تمت دراسة أحفورة ديناصور طائر يعرف باسم الأركيوبتركس من الصين، اشتراها أحد جامعي التحف الخاصة، باستخدام السنكروترون، وتبين أنها تسبق الأركيوبتركس الذي تم اكتشافه قبله، وهي في الواقع الحلقة المفقودة بينها وبين الديناصورات. ويعتقد أن طيور اليوم تطورت منها فيما بعد
مؤلف: ، محاضر أول في علم الحفريات، جامعة مانشستر
ولعل أحد الحفريات الأكثر شهرة في العالم هو الأركيوبتركس. مع ريشه المحفوظ بشكل جميل، يعتبر منذ فترة طويلة أول طائر أحفوري مسجل، وغالبا ما يطلق عليه "رمز التطور". ولم يتم الكشف إلا عن عدد قليل من التفاصيل عن هذا الطائر الأحفوري، لذا فإن مراوغته زادت من سحره.
ولكن هل هذا هو الطائر الأول حقًا وهل يمكنه الطيران حقًا؟ وبما أننا نعلم الآن أن الطيور تنحدر من الديناصورات، فهل كان الأركيوبتركس في الواقع مجرد ديناصور صغير آخر ذو ريش؟
أتيحت لي أنا وزميلي فرصة نادرة لفحص هيكل الأركيوبتركس باستخدام أحد أقوى السنكروترونات في العالم، وهو نوع من معجلات الجسيمات، يشبه جهاز الأشعة السينية، ولكنه أكثر سطوعًا بعشرات المليارات من تلك الموجودة في المستشفيات. وتمكنا من رؤية ما يوجد في أعماق الصخرة واكتشاف شظايا العظام التي لم يسبق رؤيتها من قبل. ما اكتشفناه فاجأنا: لقد كان نوعًا جديدًا تمامًا من الأركيوبتركس.
تم اكتشاف أول حفرية للأركيوفريكس في الصخور الجوراسية في بافاريا في صيف عام 1861، بعد عامين فقط من نشر كتاب داروين حول أصل الأنواع. ويبدو أنه أحد "حلقات داروين المفقودة"، في العلاقة بين الزواحف والطيور، وخاصة بين الديناصورات والطيور.
من المؤكد أنه يبدو مثل الدجاجة، مع ريش ناعم محفوظ على جناحيه وذيل على شكل مروحة. كما أنها تحتوي على عظمة "فوركولا"، تمامًا مثل تلك الموجودة في الدجاج المشوي. وكانت هاتان السمتان تعتبران في ذلك الوقت موجودتين فقط في الطيور. لكن الأركيوبتركس كان يتمتع أيضًا ببعض السمات النموذجية جدًا للزواحف مثل ذيل طويل عظمي، وفك مليء بأسنان حادة جدًا - ويبدو كما لو أنه حيوان في مرحلة متوسطة بين المجموعتين.
تم العثور على الحفرية الثانية في عام 1876، ولكن منذ ذلك الحين تم اكتشاف عشر حفريات أخرى فقط، واحدة منها مفقودة والبعض الآخر لا يوجد به سوى شظايا.
على الرغم من أكثر من 150 عامًا من البحث، لا يزال أمامنا الكثير لنكتشفه حول هذا الدجاج البدائي. يدور معظم الجدل حول مسألة ما إذا كان الأركيوبتركس يستطيع الطيران، والإجماع هو أنه كان في أحسن الأحوال يطير أو يحوم قليلاً وعلى ارتفاع منخفض.
وكانت الحفرية الثامنة المكتشفة واحدة من أقل الحفريات المعروفة. تم العثور عليه من قبل أحد جامعي التحف الخاصة في محجر بالقرب من دايتنج في بافاريا، ألمانيا، في أوائل التسعينيات، وتم تداوله عدة مرات قبل بيعه بسعر رخيص إلى جامع خاص آخر معتقدًا أنه كان من التيروصورات الشائعة. تم تداولها لاحقًا مرة أخرى مقابل ملايين الدولارات. وعندما علم المكتشف الأول بذلك، أنهى الالتزام بالقفز من المحجر.
كان المالك الجديد، ربما بسبب الشعور بالذنب، متكتما للغاية بشأن شرائه، ولم يعرف المجتمع العلمي بشأن هذه الحفرية حتى عام 1996 (ومن هنا لقبها "الشبح")، عندما تم عرضها لفترة وجيزة في متحف التاريخ الطبيعي. في بامبرج، ألمانيا. ثم، في عام 2009، حصل جامع الديناصورات ريموند ألبرسدورف من بافاريا على الحفرية (في عام 2011، سمح لفريق بحثنا بدراستها).
الطائر القبيح
ولم تكن محفوظة بشكل جيد، وقد أطلقنا عليها اسم "الطائر القبيح"، لأن عظامها انفصلت بعد وفاتها واختلطت ببعضها وسحقت. وكان الجزء السفلي من الجسم مفقودًا تمامًا. لكننا أخذناها إلى جرينوبل، إلى مرفق الإشعاع السنكروتروني الأوروبي (ESRF)، حيث تمكنا من إجراء تشريح افتراضي للهيكل العظمي، وتجميع شظايا العظام التي انكسرت عندما مات الحيوان قبل 150 مليون سنة.
تم تصنيف جميع العينات الأحفورية للأركيوبتركس على أنها نوع واحد، وهو الأركيوبتركس الليثوغرافيكا، لكنه يبدو مختلفًا. أما باقي العينات فقد تم جمعها من طبقة أخرى تعرف بتكوين سولنهوفن، وقد تم جمع أحفورتنا من تكوين مورنهايم الذي يقع فوق تكوين سولنهوفن ويعتبر أصغر منه بنصف مليون سنة.
لاحظنا لأول مرة أن عظام الجمجمة ملتحمة ببعضها البعض. ثم لاحظنا أن البوركولا لها زائدة تشبه اليد، والتي ترتبط في الطيور الحديثة بعضلات الطيران القوية. لم يتم رؤية أي من هذه الميزات في الأركيوبريكس الحجري. تعتبر الفتحة المتضخمة في إحدى عظام حزام الكتف (وتسمى "الكراشويد") بمثابة إشارة إلى وجود عصب كبير يمر عبر هذه العظمة ودليل إضافي على وجود جناح أقوى.
لكن مفاجأتنا الكبرى كانت عندما لاحظنا أن عظام الرسغ ملتحمة ببعضها البعض، وهي سمة أخرى للطيور الحديثة المعروفة باسم "carpo-metacarpus". وقد وفر هذا الاندماج هيكلًا صلبًا يسمح للطائر بضرب جناحيه بقوة.
تم العثور على هذه الميزة أيضًا في الطباعة الحجرية للأركيوبتركس بدلاً من الذراع المرنة التي شوهدت في أسلافه من الديناصورات. كان من الواضح أن عينتنا تظهر العديد من السمات الموجودة في الطيور الطائرة الحديثة، لكن Arthopatrix lithographica شاحب ومنخفض قليلاً. اكتشفنا نوعًا جديدًا للعلم، وأطلقنا عليه اسم Otarchiopatrix albersdorff على اسم صاحبه الذي أنقذه من عدم الكشف عن هويته.
في كل مرة يتم اكتشاف رابط مفقود، يتم إنشاء اتصالين مفقودين - ما قبله وما جاء بعده. وفي هذه الحالة فإن ما سبق الأركيوبتركس اكتشف عام 1996 مع وصف الديناصورات ذات الريش في الصين. أنواعنا الجديدة هي ما جاء بعد ذلك. وهذا يؤكد أن الأركيوبتركس كان الطائر الأول وليس مجرد واحد من عدة أنواع من الديناصورات ذات الريش كما اقترح باحثون آخرون مؤخرًا. تضع دراستنا الأركيوفريكس كأول طائر.
للحصول على الأخبار في المحادثة
للمادة العلمية
المزيد عن الموضوع على موقع العلوم:
تعليقات 4
إد
البطة ليس لها ريش ولم يكن لها ريش قط. تنقسم الثدييات إلى ثلاثة: الثدييات المشيمية وهي الأغلبية، والثدييات الجرابيات، والثدييات المريلة. كل شخص لديه فراء وكل شخص لديه أم مرضعة.
كانت هناك عمليات احتيال في علم الحفريات في الماضي، كما كانت هناك العديد من الأخطاء. وأعتقد أيضًا أن مصطلح "الحلقة المفقودة" خاطئ ويثير ضجة كبيرة لا لزوم لها.
لكن هذا علم مثل أي علم آخر، وكله تقريبًا يصف الماضي ويظهر صحة ما نؤمن به اليوم. هناك الملايين من الحفريات ولا واحدة منها تتعارض مع التطور. معرفتنا آخذة في التوسع والشحذ، والوضع العام ممتاز اليوم.
معجزات,
ليس هناك شك في أن نقطة البداية هي التعريف الحالي لكلمة "طائر". ففي نهاية المطاف، فإن الفحص التطوري برمته هو بأثر رجعي، من الحاضر إلى الماضي.
من غير المرجح بالنسبة لي أن يكون التعريف الذي اقترحته - "الحيوان ذو الريش" تعريفًا كافيًا وشاملاً. البطة لها ريش، لكنها ليست طائرا. أفترض أن التعريف الكافي يجب أن يشمل عوامل السمات المركزية - المادية، وكذلك الانتماء إلى سلسلة تنموية على المستوى الجيني الجزيئي الحيوي.
ولم أثر ردي السابق إلا لأنني أحسست أن "البحث" الذي تناوله المقال كشف عن وجه تسويقي تأملي تحت ستار المنهجية العلمية المقبولة. ونتيجة هذا النوع من "الأبحاث" هي خلق الأكاذيب العلمية، وهذا له عواقب فيما يتعلق بزراعة ثقافة الأكاذيب بشكل عام. وهذه ظاهرة موجودة في العلم، ولكن هناك مجالات علمية تعاني بشكل خاص من هذه الظاهرة - علم الحفريات على سبيل المثال.
إد
إذا نظرت إلى الأنواع الموجودة (أي تلك التي لم تنقرض)، فيمكنك تعريف الطائر بدقة. التعريف المحتمل هو الحيوان ذو الريش، وهذا تعريف كاف وشامل.
ولكن، إذا نظرنا أيضًا إلى الأنواع المنقرضة، فإن التعريف غير ممكن، أو أنه تعسفي.
وهذا صحيح ليس فقط بالنسبة للطيور. في التطور هناك تسلسل تطوري وليس من الممكن تحديد متى بدأت فئة الطيور.
سأعطيك مثالا يوضح المشكلة. لكل طائر أم، وأم واحدة فقط. ومن ناحية أخرى، يمكن لكل أم أن تنجب عدة ذرية إناث. ولذلك، إذا عدنا بالزمن إلى الوراء فسنصل حتماً إلى طائر واحد هو الأم القديمة لجميع الطيور الموجودة على قيد الحياة اليوم.
لكن هوية هذا الطائر بالذات قد تتغير في المستقبل!
نظرًا لأن المقال لا يحدد ما هو "الطائر" في رأيه - فمن الصعب أن نفهم لماذا بالضبط الحفرية الثامنة، التي من المفترض أن تكون نوعًا من الأركيوبتركس، تجعل الأركيوبتركس "الطائر الأول". لديها بعض علامات الطيور، ولكن لديها أيضًا علامات ديناصور ذو ريش. حقيقة أنه قد "يطير" لا تعني أنه طائر. أبعد من ذلك، فمن الممكن أن الحفرية الثامنة ليست من نوع الأركيوبتركس، بل مخلوق آخر، ربما في وقت لاحق أو ربما في وقت سابق، لم يكن قادرا على التكاثر مع الأركيوبتركس. وبدون اختبار الجزيئات الحيوية، من الصعب اتخاذ قرارات واضحة بشأن هذه المسألة، وحتى التشخيص على الحفرية الموجودة في العظام المكسورة قد يكون تخمينيًا وخاطئًا.
عندما لا يكون هناك منظور مفاهيمي كاف، وعندما تكون القاعدة التجريبية مجزأة وغامضة، فمن الممكن التوصل إلى استنتاجات متطرفة. وهذا مفيد للدعاية، ولكن ليس بالضرورة للدقة العلمية.