تکامل مانند نمایشی بزرگ بر روی صحنه زمین است، جایی که هر گونه در لحظات مختلفی از زمان در مرکز توجه قرار می‌گیرد.
تصور کنید اگر رکوردی وجود داشت که ورود و خروج بزرگ این گونه‌ها را ثبت می‌کرد – نه بر روی طومارها یا پوست، بلکه در استخوان‌ها و صدف‌هایی که طی هزاران سال حفظ شده‌اند.
حالا یک جدول زمانی را تصور کنید که نه‌تنها سفر اشکال حیات را در ۵۰۰ میلیون سال اخیر ثبت کرده، بلکه به تقریباً ۲ میلیارد سال قبل بازمی‌گردد. یک تیم از متخصصان دانشگاه ویرجینیا تک این ایده را به واقعیت تبدیل کرده‌اند.
گسترش جدول زمانی تکامل
این پژوهشگران با انجام تحلیلی دقیق از حیات باستانی، جدول زمانی تکامل را تا تقریباً ۲ میلیارد سال پیش گسترش دادند.
«شوهای شیائو»، زیست‌زمین‌شناس دانشگاه ویرجینیا تک، به همراه تیمش این دوره‌های زمانی را بررسی کردند. تمرکز اصلی این تحقیق روی یوکاریوت‌های دریایی بود، موجوداتی که سلول‌های آن‌ها دارای هسته است.
این موجودات در نهایت به موجودات چندسلولی مانند حیوانات، گیاهان و قارچ‌ها تکامل یافتند و زمینه را برای فصلی جدید از حیات بر روی زمین فراهم کردند.
شیائو گفت: «این جامع‌ترین و به‌روزترین تحلیل از این دوره تا به امروز است. و مهم‌تر از آن، ما از یک برنامه همبستگی گرافیکی استفاده کرده‌ایم که به ما امکان دستیابی به وضوح زمانی بیشتری را داده است.»
داستانی حک شده در طول اعصار
پژوهشگران اشکال حیات را به دوره پرکامبرین (۲۵۰۰ میلیون تا ۵۳۹ میلیون سال پیش) ردیابی کردند.
این دوره با موجوداتی مانند اسفنج‌های دریایی مشخص می‌شد که عموماً کوچک‌تر، نرم‌تر و تعدادشان کمتر بود. بیشتر موجودات در این دوره اسکلت‌های معدنی نداشتند، به این معنی که آثار کمتری در رکورد فسیلی برای یافتن امروز باقی مانده است.
شیائو و تیمش این سفر حیات را به‌عنوان رقص گونه‌ها ارائه کردند – رقص‌پردازی که بینش‌های حیاتی درباره مسیرهای تکاملی موازی حیات و زمین ارائه می‌دهد.
میلیارد کسل‌کننده و عصرهای یخبندان
یک الگوی جالب که در این مطالعه مشاهده شد، وجود دوره‌ای نسبتاً کم‌حادثه بود که به «میلیارد کسل‌کننده» معروف است (۱۸۰۰ میلیون تا ۷۲۰ میلیون سال پیش)، دوره‌ای که در آن تنوع یوکاریوت‌ها به‌طور ثابت باقی ماند و نشان‌دهنده سرعت کندتر تکامل بود.
پژوهشگران اشاره کردند: «گونه‌های یوکاریوتی در دوره ‘میلیارد کسل‌کننده’ ممکن است آهسته‌تر تکامل یافته و عمر طولانی‌تری نسبت به گونه‌هایی که بعداً ظاهر شدند داشته باشند.»
سپس، یک چرخش در داستان رخ می‌دهد – حادثه‌ای فاجعه‌بار به نام «زمین گلوله برفی» که دست‌کم دو بار بین ۷۲۰ میلیون و ۶۳۵ میلیون سال پیش سیاره را در یخ پوشاند.
این دوره سرد، عصری از فعالیت تکاملی شتاب‌یافته را به ارمغان آورد که جایگزین روند کسل‌کننده و کند با افزایش تدریجی غنای گونه‌ها شد.
شیائو عصرهای یخبندان را به‌عنوان یکی از عوامل اصلی تغییر مسیر تکاملی در زمینه تنوع و پویایی اعتبار می‌دهد و می‌گوید: «ما شاهد تغییر سریع گونه‌های یوکاریوتی بلافاصله پس از یخبندان هستیم. این یک کشف بزرگ است.»
پرسش‌های جدید در میان یافته‌های باستانی
این الگوها پرسش‌های زیادی برای تحقیقات آینده ایجاد می‌کنند: چرا تکامل در «میلیارد کسل‌کننده» آهسته بود؟
چه عواملی سرعت تکامل را پس از عصرهای یخبندان افزایش داد؟ آیا تغییرات محیطی، افزایش سطح اکسیژن جوی یا رقابت بین گونه‌ها در این شتاب تکاملی نقش داشتند؟
چنین پرسش‌هایی برای درک تعامل پیچیده بین حیات بر روی زمین و خود زمین حیاتی است. با این مطالعه جدید و نمودار گسترده‌تر حیات، ما به رمزگشایی اسرار تکامل باستانی نزدیک‌تر می‌شویم.
پیامدهای گسترده جدول زمانی تکامل
این پژوهش جذاب نه‌تنها درک ما از تکامل را گسترش می‌دهد، بلکه درهای جدیدی را برای تحقیقات علمی باز می‌کند.
با نقشه‌برداری از نزدیک به ۲ میلیارد سال تاریخ حیات، دانشمندان می‌توانند تغییرات در تنوع زیستی را بهتر با تغییرات محیطی و زمین‌شناسی ارتباط دهند – و بینش‌هایی درباره چگونگی تطبیق حیات با تحولات سیاره‌ای به دست آورند.
علاوه بر این، جدول زمانی دقیق چارچوبی برای بررسی خاستگاه چندسلولی بودن، ظهور اکوسیستم‌های پیچیده و حتی امکان حیات در خارج از زمین فراهم می‌کند.
با درک این‌که چگونه اشکال حیات زمین در شرایط متنوع تکامل یافتند، پژوهشگران می‌توانند مدل‌هایی برای شناسایی نشانه‌های زیستی در سیارات دیگر بهبود ببخشند.
همان‌طور که شیائو و تیمش به کار خود ادامه می‌دهند، این نمودار گسترده تکاملی به‌عنوان منبعی حیاتی برای مطالعات آینده عمل خواهد کرد و شکاف میان گذشته باستانی زمین و حال پویا آن را پر می‌کند.
این مطالعه کامل در مجله Science منتشر شده است.
