تمدید عمر جهان به ۱.۵ میلیارد سال!

تحلیل جدیدی از تکامل گونه‌های باستانی

بر اساس یک تحلیل جدید از دانشگاه ویرجینیا تک، گونه‌های باستانی ممکن است به آرامی تکامل یافته و مدت زمان بیشتری دوام آورده باشند، اما سرعت تکامل پس از عصر یخبندان جهانی افزایش یافته است. این مطالعه که در نشریه Science منتشر شده، روند ظهور و زوال حیات باستانی را که میلیون‌ها سال قدیمی‌تر از دایناسورهاست، ترسیم می‌کند. اگر تمام جهان یک صحنه باشد و همه گونه‌ها تنها بازیگران آن، آنگاه خروج و ورود آن‌ها را می‌توان در رکوردهای سنگی یافت.

اسکلت‌ها و صدف‌های فسیل‌شده به وضوح نشان می‌دهند که تکامل و انقراض در طول نیم میلیارد سال گذشته چگونه پیشرفت کرده است، اما تحلیل جدید دانشگاه ویرجینیا تک، نمودار حیات را به نزدیک به ۲ میلیارد سال پیش گسترش می‌دهد. این نمودار نوسانات نسبی در تعداد گونه‌ها را نشان می‌دهد و به دانشمندان اطلاعاتی درباره منشاء، تنوع و انقراض حیات باستانی می‌دهد.

با این مطالعه جدید، نمودار حیات اکنون شامل اشکالی از حیات در دوران پروتروزوئیک، از ۲۵۰۰ میلیون تا ۵۳۹ میلیون سال پیش است. حیات پروتروزوئیک به طور کلی کوچک‌تر و نرم‌تر بود، مانند اسفنج‌های دریایی که اسکلت‌های معدنی توسعه‌نیافته‌ای داشتند و در ابتدا آثار کمتری برای فسیل شدن به جا گذاشتند.

شوهی شیاو، زیست‌شناس زمین‌شناسی دانشگاه ویرجینیا تک و همکارانش، یک تحلیل با وضوح بالا از تنوع جهانی حیات پروتروزوئیک منتشر کردند که بر اساس یک گردآوری جهانی از داده‌های فسیلی انجام شده است و در تاریخ ۲۰ دسامبر در نشریه Science منتشر شد. شیاو و تیمش به طور خاص به سوابق پروکاریوت‌های دریایی باستانی که سلول‌هایشان هسته دارند، پرداخته‌اند. پروکاریوت‌های اولیه بعداً به موجودات چندسلولی تکامل یافتند که به آغاز یک دوره جدید برای حیات در زمین، شامل حیوانات، گیاهان و قارچ‌ها، اعتبار داده می‌شود.

شیاو گفت: “این جامع‌ترین و به‌روزترین تحلیل از این دوره تا به امروز است.” او که به تازگی به آکادمی ملی علوم وارد شده است، افزود: “و مهم‌تر از همه، ما از یک برنامه همبستگی گرافیکی استفاده کردیم که به ما اجازه داد تا دقت زمانی بیشتری را به دست آوریم.”

چرخش گونه‌ها: نگاهی به مسیرهای موازی تکامل زندگی و زمین

چرخش گونه‌ها بینش‌های مهمی درباره مسیرهای موازی تکامل زندگی و زمین ارائه می‌دهد. الگوها و بینش‌های مشاهده‌شده از طریق تحلیل نشان می‌دهد که نخستین یوکاریوت‌ها حداکثر تا ۱.۸ میلیارد سال پیش به وجود آمدند و به تدریج به سطح ثابتی از تنوع، از حدود ۱,۴۵۰ میلیون تا ۷۲۰ میلیون سال پیش، رسیدند. این دوره به‌درستی به عنوان “میلیارد کسل‌کننده” شناخته می‌شود، زمانی که نرخ تغییر گونه‌ها به طرز قابل توجهی پایین بود. گونه‌های یوکاریوتی در این دوره ممکن است به آرامی تکامل یافته و نسبت به گونه‌هایی که بعداً به وجود آمدند، مدت بیشتری دوام آورده باشند.

سپس یک فاجعه: زمین برفی، یک چرخه از کاهش دما، سیاره را حداقل دو بار بین ۷۲۰ میلیون تا ۶۳۵ میلیون سال پیش در یخ محبوس کرد. وقتی که یخ‌ها در نهایت ذوب شدند، فعالیت‌های تکاملی افزایش یافت و دیگر اوضاع چندان هم کسل‌کننده نبود.

عصر یخبندان عامل مهمی بود که مسیر تکاملی را از نظر تنوع و دینامیک بازنشانی کرد، شیاو گفت. ما بلافاصله پس از یخ‌زدگی، تغییرات سریع گونه‌های یوکاریوتی را مشاهده می‌کنیم. این یک یافته مهم است.

شیاو ادامه داد که این الگوها سوالات جالبی را مطرح می‌کند، از جمله: چرا تکامل یوکاریوتی در طول “میلیارد کسل‌کننده” کند بود؟ چه عواملی به افزایش سرعت تکامل پس از عصر یخبندان کمک کردند؟ آیا این تغییرات محیطی مانند تغییرات آب و هوایی و افزایش سطح اکسیژن جوی بودند؟ آیا این یک مسابقه تسلیحاتی تکاملی بین موجودات مختلف بود که می‌توانست باعث تکامل سریع موجودات شود؟

دانشمندان آینده می‌توانند از الگوی کمی‌شده برای پاسخ به این سوالات و درک بهتر تعامل پیچیده زندگی بر روی زمین و خود زمین استفاده کنند. همکاران این مطالعه شامل: کینگ تانگ، نویسنده اول، دانشجوی سابق و محقق پسادکتری که اکنون در دانشگاه نانجینگ مشغول به کار است، و همچنین دانشجویان سابق در مقطع تحصیلات تکمیلی، درو موسنت، که اکنون در مشاوره‌های پرینستون فعالیت می‌کند، و ناتالیا بیکوا که اکنون در دانشگاه میسوری است و در دهه گذشته در آزمایشگاه شیاو کار کرده‌اند.

محققان از دانشگاه هنگ کنگ؛ دانشگاه کالیفرنیا، سانتا باربارا؛ مشاوره‌های پرینستون؛ دانشگاه میسوری؛ آکادمی علوم روسیه؛ دانشگاه کالیفرنیا، ریورساید؛ آکادمی علوم چین؛ و دانشگاه شمال‌غربی (چین) نیز در این تحقیق مشارکت داشته‌اند.