دراسة جديدة تحل اللغز وراء سبب تضاؤل أحجام خيول ألاسكا وسلاحف مخفيات الرقبة وسحالي الجزيرة بمرور الوقت.
يقترح البحث النظري الجديد أن حجم الحيوان بمرور الوقت يعتمد على عاملين بيئيين رئيسيين: هما شدة المنافسة المباشرة على الموارد بين الأنواع، وخطر الانقراض من البيئة.
وباستخدام نماذج حاسوبية تحاكي التطور، تحدد الدراسة، التي نُشرت في مجلة Communications Biology، سبب صغر حجم بعض الأنواع تدريجيًا، بحسب ما تشير إليه السجلات الأحفورية.
وقال الدكتور شوفونلال روي، مصمم نماذج النظام البيئي من جامعة ريدينغ والذي قاد البحث: «تمامًا مثلما نحاول التكيف مع الطقس الحار أو البارد اعتمادًا على المكان الذي نعيش فيه، يظهر بحثنا أن حجم الحيوان يمكن أن يكبر أو يصغر بمرور الوقت حسب الموطن أو البيئة».
«في الأماكن والأوقات التي يكون فيها الكثير من التنافس بين الأنواع المختلفة على الغذاء والمأوى، غالبًا ما تصبح أحجام الحيوانات أصغر مع انتشار الأنواع وتكيفها مع توزيع الموارد والمنافسين. فمثلًا، الخيول الصغيرة التي عاشت في ألاسكا أثناء العصر الجليدي تقلصت بسرعة بسبب التغيرات في المناخ والغطاء النباتي».
«عندما تكون المنافسة المباشرة أقل، تميل الأحجام إلى أن تصبح أكبر، على الرغم من أن كبر الحجم وقلة العدد قد تجعل الحيوانات أكثر عرضة للانقراض، كما حدث مع الديناصورات. تساعد التغيرات في العوامل البيئية في تفسير سبب إظهار السجلات الأحفورية مثل هذا المزيج المربك من أنماط تطور الحجم، مع تقلص بعض الأنساب بمرور الوقت ونمو البعض الآخر».
قاعدة كوب
أجرى فريق البحث دراسته من خلال تحدي التناقضات التي تطرحها الأدلة الأحفورية على «قاعدة كوب». تشير قاعدة كوب إلى ميل مجموعات معينة من الحيوانات إلى تطوير أحجام أجسام أكبر على مدى آلاف وملايين السنين.
سُميت القاعدة على اسم إدوارد كوب، عالم الحفريات في القرن التاسع عشر والذي كان له الفضل في ملاحظة هذا النمط لأول مرة في السجل الأحفوري. فمثلًا، كان أسلاف الخيول الأوائل عبارة عن حيوانات صغيرة بحجم الكلاب، وزاد حجمها بمرور الوقت التطوري، مما أدى في النهاية إلى إنتاج الحصان الحديث.
ومع ذلك، تظهر الأدلة الأحفورية اتجاهات متضاربة بشكل ملحوظ، مع زيادة الحجم في بعض المجموعات وانخفاض الحجم في مجموعات أخرى.
الضغط التطوري
وباستخدام نماذج حاسوبية تحاكي التطور، حددت الدراسة ثلاثة أنماط متميزة لتغير حجم الجسم تظهر في ظل ظروف مختلفة:
- زيادة الحجم التدريجي مع مرور الوقت: يحدث هذا عندما تتحدد المنافسة بين الأنواع في الغالب من خلال أحجام أجسامها النسبية بدلاً من الاختلافات المتخصصة. فمثلًا، زاد حجم العديد من أجناس أنواع الحيوانات البحرية (مثل اللافقاريات) تدريجيًا على مدى ملايين السنين.
- زيادة الحجم يليه الانقراض: هنا تنقرض أكبر الحيوانات بشكل متكرر، مما يفتح الفرص لأنواع أخرى لتأخذ مكانها وتطور أجسامًا أكبر، لمواصلة الدورة. ضربت الانقراضات الجماعية الحيوانات المفترسة ذات الأجسام الكبيرة بشدة. الثدييات والطيور الكبيرة جدًا معرضة بشكل خاص للانقراض، مثل الديناصورات والزواحف الطائرة العملاقة.
- انخفاض تدريجي في الحجم بمرور الوقت: تنبأت عمليات المحاكاة أيضًا بعكس قاعدة كوب: تقلص الأنواع بمرور الوقت. ويحدث هذا عندما تكون المنافسة عالية وتكون هناك درجة من التداخل في استخدام الموائل والموارد. فمع تطور الأنواع بعيدًا عن بعضها البعض إلى بيئات متميزة ستواجه ضغطًا تطوريًا لتقليل حجمها. لوحظ سابقًا وجود انخفاض في الحجم بالنسبة للفقاريات والأسماك العظمية وسلاحف مخفيات الرقبة وخيول ألاسكا البليستوسينية وسحالي الجزيرة.
ترجمة: ولاء سليمان
المصدر: phys.org
