قم بالتسجيل في النشرة الإخبارية للعلوم Wonder Theory على قناة CNN. استكشف الكون بأخبار حول الاكتشافات الرائعة والإنجازات العلمية والمزيد.
سي إن إن
—
منذ ما يقرب من قرنين من الزمان، حاول العلماء حل اللغز الدائم لـ Arthropleura، وهو حيوان عملاق يشبه الديدان الألفية استخدم أرجله المتعددة للتجول في الأرض قبل 300 مليون سنة.
الآن، كشفت حفريتان محفوظتان جيدًا للمخلوق الذي تم اكتشافه في فرنسا أخيرًا عن شكل رأس المفصليات، مما يوفر نظرة ثاقبة حول كيفية عيش المفصليات العملاقة.
اليوم، المفصليات هي مجموعة تضم الحشرات والقشريات والعناكب مثل العناكب وأقاربها، والمفصليات المنقرضة هي أكبر مفصليات الأرجل المعروفة على هذا الكوكب.
اكتشف العلماء في بريطانيا العظمى حفريات المفصليات لأول مرة في عام 1854، حيث يصل طول بعض العينات البالغة إلى 8.5 قدم (2.6 متر). لكن لم تتضمن أي من الحفريات الرأس، مما يمكن أن يساعد الباحثين في تحديد التفاصيل الأساسية حول المخلوق، مثل ما إذا كان حيوانًا مفترسًا مثل المئويات أو يتغذى على المواد العضوية المتحللة مثل الديدان الألفية.
وفي سعيهم للعثور على أول رأس كامل، قام الباحثون بتحليل حفريات المفصليات التي تنتمي إلى شابين تم اكتشافهما في فرنسا في السبعينيات. ونشرت النتائج في مجلة أكتوبر التقدم العلمي.
أخذت حكاية Arthropleura الخيالية منعطفًا جديدًا عندما قام فريق البحث بمسح الحفريات التي لا تزال مغطاة بالصخور.
يُظهر رأس كل حيوان خصائص تنتمي إلى كل من الديدان الألفية والمئويات، مما يشير إلى أن هذين النوعين من المفصليات مرتبطان ارتباطًا وثيقًا أكثر مما كان يُعتقد سابقًا، وفقًا لمؤلفي الدراسة.
“من خلال الجمع بين أفضل البيانات المتاحة من مئات الجينومات من الكائنات الحية في هذه الدراسة، تمكنا من تسوية هذه الدائرة بالخصائص الفيزيائية التي تسمح لنا بوضع حفريات مثل Arthropleura في الأشجار التطورية. إن الديدان الألفية والمئويات هي في الواقع أقارب وثيقين.” وقال المؤلف المشارك في الدراسة وعالم الحفريات د. وقال جريج إيدجكومب خبير الفقاريات القديمة في متحف التاريخ الطبيعي بلندن.
ومن خلال الحفريات والمسارات الشبيهة بالمداس التي خلفها الديناصور المفصلي، قرر العلماء أنه عاش في أمريكا الشمالية وأوروبا منذ ما بين 290 مليون إلى 346 مليون سنة مضت، وكان واحدًا من العديد من العمالقة الذين جابوا الكوكب.
وقال مؤلفو الدراسة إن وفرة الأكسجين في الغلاف الجوي وصلت إلى مستويات هائلة لدرجة أن المخلوقات الشبيهة بالعقارب واليعسوب، والتي تسمى غريفينليز، قزمت نظيراتها الحديثة. وقال ميشيل ليريتييه، مؤلف الدراسة الرئيسي، إن المفصليات لا تزال بارزة، حيث تصل إلى نفس طول التماسيح الحديثة.
ليريتير يسعى للحصول على درجة الدكتوراه في Myriapods القديمة، مجموعة المفصليات، التي تضم الديدان الألفية والمئويات، في جامعة كلود برنارد في ليون 1 في فرنسا لفهم كيفية تكيف المفصليات للعيش على الأرض منذ ملايين السنين.
ومع موت الحيوانات ودفنها في طبقات من الرواسب مع مرور الوقت، تم دفن بعضها في معدن يسمى السدريت، والذي تصلب وشكل عقيدات حول البقايا. وقد ساعد كونها مغطاة بالحجر في الحفاظ حتى على السمات الأكثر حساسية للكائنات المتحجرة.
تم العثور على مثل هذه العقيدات لأول مرة في السبعينيات في منجم للفحم في مانشو لي مين بفرنسا، وتم نقلها لاحقًا إلى مجموعات المتحف الفرنسي.
وقال إيدجكومب: “تقليديا، نفتح العقيدات ونأخذ قوالب العينات”. “في هذه الأيام، يمكننا استجوابهم بالأشعة. باستخدام مزيج من التصوير المقطعي الدقيق (microCT) والتصوير السنكروتروني، قمنا بفحص المفصلية من الداخل، وكشفنا عن تفاصيل أدق عن تشريحها.
كشفت عمليات المسح ثلاثية الأبعاد عن عينتين كاملتين من المفصليات التي عاشت قبل 300 مليون سنة. وقال ليريتييه إن كلا الحيوانين الأحفوريين لا يزال لديهما أرجل، وكان لأحدهما رأس كامل، بما في ذلك قرون الاستشعار والعينين والفكين وأجهزة التغذية الخاصة به، وهو أول رأس مفصلي يتم توثيقه على الإطلاق.
تفاجأ الفريق عندما اكتشف أن لدى Arthrorpleura خصائص جسدية موجودة في الديدان الألفية الحديثة، مثل وجود زوجين من الأرجل لكل جزء من الجسم، بالإضافة إلى خصائص رأس المئويات المبكرة، مثل موضع الفك السفلي وشكل جهاز التغذية الخاص بها. وقال ليريتييه إن المخلوق كان له عيون مطاردة مثل القشريات.
يلفت هذا الاكتشاف الانتباه إلى وجود صلة تطورية وثيقة بين الديدان الألفية الحديثة والمئويات، مما يساعد الباحثين على فهم أفضل لكيفية تطور المفصليات.
في السابق، اعتقد العلماء أن المفصليتين كانتا مرتبطتين بشكل أكثر بعدًا، ولكن في السنوات الأخيرة، أظهرت الدراسات الجينية أن الديدان الألفية والمئويات ترتبطان بشكل أوثق.
“هذه النظرة الجديدة (التي تم انتقادها) تعتمد على حقيقة أنه لا توجد “حفريات” أو حجج تشريحية للحفاظ على هذه المجموعة، ولكن اكتشافاتنا الجديدة لـ Arthropleura، والتي تجمع بين ميزات من كلا المجموعتين، تميل إلى تأكيد هذا السيناريو الجديد.” “كتب ليريتييه. بريد إلكتروني.
يعتقد الباحثون أن حفريتي Arthropleura تنتميان إلى أحداث، حيث وصل طولهما إلى 0.9 بوصة (25 ملم) و1.5 بوصة (40 ملم) فقط.
تظهر الدراسات التي أجريت على عينات المفصليات أن الحيوانات تختلف في كمية أجزاء الجسم الموجودة لديها، ومثل معظم الديدان الألفية، فإنها تضيف أجزاء من الجسم حتى تصل إلى حد أقصى ثابت. ولكن يقول مؤلفو الدراسة إن المئويات تمتلك جميع أجزاء جسمها عند الولادة.
تشير هذه النتيجة إلى أن المفصلية الجنبية وصلت إلى ذروة الانقسام في مرحلة البلوغ وليس عند الولادة. لكن الباحثين مهتمون بتحديد ما إذا كانوا قد اكتشفوا عينات حقيقية للأحداث أو أنواعًا أصغر لم تكن معروفة سابقًا ومعدل نمو مثل هذا الحيوان مع مرور الوقت.
وقال إيدجكومب: “تشير الآثار التي تم العثور عليها في مكان آخر في Montceau-les-Mines إلى أن طول هذه المفصليات قد يصل إلى 40 سم (1.3 قدم).” “على الرغم من أنه لا يوجد ما يشير إلى أنها لا يمكن أن تكون ضخمة، إلا أنه ليس لدينا أي دليل على ذلك في الوقت الحالي.”
ما أكله Arthropleura وأسرار أخرى
والآن بعد أن عثر الباحثون على رأس مفصلي كامل، فإنهم يأملون أن يساعد هذا الاكتشاف في حل ألغاز أخرى حول الحيوان العملاق، بما في ذلك ما يأكله وكيف يتنفس. ولكن لا يزال يتعين العثور على حفريات أخرى تحافظ على جوانب إضافية من جسم المفصليات، بما في ذلك رأس الشخص البالغ.
وقال إيدجكومب: “على الرغم من أن محتويات الأمعاء الدقيقة لم يتم اكتشافها بعد، إلا أن التفاصيل الأخرى من هذه الحفريات تساهم في الجدل حول النظام الغذائي لـ Arthropleura”. “لقد افتقرت إلى أسنان أو أرجل سامة (خاصة) للإمساك بالفريسة، مما يشير إلى أنها لم تكن حيوانًا مفترسًا. ولأن أرجلها كانت أكثر ملاءمة للحركة البطيئة، فمن المحتمل أنها كانت مشابهة للديدان الألفية التي تأكل المخلفات على قيد الحياة اليوم”.
وقال ليريتييه، الذي يدرس مجموعة أخرى من آلاف الأرجل القديمة التي ربما كانت من البرمائيات، إنه مفتون بالعيون الجذعية للمفصليات.
وقال: “اليوم، أصبحت العيون المطاردة سمة مشتركة للمفصليات المائية مثل السرطان أو الجمبري”. “هل هذا يعني أن Arthropleura كان من الممكن أن يكون برمائيًا؟ للإجابة على هذا، نحتاج إلى العثور على الجهاز التنفسي لـ Arthropleura. العثور على هذه الأعضاء سيساعدنا (على الفهم) تعلق المفصليات بالماء. تشير الخياشيم مثل القشريات إلى نمط حياة مائي/مائي بينما تشير القصبة الهوائية (مثل الحشرات أو عدد كبيرات الأرجل الأخرى) أو الرئتين (مثل العناكب) إلى نمط حياة أرضي.
لكن كشف كيف يبدو رأس أرثروبليورا يحل لغزا كبيرا، كما يقول أستاذ الجيولوجيا المشارك في جامعة فرجينيا الغربية جيمس سي. قال لامسديل. مقالة ذات صلة وظهرت في التقدم العلمي. ولم يشارك لامستل في الدراسة الجديدة.
وكتب لامستل: “(هذه) النتائج الرائعة، المستندة إلى شخصين يافعين شبه مكتملين، تقدم منظورًا جديدًا حول هذه المفصليات الغامضة”.
“(T) الاكتشاف الأكثر إثارة جاء من رؤوس العينات التي تحمل فسيفساء من خصائص الديدان الألفية والحريش. … مع انتهاء لغز التفاعلات بين أكبر المفصليات المعروفة، يمكن أن يبدأ أخيرًا العمل على إعادة بناء تاريخ حياة هذا المخلوق الاستثنائي.
