالأنواع والأعداد المطلوبة يعتبر معجزة من معجزات الحياة ولكن هذه المعجزة لا تقاس أبدا بالمعجزات الموجودة في الطريقة التي يتم بها بناء الشريط من هذه الجزيئات. يبدأ الشريط الوراثي عملية تصنيع نسخة جديدة عن نفسه وذلك بعد أن يتأكد من توفر الأعداد اللازمة من الجزيئات المكونة للشريط الجديد حيث يقوم إنزيم خاص بالعمل على فتح الشريط الوراثي من أحد جانبية ليفصل السلسلتين الجانبيتين بما تحملان من أحرف وراثية عن بعضهما البعض. ومن ثم تتولى إنزيمات أخرى بناء سلسلتين جديدتين وتثبيت الأحرف الوراثية عليهما بحيث تكون الأحرف الجديدة على كل سلسلة مكملة للأحرف القديمة المرتبطة بإحدى السلسلتين القديمتين.

ومن ثم تتحد كل سلسلة من السلسلتين الجديدتين مع سلسلة أخرى من السلسلتين القديمتين مكونتين شريطين وراثيين يحتوي كل منهما على سلسلة قديمة وأخرى جديدة. إن عملية نسخ المعلومات عن الشريط القديم وتخزينها على شريط جديد تتم بسرعة عالية نسبيا حيث تتراوح بين ألف حرف في الدقيقة في الإنسان ومليون حرف في الدقيقة في البكتيريا. وهذا على عكس المتوقع فحجم المعلومات المخزنة على شريط الإنسان يزيد بملايين المرات عن حجم المعلومات على شريط البكتيريا فكان من المفترض أن تكون سرعة النسخ في الإنسان أعلى منها في البكتيريا.

ولكن الذي قام بتحديد سرعة النسخ هو من أحاط بكل شئ علما وليست الصدفة فهو يعلم سبحانه أن تقليل سرعة النسخ في الإنسان كان بهدف تقليل نسبة الخطأ في المعلومات المنقولة حيث أن نسبة الخطأ تزيد مع زيادة سرعة النسخ كما هو معروف. إن السرعة العالية للنسخ في البكتيريا كفيلة بإتمام عملية نسخ شريطه في دقائق معدودة ولكن نسخ شريط الإنسان بمعدل ألف حرف في الدقيقة يحتاج لما يقرب من ست سنوات وهذا يعني أن تصنيع الإنسان ابتداء من خلية واحدة يحتاج لما يقرب من ثلاثمائة عام.

ولكن بقدرة الذي خلق كل شيء فقدره تقديرا أصبحت المدة التي يحتاجها الشريط الوراثي لإنتاج نسخة جديدة عنه لا تتجاوز نصف ساعة وقد تم ذلك من خلال إجراء عملية النسخ بشكل متواز لجميع الكروموسومات المكونة للشريط الوراثي وكذلك من خلال إجراء عملية نسخ الكروموسوم الواحد في عدد كبير من المواضع. وبهذه الطريقة الذكية تم تقليص مدة تصنيع إنسان جديد ابتداء من خلية واحدة من ثلاثمائة عام إلى تسعة أشهر فقط وصدق الله العظيم القائل "أَلَمْ نَخْلُقْكُمْ مِنْ مَاءٍ مَهِينٍ فَجَعَلْنَاهُ فِي قَرَارٍ مَكِينٍ إِلَى قَدَرٍ مَعْلُومٍ فَقَدَرْنَا فَنِعْمَ الْقَادِرُونَ" المرسلات 20-23.

ولقد وجد العلماء أن معدل الخطأ في نقل المعلومات عند نسخ الأشرطة الوراثية في خلايا الإنسان قد يصل إلى خطأ واحد في كل ألف حرف وإذا ما تم حساب عدد الأخطاء الكلية المحتملة في كامل الشريط فإن الرقم يبلغ ثلاثة ملايين حرف. ولكن الأمر لا يتوقف عند هذا الحد فعملية تصنيع الإنسان ابتداء من خلية واحدة تتطلب تكرار عملية النسخ هذه عند كل انقسام لكل خلية من خلاياه والتي يصل عددها في الإنسان الكامل إلى ما يقرب من مائة ألف بليون خلية.

وعلى هذا فإن مجموع الأخطاء في الأشرطة الموجودة في خلايا جسم الإنسان سيبلغ عند اكتمال تصنيعه مائة وخمسين مليون خطأ أيّ ما نسبته خمسة بالمائة من مجموع عدد أحرف الشريط الوراثي للإنسان وهذه النسبة العالية من الأخطاء كفيلة بفشل عملية تصنيع جسم الإنسان بالكامل. ولكن من لطف الله بهذا الإنسان وبغيره من الكائنات الحية أن الله سبحانه وتعالى قد قام بتصميم نظام يعمل على تصحيح الأخطاء الناتجة أثناء عملية النسخ فبعد أن يتم إنتاج نسخة جديدة من الشريط الوراثي تقوم مجموعة من الأنزيمات بالبحث عن الأخطاء الموجودة على الشريط الجديد ومن ثم تقوم بتصحيحها. وقد وجد العلماء أن معدل الخطأ بعد التصحيح ينخفض إلى خطأ واحد لكل مليون حرف بدلا من خطأ واحد لكل ألف حرف قبل التصحيح أيّ أن مجموع الأخطاء في الأشرطة الوراثية ينخفض إلى مليون ونصف خطأ فقط.

إن وجود نظام لتصحيح الأخطاء في عملية نسخ الأشرطة الوراثية تدحض دحضا كاملا أن تكون الصدفة تقف وراء عملية خلق الحياة على الأرض كما يدعي أنصار نظرية التطور. ولو أن مهمة تصنيع الكائنات الحية قد تركت للصدفة فلا أظنها ستكترث كثيرا لحدوث مثل هذه الأخطاء على الأشرطة المنسوخة ولا يهمها بأي حال من الأحوال أن تولد هذه الكائنات المصنعة مشوهة أو حتى ميتة.

للتواصل مع الكاتب:

[email protected]

لمزيد من المقالات للكاتب:

http://mansourabbadi.maktoobblog.com/

المراجع

1. بداية الخلق في القرآن الكريم، د. منصور العبادي، دار الفلاح للنشر والتوزيع، عمان، الأردن، طبعة 2006م.

2. طبيعة الحياة، تأليف فرانسيس كريك، ترجمة أحمد مستجير، عالم المعرفة، أيار 1988م، الكويت.

3. الجينوم (السيرة الذاتية للنوع البشري)، تأليف مات ريدلي، ترجمة مصطفى إبراهيم فهمي، عالم المعرفة، تشرين ثاني 2001م، الكويت.

4. الشفرة الوراثية للإنسان، تأليف دانييل كيفلس وليروي هود، ترجمة أحمد مستجير، سلسلة عالم المعرفة، كانون ثاني 1997م، الكويت.

5. مجلة العلوم الأمريكية-إكتشاف جزيئات الحياة- عدد خاص (العلوم في القرن العشرين) 1991.

[القلب الحزين]

وحدة الخلق مع التنوع والأتساع دليل وحدة الخالق مع العظمة والإبداع

إعداد الدكتور أحمد عوض عبد الهادي

أستاذ الجيولوجيا ـ كلية العلوم ـ جامعة المنيا ـ مصر العربية

وحدة الخلق مع التنوع والأتساع دليل وحدة الخالق مع العظمة والإبداع الحمد لله ربّ العالمين، والصلاة والسلام على رسول الله. في العوالم التي خلقها الله من الذرة وإلى أفاق إثبات وحدانية الخالق تبارك وتعالى وإدراكا لعظمته لأنه مع الوحدة في الخلق فلا تكرار بل تنوع وأتساع، والإيمان بأن لله وحده السلطان القاهر في جميع الخلق والكون، يتصرف فيه كيف يشاء، وبالطريقة التي يشاء، وَفْق حكمة بالغة، وتقدير محكم. والإلوهية محال أن تكون في الكون إلا لإله واحد لأنه لو فرض أن يوجد في الكون إلهين لاختلفت الأشياء لاختلاف الخالق ولفسد هذا الكون بالضرورة لأن وجود إلهين كل منهما يخلق ويملك سيوجب بالضرورة أن يعلو كل منهما على الآخر، ويحاربه ليكون الملك له وحده، أو أن يذهب كل إله منهما بما خلق، قال تعالى: (مَا اتَّخَذَ اللَّهُ مِنْ وَلَدٍ وَمَا كَانَ مَعَهُ مِنْ إِلَهٍ إِذًا لَذَهَبَ كُلُّ إِلَهٍ بِمَا خَلَقَ وَلَعَلَا بَعْضُهُمْ عَلَى بَعْضٍ سُبْحَانَ اللَّهِ عَمَّا يَصِفُونَ) المؤمنون : 91.

وحدة الخلق دليل على وحدة الخالق

ومن أعظم الأدلة على أن الإله واحد لا إله غيره ولا رب سواه، هو وحدة الخلق، فالسموات والأرض ومن فيهما وما فيهما في وحدة متناسقة متجانسة وكأنها أجزاء في آلة واحدة، أو أعضاء في جسد واحد أو لبنات في بناء متناسق بديع، كل لبنة منه في مكانها الصحيح، وهكذا كل شيء إنما هو بمقدار وميزان. قال تعالى: {إنا كل شيء خلقناه بقدر}، وهذه الوحدة المتناسقة في الخلق كله من الذرة الصغيرة إلى المجرة الكبيرة من أعظم الأدلة على أن الخالق إله واحد لا إله إلا هو سبحانه وتعالى وأنه ليس هناك من ينازعه أو يغالبه أو يشاركه.

أمثلة تجمعها وحدة الخلق

الله سبحانه وتعالى خلق كل شئ مشتركا في وحدة الخلق ونعرج هنا إلي أمثلة لهذه الوحدة في الخلق، كالتشابه في البنية (التركيب والشكل والحجم) والدوران ونسبة المادة إلي الفراغ وسنقدم الأمثلة التالية:

الخلية

الخلية هي أصغر وحدة مكونة لجسم الإنسان، بيضاوية الشكل و تتكون من (السيتوبلازم أو سائل الحياة)، كما يوجد في كل خلية منطقة داكنة و هي نواة الخلية. التي تحمل في داخلها الشفرة الوراثية DNA. كما يحيط بالخلية غشاء يسمى بالغشاء الخلوي. يتراوح الحجم الخلية بين 1: 10 ميكرومتر

البيضة

معظم البيوض تمتلك الشكل البيضاوي و يتألف البيض من: القشرة والبياض ( الاح ) والصفار ( المح ). ومواصفات البيضة القياسية :الوزن 56.7 غرام - الحجم 63.0 سم3- الثقل النوعي 1.09- المحيط الطويل 15.7 سم- المحيط القصير 13.7 سم.

الأرض

الأرض هي أحد كواكب المجموعة الشمسية كرة أو كالكرة أي بيضاوية الشكل. (وَالْأَرْضَ بَعْدَ ذَلِكَ دَحَاهَا) النازعـات:30 الدحو: الدحرجة، دحا الشيء بمعنى دحرجه. فمعنى دحو الأرض: دحرجتها. الأمر الذي يوافقه أحدث الآراء الفلكية عن شكل الأرض: أنها مفرطحة من جانبي قطبيها، ومنبعجة على خط الاستواء، فيزيد في قطرها الاستوائي عن قطرها القطبي بمقدار (42.6) كيلو متر. وتتكون الأرض من القشرة الصلبة و الوشاح والنواة (اللب).

جدول 1. مقارنة بين الخلية والبيضة والأرض

وجه المقارنة

الخلية

البيضة

الأرض

الطبقة الخارجية: صلبة –خفيفة الكثافة –قليلة السمك - فاتحة اللون

الغشاء الخلوي محاطاً بجدار شبه صلب أحيانا مكون من السكريات فاتح اللون اقل كثافة

قشرة البيضة رقيقة ومركبة من الكالسيوم فاتحة اللون واقل كثافة

القشرة الأرضية Crust صخور صلبة تتكون من السيليكلون والكالسيوم والألمونيوم والماغنسيوم- سمكها 10- 70, كثافتها 2.7-3.4 جم/سم3 (اقل كثافة), فاتحة اللون

الطبقة المتوسطة : شبة صلب (لزج)- متوسط الكثافة- لون وسط لا داكن ولا فاتح- عناصر خفيفة مع ثقيلة-

السيتوبلازم مادة هلامية تحتوي الأملاح المعدنية وبعض البروتين والسكر

البياض مادة دهنية غليظة تحتوي على : فيتالين • كوليسترول • حديد • فوسفور

الوشاح Mantle تتكون من السيليكلون والحديد والماغنسيوم وسمكها 2500-3000كم, وأكثر كثافة 4-6، اللون بين الفاتح والداكن

الطبقة المركزية : أصلب -ـ أثقل كثافة- سمك كبير- عناصر ثقيلة - لون داكن

النواة تحتوي الحمض النووي DNA (قواعد نترو جينية عديدة) عددها 3.2 بليون

الصفار يحتوي المعادن (الحديد و الفوسفور) والبروتينات

اللب Core مكون من الحديد والنيكل بنسب متفاوتة صلبة نصف قطرة يصل إلى 3530 كم - كثافته 8-17 واللون داكن تماما

الشكل: بيضاوي

بيضاوية غالبا

بيضاوية

بيضاوية (قطع ناقص)

الحركة الداخلية

السيتوبلازم حول النواة

البياض حول الصفار

الوشاح حول اللب

الذرة

هي جسيمات دقيقة جداً تمثل أساس كل شيء حي وغير حي،يتألف الكون بما فيه الإنسان والحيوان والحجر والنبات والهواء والكواكب والنجوم وكل ما نستشعره أو نراه من ذرات بالغة الصغر لا ترى بالعين المجردة. فالذرة هي أصغر جزء من مادة عنصر كيميائي يمكن أن تنقسم إليه المادة وتظل حاملة لصفاتها الكيميائية، هذا ينطبق على الهيدروجين أخف العناصر كما ينطبق على أثقل العناصر المشعة مرورا بالعناصر الكثيرة الموجود وعلى العناصر النادرة سواء بسواء. وتتكون كل ذرة من نواة وعدد من الإلكترونات تتحرك في أغلفة مدارية تبعد مسافة كبيرة جدا عن النواة.

المجموعة الشمسية

تتكون من نجم متوسط الحجم مثل أي نجم عادي هو الشمس وتوجد على هيئة كرة ضخمة من غاز الأيدروجين الذي تكثف على ذاته بقدرة الله، وتهيمن الشمس بقوة جاذبيتها على حركة كافة أجرام المجموعة الشمسية من كواكب وتوابع وكويكبات ومذنبات، وهي مصدر كل من الحرارة والنور على أسطح تلك الأجرام بما تشعه من طاقة.

وتوجد ثمانية كواكب تدور حول الشمس، مكونة ما يسمى باسم المجموعة الشمسية، وهذه الكواكب تترتب في مدارات حول الشمس.

جدول 2. التشابه بين الذرة المجموعة الشمسية

وجه المقارنة

الذرة

المجموعة الشمسية

المركز

النواة وتتألف من عدد معين من البروتونات موجبة الشحنة ويصاحبها جسيمات لها نفس وزن البروتونات تسمي بالنيوترونات متعادلة الشحنة. يبلغ نصف قطر الذرة (0,00000001) سم، في حين يبلغ نصف قطر النواة (0,000000000001) سم. على الرغم من فإن كتلة النواة تشكل 99,95% من كتلة الذرة ما يعني أن كتلة الذرة كلها تقريباً مجمعة في النواة• لها مجال مغناطيسي

الشمس قطر الشمس 1391000 مليون كيلو متر الكثافة 1.41 غم / سم3 الجاذبية السطحية أكبر من الأرض بمقدار 28 مرة.درجة الحرارة السطحية 800 درجة مئوية.درجة الحرارة في المركز 15 مليون درجة مئوية.تتركب الشمس من : 75% هيدروجين+ 24% هليوم التفاعل بين السوائل الموجودة في قلب الكواكب يتسبب في تولد طاقة جيوديناميكية ينتج عنها مجال مغناطيسي

الجسيمات التي تدور

الالكترونات المجال الكهربي مسئول عن دوران الإلكترون حول النواة داخل الذرة تدور في اتجاه واحد باتجاه عكس عقارب الساعة. ولها مجال مغناطيسي تتخذ مداراتها شكلاً بيضاويًا

الكواكب دوران هذه الكواكب حول الشمس بيضاوي تقريبا (قطع ناقص)، وكل الكواكب تدور في اتجاه واحد باتجاه عكس عقارب الساعة. ولها مجال مغناطيسي مداراتها شكلاً بيضاويًاّ.

مبدأ واحد

لاحظ المصطلحات المستخدمة في التسمية، نحافة سمك الطبقة الخارجية: قشرة – غشاء - سحابة، ومركزية الطبقة الداخلية: نواة - لب, وصف مادة الطبقة الوسطي (شبة السائل): لزج – هلامي – صهير – لون الطبقة الداخلية (الداكن):صفار – نواة داكنة –لب أسود من الحديد – وصف الشكل :بيضاوي- مداري- شبة كروي...الخ. للتأكد من التشابه يمكنك استخدام مؤشرات مثل (سمك - كثافته –درجة لون) الطبقات الثلاثة مقسوما كلا علي اللاّخر، أيضا القطرين (الأقصر والأطول)، قطر النواة إلي قطر الذرة وقطر الشمس إلي قطرا لمجموعة الشمسية ككل.

الدوران

الله تعالى قد أكد لنا في كتابه أن كل شيء يدور في فلك محدد، قال تعالى: (وَهُوَ الَّذِي خَلَقَ اللَّيْلَ وَالنَّهَارَ وَالشَّمْسَ وَالْقَمَرَ كُلٌّ فِي فَلَكٍ يَسْبَحُونَ) الأنبياء: 33.

فقد قرر القرآن أن الليل والنهار يسبَحان في فلك محدد والليل والنهار طبعاً يحملان إشارة إلى الزمان والمكان، باختصار تريد الآية أن تقول لنا إن الليل والنهار أي المكان والزمان يدوران، وكذلك الشمس والقمر وفيهما إشارة إلى الطاقة والمادة! وأن الشمس والقمر ليسا هما المخلوقان الوحيدان اللذان يدوران ويسبَحان، بل كل ذرة وكل مجرة تدور أيضاً.فالشمس فيها إشارة إلى الطاقة، لأنها مصدر للطاقة، والقمر فيه إشارة للمادة لأنه جسم بارد لا يصدر الطاقة بل يعكسها إذن في آية واحدة هنالك أربع إشارات المكان والزمان من خلال عبارة (الليل والنهار) والطاقة من خلال كلمة(الشمس) والمادة من خلال كلمة (القمر) ويمكن القول إن عناصر الكون تدور إذن الكون يدور، وهذا إحساس موجود عند العلماء اليوم، ولكن القرآن أكده قبلا.

إن صفة الطواف هذه، وإذا نظرنا إلى الكون بأكمله وجدناه في حركة دائرية أو إهليليجية لا تتوقف وان هذه الحركة هي على هيئة الطواف. فالإليكترونات، في مداراتها حول النواة، تدور بنفس حركة الطواف حول البيت، فإذا ارتفعنا من الإليكترونات وجدنا البويضة في لحظة التلقيح، والحيوانات المنوية محيطة بها وقبل أن تختار يد القدرة الإلهية واحدة منها ليلقحها، نجد البويضة تدور نفس تلك الدورة العجيبة المشابهة لحركة الطائف بالبيت (بجعل البيت عن يسار الطائف، وبابتدائه بالحجر الأسود، إنما هي حركة دائرية تسمى "ضد عقارب الساعة") ثم ننتقل إلى مستوى الكرة الأرضية بكاملها، فإننا نجد الأرض في دورتها حول نفسها وحول الشمس، كأنما هي طائف يطوف بالبيت خاشعا متبتلا يجعل البيت عن يساره، ويدور حول البيت تلك الحركة الفذة العجيبة التي تسمى دورة ضد عقارب الساعة فتتحرك الإلكترونات في المدارات بالطريقة نفسها تقريبا التي تتحرك بها الكواكب حول الشمس حسب خواص جسيماتها..

إن كل ما في الكون يدور نتيجة لمحصلة قوتين متعامدتين تقريباً أحدي هاتين القوتين هي قوة الجذب نحو المركز والقوة الاخري شبه متعامدة عليها والنتيجة هي محصلة لحظية ما يأخذ من هذه المحصلة هي سبب دوران الكوكب حول الشمس في مداره المخصص له " وبتجربة أساسية لاستكمال شكل وتركيب الذرة نتخذ من المضاهاة بين الذرة والمجموعة الشمسية ما يثبت ذلك.

بتجربة أجراها لورد رزرفورد Lord Rutherford بقذف الذرة بجسيمات ألفا وجد رزرفورد أن مسار هذه الجسيمات تنحرف وهذا لا يتأتي إلا بوجود مركز ثقل الذرة في وسط فراغ الذرة وتسمي بالنواة والنواة هذه ما تعادل مركز ثقل المجموعة الشمسية و الشمس والذرة فيها فراغ كبير جداً.

الفراغ

يتكون الجزء العظيم من الذرة من الفراغ• فلماذا يوجد مثل هذا الفراغ؟ تتكون الذرة، بتعبيرات بسيطة، من نواة تدور حولها إلكترونات، ولا يوجد شيء آخر بين النواة والإلكترونات وفي الواقع، تعتبر هذه المسافة الميكروسكوبية ''التي لا يوجد فيها شيء'' مسافة كبيرة بالمقياس الذري: إذا كانت رخامة صغيرة قطرها سنتيمتر واحد تمثل الإلكترون الأقرب إلى النواة، ستكون النواة على بعد كيلومتر واحد من هذه الرخامة ومن ثم، إذا تجمعت كل الذرات المكونة لجسدي معاً بحيث أصبحت متقاربة إلى حد تستطيع معه ملامسة بعضها البعض، لن تتمكن أبداً من رؤيتي بالعين المجردة، لأنني سأكون آنذاك في صغر جسيم الغبار الدقيق الذي يبلغ حجمه بضع أجزاء من ألف جزء من المليمتر• نرى في النجوم فراغاً مشابها للفراغ الموجود في الذرات، إلا أن الفراغات الموجودة بين النجوم وبين المجرات تبلغ بلايين الكيلومترات• الآن ندرك أن هناك تشابها بين أكبر الفراغات المعروفة في الكون وأصغرها. يؤكد هذا نشأة الكون من نواة صغيرة نظرية الانفجار العظيم (Big Bang) وعندها بدأ كل شي الطاقة والحركة والزمان والمكان. كما أن ذلك إشارة إلي أن الكون كله يمكن أن يجمع في حيز أقل بكثير ممن هو عليه الآن والله علي جمعه إذا يشاء قدير.

التنوع والأتساع

التنوع حولنا في كل شئ. الأحياء والجماد، في الفضاء وبجوف الأرض. فقد رصد العلماء ملايين الأنواع من النبات والحيوان والشجر والدواب حتي أن طائفة الحشرات Insecta تشمل 150000 نوع وطائفة البطنقدميات (القواقع) Gastropoda 50000 نوع ما جعل داروين يضع نظريته في التطور مخدوعا بالشبة الرائع الذي يجمع الكائنات الحية، وإنما كان هذا التشابه مع التنوع دليلا لعظمة الخالق الواحد. وعلي مستوي غير الأحياء نجد أكثر المعادن من 6000 معدن مكتشف حتى الآن. لقد تم تحديد 109 عنصر حتى الآن وتجدر الإشارة إلى أن الكون كله، وأرضنا، وجميع الكائنات الحية وغير الحية تتكون نتيجة ترتيب المائة والتسعة عناصر هذه في اتحادات متنوعة وقد رأينا، حتى هذا الحد، أن جميع العناصر مؤلفة من ذرات تشبه بعضها البعض وتتألف، بدورها من الجسيمات نفسها ولكن، إذا كانت جميع الذرات التي تتكون منها العناصر مؤلفة من الجسيمات نفسها، فما الذي يجعل العناصر تختلف عن بعضها البعض ويتسبب في تكوين مواد متنوعة لا حدود لها؟. إن ما يفرق الذهب عن الحديد والحديد عن الأكسجين ببساطة هو اختلاف أعداد البروتونات في ذراتها.

العظمة والإبداع في الخلق

تحدث عملية الدوران التي تقوم بها الالكترونات والكواكب بشكل متواصل وبطريقة متقنة في مسارات تسمى المدارات ولا تتعرض ولو لحادثة صغيرة وفي الواقع، فإن أي حادث صغير داخل الذرة من شأنه أن يتسبب في حدوث كارثة بالنسبة إليها ومع ذلك، لا يحدث مثل هذا الحادث مطلقاً، وتسير العملية بأكملها دون أخطاء ذلك أن الإلكترونات التي تدور حول النواة بسرعة مربكة للعقل تبلغ 1000 كم/الثانية لا تتصادم أبدا ببعضها البعض ومن المدهش حقا أن هذه الإلكترونات، التي لا تختلف عن بعضها البعض في شيء، تدور في مدارات منفصلة، ومن الواضح أن ذلك نتيجة 'خَلْق محكم '' فلو كانت لهذه الإلكترونات كتل وسرعات مختلفة، فربما كان من الطبيعي بالنسبة إليها أن تستقر في مدارات مختلفة حول النواة فعلى سبيل المثال، تسير الكواكب في نظامنا الشمسي وفقا لهذا المنطق، لأن من الطبيعي أن تستقر الكواكب ذات الكتل والسرعات المختلفة تماماً في مدارات مختلفة حول الشمس ولكن وضع الإلكترونات في الذرة مختلف تماماً عن وضع تلك الكواكب فالإلكترونات متشابهة تماماً ولكنها تدور في مدارات مختلفة حول النواة، ولكن كيف تتبع الإلكترونات هذه المسارات دون إخفاق؟ وكيف لا تصطدم ببعضها البعض على الرغم من أبعادها متناهية الصغر وسرعاتها المدهشة التي تتحرك بها؟ وتقودنا هذه الأسئلة إلى نقطة واحدة: تتجسد الحقيقة الوحيدة التي نواجهها في هذا النظام الفريد والتوازن الدقيق في الخلق المتقن الذي أبدعه الله سبحانه وتعالى.

أن قوانين الفيزياء في الكون قد نشأت بعد الانفجار العظيم وتستند هذه القوانين إلى ''القوى الأساسية الأربعة'' المعروفة في الفيزياء الحديثة اليوم وهذه القوى هي: قوة جذب الكتل المعروفة باسم القوة التجاذبية gravitational force مسئولة عن تماسك الكون وهذه القوة هي السبب في بقاء المجرات والنجوم الموجودة بالكون في مدارات بعضها البعض.

فإن الكتل الكبيرة جدا تنجذب بواسطتها نحو بعضه، والقوة الكهرومغناطيسيةelectromagnetic force تُبقي الإلكترونات في المدارات، والقوة النووية الشديدة strong nuclear force وتضمن بقاء البروتونات والنيوترونات مع بعضها البعض في النواة، والقوة النووية الضعيفةweak nuclear force تحافظ على التوازن في النيوترون والبروتون وتتسم كل واحدة من هذه القوى بشدة مميزة ومجال مؤثر ولا تعمل القوى النووية الشديدة والضعيفة إلا عند النطاق دون الذري وتقوم القوتان المتبقيتان - القوة التجاذبية والقوة الكهرومغناطيسية- بالتحكم في تجمعات الذرات، وفي عبارة أخرى في ''المادة''• قال الله تعالى في القرآن الكريم (إِنَّ اللَّهَ يُمْسِكُ السَّمَاوَاتِ وَالْأَرْضَ أَن تَزُولَا وَلَئِن زَالَتَا إِنْ أَمْسَكَهُمَا مِنْ أَحَدٍ مِّن بَعْدِهِ إِنَّهُ كَانَ حَلِيمًا غَفُورًا) سورة فاطر:41.

وفي حال حدوث أدنى زيادة في قيمة هذه القوة تتصادم النجوم ببعضها البعض، وتصطدم الأرض بالشمس، وننجذب نحن نحو القشرة الأرضية• وتعمل كل القوى وفقا ً ''للحدود '' التي قدرها الله (وَخَلَقَ كُلَّ شَيْءٍ فَقَدَّرَهُ تَقْدِيرًا) الفرقان:2.

الخلاصة

وتوجد قوة واحدة تبقي كل القوى مع بعضها البعض في توافق، وهذه القوة هي الله سبحانه وتعالى، مالك كل القدرة والقوة ويبدي الله قوته أينما يشاء ووقتما يشاء وهكذا، فإن بقاء الكون كله في الوجود، من أصغر الذرات إلى المجرات اللانهائية، مرهون فقط بمشيئة الله وحفظه وحتى الآن، لم يستطع أي عالم أن يفسر سبب القوى الموجودة في الذرة ومصدرها، ومن ثم تلك الموجودة في الكون، والسبب في أن بعض القوى تعمل في ظروف معينة لا يملكها إلا الخالق. ولله المثل الأعلى وليس كمثله شى، فإذا رأينا السيارة تتحرك بإتقان شهد ذلك بوجود السائق.

وإذا رأينا السير المنظم للشمس والقمر والنجوم والكواكب والليل والنهار وكل شي بإحكام وإتقان شهد ذلك بوجود الخالق، ولو أن الخالق غير موجود لما وجدت المخلوقات وسنة الخلق واحدة هذا لأن الخالق واحد، ولو أن كل الخلق متماثل كأسنان المشط لضاعت عظمة وقدرة الخالق فسبحان الخالق الأحد الصمد العلي القدير.

وإذا تفكرنا في مخلوقات الله عرفنا أن الحكمة التي فيها من حكيم، والخبرة من خبير، والقوة من قوي، والصور البديعة من مصور بديع، والنظام الموحد المستقر المتسع من واحد.

- قاعدة واحدة لبناء الكون - ألا يعنى ذلك أن لهذا الكون العظيم خالق واحد عظيم فجميع الكون مستند إلى نظام الذرة وهو نظام واحد موجود بجسم الإنسان وبقطعة الحجر وبالسوائل والغازات وبالأرض كلها وبكافة الكواكب والمجرات فالقائلون بتعدد الآلهة واهمون والقائلون بالصدفة أكثر وهما فلم تشذ ذرة بالصدفة عن هذا البناء الدقيق وإحكام فى الخلق.

ترسل تعليقاتكم حول المقالة على الايميل التالي:

[email protected]

المراجع

أسـرار الكون بين العلم والقرآن - تأليف عبد الدائم الكحيل www.kaheel7.com

الكون - تأليف كولين رونان - الأهلية للنشر والتوزيع - بيروت - 1980م.

الكون الأحدب - الدكتور عبد الرحيم بدر - دار القلم - بيروت -1980م.

أبحاث موقع موسوعة الإعجاز العلمي في القرآن والسنة، وعنوانه على شبكة الإنترنت

1. Comins Neil F. (2001) Discovering the Essential Universe، Second، W. H. Freeman. ISBN 0-7167-5804-0 Earth PLANET.
2. Cambridge Advanced Learner's Dictionary. Cambridge University Press.
3. IAU (2006) General Assembly: Result of the IAU Resolution votes. International Astronomical Union May, Robert M.
4. (1988) how many species are there on earth? .Science241 (4872) : 1441–1449 Michale Astronomy The evolving universe, seventh edit. John Wiley and Sons Inc. New York, Page 305. Morgan, J. W.; Anders, E. (1980) Chemical composition of Earth, Venus, and Mercury".
5. Proceedings of the National Academy of Science 71 (12): 6973–6977. NASA Earth factsheetand NASA Solar System Exploration Factsheet Retrieved on 2008-11-17 Staff (2007) Layers of the Earth.
6. Volcano World Young، Charles Augustus (1902 (Manual of Astronomy: A Text Book. Ginn & company، 324–7

[القلب الحزين]

سر ألوان الفراشات

الدكتور منصور أبوشريعة العبادي

جامعة العلوم والتكنولوجيا الأردنية

لا يكاد يمر يوم إلا ويكتشف العلماء في مختلف تخصصاتهم حقائق علمية عن تركيب مكونات هذا الكون تثبت أنه يستحيل أن تكون هذه المكونات قد خلقت بالصدفة بل قد خلقت من قبل صانع لا حدود لعلمه وقدرته وهو الله سبحانه وتعالى. وتأتي هذه الاكتشافات لتحقق النبوءة القرآنية التي أكدت على أنه سيأتي اليوم الذي سيتمكن علماء البشر فيه من كشف أسرار تركيب مكونات الكون وحينئذ سيوقنون بأنه لا بد وأن يكون لهذا الكون خالقا بعد أن يوقنوا استحالة ظهورها بالصدفة وذلك في قوله تعالى "سَنُرِيهِمْ آيَاتِنَا فِي الْآفَاقِ وَفِي أَنْفُسِهِمْ حَتَّى يَتَبَيَّنَ لَهُمْ أَنَّهُ الْحَقُّ أَوَلَمْ يَكْفِ بِرَبِّكَ أَنَّهُ عَلَى كُلِّ شَيْءٍ شَهِيدٌ (53) أَلَا إِنَّهُمْ فِي مِرْيَةٍ مِنْ لِقَاءِ رَبِّهِمْ أَلَا إِنَّهُ بِكُلِّ شَيْءٍ مُحِيطٌ (54)" فصلت. وفي هذه المقالة سنشرح السر الذي اكتشفه العلماء للطريقة التي تتكون بها الألوان العجيبة الموجودة على أجنحة الفراشات وبعض أنواع الطيور والخنافس.

تتميز ألوان أجنحة الفراشات عن ألوان أجسام بقية أنواع الكائنات الحية نباتاتها وحيواناتها بعدة ميزات أولها العدد الهائل للألوان المختلفة التي تظهر على أجنحة مختلف أنواع الفراشات بحيث يعجز البشر على إطلاق أسماء على هذه الألوان. أما ثانيها فهي وجود عدد كبير من الألوان المختلفة على جناح الفراشة الواحدة وهي مرسومة على شكل لوحات فنية عجيبة يعجز أعظم رسامي البشر من تقليدها خاصة أنها مرسومة على لوحات بالغة الصغر إذا ما قورنت بلوحات الرسامين. أما ثالثها فهي أن ألوان أجنحة معظم أنواع الفراشات تتغير مع تغير زاوية نظر مشاهدها وأن لها بريق لا يوجد في ألوان الأشياء الأخرى. أما الميزة الأخيرة وهي المسئولة عن الميزات السابقة فهي أن الطريقة التي تتولد من خلالها ألوان الفراشات تختلف تماما عن تلك المستخدمة في بقية أنواع الكائنات الحية وكذلك الجمادات. ففي هذه الطريقة يتم استخدام تقنيات بالغة التعقيد تعتمد على ظواهر فيزيائية متعددة للحصول على هذا التنوع الهائل في ألوان أجنحة الفراشات. إن هذه التقنيات تحتاج إلى تصاميم بالغة الدقة لبنى هندسية تقاس أبعادها بوحدات النانومتر (النانومتر جزء من بليون جزء من المتر) أو ما يسميه العلماء اليوم بتقنية النانو (Nanotechnology).

وقبل أن نبدأ بشرح هذه الطريقة لا بد من مراجعة سريعة للطريقة التي يستخدمها الإنسان وكذلك بعض أنواع الكائنات الحية للإحساس بألوان الأشياء حيث ستساعدنا هذه المراجعة على فهم الطريقة المعنية. تتكون شبكية العين من نوعين من الخلايا الحساسة للضوء وهي العصيات التي تستجيب لشدة الضوء فقط بغض النظر عن لونه وهي شديدة الحساسية للضوء الخافت وكذلك لحركة الأجسام ويبلغ عددها مائة وثلاثون مليون خلية تقريبا والمخاريط والتي تستجيب للضوء الشديد أي أنها منخفضة الحساسية ولكنها في المقابل قادرة على تمييز الألوان حيث يوجد منها ثلاثة أنواع تستجيب للألوان الرئيسية الثلاث وهي الأحمر والأخضر والأزرق ويبلغ عددها سبعة ملايين خلية تقريبا موزعة بنسبة 64 % للحمراء و 32% للخضراء و 4% للزرقاء. وتقوم العصي والمخاريط كخلايا حساسة للضوء بتحويل شدة الضوء وكذلك لونه إلى إشارات كهربائية يتم إرسالها من خلال العصب البصري إلى الدماغ ليقوم برسم صورة ملونة للشيء المرئي في خلاياه العصبية. وتستجيب العصي للموجات الضوئية التي تمتد أطوالها من 380 إلى 740 نانومتر بينما يستجيب كل نوع من المخاريط إلى طيف أضيق يفع ضمن طيف العصي يتمركز حول طول موجي معين وهو 420 نانومتر للأزرق و 534 نانومتر للأخضر و 564 نانومتر للأحمر.

وعندما يسقط الضوء المنعكس عن الأجسام على الشبكية فإن أنواع المخاريط الثلاث تقوم بتوليد إشارات تعتمد شدتها على طبيعة طيف الموجات الموجود في الضوء الساقط على الشبكية. ومن خلال دمج هذه الإشارات في الدماغ فإنه يعطي الإحساس بلون محدد يعتمد على قيم الإشارات الثلاث. وقد وجد العلماء أن العين البشرية قادرة على تمييز عشرة ملايين درجة من درجات اللون رغم أن البشر لا يمتلكون أسماء إلا لعدة عشرات من درجات اللون أغلبها أسماء الأشياء التي تمتلك ذلك اللون كالبرتقالي والبنفسجي والوردي والمخملي وغير ذلك. إن طبيعة الأجسام هي التي تحدد طيف الموجات المنعكسة عنها وبالتالي لونها ففي المواد الطبيعية يعتمد الطيف المنعكس على نوع ذراتها وجزيئاتها وكذلك تركيبها البلوري حيث تتفاعل موجات الضوء الساقط مع هذه المواد فتمتص بعضها وتسمح لبعضها للنفاذ من خلالها وتعكس الباقي الذي يحدد لون الجسم. أما في الكائنات الحية فإن لون أجسامها يتحدد إما كما في الأجسام الطبيعية أو من خلال وجود بعض المواد الصبغية الموجودة في السطح الخارجي لأجسامها حيث يحدد التركيب الذري أو البلوري لهذه الصبغيات طيف الموجات المنعكسة عنها.

ونأتي الآن على شرح الطريقة الفريدة المستخدمة في تحديد ألوان أجنحة الفراشات وهي تختلف تماما عن الطرق المستخدمة في المواد الطبيعية وبقية أنواع الكائنات الحية.

فالألوان في هذه الطريقة يتم الحصول عليها من خلال عدة آليات يلزمها وجود بني هندسية معينة على سطح الجناح بأشكال وأبعاد محددة وهذه البنى الهندسية ذات أبعاد بالغة الصغر تقاس بالنانومتر. فالآلية الأولى تعتمد على وجود ما يسمى بالفلم الرقيق (Thin film) وهو عبارة عن طبقة رقيقة أو غشاء رقيق من مادة شفافة للضوء يتم وضعها فوق قاعدة من مادة أخرى. وعندما يسقط الضوء على هذا الفلم فإن بعضه ينعكس عند سطحه الخارجي وبعضه ينعكس عند الحد الفاصل بينه وبين القاعدة وعند تداخل هاتين الموجتين المنعكستين فإنهما إما يقويان بعضهما فتزداد شدة الضوء المنعكس (تداخل بناء) أو يضعفان بعضهما فتقل شدة الضوء (تداخل هدام). إن طبيعة التداخل من حيث كونه بناءا أو هداما يعتمد على طول موجة الضوء وسماكة الفلم وزاوية سقوط الضوء وعليه فإنه يمكن اختيار سمك الفلم بحيث يعكس لونا محددا دون بقية الألوان.

وعادة ما يوجد في أجنحة الفراشات أكثر من طبقة فلمية للحصول على ألوان نقية ذات شدة عالية للضوء المنعكس. وكذلك يتم استخدام سطوح محدبة أو مقعرة للحصول على ألوان مختلفة لنفس سمك الفلم حيث أن اللون المنعكس يعتمد على زاوية السقوط.

وأما الآلية الثانية فتعتمد على ما يسمى بمحززات الحيود (Diffraction Gratings) وهي عبارة عن نتوءات أو أخاديد تعمل على سطح المادة على شكل حزوز متوازية وعندما يسقط الضوء عليها فإن الضوء ينعكس بزوايا مختلفة وذلك حسب طول الموجات المكونة لهذا الضوء أي أنها تعمل عمل المنشور الذي يقوم بتحليل الضوء الأبيض إلى ألوان الطيف المختلفة. ولكي تعمل هذه المحززات بالشكل المطلوب فإنه يجب أن تكون المسافة بين حزين متجاورين مساوية لنصف طول الموجة الضوئية المراد عكسها بشدة عالية. وقد وجد العلماء أن أجنحة الفراشات تحتوي على محززات أحادية البعد وكذلك ثنائية البعد أي أن التحزيز يتم في اتجاهين متعامدين مما يسبب في انعكاس الألوان في الاتجاهات المختلفة. ومن خلال دمج الآليتين السابقتين في تصنيع البنى الهندسية المسئولة عن توليد ألوان أجنحة الفراشات فإنه يمكن الحصول على طيف واسع من الألوان وبخصائص فريدة كشدة لمعانها واعتماد اللون على زاوية النظر. إن أهم ما يميز هذه الطريقة في توليد الألوان هو إمكانية توليد أي لون من الألوان التي يمكن للعين البشرية أن تميزها والتي تبلغ عشرة ملايين لون وذلك من خلال التحكم بسماكة الأغشية الرقيقة أو المسافة بين الحزوز وهذا ما لا يمكن الحصول عليه باستخدام الصبغيات.

صورة مكبرة لجناح الفراشة تظهر الحراشف الصغيرة على اليسار

يتكون جناح الفراشة من مادة جلاتينية شفافة تستخدم كقاعدة لوضع البنى الهندسية التي شرحناها آنفا وهي عبارة عن حراشف شفافة يبلغ طول الواحدة منها 200 ميكرومتر وعرضها 70 ميكرومتر. ويتم تحديد اللون أو الألوان التي تعكسها هذه الحراشف من خلال التحكم بسمكها وأبعاد الحزوز الموجودة عليها. وقد قام العلماء باستخدام الميكروسكوبات الإلكترونية من دراسة تركيب أجنحة الفراشات وأظهرت لهم الصور هذه البنى الهندسية الدقيقة الموجودة على حراشفها وقاموا بقياس أبعاد هذه البنى وقد بينت حساباتهم أن لون الضوء المنعكس عنها يتطابق تماما مع لون الضوء الفعلي.

صورة لفراشة على غصن شجرة فتأمل قدرة الله

إن تحديد أبعاد البنى الموجودة على أجنحة الفراشات يحتاج لصانع لا حدود لعلمه وقدرته فمعظم أنواع الفراشات تحتوي أجنحتها على عدد كبير من الألوان ولذا يلزم تغيير الأبعاد عند كل مكان يتغير فيه اللون. إن الأشكال الموجودة على أجنحة الفراشات ليست مرسومة بطريقة عشوائية بل لتؤدي أغراض محددة كالتخفي عن الأعداء أو تخويفهم من خلال أشكال العيون الموجودة عليها أو لأغراض جلب شركائها للتزاوج.

الشكل يوضح طريقة تموضع الحراشف على جناح الفراشة

وعليه فإن تصميم أبعاد البنى الهندسية الموجودة على الأجنحة عملية في غاية الصعوبة أعتقد جازما أن البشر سيقفون عاجزين عن تقليدها مهما بلغ التطور في تقنيات تصنيع الإلكترونيات وتقنيات النانو. إن عملية تصنيع أجنحة الفراشات وما عليها من بنى هندسية تتم تحت سيطرة شيفرات الحامض النووي الموجود في خلايا الفراشة فكل حرشفة من هذه الحراشف هي عبارة عن خلية حية واحدة يتم فردها على سطح الجناح وتتشكل هذه الخلية لتنتج أشكال البنى المطلوبة. وفي السنوات الأخيرة بدأ العلماء العمل على الاستفادة من التقنيات الضوئية المستخدمة في الفراشات في تطبيقات لا حصر لها كالحصول على ألوان للسيارات بدون استخدام الطلاء وكاستخدامها في مكونات الاتصالات الضوئية. ونعرض في ما يلي صورا لبعض أنواع الفراشات ليتدبر للقارئ لوحات فنية في غاية الروعة أبدعها الخالق سبحانه وتعالى وتتضاءل أمامها أجمل اللوحات الفنية التي رسمتها أيدي البشر وصدق الله العظيم القائل "هَذَا خَلْقُ اللَّهِ فَأَرُونِي مَاذَا خَلَقَ الَّذِينَ مِنْ دُونِهِ بَلِ الظَّالِمُونَ فِي ضَلَالٍ مُبِينٍ (11)" لقمان.

للتواصل مع الكاتب: [email protected]

لمزيد من المقالات للكاتب:

http://mansourabbadi.maktoobblog.com/

المراجع

1- القرآن الكريم

2- مواقع متفرقة على الإنترنت

3- Vukusic, Pete and J. Roy Sambles. "Photonic structures in biology." Nature. Aug. 14, 2003. (Feb. 20, 2008)

4- http://www.webexhibits.org/causesofcolor/15A.html

5- http://newton.ex.ac.uk/research/emag...f/nature_2003_

424_852.pdf

6- http://www.zoomdinosaurs.com/subject...my/Wings.shtml

[القلب الحزين]

وفي أنفسكم أفلا تبصرون الدماغ

الدكتور منصور أبوشريعة العبادي

جامعة العلوم والتكنولوجيا الأردنية

صورة لدماغ بشري فتبارك الله أحسن الخالقين

يتباهي البشر في هذا العصر بما حققوه من إنجازات علمية وتقنية في شتى المجالات وخاصة في مجال أنظمة الاتصالات وأجهزة الحاسوب وشبكات المعلومات وشبكات الطاقة الكهربائية. ولكن إذا ما شرحت لمن يتباهي بهذه الإنجازات تركيب وطريقة عمل أي عضو من أعضاء جسم الإنسان فإن مباهاته سرعان ما تتلاشى ويرتد إليه طرفه وهو حسير. وفي هذه المقالة سنشرح تركيب أعقد جهاز في جسم الإنسان ألا وهو الجهاز العصبي وبالذات الدماغ الذي هو أهم مكوناته. ولقد اعترف العلماء بأن التعقيد الموجود في تركيب الدماغ لا يوجد ولن يوجد في أعقد الأجهزة الإلكترونية التي اخترعها الإنسان بل إن أحدهم قد قال أنه لو تم جمع جميع الحواسيب في العالم وتم ضغطها لتكون بحجم دماغ الإنسان فلن يصل تعقيد مكوناتها تعقيد مكونات الدماغ. وسنبين أن التعقيد الموجود في دوائره العصبية لا يضاهيه التعقيد الموجود في دوائر أضخم الحواسيب الجبارة والتعقيد الموجود في أليافه العصبية لا يضاهيه التعقيد الموجود في أسلاك أضخم الشبكات الهاتفية. أما الوظائف التي يقوم بها الدماغ فإن البشر لا زالوا يقفون عاجزين عن اختراع أجهزة تقوم بمثل هذه الوظائف وعلى القارئ أن يقارن بين الحركات التي يمكن أن يقوم بها جسم الإنسان مع تلك التي يقوم بها الإنسان الآلي أو الروبوت وبين قدرة الدماغ على التعرف على ملايين الأشياء التي شاهدها لمرة واحدة وبين فشل الحواسيب الجبارة على التعرف على أبسط الأشياء. أما قدرة الدماغ على تمكين الإنسان من الإحساس بوجوده وبمشاعره وعواطفه فلا أعتقد أن العلماء سيفكرون يوما من الأيام في تصنيع أجهزة تقلده في فعل ذلك وصدق الله العظيم القائل "هَذَا خَلْقُ اللَّهِ فَأَرُونِي مَاذَا خَلَقَ الَّذِينَ مِنْ دُونِهِ بَلِ الظَّالِمُونَ فِي ضَلَالٍ مُبِينٍ (11) " لقمان.

يعتبر الجهاز العصبي أهم جهاز من أجهزة الجسم على الإطلاق فبدونه لا يمكن لبقية الأجهزة أن تقوم بوظائفها على الوجه المطلوب وهو يعمل في أبسط أشكاله كجهاز للتحكم يحدد الطريقة التي يعمل بها كل عضو من أعضاء الجسم بالتنسيق مع بقية الأعضاء. وكما هو الحال في أنظمة التحكم المستخدمة في الأجهزة الحديثة فإن الجهاز العصبي يقوم باستقبال إشارات حسية محملة بالمعلومات من مختلف أعضاء الجسم ومن المحيط الخارجي ثم يقوم بمعالجتها ومن ثم يقوم بإصدار الأوامر التي تتحكم بعمل هذه الأعضاء من خلال الإشارات التي يرسلها إليها ولما فيه مصلحة هذا الجسم. وتعمل البرامج المخزنة مسبقا في الجهاز العصبي على دفع الكائن الحي بشكل غريزي للبحث عن طعامه وشرابه وذلك لتأمين الطاقة اللازمة لعمل أجهزة جسمه وكذلك دفعه للتزاوج مع شريكه لإنتاج كائنات جديدة للحفاظ على جنسه إلى جانب دفعه إلى أخذ التدابير اللازمة للحفاظ على جسمه من المخاطر التي يتعرض إليها من المحيط الذي يعيش فيه. ويتميز الجهاز العصبي في الإنسان على تلك التي في بقية الكائنات الحية بوجود وظائف أخرى كثيرة إلى جانب الوظائف السابقة كقدرته على الكلام والقراءة والكتابة والتذكر والتفكير والوعي والإحساس بالعواطف والمشاعر وغير ذلك الكثير كما سنشرح ذلك لاحقا.

وباستثناء التعقيد البالغ في تركيب الجهاز العصبي والآليات المعقدة التي يستخدمها في معالجة المعلومات فإن تركيبه العام لا يختلف من حيث المبدأ عن تركيب أجهزة التحكم الكهربائية التي تستخدم الحواسيب والمتحكمات والمعالجات الدقيقة في عملية التحكم في مختلف أنواع الأجهزة والروبوتات. ففي مقابل الأسلاك المعدنية في الأجهزة الإلكترونية يستخدم الجهاز العصبي الألياف العصبية والتي تتميز بصغر قطرها البالغ الذي يقاس بالميكرومترات. وفي مقابل الترانزستورات في الأجهزة الإلكترونية يستخدم الجهاز العصبي الخلايا العصبية كوحدة أساسية لمعالجة المعلومات والتي تتميز على الترانزستورات بقدرتها الفائقة على معالجة المعلومات حيث تقوم الخلية الواحدة مقام معالج دقيق كامل يحتوي على ملايين الترانزستورات. وكما أن أنظمة التحكم المعقدة وأنظمة الحاسوب العملاقة تستخدم طرق المعالجة المتوازية والموزعة بدلا من المعالجة المتسلسلة والمركزية لزيادة سرعة معالجتها المعلومات فإن الجهاز العصبي يقوم بمعالجة المعلومات المختلفة التي يستلمها من الجسم في أماكن مختلفة من الدماغ والحبل الشوكي بل حتى في داخل الأعضاء المتحكم بها. إن مثل هذه المعالجة المتوازية والموزعة المستخدمة في الجهاز العصبي تضمن عمل النظام حتى في حالة تعطل بعض أجزائه إلى جانب سرعة تنفيذ الأوامر في أعضاء الجسم المختلفة.

يتكون الجهاز العصبي في الإنسان وفي بعض الكائنات الحية من جزئيين رئيسيين أولهما الجهاز العصبي المركزي والذي يتكون من الدماغ الموجود في الجمجمة والحبل الشوكي الموجود في العامود الفقري أما ثانيهما فهو الجهاز العصبي المحيطي وهو كل ما يقع خارج الجمجمة والحبل الشوكي من مكونات عصبية وهي الألياف والعقد العصبية والمستقبلات الحسية. ويعتبر الدماغ أهم مكونات الجهاز العصبي ويعتمد تعقيد تركيبه في الكائنات الحية على عدد وحجم الوظائف التي يقوم بها لخدمة جسم الكائن وبشكل عام فهو يزداد حجما وتعقيدا كلما ازداد حجم جسم الكائن باستثناء الإنسان . ويتراوح وزن الدماغ بين عدة غرامات في الحشرات والأسماك وعدة مئات من الغرامات في الحيوانات الكبيرة كالثدييات أما الإنسان فيصل وزن دماغه إلى ما يقرب من ألف وخمسمائة غرام وقد يصل في بعض الحيوانات الكبيرة الحجم كالفيلة والحيتان والدلافين إلى عدة كيلوغرامات.

صور لأدمغة متنوعة فتبارك الله أحسن الخالقين

إن قدرات الدماغ لا تعتمد فقط على حجمه بل على مساحة سطحه لأسباب سنبينها فيما بعد ولذلك نجد أن أدمعة الحيوانات الكبيرة لها أسطح كثيرة التلافيف والاخاديد وهي أكثر وأعمق ما تكون في دماغ الإنسان كما هو مبين في الصورة المرفقة. إن زيادة حجم دماغ الإنسان بحيث أصبح يساوي ثلاثة أضعاف حجم أدمغة حيوانات مساوية له في الوزن ليدل دلالة قاطعة على أن الإنسان له مكانة خاصة في هذا الكون وأن خلقه قد تم من قبل العليم الخبير سبحانه وتعالى. ومما يؤكد أيضا على تميز الإنسان على غيره من الكائنات هو أن زيادة قدرات دماغه قد رافقها تعديل قدرات أعضاء أخرى مكنته من الاستفادة من قدرات هذا الدماغ الجبار كالأيدي الماهرة التي تحول الأفكار إلى أفعال واللسان الطلق الذي ينقل المعلومات التي يختزنها العقل إلى الآخرين والحواس المتطورة التي تجمع المعلومات من المحيط الذي يعيش فيه. ونظرا للدور البالغ الأهمية الذي يلعبه الجهاز العصبي في ضبط عمل جميع أعضاء أجسام الكائنات الحية وكذلك نظرا لطبيعته الهشة فقد تم حمايته بشكل بالغ الإحكام. فالدماغ محمي بعظام الجمجمة البالغة الصلابة وقد تم تغليفه بثلاث أغشية متينة يطلق عليها اسم السحايا وهي الأم الجافية وهي غشاء ليفي سميك ومتين يبطن عظام الجمجمة مباشرة والأم العنكبوتية وهي تبطن الأم الجافية والأم الحنون وهي غشاء رقيق يغلف الدماغ ويتخلل جميع تجاعيده. ويملأ الحيز بين الأم الحنون والأم العنكبوتية سائل يسمى السائل المخي الشوكي وهو سائل شفاف يتم إنتاجه في بطينات أربع تقع في مركز الدماغ وتسمى البطينات المخية حيث تقوم شبكة من الشعيرات الدموية تسمى الضفيرة المشيمية بإفراز هذا السائل. وتبلغ كمية هذا السائل في دماغ الإنسان ما يقرب من 150 ملليلتر ويتم تغيير هذا السائل أربع مرات في اليوم للحفاظ على خصائصه المميزة التي تمكنه من القيام بوظائفه المختلفة. إن أحد أهم وظائف هذا السائل هو عمله كوسادة من السائل تحمي الدماغ من الارتطام بجدار الجمجمة حيث يمتص الصدمات التي تتعرض لها الجمجمة. أما الوظيفة الأهم من ذلك لهذا السائل فهي ليبقى الدماغ طافيا فيه فبدونه ستضغط كتلة الدماغ على أجزائه السفلية وتدمرها وذلك بسبب الطراوة البالغة لأنسجة الدماغ. ولا تقتصر حماية الدماغ على الأخطار الميكانيكية الخارجية بل تتعدى إلى حمايته من المواد الضارة التي تأتيه من داخل الجسم من خلال الدم فالخلايا العصبية شديدة التأثر بالمواد السامة والذي يموت منها لا يمكن أن يعوض. ولذلك فقد حماه الله سبحانه وتعالى بما يسمى حاجز الدم-الدماغ وذلك من خلال اختيار نوع الشعيرات الدموية التي تغذي خلاياه فهذه الشعيرات لها أقل نفاذية ممكنة بين جميع الشعيرات الموجودة في الجسم ولذلك فهي لا تسمح إلا لما هو ضروري لحياة الخلايا العصبية من غذاء وتطرد سوى ذلك من مواد ضارة وبكتيريا وفيروسات ولذلك فإن التهاب أنسجة الدماغ نادر الحدوث وإذا ما حدث فإن آثاره بالغة الضرر.

يتكون الدماغ من مادة هلامية القوام لون سطحها رمادي يميل إلى القرنفلي ولون داخلها يميل إلى الأبيض ويبلغ معدل وزنه عند الإنسان البالغ ألف وأربعمائة غرام أما معدل أبعاده فهي 16.7 سم من الأمام إلى الخلف و 14 سم من الجانب إلى الجانب و 9 سم من الأعلى إلى الأسفل. وعلى الرغم من أن وزن الدماغ لا يشكل إلا اثنان بالمائة من وزن الجسم إلا أنه يستهلك عشرين بالمائة من الطاقة التي يولدها الجسم حيث يصله ما بين 15 و 20 بالمائة من كمية الدم التي يضخها القلب إلى الجسم. والدماغ مكون من أربعة أجزاء رئيسية وهي المخ والذي يسمى الدماغ الواعي والمخ البيني وجذع المخ والمخيخ والتى تسمى الدماغ غير الواعي.

رسم يوضح أقسام الدماغ متنوعة فتبارك الله أحسن الخالقين

فالمخ هو الجزء الأعلى من الدماغ وهو أكبر الأقسام حجما إذ يشكل 85 % من حجم الدماغ وهو مكون من نصفين يفصل بينهما شق طولي كبير ويرتبط النصفان ببعضهما عند المنتصف بحزمة ضخمة من الألياف العصبية تسمى الجسم الثفني ويقدر العلماء عدد هذه الألياف (المحاور) بمائتين وخمسين مليون ليف. ويتكون كل من نصفي المخ من أربعة فصوص وهي الفص الجبهي ويشكل 41 بالمائة من حجم المخ والفص الصدغي بنسبة 22 بالمائة والفص الجداري بنسبة 19 بالمائة والفص القحفي بنسبة 18 بالمائة. ويتكون المخ من طبقتين رئيسيتين وهما القشرة المخية ولب المخ فالقشرة المخية هي الطبقة السطحية للمخ وتتراوح سماكتها بين 1.5 و 4.5 ملم وتتركز فيها أجسام العصبونات ولذلك فإن لها لون رمادي. أما لب المخ فيحتوي على محاور العصبونات الموجودة في القشرة المخية والمحاور القادمة من أجزاء الدماغ الأخرى إلى القشرة المخية وهي ذات لون أبيض بسبب أن معظم هذه المحاور مغلفة بطبقة المايلين ذات اللون الأبيض. ويوجد في لب المخ عدد من العقد العصبية التي ترتبط بالقشرة المخية وببقية أجزاء الدماغ. والقشرة المخية لها سطح كثير التجاعيد يحتوي على أخاديد وتلافيف كثيرة تعمل على زيادة مساحة سطحها إلى عدة أضعاف مساحتها فيما لو بقيت بدون هذه الأخاديد وذلك لحكمة بالغة تتضح من خلال الشرح التالي. إن زيادة عدد الخلايا العصبية في الدماغ لا يمكن أن يتم من خلال زيادة حجمه فقط وذلك لأن ربط الألياف العصبية القادمة من مختلف أجزاء الجسم بالخلايا العصبية في طبقات الدماغ الداخلية ستزيد من تعقيد تصميمه ولذلك كان من الأسهل أن يتم توزيع أجسام الخلايا العصبية على سطح الدماغ وترك داخله لمرور حزم الألياف العصبية التي تربط بين مناطق الدماغ المختلفة وبين أعضاء الجسم. وهذه المشكلة هي نفسها التي واجهها مهندسو الإلكترونيات عند تصميمهم لمعالجات وذاكرات الحواسيب التي تحتوي على ملايين الترانزستورات فكان الحل من خلال بناء الدوائر الإلكترونية على أسطح شذرات المواد شبه الموصلة في طبقة واحدة في بداية الأمر وعلى عدة طبقات في الأنواع الحديثة. ولو تطلب الأمر بناء مكونات الدماغ على شكل دوائر إلكترونية بحيث يقوم الترانزستور مقام الخلية العصبية لبلغت مساحة السطح الذي تحتله على الرقائق الإلكترونية أكثر من ألف متر مربع ولكن بما أن الخلية العصبية تحتل حيزا أقل من الترانزستور وتقوم بوظائف أكثر تعقيداﹰ من الوظيفة الوحيدة التي يقوم بها الترانزستور فإن المساحة التي يتطلبها بناء الدماغ باستخدام الخلايا العصبية قد تم تقليصها إلى أقل من متر مربع وذلك من خلال طريقتين فريدتين.

مقطع طولي لدماغ بشري داخل الجمجمة

ففي الطريقة الأولى تم توزيع العصبونات على ستة طبقات في القشرة المخية بدلا من طبقة واحدة وبهذا تم تخفيض المساحة إلى السدس. أما الطريقة الثانية فهي من خلال عمل أخاديد وتلافيف كثيرة وعميقة في القشرة المخية وكذلك في المخيخ بحيث بقى حجم الدماغ ثابتا مع زيادة مساحة سطحه عدة مرات عن حاله فيما لو كان على شكل كرة ملساء. إن نصف قطر جمجمة الإنسان لا يتجاوز العشرة سنتيمترات وعليه فإن المساحة السطحية للدماغ فيما لو كان على شكل كرة ملساء لن يتجاوز الألف سنتيمتر مربع وهذا أقل بكثير من المساحة المطلوبة. ومن عجائب الدماغ التي أدهشت العلماء أنه يستهلك من الطاقة ما بين عشرين وثلاثين واط فقط أي ما يكفي لتشغيل مصباح كهربائي صغير الحجم ولو أن الخلية العصبية تستهلك من الطاقة ما يستهلكه الترانزستور الموجود في أحدث المعالجات الدقيقة لبلغت كمية الطاقة التي يحتاجها الدماغ لتشغيله ما يقرب من مائتي كيلواط وهي طاقة تكفي لتشغيل سيارة كبيرة الحجم.

أما المخ البيني فيقع في مركز الدماغ بين المخ وجذع المخ وهو مكون من ثلاث مناطق وهي المهاد وتحت المهاد والمهيد فمنطقة المهاد تعتبر البوابة الرئيسية التي تمر من خلالها معظم الألياف العصبية إلى القشرة المخية حيث تقوم بإعادة ترتيبها لتوجيهها إلى المناطق الخاصة بها وهي أشبه ما تكون بمقسم الهواتف. أما منطقة تحت المهاد فتحتوي على كثير من مراكز التحكم المتعلقة بوظائف الجسم الحيوية كالتحكم بدرجة حرارة الجسم والشعور بالجوع والشبع ووالنوم واليقظة وضغط الدم وتركيز المواد في الدم وتركيز الماء في الجسم والاستجابات العاطفية والرغبة الجنسية. وترتبط منطقة تحت المهاد أيضا بالغدة النخامية بشكل مباشر والغدة النخامية هي أكبر غدد الجهاز الهرموني وتسيطر على بقية غدد الجسم وبذلك فإن منطقة تحت المهاد هي همزة الوصل مع الجهاز الهرموني في الجسم. وأما منطقة المهيد فهي المنطقة المسؤولة عن إنتاج السائل المخي الشوكي وهي مكونة من البطينات المخية والظفيرة المشيمية التي تنتج هذا السائل. أما جذع المخ فيقع تحت المخ البيني وهو صغير الحجم على شكل الإصبع وهو يصل بين المخ والنخاع الشوكي وهو يتكون بدوره من ثلاثة أجزاء وهي من الأسفل إلى الأعلى النخاع المستطيل ثم الجسر ثم الدماغ الأوسط. فالنخاع المستطيل يحتوي إلى جانب الألياف العصبية التي تربط بين المخ والنخاع الشوكي مراكز عصبية تتحكم ببعض عمليات الجسم الحيوية كالتحكم بضربات القلب ومعدل وعمق التنفس وتقلص وتمدد الشرايين. وأما الجسر فيحتوي على القنطرة التي تربط بين نصفي المخيخ والألياف العصبية التي تربط المخ بالمخيخ وكذلك بالنخاع الشوكي. وأما الدماغ الأوسط فيحتوي على بعض مراكز رد الفعل اللاإرادي أو المنعكس أو ما يسمى اختصارا بالمنعكسات كالمنعكسات البصرية والسمعية ومنعكسات الجفل والعطاس والسعال والتقيؤ والشهاق والبلع وكذلك يحتوي على محطة ترحيل للإشارات السمعية. أما المخيخ وهو أكبر حجما من جذع المخ حيث يبلغ وزنه 150 غرام فيقع أسفل الجزء الخلفي من المخ وهو مكون أيضا من نصفين بينهما شق ويرتبطان ببعضهما بحزمة من الألياف العصبية تسمى الدودة وهو كالمخ ذي سطح كثير التجاعيد إلا أن تجاعيده أكثر عمقا وأقل عرضا بحيث أن مساحة قشرته تساوي تقريبا مساحة قشرة المخ رغم الفارق الكبير بين وزنيهما. إن وظيفة المخيخ الرئيسية هي معرفة وضعية الجسم من خلال الإشارات القادمة من المستقبلات الحسية الموزعة في الجسم ومن القنوات الهلالية في الأذن وكذلك حفظ توازن الجسم وتنفيذ الحركات الإرادية لأعضاء الجسم المختلفة وتنسيق حركة هذه الأعضاء.

يتبــــــــــــــــــــع