كائن مُنقرض ونظم بيئيّة أعقد من المُــتوقع

استمع على ساوندكلاود 🎧

درسَ فريقٌ من الباحثين باستخدام نموذج المُقارَبة الحاسوبيّة الذي يُدعى ديناميكا الـمــوائع الـحــسابيّة*، حفريّاتِ كائنٍ مُنقَرضٍ من فصيلة عضديات الأرجل** (ذراعيات الأرجل) يُدعى تريبراكيديوم Tribrachidium الّذي عاش في المحيطات قبل نحو 555 مليون سنة، وقد كانوا قادرين على إظهار أنّ هذا الكائن تغذَّى عن طريق جَمعِ الجسيمات العالقة في الماء، وهذا الأمر يُدعى بالتغذية بالمُعلَّقات وهي التي لم يتمّ توثيقُها سابقاً في الكائنات الحيّة في تلك الحقبة الزمنية.

لقد عاش Tribrachidium خلال فترة العصر الإدياكاري*** والتي كانت قبل 635 مليون سنة إلى 541 مليون سنة ماضية. وتميّزت هذه الفترة بمجموعةٍ من الكائناتِ الكبيرةِ المُعقَّدة ومعظمها يصعب ربطه مع أيِّ نوعٍ من الأنواع الحديثة. لقد كان يُعتقَدُ سابقاً أنّ هذه الكائنات شكّلت النُظُمَ البيئيّة البسيطة التي تمتاز بالقليل من نماذج التغذية، لكنّ الدراسة الحديثة اقترحت أنّهم كان لديهم أكثر من نوع تغذية ممّا كان مُقدَّراً في السابق.

افترض العلماءُ لسنواتٍ عديدةٍ أنّ أقدم الكائنات الحيّة الأرضيّة المُعقَّدة، والتي عاشت قبل أكثر من نصف مليار سنة، كانت تتغذّى بطريقةٍ واحدة أو طريقتين مختلفتَين فقط. لكنّ هذه الدراسة أظهرت أنّ ذلك غير صحيح، حيث أنّ الـ Tribrachidium وربّما الأنواع الأخرى كانت قادرة على أن تتغذّى بطريقة التغذية بالمُعلَّقات. وهذا يدلُّ على خلاف التوقُّعات السابقة، أنّ بعض النظم البيئيّة الأولى قد كانت في الواقع مُعقّدةً جداً.

لا تشبه الـ Tribrachidium أيّ نوعٍ من الأنواع الحديثة، لذلك كان من الصعب جداً معرفة كيف يبدو الأمر عندما كانت على قيد الحياة، لكنّ تطبيق التقنيّات المتطوِّرة مثل الفحص بالأشعّة المقطعيّة وديناميكا الموائع الحسابيّة جعلت الباحثين قادرين للمرّة الأولى على تحديد كيف كانت تتغذّى هذه الكائنات المُنقَرِضة.

إنّ تكنولوجيا الموائع الحسابيّة هي طريقةٌ لمحاكاة تدفُّق السوائل الّتي يَشيعُ استخدامُها في مجالِ الهندسة، على سبيل المثال في تصميم الطائرات، لكنّ هذه الدراسة واحدة من التطبيقات الأولى لهذه التقنيّة في علم الحفريّات.

سمحت المحاكاة الحاسوبيّة باختبارِ النظريّات المُتنافِسة المُتعلِّقة بتغذية الـ Tribrachidium، وهذا النهجُ لديه إمكانيّاتٌ كبيرةٌ في تطوير فهمِنا للكثيرِ من الكائناتِ المُنقرِضة.

إنَّ طُرُقَ تحليل الحفريّات رقميّاً بتقنية الـ 3D أصبحت متزايدةً على نطاقٍ واسع، وأصبحت سهلةَ المنال في السنوات الـ 20 الماضية. ونستطيع اليوم استخدام هذه البيانات لمعالجةِ أيِّ عددٍ من الأسئلة المُتعلِّقة بعلم الأحياء وعلم البيئة من الكائنات القديمة والحديثة.

الصورة: محاكاة حاسوبية لتدفق المياه حول نموذج 3D للـ Tribrachidium

هامش:

(*) ديناميكا الـمــوائع الـحــسابيّة (computational fluid dynamics): فرعٌ من فروع ميكانيكا الموائع التي تستخدِم التحليلَ العدديّ والخوارزميّات لحل وتحليل المشاكل التي تنطوي على تدفُّقات السوائل.

(**) عضديات الأرجل: شعبةُ حيواناتٍ لافقاريّة بحريّة، لها قوقعات صلبة (صدفات) على الوجهين العلوي و السفلي.

(***) العصر الإدياكاري: سُمّيَ بالعصر الإدياكاري بحسب أُحفوراتٍ عُثِر عليها أول مرة في هضبة إدياكارا بجنوب أستراليا.

المصدر:

هنا