تكشف حفرية نادرة عمرها 450 مليون عام تحتوي على أنسجة رخوة محفوظة كيف عاشت وتطورت بعض أقدم حيوانات الشعاب المرجانية على الأرض.

منذ أكثر من 450 مليون سنة، قبل وقت طويل من ظهور الديناصورات أو تغطية الغابات للقارات، كانت البحار الضحلة على الأرض مليئة بالفعل بمجتمعات حيوانية معقدة.

وكان من بين أكثر السكان لفتًا للانتباه زنابق البحر، وهي أقارب لنجم البحر وقنافذ البحر التي غالبًا ما تشبه الزهور المتجذرة في قاع المحيط. تلتقط أذرعها المتفرعة الطعام من التيارات المارة، مما يسمح لها بالنمو في بعض أقدم النظم البيئية للشعاب المرجانية على الكوكب.

الحفريات الكرينويدية وفيرة، لكنها عادة ما تكشف فقط عن جزء من الحيوان. يمكن لصفائحها الهيكلية الصلبة أن تبقى على قيد الحياة لمئات الملايين من السنين، في حين أن الهياكل الدقيقة المشاركة في التغذية والحركة تختفي عادةً بعد الموت بوقت قصير.

وقد أعطت الحفرية المحفوظة بشكل استثنائي لعلماء الحفريات الآن رؤية نادرة لهذا التشريح المفقود.

واحد في المليون الحفاظ على الأنسجة الرخوة

الباحثون من جامعة أوكلاهوما تم تحديد أقدام أنبوبية متحجرة في Dendrocrinus simcoensis، زنبقاوي عاش قبل أكثر من 450 مليون سنة. إنه أقدم مثال معروف للأنسجة الرخوة زنبقانية المحفوظة والثاني فقط تم توثيقه على الإطلاق.

قالت الدكتورة لينا كول، عالمة الحفريات بجامعة أوكلاهوما ومساعدة أمينة علم الحفريات اللافقارية في متحف سام نوبل أوكلاهوما للتاريخ الطبيعي: “بعد موت الحيوان، فإن الأنسجة الرخوة مثل الجلد أو العينين أو الأعضاء الداخلية هي أول ما يتحلل”. “تتكون معظم الحفريات فقط من أجزاء صلبة مثل العظام أو الأسنان أو الأصداف. ويتم الحفاظ على الأنسجة الرخوة فقط عندما تعمل البيئة تقريبًا مثل الثلاجة الطبيعية أو الختم الفراغي، وهي ظروف نادرة للغاية.”

لكي تتحول الأنسجة الرخوة إلى أحفورة، يجب إيقاف التسوس على الفور تقريبًا. يجب أن تتوافق مستويات الأكسجين، وكيمياء الرواسب، وسرعة الدفن، والنشاط الميكروبي قبل أن يقوم الزبالون والبكتيريا بتدمير البقايا. وهذا يجعل الحفريات مثل هذه أكثر بكثير من مجرد فضول تشريحي. وهي عبارة عن لقطات مختصرة للسمات البيولوجية التي يتم محوها عادة من السجل الأحفوري.

قال كول: “إن الحفاظ على مثل هذا هو حقًا واحد في المليون”. “يبلغ عدد حفريات الكرينويد الملايين، وهذه هي المرة الثانية فقط التي يتم فيها العثور على أنسجة رخوة على الإطلاق.”

قال الدكتور ديفيد رايت، عالم الحفريات في الجامعة المفتوحة ومساعد أمين علم الحفريات اللافقارية في المتحف، والذي شارك في تأليف الدراسة مع كول: “إنه أمر لا يصدق أن هذه الأنسجة الرخوة قد نجت لأكثر من 450 مليون سنة”. “كمرجع، هذه الأنسجة الرخوة أقدم بأكثر من 200 مليون سنة من أقدم الديناصورات.”

ما تكشفه الأقدام الأنبوبية القديمة عن التطور

تعتبر الأقدام الأنبوبية مفيدة بشكل خاص لأنها كانت أساسية في كيفية عيش الزنابق. تقوم الزنابق الحديثة بتمديد هذه الهياكل الصغيرة على طول أذرعها لاحتجاز جزيئات الطعام وتحريكها نحو الفم. يمكن أن يعكس ترتيبها قوة التيارات المحلية، وحجم الغذاء المتاح، واستراتيجية تغذية الحيوان.

وأوضح رايت: “بما أن الأقدام الأنبوبية زنبقانية تستخدم للتغذية، يمكنك التفكير فيها بطريقة مشابهة لكيفية تفكيرنا في الأسنان في الثدييات”. “إن الاختلافات في بنيتها تخبرنا عن أنواع البيئات التي تعيش فيها صِنف عاش فيها وكيف تغذى.”

عندما قارن الباحثون الحفرية مع الزنابق الحية، وجدوا أن الأنواع القديمة كان لها ترتيب مختلف بشكل ملحوظ. يشير ذلك إلى أن الزنابق المبكرة ربما كانت قد شغلت أدوارًا بيئية أو جمعت الطعام بطرق لا يوجد لها مثيل دقيق اليوم.

وقال كول: “تظهر المقارنات مع الزنابق الحية أن تشريح هذه الأنواع القديمة كان مختلفًا تمامًا”. “وهذا يمنحنا فكرة جديدة عن كيفية تطور الزنابق وكيف تغيرت استراتيجيات التغذية الخاصة بها على مدى مئات الملايين من السنين.”

أدلة على النظم البيئية للشعاب المرجانية المبكرة

مثل هذه الاختلافات مهمة لأن الأنواع الحية لا تمثل سوى الفروع الباقية من التطور. غالبًا ما كانت الحيوانات المنقرضة تمتلك مجموعات من السمات التي اختفت تمامًا، مما يعني أن الكائنات الحية الحديثة لا يمكنها تقديم دليل كامل لكيفية عمل النظم البيئية القديمة.

وقال رايت: “يمكن للبقايا المتحجرة للأنواع المنقرضة منذ فترة طويلة أن تظهر سمات خارج نطاق التنوع الذي نراه في الأنواع الحية”.

“من خلال مقارنة طرق الحياة البيئية للأنواع المنقرضة والحديثة، يمكننا أن نفهم كيف تغيرت أنماط التطور التكيفي عبر الزمن وما هي العوامل التي شكلت المحيط الحيوي الحديث.”

وبالتالي فإن هذا الاكتشاف قد يكشف عن أكثر من مجرد تشريح زنجي واحد. يمكن أن يساعد الباحثين على إعادة بناء كيفية تقسيم بعض حيوانات الشعاب المرجانية المبكرة للموارد، واستجابتها لتيارات المحيط، وتطوير استراتيجيات تغذية متخصصة بشكل متزايد خلال أوائل العصر الحجري القديم.

الاكتشافات المخفية داخل مجموعات المتحف

ومن اللافت للنظر أن الحفرية لم يتم التنقيب عنها حديثًا. وقد تم بالفعل جمعها وتخزينها في متحف الحفريات والتطور في مونتريال، وهي مؤسسة صغيرة مدعومة بالكامل من تبرعات المجتمع.

ولم تتضح أهميتها إلا عندما قام كول ورايت، وكلاهما متخصصان في علاج زنبق الدماغ، بفحصها خلال زيارة بحثية. وقد أتاحت لهم خبرتهم التعرف على الهياكل التي كان من الممكن بسهولة التغاضي عنها أو الخلط بينها وبين علامات في الصخور المحيطة.

تسلط القصة الضوء على الجانب الذي لا يحظى بالتقدير في كثير من الأحيان من علم الحفريات. يعمل العمل الميداني على استخراج الحفريات من الأرض، لكن مجموعات المتاحف تمنح العلماء الوقت والوصول اللازمين لفهم ما تحافظ عليه تلك الحفريات بالفعل. قد تظل العينة هادئة من الناحية العلمية لعقود من الزمن حتى تكشف التكنولوجيا الجديدة أو سؤال جديد أو المتخصص المناسب عن أهميتها.

وقال رايت: “الاكتشافات الأحفورية الجديدة تأتي في نهاية المطاف من العمل الميداني، ولكن مجموعات المتاحف تلعب دورا هاما في هذا النوع من البحوث التكاملية”. “نحن لا نعرف دائمًا الأهمية الكاملة للعينات التي نجمعها. غالبًا ما تجد التقنيات أو الأفكار أو الخبرات الجديدة طرقًا مدهشة للاستفادة من العينات الموجودة لتحقيق اكتشافات جديدة.”

لماذا لا تزال مجموعات المتاحف تحول العلوم؟

وأضاف كول: “يسلط هذا الاكتشاف الضوء على أهمية مجموعات المتحف ودعم المجتمع الذي يبقيها على قيد الحياة”. “لولا تفاني العديد من الأشخاص الذين يهتمون بهذه المجموعات، لم يكن هذا البحث ممكنًا على الإطلاق.”

يساعد كول ورايت في الإشراف على أكثر من مليون أحفورة من اللافقاريات في متحف أوكلاهوما للتاريخ الطبيعي، مع وصول عينات إضافية كل عام. لم يتلق الكثير منهم أبدًا مستوى الدراسة التفصيلية اللازمة للكشف عن كل ميزة تحتوي عليها.

وقال رايت: “لهذا السبب نعمل على جعل مجموعاتنا في متناول الباحثين في جميع أنحاء العالم”. “هناك ببساطة عدد كبير جدًا من الحفريات التي لا يمكن دراستها خلال مسيرة شخص واحد المهنية. هناك اكتشافات تستحق الحياة كلها في انتظار العثور عليها. “

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

إقرأ المزيد