الصعود إلى عظمة الثدييات

تظهر الاكتشافات الأحفورية الجديدة أن التطور بدأ يمهد الطريق للثدييات للسيطرة على العالم قبل وقت طويل من تمهيد الكويكب الذي قضى على الديناصورات الطريق أمامها.

من ستيفن بروسات וديجا شي لو, تم نشر المقال بموافقة مجلة Scientific American Israel وشبكة Ort Israel 01.09.2016

• لقد تساءل العلماء منذ فترة طويلة كيف ومتى أصبحت الثدييات هي الفقاريات المهيمنة في العالم. لكن الحفريات ذات الصلة استعصت عليهم.
• وساعدت سلسلة من الاكتشافات، التي تم جمعها على مدار الخمسة عشر عامًا الماضية، في توثيق صعود هذه المجموعة وتوضيح الدور الذي لعبه انقراض الديناصورات في اللعبة.
• وكشفت النتائج أن الثدييات بدأت في وقت أبكر بكثير مما تصوره الخبراء، وأنها طورت بعض التخصصات في وقت مبكر من زمن الديناصورات.
• سمح الانقراض النهائي للديناصورات للثدييات المشيمية على وجه الخصوص بالازدهار.

في إحدى أمسيات الشتاء عام 1824، نهض ويليام باكلاند، عالم طبيعة ولاهوتي إنجليزي، لمخاطبة جمهور الجمعية الجيولوجية في لندن الذي ملأ الغرفة. كان باكلاند معروفًا بمحاضراته الحماسية في جامعة أكسفورد. كان يتباهى بملابسه الأكاديمية ويمرر أجزاء الحيوانات والحفريات إلى طلابه المعجبين. انتشرت شائعات منذ سنوات مفادها أن باكلاند كان يمتلك بعض حفريات العظام العملاقة التي عثر عليها العمال عندما كانوا يقطعون حجارة الرصف في الريف الإنجليزي. وبعد ما يقرب من عشر سنوات من البحث، أصبح أخيرًا جاهزًا للإدلاء ببيان. وأخبر الجمهور أن هذه العظام تعود لحيوان يشبه السحلية، وهو أكبر بكثير من السحالي الحديثة، والذي أسماه ميجالوصور. كان الحشد متحمسا. لقد كشف باكلاند للتو عن أول الديناصورات.

كانت تلك الأمسية بمثابة لحظة حاسمة في تاريخ العلم، لحظة أشعلت الانبهار الدائم الذي تكنه الديناصورات للجنس البشري. لكن ما تم نسيانه هو أن كلاند أصدر بيانًا آخر في ذلك اليوم، أشار فيه إلى اكتشاف أصغر بكثير من حيث الأبعاد المادية ولكنه ليس أقل ثورية. وقال باكلاند إنه في مراجعة للحفريات الأخرى، التي تم العثور عليها بجانب الميجالوصور في المحاجر الحجرية، كان هناك اكتشاف آخر "جدير بالملاحظة بشكل خاص": فكيان صغيران للثدييات، يشبهان في الحجم فك الفأر. وحتى ذلك الحين، كان الخبراء يعتقدون أن الثدييات كانت خلقًا جديدًا نسبيًا وظهرت بعد فترة طويلة من العصر الجيولوجي القديم، الذي سيطر عليه السمندل العملاق والسحالي. وكان الفكان الصغيران، والأسنان المدببة المميزة للثدييات، أول علامة على أن تاريخ هذه المجموعة كان أطول بكثير مما كان يعتقد سابقا.

أثارت عظام الفك هذه العديد من الأسئلة. متى تم خلق الثدييات في الماضي البعيد؟ ماذا فعلوا خلال الفترة الطويلة التي حكمت فيها الديناصورات؟ كيف تشكلت الثدييات الكلاسيكية بالنمط الذي نعرفه، والذي يتميز، من بين أمور أخرى، بالفراء والغدد الثديية في الصدر والدماغ الكبير والأسنان المعقدة والحواس المدببة؟ ولماذا بالضبط ارتقت هذه المجموعة الفريدة من الثدييات، التي لديها مشيمة مثلنا (التي تلد ذرية حية متطورة)، إلى العظمة مع مجموعة متنوعة تزيد عن 5,000 نوع منتشرة في جميع أنحاء الكوكب اليوم، بدءًا من الخفافيش ذات وزن الريشة و تنتهي مع الحوت الأزرق الوحشي؟

بعد ما يقرب من مائتي عام من محاضرة باكلاند، ظلت هذه الأسئلة دون إجابة، لأنه لم يتم العثور إلا على عدد قليل من حفريات الثدييات المبكرة. إن موجة من الاكتشافات الأحفورية المذهلة في السنوات الخمس عشرة الماضية سمحت للعلماء أخيرًا برسم رحلتهم التطورية، بدءًا من تلك المخلوقات الصغيرة التي عاشت في ظل الميجالوصور، إلى مجموعة واسعة من الأشكال التي أصبحت تهيمن على العالم الحديث.

بدايات متواضعة

مثل كل الأنساب، كانت أصول الثدييات متواضعة. وبحسب التصنيف العلمي فإن الفرع الثديي في شجرة الحياة يضم طبقات البيض (أحاديات المسلك)، بحجم الجيب (الجرابيون، الجرابيات التي ترفع أطفالها الصغار في جيوبها (ولديها مشيمة)المشيمة)، وكذلك أحفاد السلف المشترك الآخرين الذين اختفوا من العالم. كانت المخلوقات الأولى التي كانت تبدو وتتصرف مثل ثدييات العصر الحديث عبارة عن مجموعة متنوعة من الثدييات الشبيهة بالثدييات، أشكال الثدييات، اسم فاخر لأقرب أقارب الثدييات. تطوروا منسينودونتسوهي أنواع بيولوجية بدائية لا تزال تحتفظ بالعديد من أعضاء السحالي القديمة.

تعود أقدم آثار السلالة الشبيهة بالثدييات إلى 210 ملايين سنة مضت الترياسي العلوي والذي كان وقتًا مثيرًا في التطور. قبل بضع عشرات الملايين من السنين، تم القضاء على كل أشكال الحياة تقريبًا في انقراض جماعي، ربما بسبب النشاط البركاني، مما يمثل نهاية العالم. بدوره بيرم وبداية العصر الترياسي. بعد انقراض معظم البرمائيات والزواحف العملاقة التي سيطرت على العصر البرمي، نشأ فراغ في عالم الحيوان ظهرت خلاله معظم المجموعات الحيوانية المهمة اليوم. السلاحف، والسحالي، والضفادع، والتماسيح، والديناصورات (التي أصبحت في نهاية المطاف الطيور) وأشباه الثدييات، ما قبل الثدييات، جميعها اكتسبت ميزة خلال هذه الفترة من التغيير الجذري.

بعض أفضل الحفريات الشبيهة بالثدييات الترياسية جاءت من الصخور المحيطة بالنتوء الجليدي للمحيط المتجمد الشمالي الذي يبرز في الساحل الشرقي لجرينلاند ويسمى مضيق فليمنج. في عام 1990، تم العثور على وفرة من الأسنان والفكوك الصغيرة هناك والتي كانت لا تقدر بثمن في رسم صورة لأقرب سلف من الثدييات. ولم يكن من السهل الحصول على هذه الحفريات. فريش جينكينز، عالم الحفريات الأسطوري من جامعة هارفارد الذي توفي عام 2012، قام مع فريقه الجريء بسحبها من الصخور المتجمدة. كان جينكينز أيضًا آسرًا ودراميًا في محاضراته مثل باكلاند. قام الأستاذ الأنيق، الذي كان يرتدي بدلات مصممة بشكل جيد، برسم رسومات دقيقة للهياكل العظمية وأنظمة الأعضاء في دروس التشريح. كان جينكينز، الذي خدم سابقًا كجندي في البحرية الأمريكية، قائدًا جريئًا لبعثات صيد الحفريات وكان يحمل دائمًا بندقية لحماية أطقم القطب الشمالي من الخطر المستمر للعمل الميداني في خطوط العرض الشمالية: الدببة القطبية.

عثر فريق جينكينز على حفريات لثلاثة أنواع من الثدييات الشبيهة بالثدييات: كاينوثريدس, مورجانوكودونتس וالرميدانيون. وكانت جميعها حيوانات صغيرة يتراوح حجمها بين حجم الفأر والزبابة، وقد طورت بالفعل العديد من المعالم المهمة للثدييات. وأبرزها هو غطاء الفرو الذي يوفر العزل من البرد ويساعد على تبديد حرارة الجسم عند ارتفاع درجة الحرارة. كان المفصل الصدغي الفكي أبسط من ذلك الموجود في ثدييات اليوم. لقد تم استخدام عضلات الفك العريضة لتقوية والسماح بحركات مضغ أكثر دقة مقارنة بتقنية العض والبلع العشوائية في الأسنان. تعمل المسامير الموجودة على الأسنان، وخاصة على الأضراس الموجودة في الجزء الخلفي من الفك، على تحسين عملية المضغ بشكل كبير.

تكشف الحفريات من جرينلاند والقارات الأخرى أن التغيير الذي حدث في تطور الأسنان ويعتبر علامة فارقة، رافق هذه الابتكارات في الفك. في حين أن أسنان Cynodonts كانت تنمو باستمرار وتتآكل وتنمو مرة أخرى طوال حياتها، فإن تلك الشبيهة بالثدييات أظهرت النمط المألوف لأسنان الطفل بالتناوب مع الأسنان الناضجة. على الرغم من أننا نحن البشر قد نلعن هذه المجموعة غير العادية من الأسنان، إلا أننا عندما نفقد أسناننا كبالغين ولا نستطيع أن ننمو أسنانًا جديدة، فإن هذه الطريقة الفريدة لنمو الأسنان واستبدالها ترتبط بإحدى السمات المميزة لبيولوجيا الثدييات. يمكن للشباب الذين ليس لديهم أسنان أو لديهم أسنان حليبية أن يرضعوا من حليب أمهاتهم الذي يتكون في الغدد الثديية ومن هنا حصلت المجموعة على اسمها: مجموعة الثدييات. ويعتقد أن هذه الثدييات قامت برضاعة صغارها بالطريقة التي تقوم بها الثدييات الحديثة، وهو تغيير تطوري فاصل سمح للثدييات بالنمو بشكل أسرع، وأعطى فرصة أعلى للبقاء على قيد الحياة للصغار وسمح لهم بزيادة معدل الأيض لديهم، وهو التغيير الذي ساعد الثدييات على كن نشيطاً في بيئة أكثر برودة، وخاصة في ظلام الليل.

كما أظهرت الثدييات بدايات سمات أخرى مهمة، منها بعض السمات التي أدت إلى زيادة مستوى الذكاء والإدراك الحسي. وقد سمح التقدم في التصوير المقطعي في العقد الماضي لعلماء الحفريات برؤية تفاصيل التشريح الداخلي للعظام الأحفورية، بما في ذلك البطينات الدماغية ومسارات الأعصاب. واكتشفوا بهذه التقنية أن هذه الثدييات المبكرة كان لديها دماغ ضخم مقارنة بدماغ أسلافها، رغم أنه لم يصل إلى أبعاد أدمغة الثدييات الحديثة. وكان لديهم أيضًا بصيلات شمية ومناطق سمعية أكبر، مما منحهم حاسة شم وسمع أكثر وضوحًا ومناطق دماغية موسعة تعالج المدخلات اللمسية من الجلد والشعر. حتى أنهم قاموا بترقية الأذن الداخلية من خلال إحاطتها بعظم صلب لعزل تلك المعينات السمعية الحساسة عن أصوات المضغ العالية.

وعلى الرغم من أن هذه المخلوقات الصغيرة الشبيهة بالثدييات بدأت تكتسب بعض الخصائص المثيرة للإعجاب من الثدييات الحديثة، إلا أنها بعيدة كل البعد عن أبرز حيوانات العصر الترياسي. يعود هذا الشرف إلى الديناصورات والتماسيح التي وصلت إلى أبعاد وحشية وتأهلت إلى قمة السلسلة الغذائية. لكن ما افتقر إليه أسلاف الثدييات من حيث الحجم، عوضوه بالتنوع. الدراسات الحديثة بقيادة باميلا جيل اكتشفوا من جامعة بريستول في إنجلترا تنوعًا مدهشًا في التكيف الغذائي بين هذه المخلوقات. استخدمت جيل وزملاؤها شعاع الجسيمات في المسرع (السينكروترون) لمسح أسنان الحيوانات الشبيهة بالثدييات والبرمجيات الهندسية للتعرف على وظيفتها، وأظهروا أن المورجانوكودونت لديها أسنان قوية بما يكفي لسحق الحشرات الكبيرة بهيكل خارجي صلب. مثل الخنافس، بينما كان لدى chenotherids فكين رفيعين وأسنان ناعمة يمكنها، على الأرجح، التعامل فقط مع القليل من الديدان أو العث الناعمة. عمل آخر من واحد منا أثبت (لو) أن الهيرميديين يمكنهم قطع وطحن النباتات الصغيرة بفكهم المتحرك بشكل فريد.

الانفجار الكبير باعتباره مطلق النار

إن النظرة السائدة حول تطور الثدييات ترى أن أسلاف هذه الثدييات لم تتغير على مدى عشرات الملايين من السنين، وهي جزء مهم منعصر الدهر الوسيط (الفترة الزمنية ما بين 252 مليون سنة مضت وحتى 66 مليون سنة مضت، والتي تشمل العصر الترياسي والجوراسي والطباشيري). في ذلك الوقت كانت الديناصورات هي الحكام الأعلى، في حين أن أسلاف الثدييات كانوا أقل شأنا ولم يكن وجودهم كآكلة للحشرات الصغيرة يركضون في العشب تحت الأشجار غير مهم. لكن طوفان الاكتشافات الجديدة للحفريات من أماكن مختلفة من الكرة الأرضية وضع حدًا لهذا الاعتقاد الخاطئ. وكانت قدرة السلالة الشبيهة بالثدييات على التكيف هي السمة المشتركة التي رافقتها في تطور الثدييات، بما في ذلك الفترة الطويلة التي عاشت فيها إلى جانب الديناصورات، ويبدو أن هذا الميل للتكيف مع التغيرات من خلال التنوع كان المفتاح لنموها. نجاح.

في حالة الثدييات، فإن حواسها القوية وتنسيقها لحركات العضلات الصغيرة (مهارتان يعززهما الدماغ الأكبر)، إلى جانب زيادة معدل الأيض، سمحت لها بالنمو في الليالي الباردة المظلمة. وكانت هذه هي بالضبط الصفات التي يمكن أن تساعدهم على البقاء على قيد الحياة عندما تضرب الأرض كارثة أخرى. عندما أفسحت العصر الترياسي الطريق للعصر الجوراسي، منذ حوالي 200 مليون سنة، القارة العملاقة بانجيا تم تمزيقها وتقسيمها إلى شبه قارات. اندلعت البراكين من الشقوق الآخذة في الاتساع بين القارات الصاعدة بينما تسمم الغلاف الجوي وتنهار النظم البيئية. ويبدو أن الماموث كان قادرًا على النجاة من هذا الحدث الساحق، حيث اختبأ في بيئات بيئية لا يمكن للعديد من الفقاريات الأخرى الوصول إليها في ذلك الوقت.

تمكنت العديد من الديناصورات من النجاة من الانقراض الجماعي الذي حدث في نهاية العصر الترياسي وما زالت هذه المجموعة تسيطر على العصر الجوراسي. ولكن في أول 30 مليون سنة من هذه الفترة الزمنية، خضعت سلالة الثدييات لحلقة قوية أخرى من التطور الأسرع بكثير. معظم الأدلة على هذا الانفجار في الأجناس والأنواع الجديدة جاءت من آلاف الحفريات المذهلة التي تم جمعها في العقد الماضي من التكوينات الصخرية تيجيشان في شمال شرق الصين. وتشمل هذه العينات المحفوظة بشكل رائع حفريات الحشرات، والديناصورات ذات الريش، وعشرات الهياكل العظمية للثدييات، والعديد منها لديه هالة من الشعر الناعم حوله. ولسوء الحظ، عاشت هذه الحيوانات قبل نحو 160 مليون سنة في منطقة من البحيرات والغابات كانت تتعرض في بعض الأحيان للقصف بمواد منبعثة من البراكين، مما أدى إلى قتلها ودفنها قبل أن تتعفن.

الدراسات التي قادته وباحثين آخرين، بما في ذلك فريق من جين منغ من المتحف الأمريكي للتاريخ الطبيعي في نيويورك، أن هذه المخلوقات لديها مجموعة متنوعة غير عادية من أنواع الجسم، مما سمح لها بغزو مجموعة واسعة من المنافذ البيئية. كاستوروكاودا، أحد الناجين المتأخرين من الثدييات الشبيهة بالثدييات، كان مخلوقًا بحجم الكلب يعيش في البراري وكان له أيدي وأقدام مكففة وذيل مسطح يشبه القندس. ومن المعروف أنه أول سباح بين الثدييات. دوكوفوسور كان يحفر في التربة بأيدٍ تشبه المجرفة ومخالب وأصابع عريضة ومفصلة، ​​تشبه حيوان الخلد الذهبي الأفريقي الموجود اليوم. أجيلودوكودون لقد كان متسلقًا ذكيًا للأشجار يتغذى على الجذع عن طريق قضم اللحاء بأسنانه التي تشبه المجرفة. الأغرب هو على الأرجحفولتيكوثريومالذي يشبه السنجاب الطائر وهو يندفع بين الفروع، ويركب تيارات الهواء بغشاء ممتد بين ذراعيه ورجليه. تم العثور على مثل هذه الثدييات الفريدة ليس فقط في الصين. لو وجون ويبل من متحف كارنيجي للتاريخ الطبيعي في بيتسبرغ اكتشفوا في كولورادوالبروتوفوسورالذي كان يحفر ويأكل النمل. بشكل عام، تُظهر حفريات الثدييات الجوراسية التي تم العثور عليها في السنوات الأخيرة تقريبًا كل أنماط الحياة الرئيسية التي نراها في الثدييات الصغيرة حتى اليوم.

خلال العصر الجوراسي الأوسط، منذ 174 مليون سنة مضت إلى 164 مليون سنة مضت، ارتفع عدد أنواع الثدييات بشكل كبير. روبرت كلوز يعمل حاليًا في جامعة برمنجهام في إنجلترا، حيث أجرى تحليلًا إحصائيًا قارن فيه خصائص الهيكل العظمي وقام ببناء شجرة عائلة من خلال هذا التحليل. وأظهرت الحسابات التي أجراها لتحديد معدل التغير التشريحي مع مرور الوقت أن هذه الأجناس تطورت خلال العصر الجوراسي بسرعة تقارب ضعف سرعة التطور الشبيه بالثدييات في العصر الترياسي. لقد وضع معدل التغير المتسارع هذا الأساس لشجرة عائلة الثدييات: تُظهر الشجرة أن الأنساب المؤدية إلى ذوات الصدفتين (أحاديات المسلك) اليوم (الثدييات التي تضع البيض) وثريانس (المجموعة الأوسع التي تضم الجرابيات والحيوانات المشيمية) تباعدت عن بعضها البعض، مثل شقيقين خرجا من نفس الروتين.

على الرغم من أن العديد من الثدييات الجوراسية المتنوعة الموصوفة هنا تنتمي إلى سلالات منقرضة، مثل تلك التي تم العثور عليها في شجرة العائلة بين المرايل والثريات، إلا أنها مهمة وضرورية لفهم أصل ثدييات اليوم لأنها تساعد في الكشف عن مورفولوجية أسلافها. وازدهرت تلك الفروع المنقرضة منذ فترة طويلة من شجرة العائلة جنبًا إلى جنب مع أسلاف ثدييات اليوم في العصر الجوراسي، ثم العصر الطباشيري، قبل أن تختفي. كما أجروا تجارب تطورية في العديد من أنماط التغذية والحركة. تزاوجت هذه المخلوقات مع بعضها البعض وأيضًا مع المخلوقات التي تمثل أسلاف ثدييات اليوم في موجة تطورية. ولذلك فإن الباحثين حريصون على فهم سبب فشل هؤلاء "الخبراء" الأوائل في البقاء على قيد الحياة في العصر الحديث.

تاثير الزهور

عند الفجرالعصر الطباشيريمنذ حوالي 145 مليون سنة، تم تأسيس نمط الثدييات. ظلت العقول الكبيرة ومعدل النمو السريع هي السمة الرئيسية للمجموعة. لكن تغيرًا تطوريًا جديدًا، والذي يبدو للوهلة الأولى هامشيًا، ظهر وغير قواعد اللعبة: ظهور ضرس مع ثلاثة التلال، عندما تتلاءم نتوء في الضرس العلوي مع انخفاض في الضرس الموجود أسفله في الفك السفلي، ويعمل الاثنان معًا في سحق الطعام تمامًا مثل المدقة والهاون. لقد فتح هيكل الأسنان هذا عالمًا جديدًا تمامًا من الإمكانيات الغذائية للثدييات.

بدأ الثريون المجهزون بأسنان ذات ثلاث نتوءات، والتي تسمح بوظيفة متعددة الاستخدامات، في التنويع. انفصلت سلالتان تطوريتان عن بعضهما البعض وبدأتا مسارات تطورية منفصلة أدت في النهاية إلى المجموعات الرئيسية من الثدييات: الأوثريون، والتي تطورت فيما بعد إلى أصحاب المشيمة، والميتاثريون الذين تطوروا إلى النشالين. أقدم بقايا هذه السلالات وأكثرها بدائية جاءت من الصين، حيث كانت تتجول على أرض الغابة، تحت أقدام الديناصورات ذات الريش، منذ 125 مليون سنة.

على الرغم من أن هؤلاء الثيريين الرائدين كانوا موجودين في وقت مبكر من العصر الطباشيري، إلا أن عصرهم الذهبي لم يكن قد وصل بعد. لقد كانوا قليلين وصغيرين، وكان من النادر أن تجد شخصًا أكبر من الجربوع. في المقابل، هناك ثدييات أكثر بدائية قليلاً تُعرف بأسماء Trichonodonts וسيمترودونتس احتلت الثدييات مركز الصدارة في أول 30 مليون سنة من العصر الطباشيري حيث واصلت نجاحاتها المبكرة في العصر الجوراسي. كانت بعض هذه الأنواع أكبر الثدييات في عصر الدهر الوسيط بأكمله الريفينوماموس، مخلوق بحجم الشرهالذي كان طوله مترا واحدا ووزنه 14 كيلوغراما، وكان يعيش في أوائل العصر الطباشيري في الصين، وكانت محتويات معدته تضم العظام المتحجرة لديناصورات صغيرة.

ثم حدث شيء غير متوقع، وهو الحدث الذي غير المسار التاريخي للثدييات: تطور نوع جديد تمامًا من النباتات، نباتات كاسيات البذور. وهي الشجيرات والأشجار التي تحمل الزهور والفواكه التي تعد من بين معظم أنواع النباتات اليوم، والتي توفر العديد من مكونات نظامنا الغذائي وتزين حدائقنا. خلال منتصف العصر الطباشيري، انتشرت النباتات المغطاة بالبذور في جميع أنحاء العالم وزودت الثدييات بمصادر جديدة للغذاء: الفواكه، والزهور نفسها، والحشرات التي تتغذى عليها. كانت أضراس الثيران (ذات الثلاث نتوءات)، ذات القدرة المزدوجة على السحق والتمزق، أدوات مثالية لمعالجة هذا الطعام الجديد، ونتيجة لذلك تكاثرت الأضراس. وفي الوقت نفسه، تضاءلت أعداد الثدييات ذات الأسنان البدائية، مثل Rephenomamus الآكل للديناصورات، ولم تتمكن من النجاة من العصر الطباشيري.

ومع ذلك، حتى مع وجود هذه الفرص الجديدة في القائمة، لم يكن نجاح Therians مضمونًا بعد. بدأت منافسة جديدة تتخمر. بينما كان الثيريون يتغذىون على الحشرات في منتصف ونهاية العصر الطباشيري، كان البعض الآخر، من مجموعات أكثر بدائية من الثدييات، قد طوروا مجموعات أسنان معقدة كانت مناسبة تمامًا لقص وطحن النباتات من أغلفة البذور الجديدة. غمرت القارات الشمالية بمتعدد السلينات، حشرات تشبه الفئران ولها "أسنان أرنب". وعلى الرغم من حجمها، فإن هذه المخلوقات لم تكن قريبة من القوارض الحقيقية، بل اتخذت شكل جسم مشابه لأنها تتغذى على نفس الأطعمة. دراسات جديدة جريجوري ويلسون من جامعة واشنطن وديفيد م. جروسنيكل من جامعة شيكاغو، من خلال التحليل الإحصائي المتطور لقواعد البيانات التي تحتوي على قياسات أحفورية، أن هذه المخلوقات ازدهرت في الجزء الأخير من العصر الطباشيري. تطورت إلى أنواع عديدة، ونمت في الحجم وطورت أضراسًا أكثر تعقيدًا، في رقصة تطورية مشتركة مع أغلفة البذور التي توسع توزيعها.

كما كانت القارات الجنوبية تؤوي منافسين للثيريين. لا يعرف علماء الحفريات سوى القليل جدًا عن تلك الثدييات التي تعود إلى العصر الطباشيري المتأخر، لكن النتائج الجديدة المثيرة للاهتمام تشير إلى ازدهار مجموعة غريبة: جوندواناثاريون (الذين، على الرغم من أسمائهم، لم يكونوا ثيريين حقًا). لعقود من الزمن، كانت النتائج الوحيدة لهذه المخلوقات الغامضة عبارة عن عدد قليل من الأسنان: أضراس عالية الرؤوس ومغطاة بالمينا تنمو طوال الحياة مثل أسنان الخيول والأبقار، وهي مثالية لطحن المواد النباتية الصلبة. في عام 2014، قام فريق بقيادة ديفيد كراوس من جامعة ستوني بروك أول جمجمة لنوع غوندواناثيريان، وهو نوع جديد مسمى فينتانا الذي عاش في مدغشقر في نهاية العصر الطباشيري. إنه يشبه القندس وربما كان يتغذى على الأعشاب الأولى التي تطورت في العصر الطباشيري.

من الكارثة إلى الفرصة

في نهاية العصر الطباشيري، قبل 66 مليون سنة، فعلت الثدييات كل شيء. لقد قطعوا شوطا طويلا منذ ظهورهم الأول في العصر الترياسي. كان العديد منهم من الثريايات آكلة الحشرات، أو من الدرنات المتعددة التي تمضغ النباتات، أو من الجندونتيريين المندمجين في الشبكة الغذائية التي خلفتها الديناصورات الكبيرة مثل التيرانوصور. لقد ظلوا محصورين في قاع السلسلة الغذائية ولم يتمكنوا من الانتشار إلى مناطق سكنية جديدة.

لكن مصيرهم، مثل مصير العديد من المخلوقات الأخرى، تغير فجأة: ضرب كويكب الأرض وترك وراءه حرائق ضخمة وأمواج تسونامي وزلازل وثورانات بركانية أعادت تشكيل الأرض في أيام وأسابيع. كانت هذه الكارثة والتغيرات المناخية والبيئية طويلة المدى التي أعقبتها خارج نطاق قوى الديناصورات. وكأن السحر جرف هذه المخلوقات المهيبة، التي حكمت الأرض لأكثر من 150 مليون سنة، إلى مزبلة عصور ما قبل التاريخ.

كما عانت الثدييات من ضربة قاسية بالانقراض. وجاء الدليل على تراجعهم من مشروع عمل ميداني كبير أجراه في الأصل وليام كليمنس من جامعة كاليفورنيا في بيركلي، ويديره الآن جريج ويلسون. خلال المشروع الذي دام 50 عامًا، تم جمع الحفريات بدقة في ولاية مونتانا بالولايات المتحدة الأمريكية من فترة ما بعد الانقراض. وتظهر النتائج أن العديد من الثدييات الكبيرة، وتلك التي تخصصت في نظام غذائي فريد، انقرضت مع الديناصورات. لقد تم القضاء على الكائنات الميتاثيرية، التي بدأت في الازدهار في نهاية العصر الطباشيري، تقريبًا، ولولا عدد قليل من الأنواع الشجاعة التي نجت من الكارثة، لما كان لأحفادهم المعاصرين، الكنغر والكوالا في أستراليا، أي وجود. فرصة للتطور.

ومن بين الثدييات الأخرى التي تمكنت من البقاء على قيد الحياة كانت بعض المشيمة المبكرة، تلك الأنواع التي، مثلنا، تلد ذرية متطورة إلى حد ما. تشير دراسات الساعة الجزيئية، التي تحسب متى تباعدت الأسلاف البعيدة عن بعضها البعض بناءً على الاختلافات في الحمض النووي بين الأنواع التي تعيش اليوم، إلى أن السلف المشترك للمشيمة تطور بالفعل جنبًا إلى جنب مع الديناصورات في العصر الطباشيري. ولكن فقط بعد الانقراض في نهاية العصر الطباشيري، تطورت تلك الثدييات المتقدمة وانقسمت إلى المجموعات الفرعية الرئيسية الحديثة، بما في ذلك القوارض والقردة العليا. سبب التغيير الشديد المفاجئ واضح. عندما تم القضاء على الديناصورات مثل Tyrannosaurus و Triceratops وأقاربهم من المعركة، تُرك أصحاب المشيمة هؤلاء مع ساحة لعب مجانية للتغلب عليها. مرة أخرى، تطوروا بسرعة وملؤوا كل مكان متاح.

على الرغم من أن الباحثين شككوا منذ فترة طويلة في أن أسماء الديناصورات كانت بمثابة وسيلة لنشوء الثدييات، إلا أننا الآن نفهم بشكل أفضل الدور الدقيق الذي لعبته: على وجه التحديد، كانت الشرارة التي أشعلت ثورة المشيمة. ومثل كل الثورات، حدثت هذه الثورة أيضًا بسرعة كبيرة، على مدى عدة آلاف من السنين، مثل غمضة عين من الناحية الجيولوجية. واحد منا (صدر) قام بعمل ميداني في نيو مكسيكو لفهم الجوانب العديدة لتلك اللحظة المصيرية بشكل أفضل، والتي استمرت الثدييات في التطور منها ولمعرفة كيف ساعدهم النظام الغذائي وسلوك هؤلاء الناجين في عالم ما بعد الكارثة. فوائد الملونة تشكيل ناسيمينتو في غرب نيو مكسيكو، تحتوي من بينها على أفضل سجل في العالم للازدهار الذي شهدته الثدييات بعد موت الديناصورات. توماس ويليامسون، زميل بروست من متحف نيو مكسيكو للطبيعة والعلوم، يتجول فوق هذه الصخور منذ أكثر من 25 عامًا، وقد جمع خلالها عدة آلاف من الحفريات. وبفضل ذاكرته الفوتوغرافية، يمكنه أن يتذكر كل التفاصيل بدقة في كل واحدة منها تقريبًا. تشتمل الحفريات على فكين وأسنان تنتمي إلى عدد كبير من أنواع الثدييات التي تتراوح من آكلات الحشرات بحجم المعزقة إلى آكلات اللحوم ذات الأسنان السيفية والحيوانات العاشبة بحجم البقرة. لقد كانت موجودة بالفعل بعد 500,000 ألف سنة من اصطدام الكويكب، وهي شهادة على السرعة التي سيطرت بها الثدييات على الكوكب، بمجرد أن أتيحت لها الفرصة.

وبفضل نجاحهم، نعيش نحن البشر هنا ونستطيع أن نروي قصتهم. ومن بين الثدييات المشيمية التي اكتشفها ويليامسون في نيو مكسيكو هيكل عظمي لمخلوق بحجم الجرو يسمى توريهونيا، له أطراف طويلة ورفيعة، وأصابع اليدين والقدمين طويلة. لقد عاش قبل حوالي 63 مليون سنة، ولكن عندما تنظر إلى هيكله العظمي الجميل، يمكنك أن تراه تقريبًا وهو يقفز فوق الأشجار وأصابع قدمه النحيلة تتشبث بالفروع. توريخونا هي واحدة من أقدم الرئيسيات المعروفة. قريبنا البعيد. لقد تطلب الأمر 60 مليون سنة إضافية من التطور لتحويل هذه الرئيسيات الصغيرة إلى قرود فلسفية ذات قدمين. وهذا مجرد فصل آخر في الرحلة التطورية للثدييات، التي استمرت 200 مليون سنة ولم تنته بعد.