دراسة جديدة: للبيئة دور مهم في تطور الطيور إلى مائية وبرية

هناك أكثر من 10 آلاف نوع من الطيور على كوكب الأرض، وبقدر ما هي جميلة، فإنها معقدة من الناحية البيئية والهيكلية. جذور كل هذا التنوع عميقة، ومن المرجح أنها بدأت خلال فترة الانقراض الجماعي قبل 66 مليون سنة، بعد أن ضرب كويكب الأرض وأدى لانقراض الديناصورات.

يقول عالم الحفريات القديمة من جامعة كامبريدج في المملكة المتحدة، غييرمو نافالون، في مقابلة مع مجلة العلوم للعموم: "نتجت معظم الطيور التي نراها اليوم عن التغيرات التطورية الجذرية التي شهدتها الأرض بعد انقراض الديناصورات، حيث استعادت الطيور عافيتها بسرعة كبيرة خلال أول 10 ملايين سنة أو نحو ذلك".

انفصال الطيور إلى مائية وبرية بعد الانقراض الجماعي

يُعتقد أن انفصال الطيور إلى مائية وبرية قد حدث بعد هذا الانقراض الجماعي. وفقاً لنافالون، فقد تحسن فهمنا لتطور الطيور هذا بفضل التكنولوجيا الحديثة، وغالباً ما يقتصر تركيز الدراسات التي تُجرى في هذا الصدد على بعض السمات أو بعض أجزاء الجسم التي تعتبر مهمة من الناحية التطورية، مثل المنقار أو القدمين.

في دراسة نُشرت مؤخراً في مجلة نيتشر، حلل نافالون وعالم الحفريات روجر بنسون وفريقهما الهياكل العظمية لأكثر من 200 نوع من الطيور الحديثة باستخدام تكنولوجيا التصوير ثلاثي الأبعاد ووجدوا تبايناً كبيراً في تطورها. تسلّط هذه الاختلافات التطورية المذهلة بين الطيور المائية والطيور البرية (مثل التغيرات التي طرأت على المنقار لتسهيل اصطياد الأسماك بالنسبة للطيور المائية) الضوء على الدور المهم الذي تؤديه البيئة في تشكيل سمات الحيوانات.

يقول نافالون: "الطيور صغيرة الحجم وثابتة نسبياً من الناحية الشكلية، فهي لم تمر بتطور جذري كالذي حدث مع السحالي، حيث تمتلك معظمها زوجين من الأجنحة والأرجل". هذا الاتساق ضروري لمثل هذه الدراسة نظراً لأنها اعتمدت على المورفولوجيا (الخصائص الهيكلية) ثلاثية الأبعاد لمعرفة شكل الطيور في الماضي.

تنوع الطيور الحيوي والانقراض الجماعي

حللت الدراسة 13 عنصراً من الهيكل العظمي في 228 نوعاً من خلال دراسة الرأس والأجنحة والأرجل. ووجد المؤلفون أن الانقراض الجماعي لا يفسر إلا جزءاً ضئيلاً فقط من تنوع الطيور الحية، بينما قد تكون الدوافع اللاحقة للتغيير وبيئة الموائل التي تطورت فيها الطيور قد أدت دوراً أكثر أهمية.

يقول نافالون: "أحد الأشياء الرئيسية التي أدهشتنا حقاً هي رؤية مثل هذا النمط والفرق الواضحين بين الحيوانات كما هو عليه الحال بالنسبة للطيور المائية والبرية. اعتقدنا في البداية أن دور البيئة ليس على هذا القدر من الأهمية، ولكن من الواضح أنها أثرت بشكلٍ كبير على أنماط تطور هذه الحيوانات".

نظراً لندرة عظام الطيور الأحفورية، استخدم الفريق الهياكل العظمية الحديثة للطيور لمعرفة كيف كان شكلها في الماضي.

يقول نافالون في هذا الصدد: "باستخدام طرق المقارنة التطورية (PCMs)، يمكننا استنتاج أنماط التطور من خلال دراسة الأنواع القديمة وعلاقات النسب بين الأنواع الحديثة ومتى انفصلت، يمكننا تحديد كيف انفصلت اعتماداً على دراسات الجينوم التي تقدم لنا معلومات حول التطور الجزيئي حيث نعلم أن هذه العملية تتم بمعدلات معينة، وبالإضافة إلى ذلك، لدينا حفريات يمكننا من خلالها معايرة أحداث الانفصال".

وفقاً للمؤلفين، تعد الصور ثلاثية الأبعاد من أكثر الصور شمولاً حتى الآن. ومن خلال إنشاء هذه الصور التي يمكن استخدامها للرجوع بالزمن إلى الوراء، تضع نتائج الفريق مناقشة كيفية تأثير الانقراضات الجماعية على المسار التطوري على أساس جديد. بالإضافة إلى ذلك، تسلّط النتائج الضوء على الدور الذي تؤديه.