أذكر المحيط ، ومن الصعب ألا تفكر في الفكين. تحتوي المياه العميقة على العديد من الأفواه المبطنة بالأسنان: فئران مصيدة للدببة لأسماك القرش والدلافين ، والشفاه المتراخية لأسماك المياه الضحلة والشعاب المرجانية ، وفجوة مرشح البالين للحيتان الضخمة. زحفت سمكة الفك في النهاية خارج البحار منذ ملايين السنين وأدت إلى ظهور الفقاريات الفكية التي نحن عليها اليوم.
لكن متى ظهر مثل هذا الابتكار التطوري؟ تم اكتشاف زوج من الأحافير في جنوب الصين يشير إلى أن الإجابة قد تكمن عشرات الملايين من السنين في عمق الماضي مما كان يعتقد سابقًا. تم نشر النتائج – التي تشمل أنواعًا جديدة محفوظة بشكل جميل من الأسماك المبكرة ، وأقدم أسنان الفقاريات المعروفة والكثير من الأسماك ذات الدروع – يوم الأربعاء على مدار أربعة أعوام. أوراق في الطبيعة.
قال مات فريدمان ، عالم الحفريات بجامعة ميشيغان الذي لم يشارك في البحث ولكنه كتب مقالة منظور التي رافقت أوراق الطبيعة.
تفجرت سمكة الفك في السجل الأحفوري منذ 419-359 مليون سنة خلال فترة تعرف باسم عصر الأسماك ، أو العصر الديفوني. قال مايكل كواتس ، عالم الأحياء القديمة في جامعة شيكاغو الذي لم يشارك في الأوراق الجديدة ، إن جميع أسماك هذا العصر “مكتوبة بشكل واضح على أجسادهم”. وهي تشمل المجموعات القديمة مثل الأسماك الخالية من الفك ، وسلالات الأسماك ذات الفك المبكر التي تسمى placoderms ، والوافدين الجدد الصاعدين مثل الأسماك الغضروفية والأسماك العظمية أول الأسماك التي قفزت على الأرض.
قال بير أهلبرج ، عالم الحفريات في جامعة أوبسالا في السويد ومؤلفًا عن تاريخ الحفريات: إحدى الصحف. ولكن حتى وقت قريب ، كان من الممكن حساب عدد الحفريات السيلورية النافعة من جهة واحدة.
قبل عقد من الزمن ، شرع الباحثون في إجراء مسح منهجي للصخور التي يبلغ عمرها 425 مليون عام في أواخر العصر السيلوري في الصين ، كما قال جاي جيكون ، عالم الحفريات في الأكاديمية الصينية للعلوم ومؤلف في إحدى الأوراق البحثية. تمت مكافأتهم بالحفريات الكاملة للأسماك الفكية المبكرة.
شجعهم ذلك ، فقد حفروا في الصخور القديمة. في عام 2020 ، حظيت بعثات الصيد هذه بقمة: زوج من الرواسب خارج تشونغتشينغ.
يتم فصل السريرين الأحفوريين ببضعة ملايين من السنين ، ولكل منهما مجموعة مختلفة من الأنواع.
قال الدكتور أهلبرج إن السرير البالغ من العمر 436 مليون عام يحتوي على “أسماك صغيرة بحجم حوض السمك” ، يبلغ طولها بضعة سنتيمترات فقط ، وهي تمثل أقدم سمكة كاملة الفك معروفة. معظمها من نوع مسطح ومدرّع من الجلد اللويحي يُدعى Xiushanosteus mirabilis ، والذي عاش على الأرجح في قاع البحر. يوجد أيضًا Shenacanthus vermiformis ، وهي سمكة غضروفية مرتبطة بأسماك القرش والشفنين ، ولكن مع صفائح مدرعة تشبه تلك الموجودة في الجلد غير ذي الصلة – وهو اكتشاف يشير إلى أن الأنواع المبكرة الشبيهة بأسماك القرش احتفظت بصفائح الدروع الموجودة في الفروع السابقة لشجرة عائلة الأسماك.
يقول فيليب دونوجو ، عالم الحفريات بجامعة بريستول والمؤلف في إحدى الصحف ، إن العينة الأكثر روعة من الموقع هي سمكة خالية من الفك تسمى Tujiaaspis vividus. الآلاف من دروع الرأس من عائلة الأنواع معروفة من السجل الأحفوري ، لكن Tujiaaspis يحتفظ بأول جسم معروف. تأتي مع مفاجأة: مجموعة من الزعانف المزدوجة التي تخرج من الجمجمة ، والتي يقترح الدكتور دونوجو وزملاؤه أنها مقدمة محتملة للزعانف الصدرية والحوضية الموجودة في gnathostomes ، والتي أدت إلى ظهور أذرع للأسماك التي انتقلت إلى الأرض والأرجل. في السابق ، اعتقد الباحثون أن مجموعتي الزعانف تطورت بشكل منفصل بين الأسماك الفكية والأسماك الفكية.
قال الدكتور دونوجيو: “إنه يقلب الحكمة التقليدية حول كيفية نشأة الزوائد المقترنة”.
الموقع الثاني ، الذي يبلغ عمره 439 مليون سنة ، حافظ على حفريات أكثر أهمية. تصف إحدى الأوراق مجموعة من الأشواك والمقاييس وألواح الرأس من حيوان يُدعى Fanjingshania renovata ، كل منهم ميتة لأمثلة لاحقة من الأسماك الغضروفية. آخر يسجل دوامة من الأسنان المتصلة – الأقدم حتى الآن من الفقاريات – من سمكة اسمها Qianodus dupis. كلا الحيوانين ينتميان بقوة إلى فرع من الأسماك الفكية تسمى chondrichthyans ، وهي مجموعة من الأسماك الغضروفية التي تشمل أسماك القرش الحديثة وأسماك الراي وسمك الجرذ. (الأسماك العظمية مثل السلمون والبشر هي الفرع الآخر).
قال الدكتور فريدمان إن وجود أقارب أسماك القرش في الموقع يشير إلى أن الانقسام بين الأسماك الغضروفية والعظمية قد حدث بالفعل من قبل السيلوريان المبكر. إذا أخذنا معًا ، فإن كلا الموقعين يدفعان أصل فكي وأسنان الفقاريات إلى الوراء بنحو 14 مليون سنة.
قال الدكتور فريدمان: “إنه تحول كبير عن التسلسل الزمني المتفق عليه” ، الأمر الذي سيفرض إعادة نظر جذرية في النظم البيئية البحرية المبكرة.
يبدو الآن أن أسماك الفك قد نشأت في وقت مبكر مثل التنوّع البيولوجي للأوردوفيشي العظيم ، وهي فترة من 485 مليون إلى 445 مليون سنة مضت عندما حكمت اللافقاريات البحرية. قال الدكتور كوتس إن الأسماك القليلة المعروفة في تلك الفترة كانت خالية من الفك ولا تثير الإعجاب بشكل عام. قال: “إنها تبدو وكأنها شراغيف مغطاة بالدروع”. “لذا فإن آخر شيء تتوقعه هو أن تتجول أسماك القرش البدائية والأسماك ذات العظام الأولية في نفس الوقت.”
مع استمرار علماء الأحافير في الحفر أعمق في الصخور السيلورية المبكرة في الصين ، اكتشفوا المزيد من أنواع الأسماك. عندما يتعلق الأمر بأسماك الفك الأولى ، قد يكتشف الباحثون قريبًا أنهم سيحتاجون إلى قارب أكبر.
قال الدكتور أهلبرغ: “من المحتمل جدًا أن يكون هناك المزيد من الاكتشافات”. “إنها عبارة مفرطة الاستخدام ، لكنني أعنيها: هذا يعد بإحداث ثورة كاملة في فهمنا للمرحلة الأولى من تطور الفقاريات الفكية.”
“هواة الإنترنت المتواضعين بشكل يثير الغضب. مثيري الشغب فخور. عاشق الويب. رجل أعمال. محامي الموسيقى الحائز على جوائز.”
