قم بالتسجيل في النشرة الإخبارية للعلوم Wonder Theory على قناة CNN. استكشف الكون بأخبار الاكتشافات الرائعة والتقدم العلمي والمزيد.
في غابة معتدلة قديمة فيما يعرف الآن بولاية أوريغون، حفرت حشرة عميقًا في ضفة رملية بالقرب من جدول. هناك، في جحر رطب، وضعت العشرات من البيض المستطيل، حوالي 50 بيضة. على الرغم من عملها الدقيق في بناء هذه الحضانة تحت الأرض، لم يفقس أي بيض على الإطلاق. وبدلاً من ذلك، فإن البيض، الموجود داخل جراب، يتحجر إلى كتلة حجرية متمعدنة. والآن، بعد مرور 29 مليون سنة، أصبحت هذه الاكتشافات بمثابة سجل لتكاثر الحشرات، وهو ما قد يكون مختلفًا عن أي شيء رآه علماء الحفريات من قبل.
في الآونة الأخيرة، كشفت فحوصات التصوير المقطعي المحوسب لعلبة البيضة، ليس فقط أن عمرها ملايين السنين، ولكن أيضًا أنه من المحتمل أن يكون قد تم صنعها بواسطة جندب. يشبه البيض والبناء الشامل للعش بيض وقرون أنواع الجراد الحديثة. وترسم هذه المعرفة الموثقة حديثًا صورة أوضح عن ذلك النظام البيئي القديم، مما يؤكد أن الجنادب كانت موجودة ومزدهرة هناك، وأن بعض أنواع الجنادب كانت تدفن بيضها تحت الأرض.
بيض الحشرات نادر جدًا في السجل الأحفوري، كما أن حالات البيض السليم أكثر ندرة. من المحتمل أن تكون هذه هي بيضة الجندب المتحجرة الوحيدة المسجلة، وهي تقدم نظرة على تكاثرها الذي يعود تاريخه إلى عصر الأوليجوسين (قبل 33.9 مليون إلى 23 مليون سنة)، حسبما أفاد باحثون يوم الاثنين في مجلة Parks Stewardship Forum.
“هذا العمل مثير لأن مثل هذا الحفظ الاستثنائي يوفر رؤى فريدة لواحدة من مراحل حياة الحشرات الأقل فهمًا، خاصة في الماضي الجيولوجي،” مؤلف الدراسة الرئيسي جايمين لي، عالم البيئة التطورية وطالب الدكتوراه في جامعة كاليفورنيا، بيركلي، وقال لشبكة CNN في رسالة بالبريد الإلكتروني.
التحجر دون عائق
وقال الدكتور نيك فاموسو، المؤلف المشارك في الدراسة، ومدير برنامج علم الحفريات وأمين المتحف في النصب التذكاري الوطني لجون داي فوسيل بيدز، إن ما يجعل هذه الحفرية أكثر روعة هو أنه تم العثور عليها في موطن لا يلائم التحجر. يقع الموقع في ميتشل بولاية أوريغون، وهو تحت إدارة خدمة المتنزهات الوطنية.
عادة ما يتم حفظ الحفريات الدقيقة مثل هذه العينة في رواسب البحيرة بجانب المواد النباتية. وأوضح فاموسو أن مثل هذه الأماكن تميل إلى أن تكون خالية من الأكسجين، أو فقيرة بالأكسجين، وثابتة نسبيًا. وهناك، يمكن أن تتشكل الحفريات بسلام، دون أن تمسها التيارات أو البكتيريا. ولكن منذ ملايين السنين، كان نهر أو جدول يمر عبر هذا الموقع. ومع ذلك، فإن الظروف المحيطة بكبسولة البيض هذه كانت مناسبة تمامًا لبقائها مدفونة ومتحجرة دون إزعاج في حالة مثالية تقريبًا، على الرغم من البيئة الديناميكية للمياه المتدفقة القريبة، كما قال فاموسو.
وقال عالم الأحياء القديمة الدكتور ريكاردو بيريز دي لا فوينتي، نائب رئيس الأبحاث في متحف التاريخ الطبيعي بجامعة أكسفورد في المملكة المتحدة، في مقال له، إن البيض الموجود في هذه الحفرية يتميز بحفظه “سواء بشكل فردي أو في مجموعات”. بريد إلكتروني.
وقال بيريز دي لا فوينتي، الذي لم يشارك في البحث: “إنهم أول من تم التعرف عليهم على أنهم ينتمون إلى orthopterans – الجنادب وأقاربهم – في السجل الأحفوري، وهو أمر جدير بالملاحظة”.
وقال بيريز دي لا فوينتي: “يمثل العمل أيضًا خطوة مهمة نحو إضفاء الطابع الرسمي على وصف المراحل غير الناضجة للحشرات، وخاصة تلك الموجودة في البيض”. هذا الفرع من العلوم، المعروف باسم علم تصنيف الأذن، “يمكن أن يوفر بيانات مهمة عن تطور الحشرات وسلوكها وبيئتها في العصور القديمة، ولكنها تميل إلى الإهمال في دراسات الحفريات”. وأضاف أن ما هو أكثر من ذلك هو أن الكبسولة والبيض قد تقدم أدلة حول البيئة التي تحجرت فيها.
كان للبيض انحناء غير عادي
اكتشف كريستوفر شيروب، مدير المجموعة في خدمة المتنزهات الوطنية، علبة البيض في الطبقات الأحفورية في يوليو 2012. وكان شيروب يجري مسحًا بصريًا روتينيًا للموقع عندما اكتشف الجسم، الذي كان مدمجًا في قطعة من الصخور التي كانت يتذكر فاموسو أنه تدحرج إلى أسفل التل.
وأضاف: “لم يتطلب الأمر أي أداة لإخراجها من الأرض”. وأضاف فاموسو أن شيروب قام بتغليف الجسم بورق التواليت، ثم عاد بعناية إلى مركز الزوار حيث يقع مختبرنا.
واستنادا إلى التحليل السطحي للحفرية، اعتقد الباحثون في البداية أنهم عثروا على مجموعة من بيض النمل. لكن فاموسو كان متشككًا، لأن انحناءاتها تختلف عن منحنيات بيض النمل والشرانق. وقد تم تأكيد شكوكه من قبل لي، الذي رأى الجسم لأول مرة في عام 2022 خلال زيارة إلى John Day Fossil Beds. أحضروا العينة إلى حرم نايت بجامعة أوريغون في يوجين، حيث تم إجراء فحوصات التصوير المقطعي المحوسب بواسطة المؤلفة المشاركة في الدراسة أنجيلا لين، مديرة المرفق الأساسي لأبحاث التصوير بالأشعة السينية.
وقال فاموسو: “عندها اكتشفنا أن هناك طبقة البروتين التي تربط كل شيء ببعضه البعض”. لم تكن هذه مجرد مجموعة من البيض، بل كانت نوعًا من كبسولات البيض الجوفية تسمى أوثيكا، حيث كان البيض محاطًا بطبقة واقية تمعدنت في قشرة حجرية.
وقال لي: “يتم إنتاج قرون البيض الموجودة تحت الأرض حاليًا بواسطة مجموعتين فقط من الحشرات”. هذه هي الجنادب (رتبة Orthoptera، فرعية Caelifera) وHeelwalkers (رتبة Mantophasmatodea).
الترتيب الشعاعي
على السطح، كانت 28 بيضة إهليلجية مرئية، لا يزيد طول كل منها عن 0.18 بوصة (4.65 ملم) وعرضها 0.07 بوصة (1.84 ملم) (وهذا مشابه لبيض الجنادب الحديثة، على الرغم من أن حجم البيض يمكن أن يختلف باختلاف النوع). ). وكشفت عمليات المسح عن أكثر من عشرين بيضة مدفونة في المصفوفة في أربع إلى خمس طبقات، مرتبة في نمط شعاعي. أفاد مؤلفو الدراسة أن بعض البيض كان مجوفًا، بينما كان البعض الآخر مملوءًا بالرواسب.
وقال فاموسو: “إن التمعدن الذي تمكنا من رؤيته في كل بيضة أوضح تمامًا أن ذلك كان عبارة عن بنية متحجرة”.
نظرًا لأن بيض الحشرات الأحفوري نادر جدًا، لم يكن هناك العديد من العينات المتاحة للمقارنة. لذا استشار لي قاعدة بيانات بيض الحشرات العالمية، التي تحتوي على أكثر من 6700 نوع حي، للتعرف على البيض الموجود في الجراب الأحفوري.
وقال: “لقد قارنت السمات المميزة للبيض، بما في ذلك الحجم، ونسبة الطول إلى العرض، وانحناء البيض الفردي مع تلك الموجودة في البيض الحي”. “مثل هذا البيض الكبير المنحني بشكل بيضاوي في حجم مخلب كبير (حوالي 50 بيضة في المجموع) غير معروف من أي مجموعات حية أخرى من الحشرات بخلاف الجنادب والجراد.”
يوفر هذا الاكتشاف غير العادي لمحة لم يسبق لها مثيل عن التكاثر لدى الأقارب القدماء للجنادب الحديثة. وأضاف فاموسو أن العينة الأصلية تقريبًا تتحدث أيضًا عن مستوى الحفاظ عليها في الطبقات الأحفورية بموقع الحديقة الوطنية.
قال فاموسو: “مجرد القدرة على رؤية تلك البنية الداخلية ووصف شكل هذه الأشياء بشكل صحيح – كان هذا أمرًا مثيرًا حقًا بالنسبة لنا”. “لا يوجد أي شيء آخر مثل هذا في سجل الحفريات في أي مكان نعرفه.”
ميندي وايزبرجر كاتبة علمية ومنتجة إعلامية ظهرت أعمالها في مجلة Live Science وScientific American ومجلة How It Works.
لمزيد من الأخبار والنشرات الإخبارية لـ CNN، قم بإنشاء حساب على CNN.com