جانداران چنگجینگ (Chengjiang): تطور حیوانات و تولد اندام‌های‌پایه‌ای

PHYS، نهشته­‌های رسوبی (lagerstatte)[1]چنگجینگ یونن (Yunnan) چین یکی از مکان­‌های منحصر به فردی است که حاوی فسیل­‌های حفظ شدۀ بسیار خوبی است (همچنین «جانداران چنگجینگ» هم نامیده می­‌شوند) که شامل حیواناتی با جسۀ نرم است که معمولا فسیل نمی‌­شوند. اغلب این فسیل­‌ها 520 تا 518 میلیون سال عمر دارند، زمانی که در دورۀ کامبرین قرار می­‌گیرد، یعنی هنگامی که زندگی بر روی زمین از لحاظ تنوع گسترده می‌شود و در نتیجه افزایش عظیمی در تعداد گونه‌­ها پدیدار می­‌شود- پدیده­ای به نام «انفجار کامبرین» (Cambrian explosion). در یک مطالعۀ جدید دکتر دگان شو (Degan Shu) از دانشگاه نورثوست در شیان (Northwest University in Xi’an) و دکتر جیان هان (Jian Han) از دانشگاه نورثت وسترن در شانکسی شیان (Shaanxi Xi’an Northwestern University in)،دو دانشمندی که زمان زیادی را صرف بررسی عمیق در این زمینه کرده‌­اند، مروری بر تحقیقاتشان در مورد جانداران چنگجینگ را ارائه می‌­دهند و بر اهمیت آن تاکید می‌­کنند. بخش قابل توجهی از این یافته­‌ها که در مجله مرزهای علم زمین (Earth Science Frontiers) منتشر شده است، حاصل کار دیرین­شناسان چینی چون گروه پرفسور شو (Shu) با همکاری سایر دانشمندان بین­‌المللی است.

این تحقیقات سه دهه طول کشید و هر دهه تحولات مهمی را به همراه داشت.دهه اول (1984-1994) منجر به یافته­‌های مهمی در مورد حیوانات پایه (basal animals)[2] (به عنوان مثال، اسفنج­‌های دریایی وعروس دریایی) و زیرمجموعه پروتوستومیا یا دهان نخستیان[3](Protostomia) (به عنوان مثال، نرم­تنان[4]) شد.در دهۀ دوم (1995-2005) ، دانشمندان از جمله تیم پرفسور شو همچنان به کشف گروه­‌های حیوانی جدیدتر ادامه دادند، که مهمترین آن‌­ها دی­تئورستوم­‌ها یا دهان دومیان (deuterostomes) (گروه بزرگی از حیوانات، که شامل انسان است) شد. در مرحله سوم (2005 – تااکنون)، تیم­‌های چینی همچنان گروه­‌های جدیدی را به درخت حیوانات (animal tree) اضافه کردند و بررسی عمیق‌تری بر روی روابط بین شکل­‌گیری درخت و انفجار کامبرین چند دوره‌­ای را انجام دادند. این مسیر نه تنها راه را برای تدوین درخت سه بخشی تبار زایش (phylogenetic)[5] حیوانات اولیه هموار کرد، بلکه موجب شکل‌گیری این فرضیه­ شد که انفجار کامبرین در سه دوره­ رخ داده است – تطور و گوناگونی حیوانات پایه، به دنبال آن دهان نخستیان و در نهایت دهان دومیان- که اساس همۀ اشکال زندگی حیوانات امروزی را شکل می­‌دهد.

دکتر شو دربارۀ اهمیت جانداران چنگجینگ اظهار داشت: «امروزه، بسیاری از مردم هنوز به خلقت­‌گرایی (creationism) اعتقاد دارند، استدلال رایجی که آن‌­ها استفاده می­‌کنند یک تاریخچه فسیلی ناقص است. ما احساس می­‌کنیم که پر کردن شکاف­‌های درخت تطوری با اشکال انتقالی، مانند مواردی که در چنگجینگ و سایر محوطه‌­ها یافت شده است، به ما کمک خواهد کرد تا به تدریج اطلاعات نادرست درباره نظریه تطور را برطرف کنیم، به ویژه هنگامی که این سوال را مطرح می­‌کنیم که انسان چگونه به وجود آمده است. در واقع می‌­توانیم ریشه­‌های حیوانات موجود از جمله خودمان را نیز به اجداد دورۀ کامبرین دنبال کنیم».

به طور خاص، دکتر شو به کشف فسیل­‌های بنیادی اشاره دارد که نشان می‌دهند اشکال اولیه اندام‌­های ‌پایه‌­ای ما در طی انفجار کامبرین تکامل یافته‌اند.این­‌ها شامل دهان، مغز، قلب و استخوان مهره­‌ها هستند. از طریق مقایسه فسیل­‌های چنگجینگ مربوط به دوره کامبرین با موارد مربوط به دوره پیش از کامبرین است که محققان دریافتند زندگی پیش از کامبرین فاقد این‌ اندام­‌های ‌پایه‌­ای است. این، اهمیت چنگجینگ را به عنوان مخزنی از بخش‌­های نرم بدن فسیل شده، مانند سیستم عصبی، آشکار می­‌کند. در حقیقت، برخی از نمونه‌­ها چنان سیستم عصبی حفظ شدۀ خوبی دارند که دانشمندان می­‌توانند با استفاده از آن‌­ها چگونگی رفتار گونه­‌ها را استنتاج کنند، با این ایده که یک سیستم عصبی پیچیده حاکی از رفتارهای پیچیده است. این بینش باورنکردنی که توسط نهشته­‌های رسوبی چنگجینگ به ما ارائه شده است، شواهد مستقیمی در مورد توضیح تطور تدریجی در قلمرو حیوانات فراهم می­‌کند.

دکتر شو نتیجه می­‌گیرد که، «فسیل‌­های چنگجینگ به عنوان مدرک قانع کننده نظریه داروین، از اهمیت علمی و انسانی عمیقی برخوردار است. امید ما این است که اکتشافات جذاب در این سایت به بهبود سواد علمی در بین عموم کمک کند، ضمن اینکه چارچوبی را در اختیار نسل جدید دانشمندان قرار می­‌دهد که می­‌توانند از آن برای ارائۀ اطلاعات بیشتر در مورد درخت زندگی حیوانات استفاده کنند».

جانداران چنگجینگ، از نظر علمی و فلسفی، دارای اهمیت فوق العاد‌‌ه‌­ای هستند. و تلاش‌­های گسترده دانشمندان مانند دکتر شو ما را به درک اساسی­ترین سوال امروز نزدیک می­‌کند: منشأ زندگی در کجاست؟

تهیه شده توسط: Earth Science Frontiers

[1]نهشته­‌های رسوبی که فسیل‌های خارق العاده‌ای را با حفاظت استثنایی – گاه شامل بافت‌های نرم حفظ شده – به نمایش می‌گذارد.

[2]حیوانات پایه حیواناتی هستند که تقارن. تناسب شعاعی در نقشه بدن خود دارند. آن‌ها بدن بسیار ساده‌ای دارند و تمایل به diploblastic (دولایه رویانی در زیست‌شناسی به وضعیتی از تخمک گفته می‌شود که در آن دو لایه اولیه از نطفه وجود داشته ‌باشد) دارند.

[3]دهان‌نخستیان اصطلاحی برای اشاره به تعدادی از شاخه‌های جانوران است که تصور می‌شود نیای مشترکی دارند و دهان آن‌ها از نخستین منفذ رویانی یا منفذ تَنداله به وجود آمده است.

[4]molluscs

[5]فیلوژنتیک یا تبارزایش شاخه‌ای در علم زیست‌شناسی است که به بررسی ارتباط تکاملی گروه‌های مختلف جاندران نظیر گونه‌ها یا جمعیت‌ها می‌پردازد، که از داده‌های توالی‌یابی مولکولی و ماتریس‌های داده‌های ریخت‌شناسی به‌دست می‌آید.

برای اطلاعات بیشتر نگاه کنید به:

Shu Degan et al, Core value of the Chengjiangfauna:formation of the animal kindom and the birth of basic human organs, Earth Science Frontiers, DOI: 10.13745/j.esf.sf.2020.10.28 kns.cnki.net/kcms/detail/11.33 … 201027.0915.001.html

اخبار مشابه در لینک زیر:

https://phys.org/news/2020-11-million-year-old-five-eyed-fossil-reveals-arthropod.html