أسرار التطور: الحيوانات القديمة التي لم تموت

2024 مؤلف: Seth Attwood | [email protected]. آخر تعديل: 2023-12-16 15:57

يحتوي تطور الحياة على الأرض على العديد من الألغاز. إحداها هي القفزات التطورية ، والتي ظهرت خلالها ، في وقت قصير وفقًا لمعايير علم الحفريات ، مجموعات جديدة من الكائنات الحية أو علامات جديدة تغير "بنية" الكائن الحي بشكل جذري. مثال على ذلك هو أصل الطيور من الديناصورات.

لكن هناك أمثلة على الخاصية المعاكسة: يبدو أن التطور توقف لمئات الملايين من السنين.

تظل ظاهرة "الأحافير الحية" واحدة من أكثر الظواهر إثارة للجدل في علم الأحياء الحديث ، وقد تراكمت كمية هائلة من الموضوعات والمواد للمناقشة. نحن نعرف إحدى قصص الكتب المدرسية من المدرسة: حتى نهاية الثلاثينيات من القرن العشرين ، كان يُنظر إلى الأسماك ذات الزعانف المتقاطعة على أنها منقرضة في العصر الطباشيري.

ومع ذلك ، في عام 1938 ، تم انتشال مخلوق مذهل من المحيط الهندي ، من عمق 70 مترًا ، أطلق عليه فيما بعد كولاكانث. اتضح أن تلك السمكة ، التي يوجد في زعانفها فصوص عضلية ، نجت حتى العصر الحديث. كان الاهتمام الشديد بالاكتشاف ناتجًا عن حقيقة أن العلم اعتبر الأسماك ذات الزعانف المتقاطعة شكلاً انتقاليًا من الأسماك إلى البرمائيات ، وكان يُنظر إلى الزعانف "العضلية" على أنها خطوة نحو الأقدام التي يمكنك من خلالها التحرك على الأرض.

أيضًا ، كما اتضح ، كان للزعانف المتقاطعة سلفًا مشتركًا وثيقًا مع سمكة الرئة التي تتنفس الرئة - أي أنها تستطيع أن تتنفس الأكسجين المذاب في الماء والهواء الجوي. ترك هذا الفرع أحفادًا في الحيوانات الحديثة على شكل أسماك قرنية الأسنان - ويمكن أيضًا اعتبارهم نوعًا من الأحافير الحية ، لأن الممثلين العديدين الآخرين للطبقة العليا لا يوجدون إلا في التأريخ الجيولوجي.

وهكذا ، يُشار عادةً إلى الكائنات الحية على أنها حفريات حية ، والتي إما من الناحية الشكلية تقريبًا لا تختلف عن الحيوانات القديمة المعروفة (النباتات والبكتيريا) ، أو أنها ورثت بعض السمات القديمة من أسلاف بعيدة.

ماذا حدث للساعة؟

أصبح وجود مثل هذه "الأزواج المزدوجة" ، التي توحد سكان الأرض القديمة ومعاصرينا ، أحد الأسئلة الصعبة لنظرية التطور. بعد كل شيء ، التطور ، وفقًا للمفاهيم الحديثة ، يقوم على نوع من الساعة البيولوجية. على نطاقات زمنية طويلة ، يجب أن تتراكم الجينومات عددًا مماثلًا من الطفرات. وإذا بقيت بعض المخلوقات عمليا دون تغيير لمئات الملايين من السنين ، فإن "ساعتها" قد توقفت.

تم الاستيلاء على ظاهرة "الحفريات الحية" من قبل الخلقيين الذين أنكروا الآليات التطورية التي حددها العلم. دعنا لمئات الملايين من السنين قد حولت الطفرات الجينية والانتقاء الطبيعي بعض فروع الديناصورات إلى نسور وأثداء ، ولكن لماذا تركت هذه القوانين الموضوعية للطبيعة الزعانف المتقاطعة ، وإن كانت نسبية ، ولكن دون تغيير؟

كما لو كان ردًّا على هذا النوع من التفكير ، يميل العديد من علماء الأحياء اليوم إلى اعتبار مصطلح "الحفريات الحية" (بالمناسبة ، داروين نفسه) غير صحيح. ولأنه ليس لديه تعريف واضح ، ولأنه يشير بشكل غير دقيق إلى جوهر الظاهرة. بعد كل شيء ، ليس هناك من مسألة وقف التطور. في الآونة الأخيرة ، تم نشر دراسة ، أعدها علماء في جامعة ميشيغان ، على سمك الحفش الذي يعيش في البحيرات الأمريكية العظمى.

تعتبر هذه السمكة ، التي لها مظهر قديم نوعًا ما ، واحدة من المرشحين للحصول على الحفريات الحية - فقد تواجد سمك الحفش على كوكبنا منذ حوالي 100 مليون سنة. ومع ذلك ، كما تمكنا من معرفة ذلك ، أظهر سكان البحيرات العظمى عبر التاريخ معدلات هائلة من التغيرات التطورية - مع الاحتفاظ بالسمات المورفولوجية الرئيسية ، فقد تغيروا باستمرار في الحجم.كانت البحيرات العظمى موطنًا لكل من الأسماك القزمية والعملاقة ، وكذلك سمك الحفش من العديد من الأحجام المتوسطة.

تعتبر سفينة الغواصة نوتيلوس - التي تعيش في أعماق المحيطين الهادئ والهندي - واحدة من أروع ممثلي "الأحافير الحية". إنه ينتمي إلى Nautiloidea - وهو رتبة فائقة من رأسيات الأرجل ، والتي عُرفت حفرياتها منذ العصر الكمبري (قبل 500 مليون سنة). على عكس رأسيات الأرجل الأخرى مثل الأخطبوطات أو الحبار ، فقد حافظ نوتيلوس على أصدافه ذات الجمال المذهل لمدة نصف مليار سنة. من بين مجموعة متنوعة من النوتيلويد ، لم يتبق سوى عدد قليل من الأنواع.

تم التوصل إلى نفس الاستنتاجات من قبل العلم الحديث للأمثلة الكلاسيكية "الأحافير الحية" - نفس الكولاكانث. كان باتريك لورينتي ، عالم الأحياء التطوري في المؤسسة الوطنية الفرنسية للعلوم CNRS ، أحد أولئك الذين أثبتوا وجود اختلافات تشريحية ملحوظة في الحجم وبنية الجمجمة والعمود الفقري والعناصر المورفولوجية الأخرى بين السيلكانث - ممثلو الأسماك الطباشيرية - والجوف الحديث. والأهم من ذلك ، أن معدل التغيير في الجينوم يمكن مقارنته تمامًا بالتغيرات في الحمض النووي للكائنات التي خضعت لتحولات جذرية في سياق التطور.

الدروع - قشريات المياه العذبة الصغيرة من رتيبة Notostraca - ظهرت لأول مرة على الأرض منذ حوالي 265 مليون سنة ومنذ ذلك الحين احتفظت بمظهرها دون تغيير. ومع ذلك ، فإن افتراض توقف التطور لم ينجح هنا أيضًا. قام باحثون من جامعة مدينة هال البريطانية بتسلسل العديد من الجينات من الحمض النووي لحوالي 270 فردًا من الدروع الحية.

نتيجة لهذا العمل ، اتضح أن الدروع اليوم لا تشكل 11 نوعًا كما كان يُعتقد سابقًا ، بل 38 نوعًا منفصلاً ، وتنتمي هذه الأنواع إلى فرعين مختلفين ، تم تقسيمهما في العصر الجوراسي - منذ حوالي 184 مليون سنة. في الوقت نفسه ، حدث الانتواع النشط والتغيرات المقابلة في الجينوم بانتظام ، دون التأثير على التشكل الأساسي.

أصبحت القارة الخضراء المكان على الأرض حيث تطورت أكثر مجموعات الثدييات غرابة في عزلة لفترة طويلة.

مكان هادئ وضبط دقيق

لكن إذا كان التطور يُدخل بانتظام ، وإن لم يكن ملحوظًا على الفور ، ولكنه يُدخل تغييرات بناءة ثابتة ، فلماذا تنشأ ظاهرة "الأحافير الحية"؟ لتوضيح هذه الآلية ، دعونا ننتقل إلى تاريخ البشرية. الهجرات الكبيرة مثل الهجرة الكبرى للأمم ، وتشكيل الدول والإمبراطوريات ، وانتشار الأديان العالمية - كل هذا أدى إلى اختلاط المجموعات العرقية وتغيير مستمر في أسلوب حياة الناس من جيل إلى جيل.

ولكن هناك حالات ، نتيجة لعمليات الماكرو ، انتهى المطاف بأي قبيلة منفصلة في جزيرة نائية ، أو في أعماق الغابة ، أو في ظروف أخرى أدت إلى وجود منعزل ، ولكنها لم تساهم بشكل كبير في تطور الحضارة. وبينما كان يتم وضع خطوط السكك الحديدية في مكان ما ، يتم بناء مدن حديثة ، وكانت الطائرات تحلق في السماء ، استمرت القبيلة المعزولة في العيش كما عاش أسلافها ، ربما منذ آلاف السنين.

حدث الشيء نفسه تقريبًا ، فقط في مقاييس زمنية مختلفة ، في تاريخ الحياة البرية. كان أسلاف معظم "الأحافير الحية" ينتمون في الماضي البعيد إلى مجموعات أكثر اتساعًا من الكائنات ذات الصلة. هؤلاء الأقارب العديدين في الماضي ، بعد أن وقعوا تحت فأس الانتقاء الطبيعي ، إما تكيفوا مع الظروف المتغيرة ، وتحولوا تدريجياً إلى ما لا يمكن التعرف عليه ، أو انقرضوا ، وتحولوا إلى فروع مسدودة.

وفقط جزء صغير من المجموعة ، بإرادة الظروف ، أصبح وبائيًا قديمًا. لقد وجدت نفسها في ظروف ، أولاً ، لم تتغير عمليًا على مدار ملايين السنين ، وبالتالي لم تتطلب تكيفًا جذريًا ، وثانيًا ، عزلوا هؤلاء السكان عن الأعداء الطبيعيين.في هذه المختبرات التطورية ، مرت الساعة الجينية بالسرعة نفسها ، ومع ذلك ، لم يكن أمام الانتقاء الطبيعي خيار سوى ضبط التشكل الذي تم إنشاؤه سابقًا.

الكتاب المقدس والروك أند رول

ترتبط العديد من الظواهر الحفرية الأخرى ارتباطًا وثيقًا بظاهرة "الحفريات الحية". تم تسمية "تأثير لعازر" على اسم شخصية توراتية أقامها المسيح. نحن نتحدث عن الأنواع التي ، بمجرد تسجيلها في سجل الحفريات ، يبدو أنها تختفي لفترة طويلة ، ثم تظهر ("بعث") مرة أخرى.

غالبًا ما يكون هذا بسبب نقص البيانات الحفرية: بعد كل شيء ، فإن تكوين الحفرية ليس هو القاعدة بقدر ما هو حالة نادرة ، وإذا لم يتم العثور على بقايا أي مخلوق في حقبة معينة ، فهذا غير ممكن. يعني أنه لم يكن كذلك. ربما كان ببساطة "غير محظوظ" لترك آثار أقدام في الحفريات ، أو لم يتم العثور على آثار أقدام بعد. يشمل تأثير لازاروس أيضًا حالات نادرة يظهر فيها حيوان يُعتبر منقرضًا فجأة بين الأحياء.

لغز الأعماق

لطالما اعتبرت Latimeria ، نظرًا لمظهرها "ما قبل التاريخ" للغاية ، مثالًا كلاسيكيًا على "الحفرية الحية". ومع ذلك ، مع مرور الوقت ، تم تحديد اختلافات كبيرة بين هذا الساكن في المحيط الهندي والسيلكانت القديمة. على وجه الخصوص ، تشير بعض السمات الأيضية إلى أن الأقارب الأحفوريين لأسماك السيلاكانث كانوا يعيشون في أجسام المياه العذبة ، حيث ربما ساعدتهم الزعانف العضلية على الحركة ، معتمدين على قاع المياه الضحلة. بالإضافة إلى ذلك ، فإن سمك السيلاكانث الحديث أكبر من الأسماك القديمة ذات الزعانف المتقاطعة.

من الأمثلة الكلاسيكية على تصنيف لازاروس طائر تاكاهي الذي لا يطير في الجزيرة الجنوبية لنيوزيلندا. تم اكتشاف بقايا الطائر في منتصف القرن التاسع عشر ، وعلى الرغم من أن نوعه ليس قديمًا بشكل خاص ، إلا أن التاكهي كان يعتبر منقرضًا تمامًا لمدة 100 عام. لكن القيامة ما زالت تتبع. تقريبا نفس المصير لقيت تشاك الخبازين ، صوفي مثل الخنازير من سكان أمريكا الجنوبية. في عام 1930 ، تم اكتشاف عظامه ولم يتم تحجرها بعد ، مما يشير إلى انقراض حديث نسبيًا لهذا النوع. وبعد 45 عامًا فقط ، اتضح أنه لم يكن هناك اختفاء - فقط الحيوان الذي اختبأ جيدًا من أعين المتطفلين.

يشهد "تأثير الفيس" أيضًا على نوع من الوهم العلمي. كما تعلم ، بعد الموت المفاجئ لملك موسيقى الروك أند رول ، كان هناك العديد من الأشخاص الذين رأوا إلفيس حياً في أجزاء مختلفة من أمريكا والعالم. وبنفس الطريقة ، فإن الكائنات ذات الخصائص المورفولوجية المتشابهة جدًا ، والتي تفصل بينها فترات زمنية كبيرة ، كانت مخطئة في بعض الأحيان في أنها نفس الأنواع البيولوجية التي نجت من العصور. يأتي أحد الأمثلة النموذجية من عالم اللافقاريات البحرية المعروفة باسم ذراعيات الأرجل أو ذراعي الأرجل.

تم تسجيل نوع من brachiopod يدعى Rhaetina gregaria في الحفريات المتأخرة من العصر الترياسي. تبع العصر الترياسي ، منذ حوالي 200 مليون سنة ، حدث يُعرف باسم انقراض العصر الترياسي (أو العصر الترياسي الجوراسي) ، مما أدى إلى انقراض العديد من أنواع اللافقاريات.

ومع ذلك ، تحتوي الحفريات التي تعود إلى العصر الجوراسي أيضًا على بقايا مخلوق شبيه جدًا بـ Rhaetina gregaria. ومع ذلك ، أظهر المزيد من البحث أن عضلات الأرجل الجوراسية هي نفسها "إلفيس المُبعث من جديد" ، أي مخلوق ليس من نسل رأس الكتف الترياسي ، ولكنه يمثل فرعًا آخر ، والذي اكتسب أوجه تشابه نتيجة للتطور المتقارب - ظاهرة أعطت أجنحة للطيور والخفافيش التي ليس لها علاقة وثيقة.

قائمة المخلوقات التي نجت ، كما هي ، دون تغيير ، عصور جيولوجية كاملة واسعة النطاق وتشمل الثدييات والأسماك والطيور والرخويات ، وكذلك النباتات والبكتيريا. ولكن ، كما تُظهر بيانات العلم ، لا يمكن أن يكون أي من هذه المخلوقات دليلًا على "إيقاف التطور". كل ما في الأمر أننا لا نعرف دائمًا طريقها.