أحد صفحات التقدم العلمي للنشر
Advertisement
مقالات رئيسية

الـــحـــيــــاة كــمـــا نـعــرفــهــا

عندما اصطدم الكويكب بالأرض قبل 66 مليون سنة، قضى على أقوى الكائنات وأكثرها ضراوة على وجه الأرض؛ إنها الديناصورات. إذن كيف بالضبط أفلح أسلافنا الصغار الماكرون في البقاء والانتشار في أعقاب نهاية العالم؟

خلال العصر الترياسي Triassic، قبل نحو 225 مليون سنة، مضى نوعان من الحيوانات في طريقين منفصلين. كلاهما وُلد في شبه القارة العملاقة بانغيا Pangaea، قطعة اليابسة الوحيدة التي امتدت من القطب الشمالي إلى القطب الجنوبي. وسيلقيان مصيرين مختلفين، لكنهما متشابكان إلى الأبد. حظيت إحدى المجموعتين بضخامة الجسم، ولم يمض وقت طويل قبل أن تجلجل الأرض تحت وقع أجسادها الكبيرة بحجم طائرة؛ إنها الديناصورات. وانكفأت المجموعة الثانية إلى الظل متحيِّنة وقتها؛ إنها الثدييات. نحن وأسلافنا الغابرون.

الحيوانات المشيمية
بدأت القارة العملاقة بانغيا التفكك في أوائل العصر الجوراسي، قبل نحو 200 مليون سنة

على امتداد نحو 160 مليون سنة، خلال العصر الجوراسي Jurassic وحتى نهاية العصر الطباشيري Cretaceous؛ ارتفعت درجات الحرارة وانخفضت، وعلت مستويات سطح البحر وهبطت، واستحالت القارة العظمى الوحيدة إلى القارات العديدة التي نعرفها حاليا. طوال هذا الوقت، عاشت الديناصورات والثدييات معاً، لكن كلاً منها اتبع مساره الخاص. لم يكتسب أي حيوان ثديي حجماً أكبر من الغرير، في ظل هيمنة الديناصورات. على العكس من ذلك فإن الثدييات الصغيرة الذكية وذات الفراء جعلت الديناصورات أبعد من أن تصير صغيرة الحجم، لذلك لم يوجد مطلقاً ديناصور تي. ريكس T. rex أو ترايسيراتوبس Triceratops بالحجم الصغير. مثل سفينتين تمخران البحر ليلاً في مسارين متوازيين، تنوعت Diversified الديناصورات والثدييات على حد سواء، وسادت في عالمين منفصلين. هيمنت الديناصورات على الغابات والسهول نهاراً، ونشطت الثدييات بين الأجمة والشجيرات وتحت الأرض في الظلام.

ثم، وفي لحظة، تغير كل شيء. قبل 66 مليون سنة، أعادت كارثة مفاجئة تشكيل العالم، وفي غضون أيام وشهور وسنوات، قلبت الوضع التطوري القائم الذي استمر أكثر من 100,000 ألفية. الديناصورات- باستثناء عدد قليل من الأنواع الغريبة ذات الأجنحة والريش والتي صارت الطيور التي نعرفها حاليا- لم تستطع التأقلم، وانقرضت. وقاسى عديد من الثدييات غمرات الموت أيضاً، لكن بعضها تمكن من الصمود. هؤلاء الناجون الأشاوس، سيهبون الأرض السلالة العظيمة التالية في تاريخها.

“على نحو صادم، يُظهر بحث جديد أن الثدييات واجهت مصير الديناصورات”

موت الديناصورات ونجاة الثدييات

بعيداً عن المبالغة فإن ما حدث قبل 66 مليون سنة كان على الأرجح أسوأ يوم في تاريخ كوكبنا.

عندما استيقظت قطعان ترايسيراتوبس وبدأت في تناول فطورها من أوراق السرخس، لم يطرأ على بالها أن كويكباً بحجم جبل إيفرست يتجه للارتطام بالأرض. اخترق الكويكب عباب السماء أسرع من طلقة نارية، ولِحَظ الكون العاثر، اصطدمت فيما يعرف حالياً بشبه جزيرة يوكاتان Yucatán Peninsula في المكسيك، حيث أحدث انفجاراً تتجاوز قوته بليون قنبلة نووية أحدث ثقباً في قشرة الأرض يزيد عرضها على 160 كيلومتراً (100 ميل). زلزلت الأرض وعاثت موجات التسونامي بالسواحل، وتحول الغلاف الجوي إلى فرن، واحترقت الغابات في لمحة بصر، وانهمرت كريات من الصخور المنصهرة من السماء. تجمّد السخام والأوساخ في الغلاف الجوي، فأظلمت السماء وظل العالم على هذه الحال مظلماً سنوات عديدة. وكأن كل ذلك لم يكن كافياً، فقد أدى الارتطام إلى تحرير ثاني أكسيد الكربون الذي سبب بدوره ارتفاعَ حرارة الأرض على مدى آلاف السنين.

الحيوانات المشيمية
عندما ارتطم الكويكب بالأرض قبل نحو 66 مليون سنة، كما هو مرئي هنا، غيّر مسار تطور الأنواع عليها

كانت كل الكوارث الفورية والمتوسطة وطويلة المدى بمنزلة نهاية العالم. انهارت النظم الإيكولوجية مثل بيوت من ورق. مات ثلاثة من كل أربعة أنواع، مما جعل كارثة نهاية العصر الطباشيري هذه واحدة من أكبر خمسة حوادث انقراض جماعية Mass extinctions في تاريخ الأرض. وكان أشهر ضحاياها معظم الديناصورات من غير الطيور. لن تتبختر وحوش مثل تي. ريكس فوق الأرض من جديد. كما رحلت البيتروصورات (الزواحف الطائرة) وعديد من الزواحف، مثل البليزيوصورات Plesiosaurs والموساصورات Mosasaurs التي اجتاحت المحيطات.

معظم حالات الانقراض الجماعي- على الأقل حتى الوقت الحالي– كُتبت فيها النجاة للبعض. وفي تلك المرة، كانت هذه من الثدييات. وعلى نحو صادم، يُظهر بحث جديد أن الثدييات واجهت مصير الديناصورات؛ إذ يُعتقَد أن نحو %7 فقط من الأنواع نجت من أتون النار والكبريت. يمكن أن نقارن الأمر بلعبة روليت ونتخيل أن ارتطام الكويكب يشبه مسدساً به 10 حجرات، تسع منها محشوة وواحدة فقط فارغة. إن احتمال النجاة بعد إطلاق النار من مثل هذا المسدس أفضل مما واجهه أسلافنا في نهاية العصر الطباشيري.

“تنتشر حالياً الحيوانات المشيمية التي يوجد منها أكثر من 6,000 نوع تشكل مجتمعة نحو %95 من معظم الثدييات”

هذا يدعو إلى طرح السؤال: لماذا كانت بعض الثدييات قادرة على التحمل في حين لم تمتلك الديناصورات ومعظم الثدييات الأخرى تلك القدرة؟ عند مقارنة الثدييات بالديناصورات، تبدو الإجابة بسيطة. كانت معظم الديناصورات كبيرة الحجم، وتحتاج إلى وقت طويل لتنمو من صغيرة إلى بالغة، وكانت لديها أنظمة غذائية عالية التخصص تركز على أنواع قليلة معينة من الطعام. صارت هذه كلها عيوباً عندما سادت الفوضى العالم. أما الثدييات التي نجت فكانت مختلفة تماماً، كما يتضح من بحث أجراه البروفيسور غريغوري ويلسون مانتيلا Gregory Wilson Mantilla وزملاؤه. كانت هذه الثدييات أصغر من كل من الديناصورات والثدييات التي نفقت، لذلك كانت قادرة على الاختباء بسهولة أكبر، وربما على أن تنمو وتتكاثر بنحو أسرع. كان لديها نظام غذائي متنوع، لذلك لم يعُقها الاعتماد على مصدر غذائي معين، بل أمكنها تناول كل ما هو متاح.

الحيوانات المشيمية
رسم توضيحي لفوهة تشيكسولوب، الواقعة قبالة ساحل المكسيك المعاصرة، بعد وقت قصير من الارتطام

يبدو الأمر كأن البقاء على قيد الحياة كان لعبة تتطلب كلاً من الحظ والمهارة. ولم يكن الحظ حليف الديناصورات. بعض الثدييات كانت مثلها تعيسة الحظ، لا سيما الأسلاف الأوائل للجرابيات Marsupials (ثدييات اليوم التي تربي صغارها في أكياس على شكل جيوب) التي وُجدت في العصر الطباشيري ولكن ارتطام الكويكب أدى تقريباً إلى تدهورها. ولكن الحظ حالف ثدييات أخرى وتمكنت من العبور إلى مستقبل جديد. كانت الغالبية العظمى من هذه الثدييات من الحيوانات المشيمية Placentals؛ وهي الأنواع التي تلد صغاراً أحياء مكتملة النمو.

الحيوانات المشيمية
أحاديات المسلك Monotremes، وهي مجموعة من الثدييات تضم خلد الماء ذا المنقار وآكل النمل الشائك Echidnas، هي الثدييات الوحيدة الواضعة للبيض الباقية على قيد الحياة

الحيوانات المشيمية
غاستورنيس Gastornis- وهو طائر كبير لا يطير- يصطاد الليبتيكتيديوم Leptictidium وهو حيوان ثديي صغير. عاش الليبتيكتيديوم قبل نحو 50-35 مليون سنة، وكان منتشراً في معظم أنحاء أوروبا

الثدييات التي نجت بعد ارتطام الكويكب كانت صغيرة، ويمكنها أن تأكل عديداً من الأطعمة المختلفة، مما منحها ميزة البقاء والتنوع في عالم ما بعد الكارثة

هيمنة المشيميات

تنتشر حالياً الحيوانات المشيمية التي يوجد منها أكثر من 6,000 نوع تشكل مجتمعة نحو %95 من معظم الثدييات. بالمقارنة، لا يوجد سوى نحو 300 نوع من الجرابيات ذات الأكياس، وخمسة فقط أحاديات المسلك Monotremes، وهي بقايا أنواع قديمة مثل خلد الماء الذي ما زال يتكاثر عن طريق وضع البيض.

مع خمود حرائق الغابات، وانبثاق الشمس من غيوم السخام، وتراجع الاحترار العالمي Global warming، كان عديد من الثدييات التي بدأت في التكاثر في العصر الباليوسيني (قبل 66-56 مليون سنة) من الحيوانات المشيمية. لم تكن تتنوع فحسب، بل كبُر حجمها كثيراً فيما راحت تملأ الفراغ الإيكولوجي الذي خلفته الديناصورات. في غضون بضع مئات الآلاف من السنين بعد ارتطام الكويكب، عاشت على الأرض مشيميات بحجم الخنازير، وفي غضون بضعة ملايين من السنين، كان بعضها بحجم الأبقار. يأتي عديد من أفضل البقايا المتأحفرة لهذه المشيميات الرائدة من نيو مكسيكو، حيث عمل د. توماس ويليامسون Thomas Williamson طوال عقود. على مدى السنوات العشر الماضية، انضممت أنا وطلبتي إلى فريقه، وجمعنا كثيراً من عظام الأسنان والفكين والهياكل العظمية لتلك المشيميات التي عاشت خلال الملايين القليلة الأولى التي أعقبت اصطدام الكويكب.

هذه المشيميات الأولى كانت بوضوح غريبة. منذ اكتشافها أول مرة في سبعينات وثمانينات القرن التاسع عشر خلال مسوحات الأراضي في الغرب الأمريكي، أربكت أحافيرها العلماء. فهياكلها العظمية غريبة: عظامها قوية وممتلئة، ووقفتها متثاقلة، وأجسادها تكسوها على الأرجح عضلات سميكة. لا يمكن تصنيفها بسهولة ضمن مجموعات المشيميات الحديثة؛ بعبارة أخرى: من الواضح أن مشيميات العصر الباليوسيني ليست خفافيش أو كلاباً أو خيولاً. هذه الحيوانات غريبة التكوين، وأهملت خلال معظم القرن العشرين بصفتها مشيميات “قديمة”، تكاد لا تستحق أن تُدرس. لكن ما علاقتها بالمشيميات الحالية، وكيف تحركت وأكلت ونمت؟ لم نعرف سوى القليل جداً عنها من قبل.

“هذه الحيوانات غريبة التكوين، أُهملت خلال معظم القرن العشرين بصفتها مشيميات ‘قديمة’، تكاد لا تستحق أن تُدرس”

أخيراً ساعدَنا اختراقان علميان على كشف ألغاز هذه المشيميات الأوائل. الأول هو اختراقٌ تحقَّق بفضل الاكتشافات الأحفورية العديدة من قِبَل ويليامسون وفرقه في نيو مكسيكو، إضافة إلى اكتشافات جديدة رائعة أخرى من قِبل د. تايلر لايسون ود. إيان ميلر وفرقهما في كولورادو، إلى جانب اكتشافات أخرى في أنحاء مختلفة من العالم. وثانياً، التقنيات الجديدة التي ساعدتنا على دراسة هذه الحفريات، وفهم ما كانت عليه حقيقة هذه الحيوانات.

تشتمل قائمة المشيميات “القديمة” على حيوانات مثل البانتودونتس Pantodonts، واللقمانيات أو الكونديلارثس Condylarths، والتاينيودونتس Taeniodonts. يُعَد فك التشابك في علاقة النسب بينها أمراً صعباً، لكن فريقي في جامعة إدنبرة يعمل حالياً على ذلك. وتبدو نتائجنا الأولية مشجعة: قد تكون بعض هذه المشيميات “القديمة”، مثل التاينيودونتس، من بين أكثر المشيميات بدائية على شجرة النسب أو العائلة. بعضها الآخر، مثل بعض اللقمانيات، تشترك في السمات التشريحية مع الثدييات المعاصرة ذات الظلف وربما تكون من أبناء عمومة الخيول والماشية. يبدو أن أنواعاً أخرى من العصر الباليوسيني، مثل بورغاتوريوس Purgatorius، تنتمي إلى خط الرئيسات: أسلاف القرود والنسانيس، ونحن.

بغض النظر عن موقعها الدقيق على شجرة العائلة، طورت هذه المشيميات ملامح وسلوكيات جديدة، سمحت لها بأن تتكيف مع عالم العصر الباليوسيني وانبثاق عصر جديد للثدييات. يقود عديد من الباحثين في مختبري أبحاثاً حول هذا الموضوع. من خلال فحص شرائح رقيقة من العظام والأسنان تحت المجهر، يمكن أن يميِّز د. غريغ فَنستون Dr. Greg Funston c مسارات نمو هذه الثدييات، وأن يخبرنا أن بعضها احتفظت بصغارها في أرحامها مدة سبعة أشهر تقريباً، وهي فترة أطول بكثير من الثدييات غير المشيمية. برهنت فترة النمو المطولة هذه على حيلة ذكية: يمكن للصغار الأكبر حجماً أن تنمو على نحو أسهل لتصير أكبر حجماً لدى بلوغها، مما مكَّن هذه الثدييات على الأرجح من زيادة حجمها بقدر كبير بعد فترة وجيزة من اختفاء الديناصورات.

كِبَرُ حجم المشيميات “القديمة” في العصر الباليوسيني بسرعة كبيرة إلى درجة أن أدمغتها لم تستطع مواكبة ذلك. هذا هو الاكتشاف الكاسح لمشروع د. أورنيلا برتراند Ornella Bertrand التي استخدمت التصوير المقطعي المحوسب (CT) لجماجم متأحفرة لإظهار أن الحجم النسبي للدماغ- نسبة حجم الدماغ إلى كتلة الجسم- انخفض بالفعل بعد ارتطام الكويكب. قد يبدو من غير المنطقي أن الثدييات التي نجت من الانقراض ونمت أعدادُها بعد ذلك لم تفعل ذلك بفضل ملكة الذكاء. ولكنها، من خلال الحفاظ على أدمغة أصغر حجماً، ربما كانت قادرة على استثمار مزيد من الموارد في تنمية أجسامها، وتنويع نظامها الغذائي وحركتها. وكما أظهرت دراسة حديثة أخرى أجرتها د. سارة شيلي Sarah Shelley، فإن المشيميات “القديمة” كانت قادرة على أداء عديد من أنواع الحركة- بما في ذلك الحفر والخبب والتسلق- على الرغم من “تعميم” فكرة هياكلها العظمية الممتلئة على نحو سطحي.

الثديي القديم تاينيولابيس Taeniolabis

تحوُّل المشيميات المعاصرة

بمرور الوقت، عندما تحول العصر الباليوسيني إلى العصر الأيوسيني (قبل 56-34 مليون سنة)، استقرت النظم الإيكولوجية الجديدة التي تهيمن عليها الثدييات، لا بل إنها ازدحمت قليلاً. في هذه الأثناء ازدادت حرارة العالم، وأدى احترار عالمي مفاجئ، يُسمى الانتقال الحراري الأقصى من الباليوسيني إلى الأيوسيني Palaeocene Eocene Thermal Maximum، إلى جعل درجات الحرارة تغلي. في مواجهة موجة أخرى من التغير الإيكولوجي، أثبتت الثدييات مرونتها من جديد. انقرضت أنواع قليلة منها، ولكن في المقابل تطورت المشيميات “القديمة” على نحو أدى إلى ظهور أحفادها الحديثة- الرئيسات والخيول والماشية الحقيقية الأولى- التي اجتاحت معظم أنحاء العالم. فيما تأرجحت هذه المشيميات الجديدة على أغصان الأشجار، وغطست أصابع أقدامها في الماء، وحوّلت أذرعها إلى أجنحة، انصب التركيز على تطورها إلى الحيوانات الثديية بالشكل الذي نعرفه حالياً.

ساعدتنا دراسات د. إيان ميلر على تحسين فهمنا للمشيميات الأولى.

يقطع تايلر لايسون حجراً للكشف عن جمجمة فقارية متأحفرة.

لقطة علوية لأحافير جماجم ثدييات مُعدة للعرض من منطقة كورال بلافز في كولورادو.

عـرض الــثـــديــيـــات

شكلت الثدييات القديمة مجموعة غريبة. فيما يأتي بعضٌ من أغرب تلك التي تبخترت وطاردت وشقت طريقها على كوكب الأرض القديم، قبل ملايين السنين

مورغانوكودون Morganucodon

(العصر الترياسي، قبل نحو 205 ملايين سنة)

من أوائل الثدييات التي عاشت جنباً إلى جنب مع بعض الديناصورات الأولى. كان بحجم فأر، ولديه كل السمات الكلاسيكية للثدييات: الشعر، والدماغ الكبير (مقارنة بالزواحف)، والأسنان المتخصصة (القواطع، والأنياب، والضواحك، والأضراس)، وآذان شديدة الحساسية.

الريبينوماموس Repenomamus

(العصر الطباشيري، قبل نحو 125 مليون سنة)

بحجم الغرير، كان من أكبر الثدييات التي عاشت مع الديناصورات. عُثر على أحافيره مع عظام ديناصور صغيرة في معدتها، وهي وجبة أخيرة تنبئ بخلاف ما ترويه القصة الكلاسيكية: بعض الديناصورات كانت تخشى بالفعل الثدييات.

سيموليستس Cimolestes

(العصر الطباشيري، قبل نحو 66 مليون سنة)

كان هذا العدَّاء مجهول الاسم الذي يشبه الزبابة Shrew، إما مشيمياً بدائياً جداً أو قريباً مقرباً من المجموعة. إنه صورة عن أنواع الثدييات التي عاشت إلى جانب آخر الديناصورات قبل ارتطام الكويكب مباشرة.

ورتمانيا Wortmania

(العصر الباليوسيني، قبل نحو 65.6 مليون سنة)

تاينيودونت Taeniodont، ينتمي إلى إحدى مجموعات المشيميات “القديمة” التي حلت محل الديناصورات. كان حفاراً شبيهاً بتماثيل الغرغول Gargoyle-like (التي نراها على جدران الأبنية القديمة)، استخدم قدميه الأماميتين الضخمتين ذواتي المخالب للحفر. وسمح له فكه الضخم وأنيابه الكبيرة بتناول الدرنات والأطعمة القاسية الأخرى.

بيربتيكوس Periptychus

(العصر الباليوسيني، قبل نحو 63 مليون سنة)

من اللقمانيات Condylarth، وهو عضو في مجموعة غامضة من آكلة النباتات وآكلة النباتات واللحوم ذات الحوافر والبنية القوية. وُضعت توصيفات للمئات من أنواع “اللقمانيات”، ولكن كان من الصعب تصنيفها. تشير أدلة حديثة إلى أن بعضها قد يكون من الأقارب الأوائل للخيول وحيوانات الماشية.

إيكونودون Eoconodon

(العصر الباليوسيني، قبل نحو 65.6 مليون سنة)

مثير الرعب في العصر الباليوسيني المبكر، كان ثلاثي الأسنان Triisodontid هذا في أعلى قائمة المفترسات في نظامه الإيكولوجي، وكان يفترس اللقمانيات والتاينيودونتس Taeniodonts. عاش بعد فترة وجيزة من الانقراض، وصار المفترس الأبرز مستحوذاً على فرائس الديناصورات آكلة اللحوم مثل الطيور الجارحة. إيكونودون Eoconodon (العصر الباليوسيني، قبل نحو 65.6 مليون سنة) مثير الرعب في العصر الباليوسيني المبكر، كان ثلاثي الأسنان Triisodontid هذا في أعلى قائمة المفترسات في نظامه الإيكولوجي، وكان يفترس اللقمانيات والتاينيودونتس Taeniodonts. عاش بعد فترة وجيزة من الانقراض، وصار المفترس الأبرز مستحوذاً على فرائس الديناصورات آكلة اللحوم مثل الطيور الجارحة.


البروفيسور ستيف بروسات (SteveBrusatte@)

ستيف هو أستاذ وعالم حفريات من جامعة إدنبرة University of Edinburgh. كتابه الجديد يحمل عنوان: ظهور وهيمنة الثدييات The Rise And Reign Of The Mammals

(20 جنيهاً إسترلينياً، منشورات: Picador)، رحلة 325 مليون سنة من تطور الثدييات ومن يدرسون أحافير الثدييات

مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

شاهد أيضاً
إغلاق
زر الذهاب إلى الأعلى