إعادة التفكير في النشوء التطوري للثيرابسيدات عبر مناهج بايزية وتصنيفية

فصل مخفي في شجرة عائلتنا

تعود جذور الثدييات، بما في ذلك البشر، إلى مجموعة من «الزواحف الشبيهة بالثدييات» القديمة المسماة الثيرابسيدات التي عاشت على الأرض قبل الديناصورات بوقت طويل. ومع ذلك، هناك جزء هام من تاريخها المبكر مفقود في السجل الأحفوري، ما يترك أسئلة كبيرة حول متى وكيف تنوعت هذه الحيوانات لأول مرة. تعيد هذه الدراسة فحص ذلك اللغز باستخدام أدوات إحصائية حديثة، وتُظهر أن الثيرابسيدات نشأت على الأرجح في وقت أبكر مما توحي به الحفريات المعروفة وتفرعت بسرعة إلى السلالات الرئيسية التي أدت في نهاية المطاف إلى الثدييات.

أقارب قدامى في سجل أحفوري متقطع

كانت الثيرابسيدات الفقاريات البرية المهيمنة خلال العصر البيرمي، قبل نحو 300–250 مليون سنة. وتشمل عدة مجموعات رئيسية، بعضها أدى في نهاية المطاف إلى ظهور الثدييات الحقيقية. لكن في الصخور التي يفترض أن تسجل تطورها المبكر، ثمة فترة مبهمة بها عدد قليل جداً من الحفريات، تُعرف باسم فجوة أولسون. قبل هذه الفجوة، يعم العالم أقاربٌ أكثر بدائية؛ وبعدها تظهر مجموعات ثيرابسيدية مكتملة التكوين فجأة في أجزاء عديدة من العالم. هذا القفز الحاد صعّب استنتاج كيف ترتبط هذه المجموعات ببعضها ومدى سرعة تطورها.

إحضار رياضيات جديدة إلى عظام قديمة

حاولت معظم الدراسات السابقة إعادة بناء علاقات الثيرابسيدات باستخدام طريقة تقليدية تُدعى التبسيط (parsimony)، التي تبحث عن أبسط شجرة تطورية ممكنة. بدلًا من ذلك، أنشأ مؤلفو هذه الورقة مجموعة بيانات جديدة تركز على ملامح الجمجمة لـ 42 نوعاً من الثيرابسيدات المبكرة وأقرب أقاربها غير الثيرابسيديين، مع ترميز 99 صفة تشريحية. ثم طبقوا مناهج بايزية — طرق احتمالية يمكنها نمذجة عدم اليقين صراحة وتقدير توقيت التفرعات التطورية — نفذوها في برنامجين، MrBayes وRevBayes. استخدمت هذه التحليلات نماذج تجمع أعمار الحفريات مع عمليات «الولادة–الموت» الأحفورية، التي تصف التفرع (التكاثر النوعي)، والانقراض، والتحفّر عبر الزمن.

إعادة ترتيب شجرة عائلة الثيرابسيدات

تبدو الأشجار البايزية أكثر حلّاً من نتائج التبسيط وتقلب بعض الافتراضات الراسخة. فهي تدعم تحت مجموعة كبيرة تسمى نيوثيرابسيدا، حيث تُظهر أن الأنومودونتات العاشبة أقرب أقارب للثيريودونتات الآكلة للحوم إلى حد كبير. داخل الثيريودونتات، تظهر الغورغونوبيسيان ذات الأسنان السيفية كأخت لمجموعة تضم الثيروسيفاليان والسيونودونتات، والتي تقود بدورها إلى الثدييات. كما تجد الدراسة دلائل على أن مجموعتين رئيسيتين، البيارموسوشيا والدينوسيفاليا، تشكلان شُعبَة أوسع موحدة، علاقة كانت مُلمَحة في أعمال وصفية أقدم لكنها لم تكن مدعومة بقوة في التحليلات الحاسوبية السابقة. تتحرك عدة أنواع صينية مشهورة من حيوانات داشانكو — رارانيموس، بيزيريدنز، وسينوفونيوس — إلى مواضع جديدة قرب قاعدة الشجرة، مما يُضعف الادعاءات السابقة بأن بعضها ينتمي إلى سلالات متأخرة ومحددة جيداً.

سد الفجوة الزمنية

من خلال الجمع بين التشريح وأعمار الحفريات ونموذج الولادة–الموت المُحفَر، قدَّر المؤلفون متى انفصلت المجموعات الرئيسية للثيرابسيدات عن بعضها البعض. تشير نتائجهم إلى أن أصل سلالة الثيرابسيدات يعود إلى أوائل العصر البيرمي، قبل بداية فجوة أولسون، على الرغم من غياب حفريات واضحة من تلك الفترة. تبدو معظم المجموعات الكبرى المعروفة حالياً — مثل البيارموسوشيا، والدينوسيفاليا، والأنومودونتيا، والغورغونوبيسيا، والإيثرَيودونتيا — أنها تنوعت بسرعة بين نحو 281 و272 مليون سنة مضت، متداخلة زمنياً مع الفجوة نفسها. وتشير النمذجات الإضافية إلى وجود نبضات ارتفاع في معدلات الانقراض، بما في ذلك واحدة خلال فجوة أولسون، لكن معدلات التحفّر ظلت مستقرة إلى حد كبير. يتوافق هذا النمط مع سيناريو انقرضت فيهُ سلالات أقدم بفعل حدث انقراض سابق مما فتح مساحات إيكولوجية أمام الثيرابسيدات لتنويع نفسها.

ماذا يعني هذا لصعود الثدييات

للغير متخصص، الرسالة الأساسية هي أن أسلافنا من الثدييات لم يظهروا فجأة مكتملين، ولا تحركوا ببطء في غموض كامل. بدلاً من ذلك، تدعم هذه الدراسة قصة من خطوتين: مرحلة مبكرة مسجلة بشكل ضعيف انقسمت فيها الثيرابسيدات تدريجياً عن أسلاف أقرب إلى الزواحف، تلتها دفعة سريعة من التنوع حول وقت فجوة أولسون. تعيد التحليلات البايزية الجديدة تنظيم فروع شجرة عائلة الثيرابسيدات وتقترح أن بعض المجموعات التي ظُنّت متميزة قد تشكل في الواقع سلالات أعرض، وأن السيونودونتات — السلف المباشر للثدييات — نشأت على الأرجح من داخل حيوانات بدرجة ثيروسيفالية. مع اكتشاف حفريات جديدة، لا سيما من صخور تغطي فجوة أولسون، سيساعد هذا الإطار المُنقَّح علماء الحفريات على وضعها بشكل أدق وتوضيح متى وكيف اتخذ أسلافنا البعيدون خطواتهم الأولى نحو أن يصبحوا ثدييات.

الاستشهاد: Duhamel, A., Wynd, B., Wright, A.M. et al. Rethinking therapsid phylogeny through Bayesian and cladistic approaches. Sci Rep 16, 13171 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-38195-2

الكلمات المفتاحية: الثيرابسيدات, حفريات البيرمي, علم النشوء, التطور البايزي, فجوة أولسون