أدت أسنان متحجرة صغيرة، يعود عمرها إلى نحو 73 مليون سنة، إلى تحديد ثلاثة أنواع من الثدييات لم تكن معروفة من قبل. وتشير هذه النتائج إلى وجود نظام بيئي متنوع في القطب الشمالي ومسار هجرة قديم ربط آسيا بأمريكا الشمالية.
منطقة القطب الشمالي يُعتبر مناخنا اليوم من أصعب البيئات التي يمكن أن توجد فيها الحياة: فالشتاء طويل، ودرجات الحرارة منخفضة، وتنوع الحيوانات قليل مقارنة بالمناطق المعتدلة والاستوائية. ومع ذلك الحفريات تم اكتشاف أنواع جديدة في الشمال ألاسكا أظهر ذلك في عصرالديناصورات كانت المنطقة مختلفة تمامًا - ليس فقط من حيث المناخ، ولكن أيضًا من حيث الدور الذي لعبته فيتطور وفي هجرة الثدييات.
في دراسة نُشرت في مجلة وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم (PNAS)، وصف الباحثون ثلاثة أنواع من الثدييات لم تكن معروفة من قبل. عاشت هذه الحيوانات قبل حوالي 73 مليون سنة، فيالعصر الطباشيري أما الأخيرة، فتقع في المنطقة التي تقع الآن شمال الدائرة القطبية الشمالية.
يعتقد الباحثون أن القطب الشمالي القديم لم يكن منطقة معزولة خالية من الحياة، بل بيئة تطورت فيها أنواع فريدة، وتكيفت مع الظروف القطبية، بل وانتقلت بين القارات. أحد هذه الأنواع الجديدة كان وثيق الصلة بنوع من الثدييات التي عاشت في منطقة منغوليا، وهو اكتشاف يشير إلى أن الحيوانات هاجرت من آسيا إلى أمريكا الشمالية منذ حوالي 92 مليون سنة.
قالت الدكتورة سارة شيلي من جامعة لينكولن في المملكة المتحدة، المؤلفة الرئيسية للدراسة: "على الرغم من أن المناطق القطبية لا تحتوي على نفس مستوى التنوع البيولوجي الموجود في المناطق الاستوائية، إلا أنها كانت أماكن نشطة ازدهرت فيها الحياة لفترات طويلة". وقد أجرت شيلي هذا البحث أثناء عملها كباحثة ما بعد الدكتوراه في جامعة كولورادو بولدر.
كان الاكتشاف مخفيًا داخل أسنان صغيرة
تم اكتشاف الأحافير في تكوين برينس كريك في شمال ألاسكا، وهو أحد أهم مواقع الأحافير التي تعود إلى العصر الطباشيري المتأخر في القطب الشمالي. وهي ليست هياكل عظمية كاملة، بل أسنان أحفورية صغيرة - بحجم حبة رمل أو أكبر قليلاً.
تُعد الأسنان ذات أهمية كبيرة في دراسة الثدييات القديمةالمادة التي صنعت منها متينة نسبياً، وقد يكشف هيكلها عن معلومات حول العلاقات التطورية للحيوانات، والطعام الذي تناولته، والطريقة التي استخدمت بها فكوكها.
استنادًا إلى شكل الأسنان، حدد الباحثون ثلاثة أنواع جديدة:
Camurodon borealis، والذي يعني اسمه تقريبًا "السن المنحني الشمالي"؛
Qayaqgruk peregrinus، الذي يشير اسمه إلى شخصية متجولة من تقاليد السكان الأصليين في ألاسكا؛
و Kaniqsiqcosmodon polaris، وهو اسم يعني تقريبًا "سن مزين بالصقيع القطبي".
الأنواع الثلاثة تنتمي إلىمتعدد الخلايا (متعددة الدرنات) – مجموعة كبيرة ومتنوعة من الثدييات القديمة المنقرضة. على الرغم من أن بعضها قد يشبه القوارض الصغيرة في المظهر، إلا أنها لم تكن قوارض ولم تكن أسلافها المباشرة.
وُجدت الكائنات متعددة الخلايا لأكثر من 100 مليون سنة، من العصر الجوراسي إلى الإيوسين، أي قبل حوالي 35 مليون سنة. كما نجت من حدث الانقراض في نهاية العصر الطباشيري، قبل حوالي 66 مليون سنة، والذي انقرضت فيه الديناصورات غير الطائرة والعديد من المجموعات الأخرى.
للمقارنة، فإن نوع الإنسان الحديث، هومو سابينس، لم يوجد إلا منذ حوالي 300 ألف سنة.
كيف نجت الثدييات الصغيرة من شتاء القطب الشمالي؟
قبل 73 مليون سنة، كان المناخ العالمي أكثر دفئًا مما هو عليه اليوم، وكانت الغابات تنمو في القطب الشمالي. ومع ذلك، ظلت شمال ألاسكا تواجه ظروفًا قاسية: شهور طويلة من الظلام في الشتاء، ودرجات حرارة قد تنخفض إلى ما دون الصفر، ونقصًا موسميًا في الغذاء.
إن قدرة الثدييات الصغيرة على العيش والتكاثر في مثل هذه المنطقة تشير إلى أنها طورت تكيفات خاصة. ربما كانت تنشط تحت الثلج أو في الجحور، تخزن الطعام أو الدهون، أو تغير نظامها الغذائي تبعًا للفصول. لا تسمح لنا الأحافير نفسها بتحديد الاستراتيجية التي اتبعتها على وجه اليقين، لكن شكل أسنانها يقدم دلائل على نظامها الغذائي.
كان لدى كامورودون بوراليس أسنان مُهيأة أساسًا لتناول النباتات. أما كاياكغروك بيرغرينوس فكان على الأرجح قارتًا، يتغذى على الحشرات والمواد النباتية. وكان كانيكسيككوسمودون بولاريس أيضًا على الأرجح قارتًا، ولكنه ربما اعتمد بشكل أكبر على الأطعمة النباتية.
سمحت هذه الاختلافات لعدة أنواع وثيقة الصلة بالعيش في البيئة نفسها دون التنافس المباشر على مصادر الغذاء ذاتها. وفي أوقات ندرة الغذاء، ربما كان التقسيم إلى بيئات غذائية مختلفة شرطًا أساسيًا للبقاء.
يقول الباحثون إن المرونة الغذائية لهذه المجموعة متعددة الخلايا قد تفسر أيضاً كيف نجت من الانقراض الجماعي في نهاية العصر الطباشيري. فالحيوانات القادرة على استغلال مصادر غذائية متنوعة قد تكون أكثر قدرة على التكيف مع التغيرات البيئية السريعة.
"هناك تنوع كبير داخل المجموعة متعددة الخلايا"، قالت شيلي. "لقد وُجدت هذه الكائنات منذ زمن طويل للغاية، وأعتقد أنها يمكن أن تعلمنا الكثير عن قدرة الثدييات على الصمود - ليس فقط في وجه الانقراضات الجماعية، ولكن أيضًا في وجه الضغوط المناخية التي تواجهها العديد من الكائنات الحية اليوم."
مسار الهجرة بين آسيا وأمريكا
إحدى أهم نتائج الدراسة تتعلق بنوع "كاياكغروك بيرغرينوس". فقد أظهر تحليل بنية أسنانه أنه قريب بشكل خاص من نوع كان يعيش في منغوليا الحالية.
بحسب الباحثين، فإن هذا التشابه ليس من قبيل الصدفة، بل يشير إلى أن أسلاف هذا النوع هاجروا من آسيا إلى أمريكا الشمالية عبر القطب الشمالي. ووفقًا لإعادة بناء التطور، حدثت هذه الهجرة قبل حوالي 92 مليون سنة، أي قبل عشرات الملايين من السنين من ظهور الجسر البري المعروف في أواخر العصور الجليدية.
لا يعني هذا وجود جسر بري دائم وواسع مثل جسر بيرينجيا خلال العصر البليستوسيني. فقد تغيرت مستويات سطح البحر ومواقع القارات والروابط البرية مرات عديدة. ومع ذلك، يبدو أنه في أوقات معينة كان هناك ممر سمح للثدييات الصغيرة بالتنقل بين شمال شرق آسيا وشمال غرب أمريكا.
"يشير هذا الاكتشاف إلى وجود طريق بري بين آسيا وأمريكا الشمالية لهذه الثدييات الصغيرة، وأنه كان نشطًا بالفعل منذ حوالي 90 مليون سنة"، كما قالت البروفيسورة جايلين إيبرلي من جامعة كولورادو في بولدر، المؤلفة الرئيسية للدراسة وأمينة متحف التاريخ الطبيعي بجامعة كولورادو.
تُغير هذه النتائج نظرة علماء الحفريات إلى المناطق القطبية. فبدلاً من اعتبارها مجرد مناطق معزولة عن النظم البيئية التي تطورت في أماكن أخرى، يمكن النظر إليها على أنها مناطق ساهمت بدورها في تطور الأنواع، وخلق تكيفات جديدة، وانتقال الحيوانات بين القارات.
"هذا الاكتشاف يتحدى طريقة تفكيرنا في الأنواع المحلية"، قالت شيلي. "إن النظر إلى الماضي يذكرنا بأن المكان ليس مجرد نقطة على الخريطة، بل هو تاريخ طويل ومتعدد الطبقات للمناظر الطبيعية والكائنات التي عاشت هناك".
שאלות ותשובות
ما هي الأحافير التي تم اكتشافها في ألاسكا؟
عثر الباحثون على أسنان متحجرة صغيرة لثدييات عاشت قبل حوالي 73 مليون سنة. وباستخدام بنية هذه الأسنان، تمكنوا من تحديد ثلاثة أنواع لم تكن معروفة من قبل.
هل كانت الحيوانات من القوارض؟
لا، لقد انتمت هذه الحيوانات إلى رتبة القوارض المتعددة الحدبات، وهي مجموعة منقرضة من الثدييات القديمة. ربما تشابه بعضها مع الفئران أو الجرذان في المظهر ونمط الحياة، لكنها لم تكن جزءًا من رتبة القوارض.
كيف استطاعت الثدييات العيش في القطب الشمالي خلال عصر الديناصورات؟
كان المناخ في ذلك الوقت أكثر دفئًا، وكانت الغابات تنمو في المنطقة. ومع ذلك، كان على الحيوانات أن تواجه شهورًا من الظلام والبرد ونقص الغذاء الموسمي. ويعتقد الباحثون أنها طورت تكيفات سلوكية وفسيولوجية لهذه الظروف.
ماذا تعلمنا هذه النتائج عن هجرة الثدييات؟
يشير التقارب الوثيق بين نوع من ألاسكا ونوع من منغوليا إلى أن الثدييات انتقلت من آسيا إلى أمريكا الشمالية عبر منطقة القطب الشمالي في وقت مبكر يعود إلى 92 مليون سنة مضت.
لماذا تُعد الكائنات متعددة الخلايا مهمة لدراسة التطور؟
لقد وُجدت هذه المجموعة لأكثر من 100 مليون سنة، ونجت من تغيرات بيئية كبيرة، بما في ذلك الانقراض في نهاية العصر الطباشيري. وقد يُسهم تنوعها الغذائي والبيئي في توفير معلومات حول كيفية تعامل الثدييات مع الأزمات المناخية والتغيرات في النظم البيئية.
المقال العلمي
المزيد عن هذا الموضوع على موقع العلوم
- قد تشترك الكلية والهيكل العظمي في أصل جنيني مبكر أكثر مما كان يُعتقد سابقًا
- كشف الجينوم: بدأ انهيار أعداد حيوانات الكوالا منذ حوالي 100 ألف عام
- من اليعسوب إلى نجم البحر: لماذا لا ترى الحيوانات الوقت بنفس الوتيرة؟
- هل كانت الأخطبوطات العملاقة مفترسات فائقة في محيطات عصر الديناصورات؟
- روث عمره 700 ألف عام يكشف عن قائمة طعام السنجاب الأرضي في العصر الجليدي
