كتب – باسل يوسف:
كان ظهور الكائنات رباعية الأرجل، خطوةً أساسيةً في تطور العديد من الأنواع اليوم، بما في ذلك البشر.
يُفصّل الاكتشاف الجديد، الذي نُشر في مجلة “نيتشر”، آثار أقدام أحفورية قديمة عُثر عليها في أستراليا، تُقلب الجدول الزمني للتطور المبكر لجميع رباعيات الأرجل رأسًا على عقب. كما يُشير إلى أن أجزاءً رئيسيةً من القصة ربما تكون قد حدثت في قارة جندوانا الجنوبية العظمى.
يُشير هذا المسار الأحفوري إلى أننا كنا نبحث عن أصل رباعيات الأرجل الحديثة في الوقت الخطأ، وربما في المكان الخطأ.
الخطوات الأولى على اليابسة
نشأت رباعيات الأرجل منذ زمن بعيد في العصر الديفوني، عندما بدأت أسماك غريبة ذات زعانف لحمية في سحب نفسها من الماء، ربما منذ حوالي 390 مليون سنة.
انقسم هذا الأصل لاحقًا إلى خطين تطوريين رئيسيين. أدى أحدهما إلى ظهور البرمائيات الحديثة، مثل الضفادع والسمندل. أدى التطور الآخر إلى ظهور السلويات، التي تحتوي بيضاتها على أغشية سلوية تحمي الجنين النامي.
تشمل السلويات اليوم جميع الزواحف والطيور والثدييات. وهي أنجح مجموعة رباعيات الأرجل على الإطلاق، إذ تضم أكثر من 27 ألف نوع من الزواحف والطيور والثدييات.
استوطنت جميع البيئات على اليابسة، وغزت الهواء، وعاد الكثير منها إلى الماء بنجاح باهر. لكن السجل الأحفوري يُظهر أن أقدم أفراد هذه المجموعة من السلويات كانوا صغارًا، ويشبهون السحالي إلى حد كبير. كيف ظهرت؟
لطالما اعتُقد أن أقدم رباعيات الأرجل المعروفة هي أشكال بدائية تشبه الأسماك، مثل الأكانثوستيجا، بالكاد قادرة على الحركة على اليابسة.
أكانثوستيجا، هو رباعي أرجل مبكر، من العصر الديفوني، عاش قبل حوالي 365 مليون سنة.
يتفق معظم العلماء على أن البرمائيات والسلويات انفصلت في بداية العصر الكربوني، أي قبل حوالي 355 مليون سنة. وفي وقت لاحق من ذلك العصر، انقسمت سلالة السلويات بشكل أكبر إلى أسلاف الثدييات والزواحف والطيور.
لكن هذه الصورة المتقنة تنهار.
مفتاح الاكتشاف الجديد، هو لوح من الحجر الرملي بعرض 35 سنتيمترًا من منطقة تاونجورونج، بالقرب من مانسفيلد في شرق فيكتوريا، أستراليا.
يغطي اللوح آثار أقدام مخالبية، لا يمكن أن تنتمي إلا إلى السلويات المبكرة، وعلى الأرجح الزواحف. ويعود تاريخ أصل السلويات إلى ما لا يقل عن 35 مليون سنة.
على الرغم من الاختلافات الكبيرة في الحجم والشكل، تشترك جميع السلويات في سمات معينة. أولًا، إذا كانت لدينا أطراف بأصابع اليدين والقدمين، فغالبًا ما تكون أطرافها مزودة بمخالب – أو أظافر، في حالة البشر.
في مجموعات رباعيات الأرجل الأخرى، لا توجد مخالب حقيقية. حتى أطراف الأصابع الصلبة الشبيهة بالمخالب التي تُرى في بعض البرمائيات نادرة للغاية.
عادةً ما تترك المخالب علامات واضحة في آثار الأقدام، ما يوفر دليلًا على ما إذا كانت بصمة قدم أحفورية قد تركها سلوي.
أقدم آثار أقدام بمخالب
يستند أقدم سجل أحفوري سابق للزواحف إلى آثار أقدام وعظام من أمريكا الشمالية وأوروبا منذ حوالي 318 مليون سنة.
أقدم سجل لآثار أقدام شبيهة بالزواحف في أوروبا موجود في سيليزيا في بولندا، يبلغ عمرها حوالي 328 مليون سنة.
ومع ذلك، فإن اللوح الأسترالي أقدم من ذلك بكثير، إذ يعود تاريخه إلى ما بين 359 و350 مليون سنة. وهو يأتي من أقدم جزء من نتوء صخري من العصر الكربوني على طول نهر بروكن.
عُرفت هذه المنطقة بأنواع عديدة من الأسماك الأحفورية المذهلة التي عاشت في البحيرات والأنهار الكبيرة. والآن، ولأول مرة، نلقي نظرة خاطفة على الحياة على ضفاف النهر.
يعبر أثران من آثار الأقدام الأحفورية السطح العلوي للوح، يتجاوز أحدهما أثر قدم معزولًا يواجه الاتجاه المعاكس. السطح مغطى بغمازات ناتجة عن قطرات المطر، مسجلةً هطول زخات قصيرة قبل ظهور آثار الأقدام. هذا يثبت أن هذه الكائنات كانت تتحرك على اليابسة.
تُظهر جميع آثار الأقدام علامات مخالب، بعضها على شكل خدوش طويلة في أماكن جرّ القدم.
يتطابق شكل الأقدام مع آثار الزواحف المبكرة المعروفة، لذا نحن على ثقة من أن آثار الأقدام تعود إلى حيوان سلوي.
إعادة كتابة التسلسل الزمني
لهذا الاكتشاف تأثير كبير على التسلسل الزمني لأصل جميع رباعيات الأرجل.
إذا كانت السلويات قد تطورت بالفعل بحلول العصر الكربوني المبكر، فإن آخر سلف مشترك للسلويات والبرمائيات يعود تاريخه إلى ما قبل ذلك بكثير، في العصر الديفوني.
يمكن تقدير توقيت الانقسام بمقارنة الأطوال النسبية للفروع المختلفة في أشجار العائلة القائمة على الحمض النووي لرباعيات الأرجل الحية. يشير هذا إلى أن الانقسام حدث في أواخر العصر الديفوني، ربما منذ 380 مليون سنة.
هذا يعني أن عالم أواخر العصر الديفوني لم يكن مأهولًا فقط برباعيات الأرجل البدائية الشبيهة بالأسماك، و”الأسماك” الوسيطة مثل التيكتاليك الشهير، بل أيضًا بأشكال متقدمة تضم أقارب قريبة من السلالات الحية. فلماذا لم نعثر على عظامها؟
جميع السجلات الأخرى للحيوانات السلوية من العصر الكربوني جاءت من كتلة اليابسة القديمة في نصف الكرة الشمالي، المسماة أوراسيا، التي ضمت أمريكا الشمالية وأوروبا الحاليتين. كما أنتجت أوراسيا الغالبية العظمى من أحافير رباعيات الأرجل من العصر الديفوني.
أما الأحافير الأسترالية الجديدة، فتأتي من جندوانا، وهي قارة جنوبية عملاقة ضمت أيضًا إفريقيا وأمريكا الجنوبية والقارة القطبية الجنوبية والهند.
في كل هذه الكتلة الأرضية الشاسعة، الممتدة من المناطق الاستوائية الجنوبية نزولاً عبر القطب الجنوبي، تُعدّ هذه القطعة الصغيرة حاليًا الأحفورة الوحيدة لرباعيات الأرجل من أقدم أجزاء العصر الكربوني.
سجل العصر الديفوني ليس أفضل حالًا بكثير. سجل جندوانا الأحفوري لرباعيات الأرجل المبكرة ناقص بشكل صادم، مع فجوات هائلة قد تخفي أي شيء تقريبًا.
يثير هذا الاكتشاف الآن سؤالًا تطوريًا كبيرًا. هل ظهرت أولى رباعيات الأرجل الحديثة، أسلافنا البعيدة، في المناظر الطبيعية المعتدلة للعصر الديفوني في جنوب جندوانا، قبل وقت طويل من انتشارها إلى شبه الصحاري الحارقة والمستنقعات الحارة في أوراسيا الاستوائية؟
هذا محتمل تمامًا. فقط المزيد من العمل الميداني، الذي يُسلّط الضوء على اكتشافات جديدة لأحافير العصرين الديفوني والكربوني من قارات جندوانا القديمة، قد يُجيب على هذا السؤال يومًا ما.
جون لونج، أستاذ استراتيجي في علم الحفريات، جامعة فلندرز؛ جريجورز نيدزفيدسكي، كبير علماء النظم البيئية في العصر الوسيط، جامعة أوبسالا؛ وبير أهلبيرج، أستاذ علم الأحياء التطوري للكائنات الحية، جامعة أوبسالا.
المصدر: The Conversation
اقرأ أيضا:
