کشف فسیل‌های ۵۶۷ میلیون ساله، جدول زمانی حرکت و تولید مثل جنسی حیوانات را به عقب می‌برد

در ارتفاعات دورافتاده کوه‌های مکنزی در قلمروهای شمال غربی کانادا، پژوهشگران یک انبار فسیلی شگفت‌انگیز را کشف کرده‌اند که اساساً جدول زمانی حیات اولیه حیوانات را بازنویسی می‌کند. این مکان، که در سرزمین‌های سنتی جوامع بومی ساهتو دنه و متیس قرار دارد، حاوی بیش از ۱۰۰ نمونه فوق‌العاده حفظ شده از زیست‌بوم اِدیاکاران است. این موجودات دریایی با بدن نرم، برخی از اولین حیات‌های پیچیده شناخته شده روی زمین را نشان می‌دهند که ده‌ها میلیون سال قبل از انفجار معروف کامبرین وجود داشتند.[2]

شگفت‌انگیزترین یافته از کاوش‌های کوه‌های مکنزی، قدمت بسیار زیاد بستر فسیلی است. تاریخ‌گذاری زمین‌شناسی، لایه‌های سنگی را تقریباً ۵۶۷ میلیون سال قدمت می‌دهد. این زمان‌بندی خاص، قدیمی‌ترین شواهد فسیلی شناخته شده برای دو نقطه عطف حیاتی تکاملی—حرکت حیوانات و تولید مثل جنسی—را به میزان خیره‌کننده ۵ تا ۱۰ میلیون سال به عقب می‌برد.[1][3]

برای تقریباً سه میلیارد سال، اقیانوس‌های زمین یک سوپ میکروسکوپی بودند که تقریباً به طور کامل تحت سلطه باکتری‌های تک‌سلولی و میکروب‌های ساده قرار داشتند. دوره اِدیاکاران، که از ۶۳۵ تا ۵۴۱ میلیون سال پیش را در بر می‌گیرد، پنجره‌ای مرموز را نشان می‌دهد که در آن حیات برای اولین بار بزرگ، پیچیده و به طور مشخص حیوانی شد. فسیل‌های تازه کشف شده کانادایی، یک تصویر فوری بی‌سابقه و با وضوح بالا از این گذار دقیق ارائه می‌دهند.[3]

تیم تحقیقاتی، به رهبری دیرینه‌شناسان موزه تاریخ طبیعی آمریکا و کالج دارتموث، برای دسترسی به این مکان دورافتاده، همکاری نزدیکی با گروه‌های بومی محلی داشتند. همکاری آن‌ها منجر به کشف شش گروه متمایز از موجودات اِدیاکاران شد که قبلاً هرگز در قاره آمریکای شمالی ثبت نشده بودند. این یافته‌ها دامنه جغرافیایی شناخته شده این موجودات باستانی را به طور چشمگیری گسترش می‌دهد.[2]

یکی از مهم‌ترین اکتشافات علمی در این مکان، *Funisia* است، یک موجود دریایی عجیب و لوله‌ای شکل که خود را به کف دریا متصل می‌کرد. *Funisia* در خوشه‌های متراکم و فشرده رشد می‌کرد، بسیار شبیه به صخره‌های مرجانی امروزی. دیرینه‌شناسان به این خوشه‌های متراکم به عنوان قدیمی‌ترین شواهد فسیلی شناخته شده تولید مثل جنسی در قلمرو حیوانات اشاره می‌کنند.[4][5]

آرایش فیزیکی فسیل‌های *Funisia* به شدت نشان می‌دهد که آن‌ها از طریق تخم‌ریزی پخش‌شده (broadcast spawning) تولید مثل می‌کردند. در این فرآیند، موجودات اسپرم و تخمک را به طور هماهنگ و همزمان در ستون آب اطراف رها می‌کردند. این نوآوری تکاملی امکان ترکیب ژنتیکی و تنوع سریع را فراهم کرد که جهشی عظیم نسبت به شبیه‌سازی غیرجنسی ساده‌ای بود که در میلیاردها سال قبل غالب بود.[2][4]

در کنار *Funisia* ثابت، بسترهای فسیلی شواهدی از برخی از اولین حیوانات متحرک شناخته شده را به دست دادند. *Kimberella*، موجودی مجهز به یک پای عضلانی، علائم خراش متمایزی را در رسوبات باستانی بر جای گذاشته است. این فسیل‌های ردیابی نشان می‌دهند که *Kimberella* به طور فعال در کف اقیانوس حرکت می‌کرده و از تشک‌های میکروبی تغذیه می‌کرده است، به روشی که به طور شگفت‌انگیزی شبیه به حلزون‌های دریایی امروزی است.[3]

Kimberella* به طور گسترده توسط زیست‌شناسان تکاملی به عنوان یک خویشاوند اولیه نرم‌تنان و احتمالاً قدیمی‌ترین دوجانبی متحرک شناخته شده (motile bilaterian) تفسیر می‌شود. دوجانبی‌ها—حیواناتی با جلو، عقب، بالا، پایین متمایز و طرفین چپ و راست متقارن—اکنون بیش از ۹۹ درصد از تمام گونه‌های حیوانی شناخته شده، از جمله انسان‌ها، را تشکیل می‌دهند. یافتن یک دوجانبی متحرک در نقطه زمانی ۵۶۷ میلیون سال، درخت تکاملی پذیرفته شده را به طور قابل توجهی تغییر می‌دهد.

این کاوش همچنین نمونه‌هایی از *Dickinsonia* را بازیابی کرد، یک موجود نمادین اِدیاکاران که شبیه یک زیرانداز یا پنکیک بیضی شکل و دنده‌ای بود. *Dickinsonia* فاقد دهان، روده یا هر سیستم گوارشی قابل تشخیص بود و تصور می‌شود که به آرامی در کف دریا حرکت می‌کرده و باکتری‌ها و جلبک‌ها را مستقیماً از طریق تمام سطح زیرین خود جذب می‌کرده است. حضور آن در کوه‌های مکنزی تأیید می‌کند که این موجودات عجیب و مسطح توزیع واقعاً جهانی داشتند.[3]

یافته برجسته دیگر *Eoandromeda* است، فسیلی که شبیه یک شانه ژله‌ای امروزی با هشت بازوی مارپیچی متمایز است. از آنجایی که موجودات اِدیاکاران مدت‌ها قبل از تکامل صدف‌های سخت، استخوان‌ها یا دندان‌ها زندگی می‌کردند، بافت‌های نرم آن‌ها تنها تحت شرایط بسیار خاص و دفن سریع حفظ می‌شدند. وضعیت بکر فسیل‌های کوه‌های مکنزی، نگاهی سه‌بعدی و نادر به این طرح‌های بدنی شکننده ارائه می‌دهد.[5]

قبل از این کشف، دیرینه‌شناسان حیات اِدیاکاران را به سه مجموعه زمانی متمایز طبقه‌بندی می‌کردند: آوالون قدیمی‌تر (۵۷۵ تا ۵۵۹ میلیون سال پیش)، دریای سفید (۵۵۹ تا ۵۵۰ میلیون سال پیش) و ناما (۵۵۰ تا ۵۳۸ میلیون سال پیش). موجودات یافت شده در کانادا—مانند *Dickinsonia* و *Kimberella*—نمایندگان کلاسیک مجموعه دریای سفید هستند که قبلاً فقط در روسیه، استرالیا و آسیا یافت شده بودند.[2][3]

با این حال، قدمت ۵۶۷ میلیون ساله سایت کانادایی یک همپوشانی زمانی عمیق ایجاد می‌کند. این موجودات پیشرفته دریای سفید را دقیقاً در چارچوب زمانی مجموعه آوالون قدیمی‌تر و ساده‌تر قرار می‌دهد. این همپوشانی نشان می‌دهد که جوامع تکاملی مختلف به سادگی در یک توالی سریع جایگزین یکدیگر نشده‌اند، بلکه برای دوره‌های طولانی در بخش‌های مختلف اقیانوس باستانی همزیستی داشته‌اند.[3]

شاید پارادایم‌شکن‌ترین جنبه این کشف، بافت زمین‌شناسی خود بستر فسیلی باشد. تجزیه و تحلیل رسوبات نشان می‌دهد که سایت کوه‌های مکنزی زمانی یک محیط دریایی عمیق، تاریک و دور از ساحل بوده است. این در تضاد شدید با آب‌های ساحلی کم‌عمق و آفتابی است که می‌دانیم بیشتر تکامل حیوانات بعدی در آنجا رخ داده است.[4]

وجود موجودات پیشرفته، متحرک و دارای تولید مثل جنسی در آب‌های عمیق، یک فرضیه زیست‌شناختی دیرینه را زیر و رو می‌کند. پژوهشگران اکنون پیشنهاد می‌کنند که حیات ماکروسکوپی پیچیده ممکن است ابتدا در اعماق پایدار و غنی از مواد مغذی اقیانوس ظهور کرده باشد و تنها بعداً به سمت بالا مهاجرت کرده و مناطق ساحلی متلاطم و کم‌عمق را مستعمره کرده باشد.[5]

با وجود حجم زیاد داده‌های جدید، تفسیر فسیل‌های اِدیاکاران ذاتاً یک علم نامطمئن باقی می‌ماند. از آنجایی که این موجودات فاقد نمونه‌های مشابه امروزی هستند، قرار دادن آن‌ها در شاخه‌های خاصی از درخت حیات حیوانات شامل استنتاج آگاهانه است. برخی از شکاکان در جامعه دیرینه‌شناسی همچنان استدلال می‌کنند که اشکال خاصی از اِدیاکاران ممکن است قلمروهای کاملاً منقرض شده‌ای از حیات را نشان دهند، نه اجداد مستقیم حیوانات امروزی.[1][3]

تیم تحقیقاتی تأکید می‌کند که سایت کوه‌های مکنزی هنوز به طور کامل کاوش نشده است. لایه‌های حاوی فسیل در زیر صدها فوت سنگ حفاری نشده قرار دارند، که نشان می‌دهد دهه‌ها کاوش‌های آینده می‌تواند اکتشافات شگفت‌انگیزتری را به همراه داشته باشد. همانطور که دانشمندان به شکافتن سنگ‌های رسی باستانی ادامه می‌دهند، سپیده‌دم حیات حیوانات با وضوح بیشتر و قدمت بسیار بالاتر، در حال آشکار شدن است.[3]