في صحاري ناميبيا الحارقة، عثر فريق دولي من العلماء على اكتشاف مثير يهز فهمنا لتطور الفقاريات المبكر، وبعد ثلاث سنوات من البحث المضني، اكتشف العلماء البقايا المتحجرة لمخلوق ضخم كان يحكم المستنقعات والبحيرات القديمة، وهو حيوان مفترس مخيف كان موجودًا قبل عصر الديناصورات بوقت طويل.

وهذا النوع أطلق عليه اسم Gaiasia jennyae، وهو نوع مكتشف حديثًا من رباعيات الأرجل القاعدية عاش منذ حوالي 280 مليون سنة، مع جمجمة "على شكل مقعد المرحاض" يبلغ طولها أكثر من قدمين وجسم يمتد إلى ما يقرب من 10 أقدام، كان هذا الحيوان آكل اللحوم القديم أكبر من معظم البشر وكان من الممكن أن يكون المفترس الأعلى في عصره. ولكن ليس حجم المخلوق فقط هو ما أثار اهتمام العلماء، بل مكان العثور عليه وما يعنيه ذلك بالنسبة لفهمنا لتطور رباعيات الأرجل المبكر.

"بمجرد أن رأيت هذا الحيوان الضخم، عرفت أنه نوع مختلف". تقول البروفيسورة كلوديا مارسيكانو من جامعة بوينس آيرس، وهي إحدى المؤلفين الرئيسيين للدراسة، في بيان: "لا يوجد سجل لرباعيات الأرجل القاعدية العملاقة خلال التحول الكربوني-البرمي (منذ حوالي 299 مليون سنة) في أي مكان في العالم، وبالتأكيد لا يوجد أي منها في القارات الجنوبية التي شكلت قارة غوندوانا، وما لفت انتباهي بعد ذلك هو هيكل الجزء الأمامي من الجمجمة، الذي كان يبرز من الأرض، لقد أظهرت أنيابًا كبيرة متشابكة بشكل غير عادي".

ومخلوقات رباعيات الأرجل القاعدية هي فقاريات مبكرة ذات أربعة أطراف تمثل خطوة حاسمة في انتقال الحياة من الماء إلى الأرض، وتعد الأسلاف القدماء لجميع الفقاريات الحديثة التي تعيش على الأرض، بما في ذلك البرمائيات والزواحف والطيور والثدييات، وحتى الآن، تم العثور على حفريات رباعيات الأرجل المبكرة هذه في المقام الأول في نصف الكرة الشمالي، مما دفع العلماء إلى الاعتقاد بأن هذا هو المكان الذي تطورت فيه وتنوعت لأول مرة.

ويعتبر اكتشاف Gaiasia jennyae في ناميبيا وهي جزء من القارة العملاقة القديمة Gondwana  تحديا لهذا الاعتقاد السائد منذ فترة طويلة، ويشير ذلك إلى أن هذه المخلوقات التي عاشت على الأرض في وقت مبكر كانت منتشرة على نطاق أوسع مما كان يعتقد سابقا، مع وجود مجموعات سكانية راسخة في نصف الكرة الجنوبي أيضا.

وقد تم اكتشاف الحفرية في وادي نهر أوجاب في دامارالاند، وهي منطقة معروفة الآن بمناخها الجاف وجمالها الوعر، لكن قبل 280 مليون سنة، كانت هذه المنطقة جزءًا من عالم مختلف تمامًا، وتقع ناميبيا إلى الجنوب، بالقرب من خط عرض 60 درجة أي أنها إلى الجنوب تقريبًا مثل أقصى نقطة في شمال القارة القطبية الجنوبية  Antarcticaاليوم، وكانت الأرض حينها تخرج من العصر الجليدي، وبينما أصبحت المناطق الاستوائية أكثر جفافًا وأكثر غابات، ظلت المناطق القطبية مليئة بالمستنقعات، ربما إلى جانب بقع من الجليد والأنهار الجليدية.

في هذه البيئة الباردة والمستنقعات ازدهرت Gaiasia jennyae. يصف الدكتور جيسون باردو، زميل ما بعد الدكتوراه في NSF في المتحف الميداني في شيكاغو والمؤلف الرئيسي المشارك للدراسة، المخلوق بوضوح: "كان Gaiasia jennyae حجما أكبر بكثير من الإنسان، وربما كان معلقًا بالقرب من قاع المستنقعات و البحيرات، وله رأس كبير ومسطح على شكل مقعد المرحاض، مما يسمح له بفتح فمه وامتصاص الفريسة. لديه تلك الأنياب الضخمة، والجزء الأمامي من الفم بأكمله مجرد أسنان عملاقة.

Artist’s rendering of Gaiasia jennyae. (Credit: Gabriel Lio.)

ويعد هذا الإكتشاف أمرًا مهمًا ليس فقط بسبب حجمه وموقعه، ولكن أيضًا بسبب موقعه التطوري. على الرغم من أنها عاشت قبل 280 مليون سنة، إلا أنها تظهر سمات رباعيات الأرجل أقدم بكثير والأقل تطورًا، في الواقع، يتعلق الأمر بالكائنات الحية التي يُعتقد أنها انقرضت قبل حوالي 40 مليون سنة، وهذا يجعل جاياسيا "أحفورة حية" في عصرها ــ وهي بقايا من عصر سابق تمكنت بطريقة أو بأخرى من البقاء والازدهار بعد فترة طويلة من اختفاء أقربائها.

وقد ضم فريق البحث، الممول من PAST Africa والجمعية الجغرافية الوطنية، علماء حفريات من جنوب أفريقيا وناميبيا والأرجنتين والولايات المتحدة، وكان اكتشافهم، الذي نُشر في مجلة  Nature، نتيجة لعمل ميداني دقيق وقليل من الحظ.

"لقد عثرنا على فقرات معزولة لشيء كبير، لذلك كنا نبحث عن هيكل عظمي أكثر اكتمالا. يقول سيبوسيسو متونغاتا  Sibusiso Mtungataوهو خبير حفريات ماهر من متحف إيزيكو: "لقد عثرت على أسطوانتين دائريتين من الصخور مع وجود عظم في المنتصف مترابطين معًا - ثم ثالثة، لذا اتصلت بالمؤلف المشارك روجر سميث لمساعدتي في العثور على المزيد، وبينما كنا نسير على المنحدر، اكتشف صخرة مسطحة كبيرة تعرف عليها على أنها الرأس. عندما نظرنا على طول الحافة ورأينا صفوفًا من الأسنان، علمنا أننا وجدنا أخيرًا ما كنا نبحث عنه - جمجمة وهيكل عظمي كاملين تقريبًا!".

Photo credits: Roger Smith

"وقد تم الحفاظ على الحفرية بشكل جيد للغاية، وذلك بفضل الظروف الفريدة التي دفنت فيها"، يقول سميث، الأستاذ المتميز في معهد الدراسات التطورية بجامعة ويتواترسراند، والباحث الفخري المشارك في متاحف إيزيكو، "فالهيكل العظمي كان محفوظًا في الحجر الطيني من بحيرة مياه عذبة قديمة، ومع تحلل الأنسجة الرخوة، تتشكل غازات، مما يتسبب في تبلور كربونات الكالسيوم حول العظام، وقد خلق هذا قشرة صلبة تحمي العظام من السحق أثناء دفنها على عمق أكبر على مدى ملايين السنين".

وكان استخراج الحفرية وتحضيرها مهمة هائلة، كان الهيكل العظمي قد نجا بالفعل من الصخر، لذلك لم تكن هناك حاجة للحفر، لكن الفريق قضى ساعات في البحث عن الشظايا التي سقطت من كتلة الجمجمة وتحركت إلى أسفل المنحدر، تم بعد ذلك نقل الحفرية إلى متحف إيزيكو الجنوب أفريقي في كيب تاون، حيث خضعت لمدة عامين من الإعداد المضني في مختبر كارو الأحفوري.

وشكل حجم الحفرية تحديات فريدة أثناء التحضير. لقد كانت كبيرة جدًا بالنسبة للأشعة المقطعية، لذلك كان على المُعدين العمل بعناية، ولم يعرفوا بالضبط ما يمكن توقعه أثناء إزالة الصخور المحيطة، خلقت هذه العملية الكثير من الغبار لدرجة أنه كان لا بد من إحضار مستخرج خاص لإدارته.

ويوفر اكتشاف Gaiasia jennyae رؤى مهمة حول التطور المبكر للحيوانات التي تعيش على الأرض، ويسلط الضوء على أهمية القارات الجنوبية في الأبحاث المستقبلية حول هذا الموضوع، وهذا الإكتشاف يتحدى الافتراضات السابقة حول توزيع وتطور رباعيات الأرجل المبكرة، والتي كانت تعتمد في الغالب على الحفريات من نصف الكرة الشمالي.

وتؤكد مارسيكانو أن هذا الاكتشاف يثبت أن التاريخ المبكر لرباعيات الأرجل في بانجيا خلال العصر الحجري القديم كان أكثر تعقيدًا مما كان يعتقد سابقًا، وتشير الدراسة إلى أنه بينما كانت الأشكال الأكثر تقدما تتطور في الأجزاء الأكثر دفئا وجفافا من العالم، فإن الأشكال الأكثر قدما استمرت في المناطق الباردة والمستنقعات بالقرب من القطبين.

ويكرّم اسم Gaiasia jennyae مكان اكتشافها والباحث الرائد في هذا المجال. تشير كلمة "Gaiasia" إلىGaias، وهو نبع صحراوي قريب حيث تم العثور على الحفرية، بينما تشيد كلمة "jennyae" بالبروفيسور جينيفر كلاك، الخبيرة المشهورة عالميًا في تطور رباعيات الأرجل المبكرة والتي توفيت في عام 2020.

وبينما تتواصل اكتشاف حفريات جديدة وحل لغز تطور الفقاريات المبكر، تذكرنا اكتشافات مثل جاياسيا بأن تاريخ الحياة على الأرض أكثر تعقيدًا وإثارة للدهشة مما نفترض في كثير من الأحيان. يقول باردو: "لدينا إجابات حول هذه المجموعات الحيوانية الرئيسية التي نهتم بها، مثل أسلاف الثدييات والزواحف الحديثة".

وقد أعيدت الحفرية الآن إلى ناميبيا، حيث سيتم عرضها قريبا في المتحف الجيولوجي في ناميبيا. وهناك، سيكون بمثابة شهادة على التنوع المذهل للحياة التي كانت موجودة على كوكبنا والعملية المستمرة للاكتشاف العلمي التي تواصل إعادة تشكيل فهمنا لتاريخ الأرض.

الصورة الرئيسية: كلوديا مارسيكانو تدرس أحفورة رباعيات الأرجل الجذعية المجهزة في كيب تاون قبل إعادتها إلى ناميبيا.

Claudia Marsicano studying the prepared stem-tetrapod fossil in Cape Town before it was transported back to Namibia. (Image credit: Roger Smith)

بتصرف عن موقغ StudyFinds