حفريات عمرها 567 مليون سنة تشير إلى أن الحيوانات تطورت في وقت أبكر مما كنا نعتقد

قد تحتاج قصة الحيوانات الأولى على الأرض إلى إعادة كتابة بعد أن كشفت الحفريات القديمة عن بداية مبكرة لحياة معقدة.

من الفراشات إلى الحيتان الزرقاء والمرجان والديدان، تعد الأرض موطنًا لتنوع مذهل من الحيوانات. إن كيفية تطور كل هذه الحيوانات من أسلاف سابقين وأبسط هي واحدة من أكثر القصص إثارة في كتاب تاريخ الحياة على كوكبنا البالغ من العمر 4.5 مليار سنة.

دراسة جديدة نشرت في تقدم العلوم، يضيف معلومات مهمة لهذه القصة. ويعتمد البحث، الذي يقوده سكوت إيفانز، مساعد أمين علم الحفريات اللافقارية في المتحف الأمريكي للتاريخ الطبيعي، على حفريات نادرة عمرها 567 مليون عام لإظهار أن تطور الحيوانات ربما بدأ في وقت أبكر بكثير مما كان يعتقد سابقًا.

قبل فترة طويلة من الحياة على الأرض أو حتى الأسماك، كان قاع البحر على الأرض موطنًا لحيوانات كبيرة ومعقدة.

العالم الإدياكاري وفصوله الأحفورية الثلاثة

وكانت بعض هذه الحيوانات الغريبة والرخوة على شكل الفطائر. وكان البعض الآخر أشبه بأنابيب ناعمة أو حلزونية تضغط على الوحل.

نحن نطلق على هذا الوقت، منذ حوالي 635 إلى 538 مليون سنة، فترة الإدياكارا. هل تمثل حيوانات هذه الفترة أسلافنا القدماء قبل الانفجار الكامبري الذي أنتج معظم مجموعات الحيوانات الأساسية التي نعرفها اليوم؟ أم أنها تجارب تطورية فاشلة؟

لمساعدتنا في الإجابة على هذه الأسئلة، قمنا بتقسيم السجل الحفري الإدياكاري إلى ثلاثة فصول واسعة: تجمعات أفالون، والبحر الأبيض، وناما. يمثل كل منها مجتمعًا مميزًا من حيوانات العصر الإدياكاري التي تميل إلى الظهور في أوقات مختلفة وفي بيئات مختلفة.

تساعد هذه الفصول العلماء على تتبع كيفية تغير الحياة الحيوانية المبكرة من كائنات تعيش في المياه العميقة في الغالب وكانت عالقة في الوحل إلى مجتمعات المياه الضحلة الأكثر تنوعًا والتي تشمل الحيوانات.

الحفريات القديمة تعيد كتابة الجدول الزمني

يعتبر تجميع أفالون هو الفصل الأقدم، الذي تهيمن عليه كائنات حية بسيطة ولكنها غريبة تعيش في المياه العميقة. مجمع البحر الأبيض هو الفصل الأوسط. ويتميز بحيوانات أكبر وأكثر تنوعًا، بما في ذلك أشكال مثل المشهورة ديكنسونيا، كائن مضلع بيضاوي يشبه إلى حد ما مفرش المائدة المبطن. تأتي مجموعة ناما في المرتبة الأخيرة وتتضمن بعضًا من أقدم الحيوانات ذات الأجزاء الصلبة التي تشبه الصدفة.

جمع الفريق الذي يقف وراء الدراسة الجديدة بين صيد الحفريات وعمل المباحث الجيولوجية. قاموا بجمع وتصوير الصخور الحاملة للحفريات من جبال ماكنزي النائية في كندا، ومقارنة الحفريات بكائنات العصر الإدياكاري الأخرى، ودرسوا الصخور القريبة لإعادة تحديد أين ومتى عاشت هذه الحيوانات.

ومن اللافت للنظر أن العديد من الحفريات، ذات الأشكال الشبيهة بالسعف، والأجسام المجزأة والمبطنة، تشبه تلك الموجودة في مجموعة البحر الأبيض. وهذا مهم لأن مجتمع حيوانات البحر الأبيض كان معروفًا في السابق من خلال المواقع الشهيرة في روسيا وأستراليا.

وتظهر الحفريات الجديدة أن مجتمعات مماثلة وصلت أيضًا إلى المياه العميقة في لورينتيا، القارة القديمة التي ضمت جزءًا كبيرًا من أمريكا الشمالية الحالية.

ربما كانت المحيطات العميقة مهد تطور الحيوان

في التطور المبكر للحيوانات، بضعة ملايين من السنين يمكن أن تكون مهمة. يبدو أن الصخور الحاملة للحفريات ترتبط بالطبقات القريبة التي يعود تاريخها إلى حوالي 567-566 مليون سنة.

إذا كان هذا الارتباط صحيحًا، فهذا يجعل المجتمع أقدم بكثير من تجمع البحر الأبيض الكلاسيكي، والذي عادة ما يتم تحديده قبل حوالي 560-550 مليون سنة. ويؤدي اكتشافهم إلى تأخير توقيت بعض الحيوانات المبكرة المهمة، بما في ذلك الأشكال المتحركة مثل ديكنسونيا.

كما أنه يغير الصورة البيئية بشكل كبير.

عادة ما ترتبط الحفريات من نوع البحر الأبيض بالبيئات البحرية الضحلة. لكن هذه الصخور تشير إلى أن الحيوانات الكندية عاشت في بيئة منحدر عميق المياه. ويعني هذا معًا أن هذه المجتمعات الحيوانية المبكرة كانت أكثر انتشارًا جغرافيًا وأكثر مرونة من الناحية البيئية مما كان معترفًا به سابقًا.

قصة أكثر تدريجية للتطور المبكر

وهذا يثير سؤالا مثيرا للاهتمام. هل تطورت النظم البيئية الحيوانية المبكرة في البداية بعيدًا عن الشاطئ، في بيئات بحرية أعمق وربما أكثر استقرارًا، قبل أن تصبح شائعة لاحقًا في البحار الضحلة؟

وهذا الاكتشاف مهم لأنه يطمس الحدود بين “فصول” العصر الإدياكاري الكلاسيكي. قد لا تمثل مجموعات أفالون والبحر الأبيض عملية تسليم نظيفة، حيث يختفي عالم ويحل محله آخر فجأة.

وبدلاً من ذلك، تشير الحفريات الكندية الجديدة إلى تداخل: كائنات حية شبيهة بالسعف على طراز أفالون وربما تكون حيوانات البحر الأبيض الأكثر تنوعًا قد تقاسمت الظلام وعاشت معًا في بيئات مماثلة في المياه العميقة.

وهذا يجعل التطور المبكر للحيوانات يبدو أقل شبهاً بتحول مفاجئ وأكثر شبهاً بالتوسع البيئي التدريجي. كانت الحيوانات تجرب أشكالًا جديدة لأجسامها، وطرقًا جديدة للعيش في قاع البحر، وربما طرقًا جديدة للحركة والتغذية.

كيف شكلت البيئات الحياة الحيوانية المبكرة

ولذلك قد تكمن جذور التنوع الحيواني الحديث في عملية طويلة وغير متساوية بدأت في بيئات بحرية أعمق بعيدًا عن دفء شمس العصر الإدياكاري، وقبل أن تصبح العديد من المجموعات الحيوانية شائعة في البحار الضحلة.

وتثير الدراسة أيضًا فكرة تطورية أوسع.

تساعد البيئات في تشكيل الحياة. واجه الحيوان ذو الجسم الرخو الذي يعيش في قاع بحر هادئ وأعمق تحديات مختلفة عن الحيوان الذي يعيش في المياه الضحلة المتأثرة بالأمواج والضوء والتيارات والرواسب المتغيرة. يمكن أن تؤثر هذه الضغوط على أشكال الجسم والسلوكيات المفيدة والتي يتم نقلها.

هذا هو المكان الذي يمكن أن تصبح فيه فكرة التطور المتقارب مفيدة. يحدث التطور المتقارب عندما تطور كائنات غير مرتبطة حلولًا مماثلة لمشاكل مماثلة، مثل الأجنحة في الطيور والخفافيش والحشرات، أو الأجسام الانسيابية في الأسماك والدلافين والزواحف البحرية المنقرضة.

التطور كحل لمشاكل الطبيعة

وبهذا المعنى، فإن التطور هو عبارة عن حل متكرر للمشكلات في ظل قواعد بيئية متغيرة على مدى مليارات السنين.

نفس الحلول الواسعة، والأنابيب، سعفوالأجسام المسطحة، ربما تمت تجربتها مرارًا وتكرارًا عندما استكشفت الحيوانات المبكرة قاع البحر.

مع مرور الوقت العميق، يمكن أن تبدو الحياة مبتكرة بشكل غريب. لكنها تتشكل من خلال أرض الاختبار القاسية للأرض نفسها.

مقتبس من مقالة نشرت أصلا في المحادثة.

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