اكتشاف حفريات تكشف أسرار تطور الحياة المعقدة

نظرة عامة على تطور الحيوانات المعقدة

• أعطت الحفريات المكتشفة حديثًا العلماء أول لمحة حقيقية عن الوقت الذي شهدت فيه الأرض انتقالًا حاسمًا من النباتات والحيوانات البسيطة التي لا يمكن التعرف عليها إلى المخلوقات المعقدة التي سيطرت على العالم والتي ستؤدي بنا في النهاية.

وقد حدث ذلك قبل ملايين السنين مما كان يعتقده الباحثون.

وقال باحثون إن أكثر من 700 حفرية عُثر عليها في مقاطعة يونان جنوب غرب الصين تقدم نافذة على الحياة منذ 539 مليون سنة، خلال نهاية عصر الإدياكاران الآخذ في الأفول، وهو عصر الحيوانات البسيطة والغريبة التي عاشت في المحيطات في بعدين ولم تكن تصعد أو تهبط.

لكن دراسة نُشرت في مجلة Science يوم الخميس قالت إن العديد من الحفريات الموجودة في هذه المجموعة الدفينة هي بقايا حيوانات أكثر تعقيدًا عاشت حياة ثلاثية الأبعاد، حيث كانت تتنقل في الماء وتأكل. هذه هي السمات التي كان يُعتقد أنها لم تنبثق إلى الحياة إلا بعد 4 ملايين سنة على الأقل في العصر الكمبري، خلال ما سُمي بالانفجار الكمبري للحياة الحيوانية المعقدة والمعروفة.

"قال المؤلف المشارك في الدراسة وعالم الحفريات فرانكي دن من متحف التاريخ الطبيعي في جامعة أكسفورد: "هذه حقًا أول نافذة لدينا على كيفية تشكل وتطور المحيط الحيوي الحديث الذي يهيمن عليه الحيوان بشكل أساسي وكيف مرّ عبر هذه الفترة الانتقالية الغريبة من العصر الإدياكاراني. "انتقلنا من عالم ثنائي الأبعاد، وفي غمضة عين جيولوجية، تنوعت الحيوانات. إنهم في كل مكان. إنهم يفعلون كل شيء، ويغيرون الدورات البيوجيوكيميائية الحيوية. لقد غيرت العالم."

كانت الاكتشافات الجديدة على بعد مسافة قصيرة من موقع التراث الطبيعي العالمي في تشنغجيانغ التابع للأمم المتحدة للحفريات الأخرى في منطقة مكشوفة على طول الطريق، وهي ليست براقة، ولكنها تحتوي على طبقات مختلفة "حيث يمكنك حرفياً السير عبر الزمن، الزمن الجيولوجي، في منظر طبيعي"، كما قال دن. وتوفر إحدى تلك المناطق "لقطة" حيث يجمع التطور القوى معًا.

الحفريات المكتشفة وأهميتها

وقال دن إن مجموعة الحفريات في تلك البقعة، تضم أمثلة غريبة من الحياة التي كانت موجودة في فترات سابقة واختفت، إلى جانب أمثلة مبكرة لكائنات حية تطورت إلى حيوانات حديثة. المهم في تلك الحيوانات الأكثر حداثة هو أن أجسامها في الغالب متشابهة في اليمين واليسار.

فجميع الكائنات الحيوانية على الأرض الآن تقريبًا لها نفس الملامح على الجانبين الأيسر والأيمن، بالإضافة إلى الرأس والشرج. قبل الحفريات المكتشفة في الصين، رأى العلماء آثارًا لهذا النوع من الأجسام المتماثلة في مسارات الحفريات، ولكن ليس في المخلوقات نفسها.

وقال روس أندرسون، المؤلف المشارك في الدراسة، وهو أيضًا من متحف أكسفورد للتاريخ الطبيعي : "الآن نحن نعرف ما الذي صنعها لأن لدينا هذه الحفريات لأول مرة".

الجدل حول "الصخور مقابل الساعات"

حتى الآن، كان هناك صراع في مجال علم الحفريات. قال دن إن التحليل الوراثي لمدى سرعة تحور الصفات وتطورها يشير إلى أن البشر ونجم البحر كان لهما سلف مشترك مبكر في العصر الإدياكاراني، لكن الحفريات أو الصخور لم تكن موجودة لإثبات حدوث ذلك. وقالت إنه كان يُطلق عليه نقاش "الصخور مقابل الساعات".

قال دن: "ما يخبرنا به موقعنا الأحفوري الجديد هو أنه في الواقع ربما تكون الصخور والساعات متفقة أكثر مما كنا نظن".

وقالت إيميلي ميتشل، عالمة الحفريات في جامعة كامبريدج التي لم تشارك في البحث، إن الدراسة الجديدة "لها معنى كبير لأن الإدياكاران يحتوي على حيوانات، ونحن نعلم أنه لا بد أنه كانت هناك مرحلة انتقالية بينها وبين حيوانات الكمبري. ولكن حتى الآن لم يكن لدينا أي دليل على ذلك."

شكك بعض العلماء الخارجيين، مثل جوناثان أنتكليف من جامعة لوزان، فيما إذا كانت هناك أدلة كافية لتسمية هذه الحفريات بالحيوانات المعقدة، لكن معظم الخبراء رأوا أنها كذلك.

أسئلة حول الانفجار الكمبري

الآن بعد أن عرف العلماء متى حدث هذا الانفجار الحياتي، أصبح لديهم المزيد من الأسئلة وبعض النظريات.

قال دن: "أنا مهتم حقًا بفهم ليس فقط متى حدث ذلك، وهو أمر مثير للاهتمام، ولكن كيف حدث ولماذا حدث بالطريقة التي حدث بها". "لذا، ما إذا كانت هناك ردود فعل يمكن أن نفصلها بين الأرض والحياة . بمجرد أن يكون لديك إدياكاران في قاع البحر، هل من المحتم أن ينتهي بك الأمر بشيء يقترب من الانفجار الكمبري؟ هذه هي أنواع الأسئلة التي أجدها مثيرة للاهتمام حقًا."

كيف ولماذا حدث الانفجار الكمبري؟

بدأت الحياة على الأرض قبل 3 مليارات سنة، لكن الأمر استغرق 2.4 مليار سنة أخرى قبل أن تتطور الحيوانات المعقدة. ثم تكاثرت الحيوانات وتنوعت وانتشرت بسرعة، كما قال دن.

دور الأكسجين في تطور الحياة

قال عالم الحفريات بجامعة كاليفورنيا في بيركلي، تشارلز مارشال، الذي لم يكن جزءًا من البحث، إن ذلك ربما لأن الأرض كان عليها أن تبني مستويات عالية من الأكسجين بما فيه الكفاية وكان على التطور أن يبدأ بالتغيرات الجينية.

وقال مارشال: "لقد كان الانفجار الكمبري مفاجئاً بسبب النظام التطوري الغني بالفعل الذي كان موجوداً."

قال دنكان موردوك، أمين متحف أكسفورد، حيث يعمل العديد من المؤلفين: "ما تغير بشكل أساسي عبر هذه الفترة هو الطريقة التي تفاعلت بها الحيوانات على الكوكب مع بعضها البعض". "بمجرد أن ظهرت الحيوانات وبدأت تأكل بعضها بعضًا وتقلب الرواسب، غيرت الكوكب إلى الأبد. والكوكب الذي نعيش عليه مبني إلى حد كبير على أسس من العصر الإدياكاراني والكامبري."