يعيد اكتشاف الأحفوري قصة Echidna و Platypus Evolution

إذا كنت تعتقد دائمًا أن ECHIDNAS و PATYPUSES كانا أبناء عمومتين الذين ذهبوا إلى طريقهم المنفصل على الأرض والماء ، فكر مرة أخرى. إن عظم ذراع أحفوري واحد ، موجود في زاوية نائية من جنوب شرق أستراليا قبل ثلاثة عقود ، يعيد كتابة تاريخ العائلة – وربما يغير ما اعتقد العلماء أنهم يعرفون كيف تتكيف الثدييات مع بيئات مختلفة.

كلاهما ينتمي إلى ترتيب Monotremata ، وهو ترتيب فريد من الثدييات التي تلد البيض بدلاً من النسل الحي. إن Platypus مشغول في هذه الأيام التي تتسابق صعودًا وهبوطًا على الجداول والأنهار ، و Echidnas تجول على الأرض بحثًا عن النمل والنمل الأبيض والديدان.

اعتاد العلماء أن يصدقوا منذ فترة أنهم ينحدرون من حيوان يسكن الأرض ، وتطورت الخلايا المدمجة لاحقًا إلى المياه التي تسكنها. لكن الاكتشافات الجديدة تشير إلى خلاف ذلك: ربما بدأت أصول Echidnas و platypuses في البحر.

أحفورية مع قصة طويلة ترويها

تم إخراج هذا الاكتشاف من قبل كلية أون واو سيدني للعلوم البيولوجية والأرض والبيئة البروفيسور الفخري سوزان هاند وفريق من الباحثين. تمثل الأحفوري النصف الأيسر غير المكتمل من عظم ذراع واحد من الثدييات الصغيرة المسمى Kryoryctes Cadburyi. تشير التقديرات إلى أنه عاش قبل 108 مليون عام خلال فترة العصر الطباشيري المبكرة عندما حكمت الديناصورات الأرض.

تم العثور عليه في أوائل التسعينيات من قبل المتاحف فيكتوريا الحفارات في ديناصور كوف ، وهو موقع يشتهر بإنتاج الاكتشافات القديمة الخفية. كان يعتقد في البداية أن العظم يشبه عظم إيكيدنا اليوم ، وكان البعض يعتقد أنه يمكن أن يكون سلف إيكيدنا. اعتقد آخرون أنه يمكن أن يكون الجذور الجذعية ، وهو قريب قديم من الخلايا الخلفية و Echidnas.

ولكن لم يكن حتى قرر العلماء تجاهل شكله الخارجي والنظر في الداخل باستخدام تقنيات المسح المتطورة التي جاء فيها الاختراق أخيرًا. يقول هاند: “عندما يمكّنك الشكل الخارجي للعظم من مقارنته مباشرة بالحيوانات المماثلة ، فإن بنيته الداخلية يميل إلى الكشف عن شيء عن نمط حياته”.

داخل العظم: أسرار الماضي

في عظم العضد ، وجد الباحثون ميزات مثل لا توجد إيكيدنا الموجودة. كان للعظم جدران قوية مع تجويف مركزي صغير جدًا – ميزات من الثدييات شبه المقطوعة مثل الخلايا الفضلية. تلعب العظام الكثيفة وظيفة الصابورة من أجل السماح للحيوانات بالغطس والبقاء تحت الماء دون تقاطع السطح. Echidnas لديها عظام خفيفة الوزن أكثر ملاءمة للحفر على الأرض.

يشرح البحث Kryoryctes Cadburyi باعتباره حفارًا نصفًا وتكييفًا تمامًا مع كل من الحياة في الماء وأيضًا في التربة. من شأن ذلك أن يشير إلى طريقة حياة مونوتريم القديمة البرمائية التي يفترضها العلماء في السابق على خلاف ذلك. إذا كان الأمر كذلك بالفعل ، فقد بدأ تطور Echidna و Platypus في الماء و Echidnas ، ثم تطورت من الماء إلى الحياة بالكامل على الأرض.

“سيكون مثل هذا السيناريو ظاهرة غير عادية للغاية” ، كما يقول اليد ، مضيفًا أنه على الرغم من وجود حوالي 30 من الأمثلة على الثدييات التي تتطور من الأرض إلى البحر – من الخلاصة ، والدلافين ، والأختام ، والثعالب ، على سبيل المثال – هناك نادرًا ما يكون تراجعًا.

إعادة التفكير في تاريخ monotreme

تشير الأحفوري أيضًا إلى مدى تغير الخلايا المخلوطة. ويضيف البروفيسور مايكل آرتشر المؤلف المشارك لـ UNSW أن خط التطور الذي أدى إلى ظهور الخلايا الفاتورية اليوم أظهر “محافظة متخصصة” لأكثر من 100 مليون عام ، أي أنهم عاشوا بنفس الطريقة لفترة طويلة جدًا من الوقت. ECHIDNAs هي خروج جذري عن هذه الأصول التي تنقلها المياه.

ومع ذلك ، فإن السجل الأحفوري لأسلاف monotreme محدود. يساهم أجزاء الفك والأسنان في معظم أحافير الثدييات الأسترالية. أطراف العظم Kryoryctes Cadburyi هي الوحيدة التي هي من تلك الفترة ، وهي تمنح العلماء فرصة فريدة للتعرف على عادات الحيوانات.

يقول: “لقد أعطانا هذه العضد فرصة رائعة مطلقة لمعرفة ذلك عن الثدييات الأسترالية المبكرة وكيف عاشوا ، وهي تخبرنا بقصة – ربما لا نأمل في سماعها”.

علامة على الحياة المائية في المعيشة Echidnas

Echidnas لا تتجول في النهر مثل الخلايا الخلفية ولكنها تحتفظ بعلامات التراث المنقول بالمياه في أجسادهم. أولاً ، تحتوي فواتيرهم على عدد أقل من مستقبلات الإلكترونية – تحقيقات حساسة التي تلتقط الإشارات الكهربائية الخافتة من الفرائس – مثل في فاتورة الخلايا المخلوطة. ربما تكون آثارًا أثرية لنظام علف قديم. حتى Endnas الجنينية تحتفظ بتتبع ضعيف لهذا التراث: آثار فاتورة شبيهة بالخلود في المراحل الجنينية.

أرجلهم تلميح أيضًا. تحتفظ ECHIDNAS ، وكذلك الخلايا الخلفية ، بالأرجل الخلفية المتخلفة ، على الرغم من أنها تستخدمها للحفر هذه الأيام وعدم السباحة. القدم المتخلف ليست نموذجية بالنسبة للثدييات بصرف النظر عن الأحاديات. علم وظائف الأعضاء أيضا يحفرها.

ECHIDNAs لديها أيضا رد الفعل الغوص – انتشار معدل ضربات القلب والحفاظ على الأكسجين أثناء الغمر – نفس الثدييات المائية. يكشف تحليل الميوغلوبين ، الذي يقيس كمية بروتين العضلات التي تخزن الأكسجين ، عن أن ECHIDNAs لديها أكثر من كميات متوقعة للثدييات المختبئة ، مما يدل على أن أسلافهم يعتمدون على الغوص الواسع.

تقارب التكنولوجيا مع علم الحفريات

نظرًا لأن Kryoryctes Fossil غير عادي للغاية ، لا يمكن للباحثين فقط تقطيعه للنظر في مكياجها المجهري أو الأنسجة. بدلاً من ذلك ، يستخدمون طرق المسح الضوئي عالية الدقة وغير المدمرة مثل تصوير synchrotron لدراسة العظام في مستويات أصغر بشكل متزايد من التفاصيل.

يأمل العلماء أن تكشف مثل هذه التقنيات عن المزيد من أنماط النمو وعلم وظائف الأعضاء وأسلوب حياة الحيوان دون التضحية بالعينة. يستمر البحث ، ويقوم العلماء أيضًا بتطبيق أبحاثهم على أسرة أحفورية أخرى مثل Lightning Ridge في نيو ساوث ويلز. تحتوي هذه الأسرة على أسرّة في العصر الوسيط والتي لديها القدرة على تحقيق المزيد من بقايا monotreme ، والتي يمكن أن تعيد بناء الروابط المفقودة لهذا الماضي التطوري.

لماذا يهم

لا تعيد المعلومات الجديدة كتابة ليس فقط معرفتنا بالتاريخ التطوري لـ Platypus و Echidna ، ولكن الصورة العامة لكيفية تطور الثدييات-أو إعادة التسبب في قارات جديدة. إذا ورث Echidnas سلفًا بحريًا ، فإنهم ينتمون إلى أقلية صغيرة للغاية من الثدييات للقيام بعكس القفزة المشتركة من الأراضي إلى البحر.

إنه يطرح أسئلة مثيرة للاهتمام حول الفرص والضغوط التي دفعت Echidnas إلى الأرض. هل كانت منافسة على الطعام؟ تغير المناخ؟ أو مزيج من العوامل؟ بدون المزيد من الحفريات ، تبقى الإجابات بعيدة المنال. ولكن هناك شيء واحد واضح: قصة ثدييات وضع البيض هذه بعيدة عن الانتهاء.

من عظم قديم واحد ، نتعلم أن تاريخ الحياة نادراً ما يكون خطًا مستقيمًا. يمكن أن يأخذ التطور درجات مذهلة ، وفي بعض الأحيان ، فإنه يستدير.

تتوفر نتائج البحوث عبر الإنترنت في مجلة PNAs.

قصص ذات صلة

مثل هذا النوع من الشعور بالرضا؟ احصل على الجانب الأكثر إشراقًا من النشرة الإخبارية للأخبار.