انقلاب در تاریخ حیات: کشف سرعت تکامل موجودات باستانی

یه نگاه تازه به سیر تکامل موجودات باستانی

بر اساس یه تحقیق جدید که از دانشگاه ویرجینیا تک انجام شده، به نظر میاد که گونه‌های قدیمی‌تر شاید آروم آروم تغییر کردن و عمر طولانی‌تری داشتن، ولی بعد از یه دوره یخ‌بندان جهانی، سرعت تکاملشون یهو زیاد شد. این پژوهش تو مجله‌ی ساینس منتشر شده و مسیر ظهور و از بین رفتن موجودات باستانی رو که میلیون‌ها سال از دایناسورا هم قدیمی‌ترن، بررسی می‌کنه. اگه کل دنیا رو یه صحنه در نظر بگیریم و همه‌ی موجودات هم بازیگرای این صحنه باشن، ورود و خروجشون رو میشه تو سنگ‌ها و فسیل‌ها پیدا کرد.

فسیل‌های استخوانی و صدف‌ها خیلی واضح نشون میدن که تکامل و انقراض تو نیم میلیارد سال گذشته چطوری پیش رفته، اما این پژوهش جدید از دانشگاه ویرجینیا تک، سیر حیات رو تا حدود ۲ میلیارد سال قبل هم میبره. این نمودار، تغییرات نسبی تعداد گونه‌ها رو نشون میده و به دانشمندا اطلاعاتی درباره‌ی چگونگی پیدایش، تنوع و انقراض موجودات باستانی میده.

با این تحقیق جدید، نقشه‌ی حیات الان شامل موجوداتی از دوران پروتروزوئیک میشه، یعنی از ۲۵۰۰ میلیون تا ۵۳۹ میلیون سال پیش. موجودات پروتروزوئیک کلاً کوچیک‌تر و نرم‌تر بودن، مثل اسفنج‌های دریایی که اسکلت‌های معدنی نیمه‌کاره‌ای داشتن و در ابتدا آثار کمتری برای فسیل شدن به جا گذاشتن.

شوهی شیاو، زیست‌شناس زمین‌شناسی دانشگاه ویرجینیا تک و همکاراش، یه تحلیل دقیق و با جزئیات از تنوع جهانی موجودات پروتروزوئیک منتشر کردن که بر اساس یه مجموعه‌ی جهانی از داده‌های فسیلی انجام شده و تو تاریخ ۲۰ دسامبر تو مجله‌ی ساینس منتشر شد. شیاو و تیمش مخصوصاً به سوابق پروکاریوت‌های دریایی باستانی که سلول‌هاشون هسته داشتن، توجه کردن. پروکاریوت‌های اولیه بعداً به موجودات چندسلولی تبدیل شدن که شروع‌کننده‌ی یه دوره‌ی جدید برای حیات رو زمین بودن، دوره‌ای که شامل حیوانات، گیاهان و قارچ‌ها میشه.

شیاو گفت: “این کامل‌ترین و به‌روزترین تحلیل از این دوره‌ست که تا حالا انجام شده.” اون که اخیراً به آکادمی ملی علوم وارد شده، اضافه کرد: “و از همه مهم‌تر، ما از یه برنامه‌ی مقایسه‌ی گرافیکی استفاده کردیم که به ما اجازه داد زمان رو با دقت بیشتری بررسی کنیم.”

چرخه‌ی گونه‌ها: نگاهی به مسیرهای موازی تکامل زندگی و زمین

چرخه‌ی گونه‌ها دیدگاه‌های مهمی درباره‌ی مسیرهای هم‌زمان تکامل زندگی و زمین ارائه میده. الگوها و اطلاعاتی که از این تحلیل به‌دست اومده نشون میده که اولین یوکاریوت‌ها حداکثر تا ۱.۸ میلیارد سال پیش به وجود اومدن و به تدریج به یه سطح ثابتی از تنوع رسیدن، از حدود ۱،۴۵۰ میلیون تا ۷۲۰ میلیون سال پیش. این دوره به درستی به اسم “میلیارد کسل‌کننده” شناخته میشه، دوره‌ای که توش سرعت تغییر گونه‌ها خیلی کم بود. گونه‌های یوکاریوتی تو این دوره احتمالاً آروم آروم تغییر کردن و نسبت به گونه‌هایی که بعداً به وجود اومدن، بیشتر عمر کردن.

بعدش یه فاجعه اتفاق افتاد: زمین برفی، یه چرخه‌ی سرمایی که سیاره رو حداقل دو بار بین ۷۲۰ میلیون تا ۶۳۵ میلیون سال پیش تو یخ محبوس کرد. وقتی یخ‌ها بالاخره آب شدن، فعالیت‌های تکاملی ناگهان زیاد شد و دیگه اوضاع اون‌قدرها هم کسل‌کننده نبود.

شیاو گفت: “عصر یخبندان یه عامل مهم بود که مسیر تکامل رو از نظر تنوع و پویایی دوباره تنظیم کرد. ما بلافاصله بعد از یخ‌بندان، تغییرات سریع گونه‌های یوکاریوتی رو می‌بینیم. این یه کشف مهمیه.”

شیاو ادامه داد که این الگوها سوالای جالبی رو پیش می‌کشه، مثل: چرا تکامل یوکاریوتی تو طول “میلیارد کسل‌کننده” کند بود؟ چه عواملی باعث شد که سرعت تکامل بعد از عصر یخبندان زیاد بشه؟ آیا این تغییرات محیطی مثل تغییرات آب و هوایی و افزایش اکسیژن تو جو بود؟ یا یه مسابقه‌ی تسلیحاتی تکاملی بین موجودات مختلف بود که می‌تونست باعث تکامل سریع موجودات بشه؟

دانشمندای آینده می‌تونن از این الگوی اندازه‌گیری‌شده استفاده کنن تا به این سوالا جواب بدن و تعامل پیچیده‌ی زندگی رو زمین و خود زمین رو بهتر درک کنن. همکارای این تحقیق شامل: کینگ تانگ، که نویسنده‌ی اصلیه، یه دانشجو سابق و محقق پسادکترا که الان تو دانشگاه نانجینگ کار می‌کنه، و همینطور دانشجوهای سابق دوره‌ی تحصیلات تکمیلی، درو موسنت، که الان تو شرکت مشاوره پرینستون کار می‌کنه، و ناتالیا بیکوا که الان تو دانشگاه میسوریه و تو ده سال گذشته تو آزمایشگاه شیاو کار کرده.

محققانی از دانشگاه هنگ کنگ؛ دانشگاه کالیفرنیا، سانتا باربارا؛ شرکت مشاوره‌ی پرینستون؛ دانشگاه میسوری؛ آکادمی علوم روسیه؛ دانشگاه کالیفرنیا، ریورساید؛ آکادمی علوم چین و دانشگاه شمال‌غربی (چین) هم تو این تحقیق همکاری داشتن.

“`