العلماء يحلون لغز متى تطورت أقدم الحيوانات على الأرض

يشير بحث جديد إلى أن الإسفنجيات الأولى التي عاشت على الأرض كانت تفتقر إلى الهياكل العظمية، وهو ما يفسر سبب ظهور أصولها أقدم من السجل الأحفوري.

يعتبر الإسفنج من أقدم الحيوانات على وجه الأرض، ومع ذلك فقد واجه الباحثون صعوبة في تحديد وقت ظهوره لأول مرة. دراسات الحمض النووي من الإسفنج الحديث، بالإضافة إلى القرائن الكيميائية المحفوظة في الصخور القديمة، تشير إلى أصل يعود إلى ما لا يقل عن 650 مليون سنة. وقد نشر البحث مؤخرا في تقدم العلوم.

وقد أثار هذا التاريخ المبكر جدلا لأنه يأتي قبل 100 مليون سنة على الأقل من أقدم حفريات الإسفنج المعروفة. فريق بحث دولي بقيادة الدكتور م. إليونورا روسي من جامعة بريستولشرعت كلية العلوم البيولوجية في حل هذا عدم التطابق من خلال التركيز على كيفية تطور الهياكل العظمية الإسفنجية.

الهياكل العظمية الإسفنجية والسجل الأحفوري

العديد من الإسفنجيات الحية مدعومة بهياكل عظمية مبنية من عدد لا يحصى من الإبر الصغيرة الشبيهة بالزجاج المعروفة باسم الشويكات. تتحجر هذه الهياكل بشكل جيد وتظهر في الصخور التي يعود تاريخها إلى حوالي 543 مليون سنة مضت، خلال أواخر العصر الإدياكاري. ونظرًا لأن الصخور الأقدم تفتقر إلى الشويكات، فقد تساءل بعض العلماء عما إذا كان الإسفنج قد نشأ بالفعل منذ زمن بعيد كما تشير الأدلة الجينية والكيميائية.

تناول الدكتور روسي وزملاؤه هذه المسألة في خطوتين. أولاً، قاموا بدمج البيانات الأحفورية مع المعلومات الوراثية من 133 جينًا لترميز البروتين لبناء جدول زمني محدث لتطور الإسفنج. وتضع نتائجهم أصل الإسفنج في الفترة ما بين 600 إلى 615 مليون سنة مضت، مما يجعل التقديرات الجزيئية أقرب إلى ما يظهره السجل الأحفوري. بعد ذلك، قاموا بفحص تاريخ الهياكل العظمية الإسفنجية، ووجدوا أن الشويكات نشأت على الأرجح بشكل منفصل في سلالات إسفنجية مختلفة، بدلًا من أن تتطور مرة واحدة في سلف مشترك واحد.

قال الدكتور روسي، الباحث المشارك الفخري: “تظهر نتائجنا أن الإسفنجيات الأولى كانت ذات أجسام ناعمة وتفتقر إلى الهياكل العظمية المعدنية. ولهذا السبب لا نرى شويكات إسفنجية في الصخور منذ حوالي 600 مليون سنة – ببساطة لم يكن هناك أي منها يمكن الحفاظ عليه”.

الأصول المستقلة للهياكل العظمية الإسفنجية

مزيد من الأدلة على هذه الفكرة يأتي من تنوع الإسفنج الحديث. على الرغم من أن العديد من الهياكل العظمية الإسفنجية تبدو متشابهة للوهلة الأولى، إلا أن تكوينها الأساسي وأساسها الجيني يختلفان بشكل كبير.

قالت الدكتورة آنا ريسجو، الخبيرة الرائدة عالميًا في تطور الإسفنج من متحف العلوم الطبيعية في مدريد (إسبانيا): “لدينا بالفعل بعض الأدلة التي تشير إلى أن الهياكل العظمية الإسفنجية تطورت بشكل مستقل. قد تبدو الهياكل العظمية الإسفنجية الحديثة متشابهة، لكنها مبنية بطرق مختلفة تمامًا. بعضها مصنوع من الكالسيت، المعدن الذي يتكون منه الطباشير، والبعض الآخر من السيليكا، وهو في الأساس زجاج، وعندما نفحص جينوماتها، نرى أن هناك جينات مختلفة تمامًا.”

نمذجة تطور الهياكل العظمية

ولاختبار هذه الأفكار رسميًا، استخدم الفريق نموذجًا حاسوبيًا إحصائيًا لإعادة بناء التاريخ التطوري للهياكل العظمية الإسفنجية.

وأوضح الدكتور جوزيف كيتنغ، وهو أحد مؤلفي الدراسة أيضًا: “لقد استخدمنا عملية ماركوف، وهي نوع من النماذج التنبؤية التي يتم تطبيقها على نطاق واسع في مجالات مثل التمويل، والذكاء الاصطناعي، ومحركات البحث، والتنبؤ بالطقس. ومن خلال نمذجة التحولات بين أنواع الهياكل العظمية المختلفة، بما في ذلك الأشكال ذات الأجسام الرخوة، وجدنا أن جميع النماذج تقريبًا ترفض بشدة فكرة أن الإسفنجيات الأولى كانت تحتوي على هياكل عظمية معدنية. فقط النموذج غير الواقعي الذي يتعامل مع جميع أنواع المعادن على قدم المساواة يشير إلى خلاف ذلك، وحتى ذلك الحين، فإن النتائج هي غامضة.”

تثير نتائج هذه الدراسة أسئلة مثيرة للاهتمام حول تطور الإسفنج المبكر.

قال البروفيسور فيل دونوغو، أستاذ علم الأحياء القديمة في جامعة بريستول: “بالنظر إلى أن جميع الإسفنجيات الحية تقريبًا لها هياكل عظمية مكونة من شويكات معدنية، فمن الطبيعي أن نفترض أن الشويكات كانت مهمة في تطور الإسفنج المبكر. وتتحدى نتائجنا هذه الفكرة، مما يشير إلى أن تنوع الإسفنج المبكر كان مدفوعًا بشيء آخر تمامًا – وما كان ذلك لا يزال لغزًا محيرًا”.

وخلص البروفيسور دافيد بيساني، أستاذ علم السلالة في جامعة بريستول: “لكن الأمر لا يتعلق فقط بالإسفنج. الإسفنج هو أول سلالة من الحيوانات التي تبني الشعاب المرجانية تتطور وربما كانت أيضًا أول سلالة حيوانية، على الرغم من أن هذا لا يزال موضع نقاش. إن فهم تطورها يوفر رؤى أساسية حول أصل أنظمة الشعاب المرجانية الأولى. يتعلق الأمر بكيفية تطور الحياة والأرض معًا، وكيف غيّر تطور الحيوانات المبكرة كوكبنا إلى الأبد، مما مكّن في النهاية ظهور أشكال الحياة الحيوانية التي نعرفها، بما في ذلك البشر».

المرجع: “الأصول المستقلة للأشويكات توفق بين الأدلة الحفرية والجزيئية لتاريخ تطور الإسفنج” بقلم ماريا إليونورا روسي، جوزيف إن. كيتنغ، ناثان ج. كيني، ماتيا جياكوميلي، ساندرا ألفاريز-كاريتيرو، أستريد شوستر، باكو كارديناس، سيرجي تابوادا، فاسيليكي كوتسوفيلي، فيليب سي جيه دونوغو، آنا ريسجو ودافيد. بيساني، 7 يناير 2026،تقدم العلوم.
دوى: 10.1126/sciadv.adx1754

لا تفوت أي اختراق: انضم إلى النشرة الإخبارية SciTechDaily.
تابعونا على جوجل و أخبار جوجل.