الإنفجار الأحيائي في العصر الكمبري

إن الرجوع الى بدايات الاشياء هو أفضل حل لدراستها بشكل جيد ومقال اليوم يأخذنا الى الحقبة الأولية والتي تضم الفترة التي شهدت تنوعا سريعا للحياة على مر التاريخ, تمتد الحقبة الأولية او كما تسمى بالحقبة القديمة من (541.0 ± 1.0) حتي (252.17 ± 0.06) مليون سنة مضت وتنقسم الى ستة عصور : الكمبري، اوردوفيكي، السيلوري، الديفوني، الفحمي، والبرمي قمنا في هذا المقال بدراسة العصر الكمبري لانه عرف اول ظهور لمعظم الكائنات الاحيائية التي يدور حولها المقال وقد شهد تنوعا هو الأسرع للحياة وذلك طبقا للأحفوريات التي تم دراستها, قمت في الأسفل بشرح بعض المصطلحات الصعبة لتسهيل الفهم لذلك يمكنك النزول الى اسفل المقال وستجدها.. قراءة ممتعة

بَدأ ظُهور الحَياة عَلى سَطح الأرض مُنذُ 4 مليار عام تَقريبًا، حَيثُ كان تأثير التَطور طَفيفًا عَلى البَكتيريا، العَوالق والطَحالب مُتَعَددة الخَلايا. لَكن التطور بَدأ يظهر مُنذُ 600 مليون عام في عَصر ما قَبل الكَمبري، أظهَرت تَسجيلات الحَفريات التَغَيُر السَريع للحياة, في البِداية كان هنالك زيادة في بعض الكائنات وفي جانب آخر كن هناك نقص في مَخلوقات غامضة مِن حيوانات الادياكاران (Ediacaran fauna) . بَعْض هَذه الكائنات يُمكن أن تَكون تَنْتَمي لمَجْموعات تَعيش حَتى الآن، لَكن البَعض الآخر لا يَبدو أنها تَنْتَمي لِكائنات نَحْنُ نَعْرفها.

بَعْد ذلك وتقريبا بين 750 و 350 مليون عام بَدأ ظُهور الميل للتنوع، بأشكال تَنْتَسب تَقْريبًا لِكُل الحَيوانات التي تَعيش الآن. سُمي هَذا التَطوُّر المُذهِل النادر بالإنفجار الكَمبري "Cambrian explosion"، أَُُخذ هَذا الإسم من عَصر جيولوجي حَيثُ حَدث الجُزء الأول مِن هَذا التَطوُّر، لَكنه لَيس بِنفس سُرعة الإنفجار حَيثُ استمر ظُهور هَذه التغيرات خِلال 30 مليون عام، وبعض المَراحل تأخذ من 5 إلى 10 سَنوات.

ومن الهام التَذكُر أن التَسجيلات الحَفرية هي فَقط التي بقيت المُتاحة لنا. ولِلمحافظة على هذه الحفريات يَجب أن يَتم حِفظ بَقايا النَباتات والحَيوانات القَديمة أولًا، وهَذا يَعني أنهم في حاجة إلى أجزاء حفريات تَكون مَدفونة في بيئة مُلائمة لِحفظها.

ويُشتبه أن تَناثُر التَسجيلات الحَفرية في عَصر ما قَبل الكَمبري يَعكس مُشكلتين. أولًا أن الكائن الحَي لَم يَتم عَزلُه جيدًا للحفاظ عَلى الأجزاء الصَلبة، ثانيًا أن البيئة التي يَعيش فيها الكائن الحَي لَها خَصائِص ذَوبان مُميزة عَلى الأجزاء الصَلبة بَعد مَوت الكائن وتُعيد تَدويرها في التُربة. إستثناءًا مِن ذَلك وُجود حيوانات غامضة ذات أصداف صَغيرة "small shelly fauna" صّعَبت التَصنيف. مؤخرًا تَم تَحديد عُمر أجنة هذه الحَفريات حَيثُ تَعود لـ 570 مليون عام واُكتشف أيضًا أن هذه الكائنات لم تتطور لتنتج أجزاء صَلبة تغطيها لذلك لا تَترك بَقايا لأجسامها، ولَكنها تترك آثار لِحركتها على تُربة عَصر ما قبل الكَمبري.

أفضل تَسجيل للتَنوع الأحيائي في العَصر الكَمبري هُو مَواطن وُجود صَخر "shale" في كولومبيا. بَعدما حَدث الإنفجار بملايين السنين، هَذا التَكوين يَحتوي عَلي أول ظُهور للتَسجيلات الحَفرية لِحفرية 'brachiopods' ذات الشَكل الحلزوني الصَدفي مِثل 'trilobites, mollusks, echinoderms' والعَديد من الحيوانات الفَردية التي تنتمي لهذا النَسب المُنقرض. وتَتَضمن أيضًا كائنات 'Opabinia' ذات الخَمس عُيون وأنف مثل خَرطوم المَطافئ وكائنات 'Wiwaxia' حفرية لها سبيكة مُدرعة لها صَفين بِجداول عَمودية مُعتدلة.

وأحد الأسئلة التي تُثير العُلماء هو كَيف حَدثت العَديد من هذه التَغيرات الهائلة في هذا الوقت القَصير. ولماذا يوجد العَديد من الإختلافات الرئيسية بين هياكل الأجسام وكيف حصل هذا التطور المبكر والوفير بهذا الشكل؟ بعض الأسباب تعود لزيادة نِسبة الأُكسجين الذي بدأ مُنذ حَوالي 700مليون عام، مُوفرًا وقود للحركة وللتَطور لتركيبات أكثر تعقيدًا. ومن الإقتراحات الأُخرى أن إنقراض الحَياة في عصر ما قبل الكمبري كان له دور إيكولوجي في هذا وخَلق مساحة لتَأقلم هذه الأشكال الجَديدة التي تُستَغل العَوامل الخارجية للتطور.

والعَوامل الداخلية الوراثية أيضًا حاسمة. اقترحت بعض الأبحاث مؤخرًا أن الفَترة ما قبل الإنفجار الكمبري أظهرت تطور تدريجي لعملية تَحكُم الجينات أو بما يُعرف بـ "genetic tool kit" . عندما تم تَجميعها أظهرت فَترة تطور تجريبي ومُنافسة لا يوجد مَثيل لها. العَديد من الأشكال التي وُجدت في التسجيلات الحفرية في العصر الكمبري اختفت بدون أثر. وقد أَثبت الهيكل الجسمي للكائنات نَجاحًا في التأقلم مع المحيط والذي ادى بدوره الى حدوث مثل هذا التطور.

تَفسيرات هذه الفَترة العَصيبة يُعتبر مَوضوع نِقاش حَيوي بَين العُلماء مثل ستيفن جاي غولد ' Stephen Jay Gould ' وهو عالم إحاثة ومتبع لنظرية التطور بجامعة هارفرد وسيمون كونواي موريس ' Simon Conway Morris ' عالم الأحافير بجامعة كامبريدج. حيث أكد غولد على ان تلك الحقبة ليس لها مثيل. ويرفض فكرة ان إعادة شريط أحداث التطور، حيث يتم التطور بطرق مُختلفة نهائيًا بين المخلوقات التي لا تُشبه البِشر. بينما موريس على النقيض أكد على أن بيئة كَوكبنا سَوف تَخلق ضَغط يَنتج أشكال مُتشابهة من الحَياة بما في ذلك البشر.

---

• العصر الكمبري : يعتبر أول عصر جيولوجية من عصور الحقبة الأولية. ويمتد ما بين 541.0 ± 1.0 إلى 485.4 ± 1.9 مليون سنة من عمر الارض.
• عَصر ما قَبل الكَمبري : هو الاسم الذي يصف المدة الطويلة لتاريخ الأرض قبل عصر الكمبري 542 مليون سنة سبقت, عصر ما قبل الكامبري هو أطول العصور الجيولوجية واستغرق نحو 2 مليار سنة على الأقل. تمتد فترة ما قبل الكمبري من بداية تشكل الأرض ككوكب تقريبا قبل 4,600 مليون سنة إلى بداية العصر الكامبري تقريبا 542 مليون سنة.
•  حيوانات الادياكاران : هي حيوانات عاشت في العصر الإدياكاران وهو الفترة الجيولوجية الأخيرة من حقبة ما قبل الكامبري مباشرة قبل العصر الكمبري وتم تحديد مجاله الزمني منذ 635 - 541 مليون سنة قبل الآن .
• الإنفجار الكَمبري : هو ظهور مفاجيء جيولوجي لمستحاثات أسلاف الحيوانات المألوفة ضمن السجل الأحفوري الأرضي. يقدر زمن هذا التوسع الكبير في الأنواع الحيوانية بنحو 10 ملايين سنة من 530 إلى 520 مليون سنة سبقت.