مجموعة من الحفريات تظهر دور تغيرات مستوى سطح البحر في تشكيل الحياة الأولى على الأرض

يظهر خط زمني طُور حديثًا لأحفوريات الحيوانات المبكرة صلة بين مستويات البحار وتغيرات الأكسجين البحري وظهور أقدم أسلاف الحيوانات الحالية.

تكشف الدراسة المنشورة في Science Advances، عن أدلة حول القوى التي دفعت تطور أقدم الكائنات الحية، التي انحدرت منها جميع المجموعات الحيوانية الرئيسية.

الحفريات القديمة

درس فريق من جامعة إدنبرة مجموعة من الصخور والأحفوريات من الفترة الإدياكارية-الكامبريانية التي تعود إلى 580-510 مليون عام مضت. شهدت هذه الفترة انفجارًا في التنوع البيولوجي وفقًا لسجلات الحفريات، وقد حيرت أسبابها العلماء منذ زمن تشارلز داروين.

عاشت جميع الحيوانات المبكرة الموجودة في هذه الحقبة في البحر، في وقت كانت فيه مستويات الأكسجين في الهواء والمحيط أقل بكثير مما هي عليه اليوم. بينما كانت أول أشكال الحياة قبل هذا الوقت عبارة عن كائنات وحيدة الخلية أو متعددة الخلايا بسيطة في غالب الأمر، بدأت الكائنات في الفترة الإدياكارية تصبح أكثر تعقيدًا، مع تنظيم خلايا متعددة في مخططات جسمية سمحت لها بالتغذية والتكاثر والتحرك عبر قاع المحيط.

شهدت هذه الحقبة أيضًا ظهور ما يسمى بالحيوانات ثنائية الجانب التي تتميز بخطط أجسام متناظرة، كما هو الحال في معظم الأنواع الحالية، بما في ذلك البشر.

خط زمني للتنوع البيولوجي

بعد جمع البيانات من مصادر مختلفة بما في ذلك التأريخ الإشعاعي والمعلومات الجيوكيميائية حول طبقات الصخور التي عُثر عليها في الحفريات، تمكن الفريق من رسم خريطة لجميع الاكتشافات الحفرية الرئيسية ومجموعات البيانات البيئية المختلفة على خط زمني واحد.

سمح التسلسل الزمني الجديد للفريق بدراسة اتجاهات التنوع البيولوجي للفترة المذكورة بمزيد من التفصيل مقارنة بالماضي. جمعوا هذه الرؤى مع أدلة كيميائية أخرى من السجل الجيولوجي، مؤكدين وجود صلة بين التغيرات الرئيسية في مستويات سطح البحر العالمية، والفترات الزمنية التي اكتسبت فيها البيئات البحرية الضحلة مزيدًأ من الأكسجين، وظهور مجموعات الحيوانات المبكرة وتنوعها.

وضعت هذا الديناميكية الأساس لعدة انفجارات كبيرة في التنوع البيولوجي تعرف باسم مجموعات أفالون والبحر الأبيض والكامبري، إذ كانت كل منها بمثابة علامة على وصول مجموعات حيوانية جديدة وانحدار مجموعات أخرى.

من خلال إعادة بناء الظروف البيئية في أقدم العصور، تكشف الدراسة عن رؤى جديدة للقوى والضغوط القديمة التي شكلت الحياة الأولى على كوكبنا.

حدد الفريق أيضًا فجوات في السجل الأحفوري، الأمر الذي يشير إلى أن المعرفة الحالية حول الحيوانات المبكرة متحيزة بسبب مجموعات المواقع التي عثر فيها على الأحفوريات ودرست فيها.

يقول الدكتور فريد بوير: «إن بناء جدول زمني لتطور الحيوانات المبكرة باستخدام سجل الصخور مهمة شاقة لا يمكن تحقيقها إلا من خلال البحث الدولي ومتعدد التخصصات. ولكن النهج العالمي المتكامل أمر بالغ الأهمية، فهو يكشف عن التحيزات في سجلاتنا، ويكشف أيضًا عن الأنماط في ظهور الأحافير، ودورات مستويات سطح البحار والأكسجين البيئي».

علقت ماريانا ييلاليس أغيلفيس على البحث فقالت: «إن معرفة ما يحرك التنوع البيولوجي هو جزء أساسي من المعرفة في لغز الحياة. أشعر بفخر كبير لاستنادي إلى عقود من البحث العالمي متعدد التخصصات، وساهمت في فهم أفضل للدور الذي يلعبه مستوى سطح البحر في تطور الحيوانات في وقت مبكر».

المصدر: phys.org

ترجمة: علاء شاهين