التغيرات المناخية دفعت لتطور الزواحف مثل الديناصورات

مجلة رونق - لا يوجد شيء مثل الانقراض الجماعي الكبير لفتح منافذ بيئية وإزالة المنافسة ، وتسريع التطور لبعض الناجين المحظوظين. أم هناك؟ تشير دراسة جديدة إلى أن معدل تغير المناخ قد يلعب دورًا كبيرًا في تسريع التطور.

تركز الدراسة على تطور الزواحف عبر 57 مليون سنة - قبل وأثناء وبعد الانقراض الجماعي في نهاية العصر البرمي (SN: 12/6/18). حدث الانقراض هذا ، الناجم عن ضخ ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي والمحيطات من خلال زيادة النشاط البركاني منذ حوالي 252 مليون سنة ، مما أدى إلى تدمير 86 في المائة من أنواع الكائنات على الأرض. ومع ذلك ، تعافت الزواحف من الفوضى بشكل جيد نسبيًا. تم اعتبار تنوعها المتفجر في الأنواع في ذلك الوقت على نطاق واسع نتيجة لانزلاقها في منافذ متاحة حديثًا.

يقول الباحثون إن التقلبات المناخية السريعة كانت تحدث بالفعل في وقت مبكر جدًا في العصر البرمي ، وكذلك كانت هناك طفرات في تنوع الزواحف. أظهر تحليل الأحافير من 125 نوعًا من الزواحف أن دفعات التنوع التطوري في الزواحف كانت مرتبطة ارتباطًا وثيقًا بالتقلبات السريعة نسبيًا في المناخ في جميع أنحاء العصر البرمي وملايين السنين في الفترة الجيولوجية التالية ، العصر الترياسي ، حسبما أفاد الباحثون في 19 أغسطس في Science Advances.

يتوسع فهم العلماء للتطور لأنهم أصبحوا أكثر انضباطًا في العلاقة بينه وبين التغير البيئي ، كما تقول جيسيكا وايتسايد ، عالمة الجيولوجيا في جامعة ساوثهامبتون في إنجلترا والتي تعمل على الانقراض الجماعي ولكنها لم تشارك في العمل الجديد. "لا بد أن تصبح هذه الدراسة جزءًا مهمًا من تلك المحادثة."

للتحقيق في تطور الزواحف ، قام عالم الأحياء القديمة التطوري تياجو سيمويس من جامعة هارفارد وزملاؤه بقياس ومسح حفريات الزواحف التي يتراوح عمرها بين 294 مليون و 237 مليون سنة. إجمالاً ، فحص الباحثون 1000 عينة في 50 مؤسسة بحثية في 20 دولة. بالنسبة لبيانات المناخ ، استخدم الفريق قاعدة بيانات كبيرة حالية لدرجات حرارة سطح البحر بناءً على بيانات نظائر الأكسجين ، والتي تمتد إلى 450 مليون سنة ، ونشرت في عام 2021.

من خلال تتبع التغيرات في حجم الجسم والرأس والشكل في العديد من الأنواع عن كثب ، مقترنة ببيانات المناخ تلك ، وجد الباحثون أنه كلما كان معدل تغير المناخ أسرع ، تطورت الزواحف بشكل أسرع. وجد الفريق أن أسرع معدل لتنويع الزواحف لم يحدث عند انقراض نهاية العصر البرمي ، ولكن بعد عدة ملايين من السنين في العصر الترياسي ، عندما كان تغير المناخ في أسرع درجاته ودرجات الحرارة العالمية شديدة الحرارة. يقول سيمويس إن درجات حرارة سطح المحيط خلال هذا الوقت ارتفعت إلى 40 درجة مئوية ، أو 104 درجة فهرنهايت - تقريبًا درجة حرارة حوض الاستحمام الساخن.

يقول سيمويس إن عددًا قليلاً من الأنواع تطورت بسرعة أقل من أقربائها. الفرق؟ بحجم. على سبيل المثال ، الزواحف ذات أحجام الجسم الأصغر قد تم تكييفها مسبقًا لتعيش في مناخات سريعة الاحترار ، كما يقول. نظرًا لنسبة سطحها الأكبر إلى الجسم ، "يمكن للزواحف ذات الأجسام الصغيرة تبادل الحرارة بشكل أفضل مع البيئة المحيطة بها" ، لذلك تظل أكثر برودة نسبيًا من الحيوانات الكبيرة.

"تم إجبار الزواحف الصغيرة بشكل أساسي عن طريق الانتقاء الطبيعي على البقاء كما هي ، بينما خلال نفس الفترة الزمنية ، تم إخبار الزواحف الكبيرة عن طريق الانتقاء الطبيعي" يجب أن تتغير على الفور أو ستنقرض " يقول سيميس.

هذه الظاهرة ، التي تسمى تأثير ليليبوت ، ليست اقتراحًا جديدًا ، كما يقول سيموس ، مضيفًا أنها راسخة في الكائنات البحرية. "لكنها المرة الأولى التي يتم فيها تحديد كميتها في الفقاريات ذات الأطراف عبر هذه الفترة الحرجة في تاريخ الأرض."

صقل عمل سيميس وزملائه التفصيلي شجرة التطور المعقدة للزواحف وأسلافهم. ولكن ، في الوقت الحالي ، ليس من الواضح ما الذي لعب دورًا أكبر في تطور الزواحف منذ فترة طويلة - كل تلك المنافذ البيئية المفتوحة بعد الانقراض الجماعي في نهاية العصر البرمي ، أو التقلبات المناخية الدراماتيكية خارج حدث الانقراض.

يقول سيميس: "لا يمكننا أن نقول أيهما كان أكثر أهمية". "بدون أي منهما ، كان مسار التطور في العصر الترياسي وصعود الزواحف إلى الهيمنة العالمية على النظم البيئية الأرضية مختلفًا تمامًا."