قبل ستة وستين مليون سنة، اصطدم كويكب بخليج المكسيك. أدت هذه الكارثة إلى انقراض ثلاثة أرباع جميع الأنواع الموجودة على الأرض، بما في ذلك الديناصورات مثل الديناصور ريكس. لكن بعض الديناصورات ذات الريش الطائر نجت، لتصبح في النهاية أكثر من 10000 نوع من الطيور، بما في ذلك الطيور الطنانة، والكندور، والببغاوات، والبوم.
واستنادا إلى السجل الأحفوري، جادل علماء الحفريات منذ فترة طويلة بأن تأثير الكويكب أعقبه نبض كبير لتطور الطيور. ربما أدت الانقراضات الجماعية للحيوانات الأخرى إلى القضاء على المنافسة على الطيور، مما سمح للتنوع الملحوظ للأنواع التي تطير حولنا اليوم بالتطور.
لكن أ دراسة جديدة الحمض النووي من 124 نوعا من الطيور يتحدى هذه الفكرة. ووجد فريق دولي من العلماء أن الطيور بدأت في التنوع قبل ملايين السنين من الاصطدام الاستثنائي، مما يشير إلى أن الكويكب لم يكن له تأثير كبير على تطور الطيور.
وقال سكوت إدواردز، عالم الأحياء التطورية في جامعة هارفارد وأحد مؤلفي الدراسة التي نشرت يوم الاثنين في مجلة Proceedings of the National Academy of Sciences: “أتصور أن هذا سيثير بعض الريش”.
طورت الديناصورات ريشًا بدائيًا قبل 200 مليون سنة على الأقل، ليس للطيران، ولكن في الغالب للحماية أو عرض التزاوج. وفي سلالة من الديناصورات الصغيرة ذات القدمين، أصبح هذا الريش أكثر تعقيدًا، مما دفع هذه الكائنات في النهاية إلى التحليق في الهواء كطيور. كيف أصبح الريش أجنحة للطيران لا يزال محل نقاش. لكن مع تطور الطيور، أصبحت أشكالًا عديدة ومختلفة هلك عندما أغرق الكويكب الأرض في شتاء دام عامًا.
أثناء البحث عن حفريات المجموعات الرئيسية من الطيور التي تعيش اليوم، اكتشف العلماء لا شيء تقريبا تشكلت قبل ضرب الكويكب. وقد أدى هذا النقص في التأثير إلى نظرية مفادها أن الانقراضات الجماعية دمرت الساحة التطورية للطيور، مما سمح للعديد من الأشكال الجديدة بالانفجار.
لكن الدراسة الجديدة توصلت إلى نتيجة مختلفة تمامًا.
وقال شاويوان وو، عالم الأحياء التطورية في جامعة جيانغسو نورمال في شوتشو بالصين: “وجدنا أن هذه الكارثة لم يكن لها أي تأثير على الطيور الحديثة”.
استخدم الدكتور وو وزملاؤه الحمض النووي للطيور لإعادة بناء شجرة العائلة التي أظهرت كيفية ارتباط المجموعات الرئيسية. أنتج الانقسام البدائي سلالتين، واحدة تضم النعام والإيمو الموجودة حاليًا، والأخرى تضم جميع الطيور الحية.
ثم قام العلماء بمقارنة وتقييم الطفرات التي تراكمت على طول الفروع مع تباعد الفروع إلى سلالات جديدة. كلما كان الانقسام بين الفرعين أكبر، كلما زاد عدد الطفرات التي تنتجها كل سلالة.
ضم الفريق علماء الحفريات الذين ساعدوا في ضبط التقديرات الجينية من خلال فحص أعمار 19 حفرية من الطيور. وقاموا بتعديل نموذج حاسوبي يقدر سرعة تطور الطائر إذا بدا أن الفرع أحدث من نظيره الأحفوري.
وقال مايكل بيتمان، عالم الحفريات في جامعة هونغ كونغ الصينية والذي لم يشارك في الدراسة الجديدة، إنها جديرة بالملاحظة بشكل خاص بسبب تحليل الحفريات. وقال: “كان لديهم فريق أحلام من علماء الحفريات”.
ووجدت الدراسة أن الطيور الحية تشترك في سلف مشترك عاش قبل 130 مليون سنة. وتباعدت الفروع الجديدة لشجرة عائلتها بشكل مطرد طوال العصر الطباشيري، قبل وبعد اصطدام الكويكب. وقال الدكتور وو إن هذا الاتجاه الثابت ربما كان مدفوعا بتنوع النباتات المزهرة والحشرات التي ازدهرت خلال نفس الفترة.
وقال جاكوب بيرف، عالم الأحياء التطورية في جامعة ميشيغان والذي لم يشارك في الدراسة، إنها توضح أساليب متطورة لمعالجة كميات كبيرة من البيانات الجينية لإعادة بناء التاريخ التطوري. لكنه اختلف مع استنتاجه.
إذا كانت الدراسة الجديدة صحيحة، فيجب أن تكون هناك حفريات لجميع المجموعات الرئيسية من الطيور التي عاشت قبل اصطدام الكويكب. ولكن لم يتم العثور على شيء تقريبًا.
وقال الدكتور بيرفي: “إن الإشارة من السجل الأحفوري ليست واضحة”.
ويشك الدكتور بيرفي في أن القصة الصحيحة تأتي من الحفريات، وأن معظم الطيور ظهرت بعد اصطدام كويكب. المشكلة في الدراسة الجديدة هي أنها تفترض أن الحمض النووي للطيور يتراكم فيه الطفرات بمعدل ثابت من جيل إلى آخر.
لكن الدمار الذي خلفه تأثير الكويكب – انهيار الغابات وخلق ندرة في الفرائس – ربما أدى إلى موت الطيور الأكبر حجمًا، في حين ربما نجت الطيور الأصغر حجمًا. تستغرق الطيور الصغيرة وقتًا أقل للتكاثر وتكوين أجيال أكثر – وطفرات أكثر – مما كانت تفعله الطيور قبل الاصطدام. إذا تجاهل العلماء هذا النوع من المبالغة المتبادلة، فإنهم سيخطئون في توقيت التطور.
ومع ذلك، د. وافق بيرف. وقال “أظن أن هذا سيحسم بعض الجدل”.
