قبل ستة وستين مليون سنة، اصطدم كويكب بخليج المكسيك. وأدت الكارثة إلى انقراض ثلاثة أرباع جميع الأنواع الموجودة على الأرض، بما في ذلك الديناصورات مثل الديناصور ريكس. لكن بعض الديناصورات ذات الريش الطائرة نجت وتطورت في النهاية إلى أكثر من 10000 نوع من الطيور التي تعيش اليوم، بما في ذلك الطيور الطنانة والكندور والببغاوات والبوم.
واستنادا إلى السجل الأحفوري، جادل علماء الحفريات منذ فترة طويلة بأن تأثير الكويكب أعقبه تطور كبير للطائر. ربما يكون الانقراض الجماعي للحيوانات الأخرى قد أدى إلى القضاء على الكثير من المنافسة على الطيور، مما منحها الفرصة للتطور إلى التنوع الرائع للأنواع التي تطير حولنا اليوم.
لكن واحد دراسة جديدة على الحمض النووي لـ 124 نوعًا من الطيور يتحدى هذه الفكرة. اكتشف فريق دولي من العلماء أن الطيور بدأت في التنوع قبل عشرات الملايين من السنين من الاصطدام المشؤوم، مما يشير إلى أن الكويكب لم يكن له تأثير كبير على تطور الطيور.
وقال سكوت إدواردز، عالم الأحياء التطورية في جامعة هارفارد وأحد مؤلفي الدراسة: “أتصور أن هذا سيثير بعض الريش”. وقد نشر البحث يوم الاثنين في وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم.
طورت الديناصورات ريشًا بدائيًا قبل 200 مليون سنة على الأقل، ليس للطيران، ولكن على الأرجح للعزل أو التكاثر. وفي سلالة من الديناصورات الصغيرة ذات القدمين، أصبح هذا الريش أكثر تعقيدًا، وفي النهاية أخذ المخلوقات في الهواء كطيور. لا تزال كيفية تطور الريش إلى أجنحة للطيران محل نقاش. ولكن بمجرد تطور الطيور، تنوعت إلى أشكال مختلفة، والعديد منها أصبح منقرض عندما أغرق الكويكب الأرض في شتاء دام عامًا.
أثناء البحث عن حفريات المجموعات الرئيسية من الطيور التي تعيش اليوم، اكتشف العلماء تقريبا لا شيء التي تشكلت قبل اصطدام الكويكب. وقد أدى هذا الغياب اللافت للنظر إلى نظرية مفادها أن الانقراضات الجماعية مهدت الساحة لتطور الطيور، مما سمح لها بالانتشار إلى العديد من الأشكال الجديدة.
لكن الدراسة الجديدة توصلت إلى نتيجة مختلفة تمامًا.
وقال شاويوان وو، عالم الأحياء التطورية في جامعة جيانغسو نورمال في شوتشو بالصين: “وجدنا أن هذه الكارثة لم يكن لها أي تأثير على الطيور الحديثة”.
استخدم الدكتور وو وزملاؤه الحمض النووي للطيور لإعادة بناء شجرة العائلة التي توضح الروابط بين المجموعات الرئيسية. أنشأ أقدم قسم سلالتين، واحدة تضم النعام والإيمو الموجودة حاليًا، والأخرى تضم بقية الطيور الحية.
ثم قام العلماء بتقدير متى انقسمت الفروع إلى سلالات جديدة من خلال مقارنة الطفرات المتراكمة على طول الفروع. كلما كان الانقسام بين فرعين أقدم، زاد عدد الطفرات التي تطورت في كل سلالة.
ضم الفريق علماء الحفريات الذين ساعدوا في تحسين التقديرات الجينية من خلال فحص أعمار 19 حفرية للطيور. وإذا بدا الفرع أصغر سنا من الحفرية التي ينتمي إليها، فقد قاموا بتعديل النموذج الحاسوبي الذي يقدر معدل تطور الطيور.
وقال مايكل بيتمان، عالم الحفريات في جامعة هونغ كونغ الصينية والذي لم يشارك في الدراسة الجديدة، إن الأمر كان ملحوظًا بشكل خاص بسبب تحليل الحفريات. وقال: “كان لديهم فريق أحلام من علماء الحفريات”.
ووجدت الدراسة أن الطيور الحية تشترك في سلف مشترك عاش قبل 130 مليون سنة. انفصلت الفروع الجديدة لشجرة عائلته تدريجيًا طوال العصر الطباشيري ثم بمعدل منتظم إلى حد ما، قبل وبعد اصطدام الكويكب. وقال الدكتور وو إن هذا الاتجاه الثابت ربما يكون مدفوعا بالتنوع المتزايد للنباتات المزهرة والحشرات خلال نفس الفترة.
وقال جاكوب بيرف، عالم الأحياء التطورية في جامعة ميشيغان والذي لم يشارك في الدراسة، إنها توضح الأساليب المتطورة لمعالجة كميات هائلة من البيانات الجينية لإعادة بناء تاريخ التطور. لكنه اختلف مع استنتاجها.
إذا كانت الدراسة الجديدة صحيحة، فيجب أن تكون هناك حفريات لكل مجموعة طيور رئيسية على قيد الحياة قبل وقت طويل من اصطدام الكويكب. ولكن لم يتم العثور على أي منها تقريبًا.
وقال الدكتور بيرف: “إن الإشارة من السجل الأحفوري ليست غامضة”.
ويعتقد الدكتور بيرف أن القصة الصحيحة تأتي من الحفريات وأن معظم مجموعات الطيور الرئيسية ظهرت بعد اصطدام الكويكب. ويقول إن المشكلة المحتملة في الدراسة الجديدة هي أنها تفترض أن الحمض النووي للطيور قد تراكمت عليه طفرات بمعدل ثابت من جيل إلى آخر.
لكن الدمار الناجم عن اصطدام الكويكب – والذي تسبب في انهيار الغابات وخلق نقص في الفرائس – كان من الممكن أن يؤدي إلى موت الطيور الأكبر حجما، في حين نجت الطيور الأصغر حجما. تستغرق الطيور الصغيرة وقتًا أقل للتكاثر، وقد تنتج أجيالًا أكثر – والعديد من الطفرات – عما كانت عليه قبل الاصطدام. إذا تجاهل العلماء هذا النوع من الطفرات المفرطة، فسيكونون مخطئين بشأن توقيت التطور.
ومع ذلك، أقر الدكتور بيرف بأن العلماء بدأوا للتو في تطوير أساليب يمكن أن تسمح لهم بتقدير معدل التطور بشكل أفضل ودمجه مع أدلة أخرى مثل الحمض النووي والحفريات. وقال: “أظن أنه سينجح في التوفيق بين بعض المناقشات”.
