قد يكون من الصعب تخيل ذلك، ولكن في يوم من الأيام، لم تكن الديناصورات تهيمن على عالمها. عندما نشأت لأول مرة، كانت مجرد حيوانات آكلة اللحوم صغيرة الحجم ذات ساقين، طغت عليها مجموعة متنوعة من الزواحف الأخرى.
وكيف وصلوا إلى الحكم؟
لقد قمت أنا وزملائي مؤخرًا بدراسة العظام المتحجرة لأقدم الديناصورات المعروفة ومنافسيها من غير الديناصورات لمقارنة معدلات نموها. أردنا أن نعرف ما إذا كانت الديناصورات المبكرة كانت مميزة بطريقة ما في طريقة نموها، وما إذا كان هذا قد منحها فرصة في عالمها المتغير بسرعة.
قبل الديناصورات – الموت العظيم
كانت الحياة على الأرض مزدهرة قبل 250 مليون سنة. الديناصورات لم تتطور بعد. وبدلاً من ذلك، ازدهرت البرمائيات العملاقة والزواحف المدعومة بالأشرعة والتي تسمى الثيرابسيدات.
ولكن في غمضة عين من الزمن الجيولوجي، في غضون حوالي 60 ألف عام، يقدر العلماء أن 95% من جميع الكائنات الحية قد انقرضت. يُعرف باسم انقراض العصر البرمي أو الموت العظيم، وهو أكبر أحداث الانقراض الجماعي الخمسة المعروفة على الأرض.
ويتفق معظم العلماء على أن هذا الموت شبه الكامل كان سببه نشاط بركاني واسع النطاق في سيبيريا الحديثة، والذي غطى ملايين الأميال المربعة بالحمم البركانية. وقد اجتمعت الغازات الضارة والحرارة الناتجة لتدفع درجات الحرارة العالمية إلى الارتفاع بشكل كبير، مما يؤدي في النهاية إلى تحمض المحيطات، وفقدان الأكسجين في مياه المحيطات، وانهيار النظام البيئي العميق، سواء على الأرض أو في المحيطات.
فقط عدد قليل من الناجين المحظوظين تمكنوا من النجاة.
الناجين وأحفادهم
في الفراغ البيئي الذي أعقب حدث الانقراض الجماعي، وعلى مرحلة شفاء الأرض، تطور أسلاف الديناصورات لأول مرة – جنبًا إلى جنب مع أسلاف الضفادع والسمندل والسحالي والسلاحف والثدييات الموجودة اليوم. لقد كان ذلك فجر العصر الترياسي، الذي استمر منذ 252 مليون سنة إلى 201 مليون سنة مضت.
بشكل جماعي، لم تكن المخلوقات التي نجت من الموت العظيم مميزة بشكل خاص. بدأت إحدى المجموعات الحيوانية، المعروفة باسم أركوصوريا، بمخططات جسمية صغيرة وبسيطة نسبيًا. لقد كانوا أكلة مرنة ويمكنهم العيش في مجموعة واسعة من الظروف البيئية.
انقسمت الأركوصورات في النهاية إلى قبيلتين – مجموعة تضم التماسيح الحديثة وأقاربها القدامى، ومجموعة أخرى تضم الطيور الحديثة، جنبًا إلى جنب مع أسلافها من الديناصورات.
هذه المجموعة الثانية مشت على أطراف أصابعها وكانت عضلات ساقها كبيرة. كما كان لديهم أيضًا روابط إضافية بين عظام الظهر وعظام الورك مما سمح لهم بالتحرك بكفاءة في عالمهم الجديد.
بدلًا من التنافس المباشر مع الأركوصورات الأخرى، يبدو أن هذه المجموعة من أسلاف الديناصورات استغلت بيئات بيئية مختلفة – ربما عن طريق تناول أطعمة مختلفة أو العيش في مناطق جغرافية مختلفة قليلاً. لكن في وقت مبكر، كانت الأركوصورات الشبيهة بالديناصورات أقل تنوعًا بكثير من أسلاف التماسيح التي عاشت جنبًا إلى جنب.
ببطء، استمرت سلالة الديناصورات في التطور. لقد استغرق الأمر عشرات الملايين من السنين قبل أن تصبح الديناصورات وفيرة بما يكفي لتظهر هياكلها العظمية في السجل الأحفوري.
أقدم حفريات الديناصورات المعروفة تأتي من منطقة في الأرجنتين تسمى الآن حديقة مقاطعة إيشيغوالاستو. ويعود تاريخ الصخور هناك إلى ما يقرب من 230 مليون سنة مضت.
تشمل ديناصورات إيشيغوالاستو مجموعات الديناصورات الثلاث: ذوات الأقدام آكلة اللحوم، وأسلاف الصربوديات العملاقة، وطيريات الورك آكلة النباتات. يشملوا هيريراصور, سانجوانصور, يودروميوس, يورابتور, كروموجيصور, بانفاجيا و البيسانوصور.
لا تمثل هذه الديناصورات المبكرة سوى جزء صغير من الحيوانات التي تم العثور عليها في تلك الفترة الزمنية. في هذا العالم القديم، كانت الأركوصورات الشبيهة بالتماسيح في القمة. كان لديهم مجموعة واسعة من أشكال الأجسام والأحجام وأنماط الحياة، متفوقة بسهولة على الديناصورات المبكرة في سباق التنوع.
لن يكون الأمر كذلك حتى اقتراب نهاية العصر الترياسي، عندما وقع حدث انقراض جماعي آخر ناجم عن البراكين، حتى حصلت الديناصورات على استراحة محظوظة.
أدى حدث الانقراض الترياسي المتأخر إلى مقتل 75% من الحياة على الأرض. لقد أهلك الأركوصورات الشبيهة بالتماسيح، لكنه ترك الديناصورات المبكرة دون أن تمس نسبيًا، مما مهد الطريق لصعودها إلى الهيمنة.
ولم يمض وقت طويل حتى انتقلت الديناصورات من كونها تمثل أقل من 5% من الحيوانات على الأرض إلى أن تشكل أكثر من 90%.
العظام تحكي قصة النمو
تساءلت أنا وزملائي من جامعة سان خوان الوطنية في الأرجنتين عما إذا كان صعود الديناصورات ربما كان مدعومًا، جزئيًا، بمدى سرعة نموها. ونحن نعلم، من خلال الدراسة المجهرية للعظام المتحجرة، أن الديناصورات اللاحقة كانت تتمتع بمعدلات نمو سريعة – أسرع بكثير من معدلات نمو الزواحف في العصر الحديث. لكننا لم نكن نعرف ما إذا كان هذا صحيحًا بالنسبة للديناصورات الأولى.
لقد قررنا فحص الأنماط المجهرية المحفوظة في عظام الفخذ لخمسة من أقدم أنواع الديناصورات المعروفة ومقارنتها بتلك الموجودة في ستة زواحف غير ديناصورية وأحد أقرباء الثدييات الأوائل. جميع الحفريات التي درسناها جاءت من فترة مليوني سنة داخل تكوين إيشيجوالاستو في الأرجنتين.
تعتبر العظام بمثابة أرشيف لتاريخ النمو لأنه، حتى في الحفريات، يمكننا رؤية المساحات التي اخترقت فيها الأوعية الدموية والخلايا الأنسجة المتمعدنة. عندما ننظر إلى هذه الميزات تحت المجهر، يمكننا أن نرى كيف يتم تنظيمها. كلما حدث النمو ببطء أكثر، أصبحت السمات المجهرية أكثر تنظيماً. مع النمو السريع، تبدو السمات المجهرية للعظام غير منظمة.
لقد اكتشفنا أن الديناصورات المبكرة كانت تنمو بشكل مستمر، ولا تتوقف حتى تصل إلى الحجم الكامل. وقد حققوا بالفعل معدلات نمو مرتفعة، على قدم المساواة، وفي بعض الأحيان، أسرع من معدلات نمو أحفادهم. ولكن كذلك فعل العديد من معاصريهم من غير الديناصورات. يبدو أن معظم الحيوانات التي تعيش في النظام البيئي إيشيجوالاستو نمت بسرعة، بمعدلات تشبه معدلات الثدييات والطيور الحية أكثر من معدلات الزواحف الحية.
أتاحت لنا بياناتنا رؤية الاختلافات الدقيقة بين الحيوانات ذات الصلة الوثيقة وتلك التي تشغل مجالات بيئية مماثلة. ولكن الأهم من ذلك كله أن بياناتنا تظهر أن النمو السريع يشكل استراتيجية عظيمة للبقاء في أعقاب الدمار الشامل.
لا يزال العلماء لا يعرفون بالضبط ما الذي مكن الديناصورات وأسلافها القدماء من البقاء على قيد الحياة في اثنين من أكبر عمليات الانقراض التي شهدتها الأرض على الإطلاق. ما زلنا ندرس هذه الفترة المهمة، وننظر إلى تفاصيل مثل الأرجل والأجسام المصممة للتحرك بشكل فعال ومستقيم، والتغيرات المحتملة في الطريقة التي ربما تتنفس بها الديناصورات الأولى والطريقة التي نمت بها. نعتقد أن كل هذه العوامل، جنبًا إلى جنب مع الحظ، هي التي سمحت أخيرًا للديناصورات بالصعود والحكم.
تم إعادة نشر هذا المقال من The Conversation، وهي منظمة إخبارية مستقلة غير ربحية تقدم لك حقائق وتحليلات جديرة بالثقة لمساعدتك على فهم عالمنا المعقد. كتب بواسطة: كريستي كاري روجرز، كلية ماكاليستر
اقرأ أكثر:
تتلقى كريستي كاري روجرز تمويلًا من المؤسسة الوطنية للعلوم ومؤسسة ديفيد بي جونز.