تشير دراسة نُشرت في مجلة Nature Ecology & Evolution إلى أن التكاثر المحلي عبر الفروع الجديدة حدّ من المنافسة والتنوع في المجتمعات الحيوانية في العصر الإديتري المبكر. وقد يُفسر التحول نحو التكاثر الذي سمح بانتشار أوسع التسارع التطوري الذي سبق الانفجار الكامبري.
ظهرت بعض أقدم الحيوانات المعروفة في السجل الأحفوري قبل حوالي 574 مليون سنة. لم تكن تشبه الحيوانات التي نعرفها اليوم: فقد كان العديد منها كائنات رخوة مستقرة تلتصق بقاع البحر ولا تنتقل من مكان إلى آخر. على الرغم من ظهورها المبكر، كان تطورها بطيئًا نسبيًا لفترة طويلة، حتى مرحلة لاحقة حدثت فيها "موجة ثانية" من التنوع الأسرع.
دراسة جديدة نشرت فيالبيئة الطبيعة والتطور يشير ذلك إلى تفسير محتمل لهذا الإيقاع الغريب: ربما كان تطور الحيوانات الأولى محدودًا ليس فقط بالظروف البيئية، ولكن أيضًا بطريقة تكاثرها. ووفقًا للباحثين، فإن التكاثر المحلي من خلال الفروع التي تربط الأفراد المستنسخين قلل من المنافسة داخل النوع نفسه، مما قد يكون قد أعاق الانتقاء الطبيعي الذي كان من الممكن أن يؤدي إلى تنوع أسرع.الطبيعة)
الحيوانات التي ظلت على اتصال
تناولت الدراسة مجتمعات الحيوانات القديمة من العصر الإدياكاري، منذ حوالي 635 إلى 539 مليون سنة. خلال هذه الفترة، ظهرت أحافير لكائنات متعددة الخلايا كبيرة نسبياً، حتى قبل الانفجار الكامبري، عندما أصبحت الحيوانات أكثر تنوعاً وحركة وتعقيداً.
قام الباحثان، الدكتورة إميلي ميتشل والبروفيسور أندريا مانيكا من جامعة كامبريدج، بدراسة مجتمعات أحفورية من منطقة أفالون، بما في ذلك مواقع في نيوفاوندلاند بكندا وغابة تشارنوود في إنجلترا. غالباً ما تُحفظ هذه الأحافير في مواقعها الأصلية على قاع البحر القديم، لذا يُمكن استخدام موقعها لدراسة ليس فقط شكلها، بل أيضاً أنماط نموها وتكاثرها وتنافسها.
ركزت الدراسة على التكاثر من خلال السيقان – امتدادات أو خيوط تربط الأفراد المستنسخين. في هذا النوع من التكاثر، لا ينتشر النسل الجديد لمسافات شاسعة، بل يبقى قريبًا من الأصل، وأحيانًا يكون متصلًا به. هذا النمط مألوف أيضًا في بعض الكائنات الحية الحديثة، مثل مستعمرات الحيوانات البحرية أو النباتات المستنسخة، مع أن هذا لا يعني أن حيوانات أدهياك كانت مطابقة لها.
انخفاض المنافسة داخل النوع الواحد
يبدو أن التكاثر المحلي المترابط قد يكون مفيدًا. فإذا كان العديد من الأفراد متصلين، فقد يتصرفون كوحدة واحدة ويتقاسمون الموارد فيما بينهم. في هذه الحالة، يمكن لفرد في منطقة فقيرة نسبيًا بالموارد أن يستفيد من التواصل مع أفراد آخرين في مناطق أفضل.
لكن هذا يأتي بتكلفة تطورية. فعندما ترتبط أفراد النوع الواحد وتتوزع في مجموعات كثيفة ولكن محدودة، يضعف التنافس داخل النوع الواحد. وإذا لم يكن هناك ضغط تنافسي قوي بين أفراد النوع الواحد، فإن الانتخاب الطبيعي يعمل بشكل مختلف. فيُستبعد عدد أقل من الأفراد، وتكتسب سمات جديدة أقل ميزة واضحة.
يُطلق الباحثون على هذه الظاهرة اسم تباين قصر النظر – حالةٌ يحدث فيها التنافس بين الأنواع على نطاق مكاني أصغر من التنافس داخل النوع الواحد. بعبارة أبسط: ترى الأنواع جيرانها من الأنواع الأخرى وتتنافس معهم قبل أن تتنافس فعلياً مع أفراد نوعها. تسمح هذه الحالة للأنواع الأقل تكيفاً بالاستمرار في الوجود، لأن النوع السائد محدود الانتشار ولا يستطيع بسهولة السيطرة على الموطن بأكمله.
لماذا يمكن أن يعيق هذا التنوع
جمعت الدراسة بين التحليلات المكانية للأحافير والنماذج الآلية للمنافسة والانتشار. ودرس الباحثون كيف تؤثر أنماط التكاثر المختلفة على المنافسة وعدد الأنواع في المجتمع. ووفقًا للنموذج، فإن التكاثر عن طريق الفروع يحد من الانتشار، ويقلل المنافسة داخل النوع الواحد، ويمكن أن يحافظ على مجتمعات مستقرة نسبيًا ولكنها ليست متنوعة للغاية.
في المقابل، عندما يظهر التكاثر الذي يسمح بانتشار أوسع - على سبيل المثال، من خلال النسل أو الخلايا التناسلية المنقولة بالماء - يمكن لأفراد النوع نفسه الوصول إلى مناطق جديدة، والتنافس بشكل مباشر على الموارد، وممارسة ضغط انتقائي أقوى. يمكن لمثل هذا التغيير أن يسرع التنوع التطوري.
بحسب الدراسة، فإن التحول من أنماط التكاثر المحدودة والمحلية إلى أنماط التكاثر الأكثر انتشارًا وتشتتًا قد يفسر الزيادة الحادة في التنوع التي لوحظت في أواخر العصر الإديتري، أي "الموجة الثانية" من التطور. ويخلص الباحثون إلى أن التكاثر اللاجنسي عبر السيقان الزاحفة ربما حدّ من التطور المبكر للحيوانات إلى أن ظهرت أنماط تكاثر سمحت بانتشار أوسع ومنافسة أكبر.
خطوة أخرى نحو الانفجار الكامبري
لا يعني هذا الاكتشاف أن التكاثر وحده يفسر تاريخ الحيوانات المبكرة بأكمله. فقد تأثر تطور الحياة في إديكار أيضًا بالأكسجين، وتركيب المحيط الكيميائي، وظروف قاع البحر، والافتراس، والحركة، وحجم الجسم، والعديد من العوامل البيئية الأخرى. لكن الدراسة تسلط الضوء على نقطة مهمة: أحيانًا، يمكن لطريقة تكاثر الكائنات الحية أن تغير وتيرة تطورها بقدر ما تغيره الظروف البيئية.
يُعدّ هذا الأمر بالغ الأهمية لفهم الانتقال من العصر الإديتيري إلى العصر الكامبري. ففي العصر الإديتيري، ظهرت مجتمعات من الكائنات الحية كبيرة الحجم نسبيًا، لكن العديد منها كان مستقرًا ومحليًا، وغريبًا جدًا مقارنةً بالحياة الحيوانية الحديثة. أما في العصر الكامبري، الذي بدأ قبل حوالي 539 مليون سنة، فتُظهر الأحافير حيوانات أكثر تنوعًا، ذات أجسام صلبة، وقدرات على الحركة، وافتراس، وأنظمة بيئية أكثر تعقيدًا.
تشير الدراسة الجديدة إلى أنه حتى قبل الانفجار الكامبري، حدث تغيير جذري في طريقة تكاثر الحيوانات المبكرة وانتشارها وتنافسها. وقد يكون هذا التغيير أحد الظروف التي سمحت للتطور بالتسارع.
أسئلة وأجوبة مختصرة:
ماذا تدعي الدراسة؟ ربما حدّت طريقة تكاثر الحيوانات القديمة في إديكار من المنافسة والتنوع، وبالتالي أبطأت وتيرة التطور.
ما هي السيقان الزاحفة؟ امتدادات أو خيوط تربط الأفراد المستنسخين وتحد من مسافة انتشارهم.
هل هذا يفسر الانفجار الكامبري بأكمله؟ لا. هذه آلية واحدة محتملة ضمن مجموعة كبيرة من التغيرات البيئية والإيكولوجية والتطورية.
المزيد عن الموضوع على موقع العلوم:
