حیوانات ممکن است 200 میلیون سال زودتر از آنچه ما فکر می کردیم تکامل یافته باشند

تحقیقات جدید نشان می دهد که حیوانات ممکن است تا 200 میلیون سال قبل از اینکه برای اولین بار به وضوح در آثار فسیلی ظاهر شوند، تکامل یافته باشند، که این فرضیه کلیدی را که دانشمندان برای تخمین زمان شروع حیات حیوانات استفاده کرده اند، به چالش می کشد.

مطالعه‌ای که توسط دانشگاه آکسفورد انجام شد نشان می‌دهد که نخستین حیوانات ممکن است صدها میلیون سال قبل از ظهور اولین فسیل‌های حیوانی غیرقابل انکار وجود داشته باشند. این یافته‌ها که در 2 اکتبر در Science Advances منتشر شد، نشان می‌دهد که حیوانات می‌توانند در اعماق عصر نئوپروتروزوییک، احتمالا قبل از برخی از شدیدترین دوره‌های یخبندان در تاریخ زمین، سرچشمه گرفته باشند.

این تحقیق می تواند درک دانشمندان را از یک معمای بزرگ تکاملی تغییر دهد. به نظر می رسد که حیوانات کمی قبل از دوره کامبرین (539 تا 487 میلیون سال پیش) به طور نسبتا ناگهانی در پرونده های فسیلی ظاهر می شوند، اگرچه سایر مدارک مدت ها حاکی از آن است که داستان تکامل آنها خیلی زودتر شروع شده است.

در مرکز مطالعه جدید، این سوال وجود دارد که چگونه محققان از ذخایر فسیلی باستانی برای تعیین حداکثر سن برای منشا حیوانات استفاده کرده‌اند.

یکی از مکان های مهم Weng'an Biota در چین است، یک ذخیره فسیلی تقریبا 590 میلیون ساله که در سنگ های عصر ادیاکران حفظ شده است. این سایت حاوی ارگانیسم های میکروسکوپی است که با جزئیات استثنایی حفظ شده اند، اما هیچ کدام را نمی توان به طور قطعی به عنوان حیوان شناسایی کرد.

به دلیل این غیبت، دانشمندان قبلا استدلال کرده بودند که حیوانات احتمالا پس از شکل گیری Weng'an Biota تکامل یافته اند. استدلال این بود که اگر حیوانات قبلا در آن زمان وجود داشته‌اند، چنین ذخایر فسیلی به‌طور غیرمعمولی باید شواهدی از آنها به دست می‌آمد.

تحقیق جدید این فرض را زیر سوال می برد.

این تیم بین‌المللی که شامل دانشمندانی از دانشگاه کالیفرنیا برکلی، ETH زوریخ و دانشگاه ییل بود، مطالعه گسترده‌ای بر روی میکروفسیل‌های استثنایی حفظ‌شده از Kheseen Biota در مغولستان انجام داد.

Kheseen Biota بیش از 40 میلیون سال جوانتر از Weng'an است، اگرچه این دو مجموعه فسیلی برخی از گونه های مشترک دارند. نکته مهم، این است که حیوانات در حال حاضر از مکان‌های دیگر در سراسر جهان تا زمان شکل‌گیری Kheseen Biota، از جمله مکان‌هایی در نامیبیا و جنوب چین شناخته شده‌اند.

محققان با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی، بیش از 140 نمونه، از جمله مواد جمع‌آوری‌شده از مکان‌های غیرمستند قبلی را بررسی کردند. تجزیه و تحلیل آن‌ها گونه‌های میکروفسیلی جدید را به‌طور عالی حفظ کرد، از جمله آکریتارک‌ها (جانداران کروی کوچک با خارها و برآمدگی‌های شاخه‌دار)، همراه با فسیل‌های جنین مانند حاوی سلول‌های داخلی.

با وجود حفظ قابل توجه، هیچ یک از فسیل ها را نمی توان با اطمینان به عنوان یک حیوان شناسایی کرد.

پروفسور راس اندرسون، نویسنده ارشد، استادیار (موزه تاریخ طبیعی، دانشگاه آکسفورد) گفت: "خسین بیوتا این استدلال را می شکند که ریزفسیل های استثنایی ونگان به این معنی است که اگر در آن زمان وجود داشتند، فسیل های حیوانات را در مجموعه می دیدیم. در آن زمان آنها وجود داشتند."

این نشان می‌دهد که حیوانات ممکن است محیط‌هایی متفاوت از محیط‌های موجود در ذخایر خسین را اشغال کرده باشند، یا اینکه شرایط شیمیایی مسئول فسیل‌سازی در آنجا برای حفظ بقایای حیوانات مناسب نبوده است.

از آنجایی که حیوانات از قبل در زمان شکل گیری Kheseen Biota وجود داشتند اما هنوز در فسیل های آن دیده نمی شوند، محققان استدلال می کنند که فقدان حیوانات از Weng'an نمی تواند به طور خودکار به عنوان دلیلی بر این که حیوانات 590 میلیون سال پیش هنوز تکامل نیافته اند تلقی شود.

در عوض، این تیم ذخایر فسیلی بسیار قدیمی‌تری را که مربوط به 850 تا 730 میلیون سال پیش بود، بررسی کردند. اینها شامل سازند Svanbergfjellet (نروژ)، Bitter Springs Group (استرالیا) و Cuar Group (آریزونا، ایالات متحده آمریکا) می‌شوند - همه ذخایر غنی از فسیل که قادر به حفظ حیوانات هستند، اگرچه هنوز هیچ فسیل حیوانی تایید شده‌ای در آنها یافت نشده است.

این سایت‌ها قبلا برای تعیین حداکثر سن ممکن برای منشاء حیات حیوانات استفاده شده‌اند.

با استفاده از محدودیت‌های زمین‌شناسی قدیمی‌تر، محققان آنالیز ساعت مولکولی را انجام دادند. این تکنیک تفاوت‌های ژنتیکی میان گونه‌های زنده را مقایسه می‌کند و آن‌ها را با تاریخ‌های فسیلی و نرخ‌های تخمینی تغییرات تکاملی ترکیب می‌کند تا اجداد مشترک چه زمانی زندگی کرده‌اند.

هنگامی که محققان از این ذخایر قدیمی به جای سایت جوانتر Ediacaran Weng'an به عنوان محدودیت استفاده کردند، منشا تخمینی حیوانات حدود 200 میلیون سال به عقب رفت. محدوده جدید ظهور احتمالی حیوانات را بین 800 تا 700 میلیون سال پیش نشان می دهد.

شواهد دیگر نشان می دهد که حیوانات می توانند تاریخچه تکاملی بسیار عمیق تری نسبت به فسیل های بدنشان داشته باشند.

فسیل‌های شیمیایی که به‌عنوان نشانگرهای زیستی نیز شناخته می‌شوند، در صخره‌های باستانی حفظ شده‌اند، حاوی شواهدی هستند که با اسفنج‌هایی که حداقل ۶۵۰ میلیون سال پیش زندگی می‌کرده‌اند، مطابقت دارد. این باعث می‌شود که آنها ده‌ها میلیون سال قبل از قدیمی‌ترین فسیل‌های ماکروسکوپی قطعی حیوانات قرار بگیرند.

اولین حیوانات احتمالا کوچک و نرم بوده اند. بدون پوسته‌ها، استخوان‌ها یا دیگر ساختارهای سخت، احتمال زنده ماندن آنها از فرآیند فسیل‌سازی بسیار کمتر از بسیاری از حیوانات بعدی بود.

شانس حفظ آنها نیز به شدت به محل زندگی آنها و ترکیب نادری از شرایط شیمیایی پس از مرگ بستگی دارد.

اگر حیوانات بین 800 تا 700 میلیون سال پیش به وجود آمده اند، زمان بندی احتمال فوق العاده ای را ایجاد می کند. ممکن است قبل از ورود زمین به برخی از شدیدترین عصرهای یخبندان در تاریخ خود، حیات حیوانی وجود داشته باشد، یا حتی ممکن است حیوانات در آن دوره سخت ظهور کرده باشند.

دوره برودتی حدود 720 میلیون سال پیش آغاز شد، زمانی که یخچال‌های طبیعی در طول دوره‌هایی که معمولا زمین گلوله برفی نامیده می‌شوند در سراسر سیاره گسترش یافتند.

یافته‌های جدید پرسش‌هایی را درباره اینکه آیا شرایط محیطی مرتبط با گلوله برفی زمین بر منشأ و تکامل اولیه حیات حیوانات تأثیر گذاشته است، بازگشایی می‌کند.

نویسنده اول، دانشجوی دکترا، اورین لول دوربین (دانشگاه آکسفورد در مقطع کارشناسی در زمان مطالعه، اکنون در ویرجینیا تک) گفت: "فسیل‌های بدن حیوانات پیش از ادیاکران هنوز از ما دور هستند و این تجزیه و تحلیل ثابت نمی‌کند که حیوانات 800 میلیون سال پیش وجود داشته‌اند. با این حال، شواهد فسیلی جدید ما از مغولستان، منشأ اصلی حیوانات را به یکی از حیوانات Ediacaran محدود می‌کند. در همین حال، تجزیه و تحلیل‌های ساعت مولکولی ما نشان می‌دهد که تاریخ تکاملی آن‌ها چقدر می‌تواند به عقب‌تر برسد.»

محققان می گویند مطالعات آینده باید ذخایر فسیلی را از طیف وسیع تری از مکان ها، محیط ها و شرایط نگهداری در جستجوی شواهدی از حیوانات اولیه بررسی کند.

این جستجو همچنین باید تمامی مدارک موجود، از جمله فسیل های بدن حیوانات، آثاری از فعالیت حیوانات، و نشانگرهای زیستی شیمیایی را ترکیب کند.

پروفسور اندرسون افزود: "تا زمانی که این شواهد در دسترس قرار نگیرد، تاریخ دقیق تولد قلمرو حیوانات نامشخص باقی می ماند."

مواد ارائه شده توسط دانشگاه آکسفورد. توجه: محتوا ممکن است برای سبک و طول ویرایش شود.

از دست ندهید: زحل، شهاب‌سنگ‌های دنباله‌دار هالی و هفت خواهران در اکتبر روشن می‌شوند

دانشمندان 5 شکل پنهان از یک بیماری کبدی را کشف کردند که 30 درصد از بزرگسالان را مبتلا می کند.

آیا ویتامین C می تواند به توقف سرطان خون قبل از شروع آن کمک کند؟

مطالعه نشان می‌دهد که چربی‌های ترانس طبیعی لبنیات رفتاری بسیار متفاوت از چربی‌های صنعتی دارند