إن اكتشاف أجنة الزواحف المحفوظة في الحفريات التي يعود تاريخها إلى 280 مليون سنة في البرازيل وأوروغواي يقدم لعلماء الحفريات أقدم دليل معروف على الأجنة السلوية. وترتبط العينات بالميزوصور، وهو من الزواحف المائية التي سكنت الأرض خلال العصر البرمي. ويتحدى البحث، الذي نشره فريق دولي في المجلة العلمية التاريخية للبيولوجيا، النظريات السابقة حول كيفية تكاثر الزواحف المبكرة ورعايتها لنسلها.
إن حفريات الأجنة من العصر الحجري القديم نادرة للغاية. في حين أن الكائنات السلوية البالغة معروفة من خلال الحفريات التي يعود تاريخها إلى ما يقرب من 315 مليون سنة مضت، إلا أنه نادرًا ما يتم العثور على أجنة وبيض محفوظ من تلك الفترة. أدت ندرة المواد إلى الحد بشكل كبير من المعرفة حول استراتيجيات التكاثر لأنواع الزواحف المبكرة.
العينة البرازيلية ودليل الحيوية
الاكتشاف الأكثر أهمية حدث في البرازيل، حيث تعرف العلماء على عينة من الميزوصور تحتوي على جنين بداخلها. ووثق فريق البحث أن الحفرية تظهر الجنين المحفوظ في الرحم خلال مرحلة نموه بأكملها تقريبًا. إن غياب قشر البيض الذي يمكن التعرف عليه، بالإضافة إلى وجود جنين مفصلي جزئيًا ولكنه محفوظ جيدًا داخل عينة بالغة، يعزز الفرضية القائلة بأن الميزوصورات كانت ولودًا أو وضعت بيضًا في مراحل متقدمة جدًا من التطور.
وأوضح مؤلفو الدراسة أن هذا النوع من الحفظ نادر للغاية في الحفريات في هذا العصر. عاش الميزوصور خلال العصر البرمي المبكر ويعتبر من أقدم الزواحف المائية المعروفة. تقدم الحفرية رؤية غير عادية لبيولوجيا التكاثر في فترة نائية، وهي منطقة ظلت الأدلة فيها محدودة لعقود من الزمن.
يعزز هذا الاكتشاف الفرضية القائلة بأن الميزوصورات ربما أنجبت صغارًا أحياء بدلاً من وضع البيض خارجيًا. إذا تم تأكيد هذه النتيجة، فإنها ستدفع التاريخ المعروف لاستراتيجية التكاثر هذه إلى الوراء بحوالي 60 مليون سنة. ويشير البحث أيضًا إلى نمط محتمل للرعاية الأبوية، على الرغم من أن العلماء ظلوا حذرين بشأن هذا التفسير بالذات.
اكتشاف أجنة متعددة في أوروغواي
وقام الفريق أيضًا بفحص 26 عينة من الميزوصورات البالغة المكتشفة في الأوروغواي. وكان كل منها مرتبطًا بأجنة أو أفراد صغار جدًا من نفس الفترة الجيولوجية التي اكتشفت فيها الحفرية البرازيلية. لاحظ الباحثون أن العديد من الحفريات كانت مفككة جزئيًا، مما جعل من الصعب تفسير النتائج بشكل كامل. ومع ذلك، فإنهم يعتقدون أن الأغلبية تمثل أجنة محتجزة داخل الرحم، مما يوفر مزيدًا من الدعم لفرضية الاحتفاظ بالأجنة.
قد تمثل بعض العينات الأكبر حجمًا الموجودة بالقرب من البالغين ميزوصورات صغيرة بقيت مع أحد والديها على الأقل. وذكر الباحثون هذا كمؤشر محتمل على سلوك الوالدين. وقد لفت التوزيع المكاني للحفريات البالغة والأحداث اهتمامًا خاصًا. إن الأدلة على سلوك الوالدين في الزواحف من هذا العصور القديمة نادرة للغاية في سجلات الحفريات العالمية المعروفة حتى الآن.
البيانات التي تم جمعها في أوروغواي تكمل النتائج البرازيلية وتؤسس لنمط ثابت. تشير الارتباطات بين البالغين والأحداث إلى هياكل اجتماعية أكثر تعقيدًا مما كان متصورًا سابقًا لمثل هذه الأنواع القديمة. علاوة على ذلك، فإن الوجود المتزامن لأجنة متعددة في مراحل مختلفة من التطور يقدم أدلة حول الدورات الإنجابية وفترات الحمل لهذه الحيوانات البدائية.
تقدم البيضة المعزولة تعقيدًا إضافيًا
اكتشف الباحثون بيضة ميزوصور واحدة معزولة في الموقع الأثري في أوروغواي. أدى هذا الاكتشاف إلى تعقيد الفكرة الأولية القائلة بأن هذه الزواحف كانت حية تمامًا. يستبعد Vivipary عمومًا وضع البيض كإستراتيجية إنجابية. اقترح العلماء احتمالًا إضافيًا: ربما تكون الميزوصورات قد وضعت بيضًا يحتوي على أجنة متطورة للغاية والتي فقست بعد ذلك بوقت قصير.
ويعتبر الباحثون أن هذا التفسير كافٍ لتبرير وجود كل من الاحتفاظ بالجنين والبويضة الخارجية في نفس السجل الأحفوري. تشير العينات إلى استراتيجية إنجابية تجمع بين التطور الداخلي ووضع البيض في مراحل متقدمة جدًا. يمثل هذا النهج الهجين نمطًا تطوريًا لم يتم توثيقه من قبل في الحفريات ذات العمر المماثل.
يثير اكتشاف البويضة المعزولة تساؤلات حول التباين الإنجابي داخل النوع. ربما تبنّت مجموعات سكانية مختلفة أو حتى أفراد مختلفون استراتيجيات إنجابية مختلفة قليلاً. وهذا يشير إلى قدر كبير من المرونة التكيفية، حتى في هذه الأنواع القديمة والبدائية.
المعنى في سياق حقب الحياة القديمة
تعتبر العينات الموصوفة في بحث علم الأحياء التاريخي الآن أقدم أجنة السلى المعروفة من عصر حقب الحياة القديمة. امتد هذا العصر الجيولوجي من حوالي 543 إلى 250 مليون سنة مضت، ويشمل بعضًا من أهم الفترات في تطور الحيوان. النتائج المنشورة تمثل:
- السجل الوحيد الموثق لأجنة السلى من العصر الحجري القديم حتى الآن
- أول دليل مؤكد على الحيوية في الزواحف البدائية
- أقدم العينات التي تحتفظ بالأجنة في السجل الأحفوري العالمي
- دليل على الهياكل العائلية والرعاية الأبوية المحتملة في الزواحف في العصر البرمي
- إعادة تقييم كاملة للنظريات حول تكاثر الزواحف البدائية
تتحدى النتائج الفهم السابق حول متى ظهرت استراتيجيات الإنجاب المتطورة في سلالات الفقاريات. كانت الكائنات التي عاشت منذ مئات الملايين من السنين تمتلك آليات تكاثرية أكثر تعقيدًا مما تصوره العلماء.
الآثار المترتبة على الفهم التطوري
يقدم البحث بيانات ملموسة حول كيفية تعامل الزواحف المبكرة مع التحديات الإنجابية في البيئات المائية المبكرة. كانت الميزوصورات مائية بالكامل، وكان حفظ الأجنة داخل الجسم يوفر حماية أكبر مقارنة بوضع البيض في الخارج. ربما أثر هذا السياق البيئي على تطور الحيوية في هذه السلالة.
وأكد المؤلفون أن مثل هذه الاكتشافات تظل استثنائية. جودة الحفظ اللازمة للحفاظ على الهياكل الدقيقة مثل الأجنة على مدى مئات الملايين من السنين نادراً ما تحدث في التاريخ الجيولوجي. تُظهر الحفرية البرازيلية بشكل خاص ظروف التحجر الاستثنائية التي سمحت بإجراء صيانة تفصيلية للتشريح الجنيني. استكملت الحفريات في أوروغواي هذه المادة بمجموعة أكبر من العينات، مما يوفر قوة إحصائية وتأكيدًا مستقلاً.
يصف الباحثون الحفريات بأنها تقدم دليلاً فريدًا على علم الأحياء الإنجابي في العصر البرمي المبكر. قد تكشف الدراسات المستقبلية لمواد مماثلة المزيد عن التباين بين الأنواع، ورعاية الوالدين، والتركيبة السكانية في الميزوصورات. تفتح هذه النتائج آفاقًا جديدة للبحث في تطور استراتيجيات التكاثر في الفقاريات المائية المبكرة، وهو موضوع ظل غامضًا لعقود من الزمن على الرغم من الاهتمام العلمي المستمر.