حفريات عمرها 520 مليون سنة تحل أحد أكبر ألغاز التطور

تكشف الحفريات المحفوظة بشكل استثنائي من الصين أن الكائنات الحزازية كانت مزدهرة بالفعل خلال الانفجار الكامبري.

منذ أكثر من نصف مليار سنة، أعاد الانفجار الكامبري تشكيل الحياة على الأرض، مما أدى إلى ظهور كل سلالات الحيوانات الرئيسية الموجودة على قيد الحياة اليوم تقريبًا. ومع ذلك، وعلى الرغم من أكثر من قرن من الاكتشافات الأحفورية، ظلت مجموعة واحدة غائبة بشكل واضح. يبدو أن الكائنات الحزازية، وهي حيوانات استعمارية صغيرة تعيش على الشعاب المرجانية الحديثة وقاع البحار، ظهرت بعد فوات الأوان بعشرات الملايين من السنين، مما ترك العلماء أمام أحد الأسئلة الرئيسية الأخيرة التي لم تتم الإجابة عليها حول هذه الفترة المحورية في التطور.

والآن، قامت الحفريات المحفوظة بشكل استثنائي من جنوب الصين بملء هذه الفجوة. يعود تاريخها إلى حوالي 520 مليون سنة مضت، وتظهر الحفريات أن الكائنات الحزازية كانت مزدهرة بالفعل خلال الانفجار الكامبري، مما ينقض فكرة أنها تطورت في وقت لاحق بكثير وتوفر بعضًا من أقوى الأدلة حتى الآن على أن جميع المجموعات الحيوانية الرئيسية تقريبًا ظهرت خلال هذا الإشعاع التطوري الرائع.

تعتبر الحفريات غير عادية ليس فقط بسبب عمرها ولكن أيضًا بسبب الحفاظ عليها. وهي تحتفظ بسمات تشريحية مجهرية تسمح للباحثين بالتعرف بثقة على الحيوانات باعتبارها حيوانات بريوزوانية، مما يحل جدلاً دام عقودًا حول هويتها ويدفع الأصول التطورية للمجموعة إلى عمق أكبر في ماضي الأرض.

حل اللغز التطوري

الإبلاغ في طبيعةيصف علماء من الصين والسويد وأستراليا وألمانيا حفريات محفوظة بشكل استثنائي من تكوين شيانودونغ في مقاطعة شنشي الجنوبية بالصين. تتضمن المادة أمثلة جديدة لما كان معروفًا سابقًا بوابة Protomelissioni والتصنيف الذي تم تحديده حديثا، Dayingomelission hexaclitia الجنرال. وآخرون س. نوفمبر. ويعود كلاهما إلى العصر الكامبري المبكر، أي منذ حوالي 520 مليون سنة.

وقال المؤلف المشارك الدكتور تيموثي توبر من جامعة نورثويست والمتحف السويدي للتاريخ الطبيعي: “لقد كان البريوزوا الفيل في غرفة علم الحفريات الكامبري لفترة طويلة”. “كان لكل شعبة حيوانية رئيسية أخرى ممثل للكامبري، باستثناء البريوزوا. وأخيرًا، تغلق هذه الحفريات هذا الفصل إلى الأبد.”

تعتبر الحفريات مهمة ليس فقط بسبب عمرها، ولكن أيضًا بسبب مقدار التفاصيل التي تحافظ عليها. تم تحجر المستعمرات الصغيرة، التي يبلغ عرضها بضعة ملليمترات فقط، في ثلاثة أبعاد، مع الحفاظ على الأنسجة الرخوة الداخلية وتمعدنها بالفوسفات.

باستخدام طرق التصوير المتقدمة، حدد الباحثون السمات التشريحية الدقيقة، بما في ذلك الأكياس الغشائية، والأشواك الهيكلية التي تسمى الأنماط، وحتى ألياف العضلات الفردية. ووجدوا أيضًا الترتيب السداسي المميز للهياكل العظمية لحيوانات الحيوان الذي يميز مستعمرات البريوزوان. مجتمعة، تدعم الهياكل العظمية وتشريح الأنسجة الرخوة بقوة تعريفها على أنها بريوزوان.

وقال البروفيسور زيفي تشانغ من جامعة نورثويست، مؤلف الدراسة: “هذه العينات رائعة؛ إن وجود أنسجة رخوة متمعدنة داخل هيكلها العظمي الأصلي، بعد نصف مليار سنة، ليس أقل من أمر استثنائي”. “عاشت هذه الكائنات الحزازية في بيئات ضحلة وشعاب مرجانية ذات مياه صافية، وهو ما قد يفسر سبب استعصائها على الاكتشاف لفترة طويلة؛ فمواقع الحفريات الكامبرية المعروفة بالحفاظ على الأنسجة الرخوة تمثل دائمًا مواقع المياه العميقة”.

إعادة كتابة الجدول الزمني

تقوم الحفريات بأكثر من مجرد ملء فصل مفقود في السجل الأحفوري. كما أنها تغير طريقة فهم العلماء لشجرة عائلة البريوزوان. يضع تحليل النشوء والتطور كلاً من الأصناف الكامبرية ضمن مجموعة التاج Stenolaemata، وهي واحدة من الفئات الثلاث الرئيسية للحيوية البريوزوانية. ونظرًا لأن هذه الحفريات تنتمي بالفعل إلى فرع متقدم من المجموعة، فمن المؤكد أن الكائنات الحزازية قد نشأت في وقت أبكر من ذلك، ربما يعود تاريخها إلى العصر الإدياكاري قبل بدء الانفجار الكامبري.

الأدلة الجديدة تتحدى أيضًا الادعاءات السابقة بذلك P. جيتهاوسي قد لا يكون بريوزوان. اقترح بعض الباحثين أنه يمكن أن يكون طحالبًا خضراء أو صلبات معزولة من نوع آخر من الكائنات الحية. إن الأنسجة الرخوة المحفوظة حديثًا، بالإضافة إلى المقارنات التفصيلية لحجم المستعمرة وشكلها وبنيتها الداخلية، تستبعد هذه التفسيرات البديلة وتوفر رابطًا واضحًا للحيوانات البريوزوانية.

يوضح باوبنج سونج، المؤلف الرئيسي للدراسة: “هذه ليست مجرد سلائف بسيطة، بل هي مستعمرات نمطية معقدة”. “إن الجمع بين بنية الهيكل العظمي والتشريح الداخلي يوفر دليلا قاطعا على أن هذه الكائنات هي كائنات بريوزوية حقيقية، وأن الشعبة كانت تتنوع بالفعل خلال الإشعاع الكامبري.”

يشير الصنفان الصينيان والحفريات الكامبرية التي تم الإبلاغ عنها سابقًا من جنوب أستراليا معًا إلى أن الكائنات الحزازية كانت أكثر انتشارًا في المحيطات الكامبري المبكرة مما تم التعرف عليه سابقًا. كما أنها تظهر أن هذه الحيوانات كانت متطورة للغاية بالفعل. يبدو الآن أن مخططهم الجسدي الاستعماري، الذي يعمل فيه أفراد متطابقون وراثيًا يُطلق عليهم اسم polypides معًا داخل هيكل عظمي مشترك، كان بمثابة ابتكار مركزي للانفجار الكامبري وليس وصولًا تطوريًا لاحقًا.

مرجع: “الهياكل العظمية المعيارية عالية الدقة تثبت الأصل الكمبري للبريوزوا” بقلم باوبنغ سونغ، زيفي تشانغ، لوك سي. ستروتز، تيموثي بي. توبر، أندريه إرنست، جوني ما، تشيليانغ تشانغ، مي لو، لارس إي. هولمر، يو ليانغ، ياتشو هو، كايبين تشانغ، يان لونغ تشين، وجلين أ. بروك، 3 يونيو 2026، طبيعة.
دوى: 10.1038/s41586-026-10590-9

تم دعم هذه الدراسة مالياً من قبل البرنامج الوطني للبحث والتطوير الرئيسي في الصين (منحة 2023YFF0803601 إلى Zhifei Zhang)، والمؤسسة الوطنية للعلوم الطبيعية في الصين (منحة W2441016 إلى LCS)، وقسم العلوم والتكنولوجيا في مقاطعة شنشي (2022TD-11 إلى Zhifei Zhang) و111 مشروع (D17103).

لا تفوت أي اختراق: انضم إلى النشرة الإخبارية SciTechDaily.
تابعونا على جوجل و أخبار جوجل.