اتسمت إحدى أكبر الأزمات في تاريخ الأرض بتحول كبير في المحار، حيث تم استبدال ذوات الصدفتين على نطاق واسع بأنواع ذات مصراعين مثل المحار والمحار. وكان هذا نتيجة للانقراض الجماعي المدمر في نهاية العصر البرمي، والذي أعاد بشكل فعال تطور الحياة قبل حوالي 250 مليون سنة.
تلقي الأبحاث التي أجراها علماء الحفريات في بريستول، المملكة المتحدة، ووهان، الصين، ضوءًا جديدًا على هذا التحول الحاسم في النظم البيئية البحرية أثناء انتقالها من العصور القديمة إلى العصر الحديث.
هناك حياة برية وبحرية وفيرة، وتشكل نظامًا بيئيًا فريدًا. في المحيطات الحديثة، تهيمن على قاع البحر حيوانات مثل ذوات الصدفتين، وبطنيات الأقدام، والشعاب المرجانية، والقشريات، والأسماك. لكن هذه الأنظمة البيئية كلها تعود إلى العصر الترياسي، عندما عادت الحياة من حافة الهاوية. ولم ينج من تلك الأزمة سوى نوع واحد فقط من بين كل 20 نوعًا، ولا يزال الجدل مستمرًا حول كيفية إنشاء أنظمة بيئية جديدة ولماذا نجت بعض المجموعات بينما لم تتمكن مجموعات أخرى من ذلك.
قبل الانقراض، كانت ذراعيات الأرجل هي الحيوانات ذات الصدفة المهيمنة، ومع ذلك، ازدهرت ذوات الصدفتين بعد الانقراض، وتكيفت بشكل أفضل مع بيئتها الجديدة.
يوضح قوه تشن، من جامعتي ووهان وبريستول، الذي قاد المشروع: "المثال النموذجي هو استبدال ذوات الصدفتين بذراعيات الأرجل". "اعتاد علماء الحفريات أن يقولوا إن ذوات الصدفتين كانت منافسًا أفضل، وبالتالي تغلبت بطريقة أو بأخرى على ذوات الذراعيات خلال فترة الأزمة هذه. ليس هناك شك في أن ذراعيات الأرجل كانت المجموعة المهيمنة ذات القشرة قبل أن تنقرض، وتولت ذوات الصدفتين السيطرة بعد ذلك".
قال المؤلف المشارك جو فلانيري-ساذرلاند: "أردنا استكشاف التفاعلات بين ذراعيات الأرجل وذوات الصدفتين عبر تاريخها الطويل، لا سيما خلال الفترة الانتقالية من العصر البرمي إلى العصر الترياسي. لذلك قررنا استخدام طريقة حسابية تسمى التحليل البايزي لحساب الأصول والانقراض ومعدلات الحفاظ على الحفريات واختبار ما إذا كانت ذراعيات الأرجل وذوات الصدفتين تتفاعل. على سبيل المثال، هل أدى ظهور ذوات الصدفتين إلى انخفاض ذراعيات الأرجل؟"
قال البروفيسور مايكل بنتون، من كلية علوم الأرض في بريستول: "لقد وجدنا، في الواقع، أن كلا المجموعتين أظهرتا اتجاهات مماثلة في ديناميكيات التنويع طوال فترة الأزمة. وهذا يعني أنهم لم يكونوا يتنافسون أو يفترسون بعضهم البعض، ولكن من المرجح أن كلاهما استجاب لدوافع خارجية مماثلة، مثل درجات حرارة البحر والأزمات القصيرة. لكن ذوات الصدفتين سادت في النهاية، وتراجعت ذراعيات الأرجل إلى المياه العميقة، حيث كانت لا تزال موجودة ولكن بأعداد أقل".
علق البروفيسور تشن تشونغ تشيانغ من ووهان قائلاً: "إنه لأمر رائع أن نرى كيف يمكن للطرق الحسابية الحديثة أن تحل مثل هذه المشكلة الطويلة الأمد. لقد اعتقدنا دائمًا أن الانقراض الجماعي في نهاية العصر البرمي كان بمثابة نهاية ذراعيات الأرجل، وهذا بالضبط ما حدث. ولكن يبدو أن كلا من ذراعيات الأرجل وذوات الصدفتين قد تضررت بشدة من الأزمة، وكلاهما تعافتا في العصر الترياسي، لكن ذوات الصدفتين كانت أكثر قدرة على التكيف مع درجات حرارة المحيط المرتفعة. لذلك، أعطاهم أفضلية، وبعد العصر الجوراسي، انفجرت أعدادهم، في حين أن ذراعيات الأرجل لم تلعب دورًا كبيرًا".
قال Guo Zhen: "خلال البحث، كان عليّ فحص وفرز أكثر من 330.000 سجل من حفريات ذراعيات الأرجل وذوات الصدفتين، ثم إجراء تحليل بايزي على حاسوب بريستول العملاق، والذي استغرق عدة أسابيع. ومع ذلك، أحب هذه الطريقة لأنها تكرر كل شيء ملايين المرات لتأخذ في الاعتبار مختلف أوجه عدم اليقين في البيانات وتوفر الكثير من المعلومات الغنية حول ما يجري".
واختتم البروفيسور بينتون قائلاً: "كان الانقراض الجماعي في نهاية العصر البرمي هو الأشد خطورة على الإطلاق، وأعاد ضبط التطور بشكل كبير. في الواقع، بعد 50 مليون سنة من الأزمة، شهد العصر الترياسي ثورة في الحياة على الأرض وفي البحر. إن فهم كيفية تعافي الحياة من الانقراض القريب ثم وضع أسس النظم البيئية الحديثة هو أحد الأسئلة العظيمة في التطور الكبير. أنا متأكد من أننا لم نقول الكلمة الأخيرة هنا بعد!"