به گزارش اطلاعات آنلاین، تحقیقات جدید نشان می‌دهد که حیوانات می‌توانند از ۸۰۰ تا ۷۰۰ میلیون سال پیش، تقریباً ۲۰۰ میلیون سال زودتر از برخی تخمین‌های قبلی، تکامل یافته باشند. در این صورت، اولین حیوانات ممکن است قبل یا در طول دوران یخبندان زمین زندگی می‌کردند و به دلیل اینکه بدن نرم آنها به ندرت حفظ شده است، ردپای کمی از خود به جا گذاشته‌اند.
تحقیقات جدید نشان می‌دهد که حیوانات ممکن است تا ۲۰۰ میلیون سال قبل از اینکه برای اولین بار به وضوح در سوابق فسیلی ظاهر شوند، تکامل یافته باشند و این فرضیه کلیدی دانشمندان برای تخمین زمان آغاز حیات حیوانات را به چالش می‌کشد.
این مطالعه‌ای که به سپرستی دانشگاه آکسفورد انجام شده است نشان می‌دهد که اولین حیوانات صدها میلیون سال قبل از ظهور اولین فسیل‌های حیوانی غیرقابل انکار وجود داشته‌اند. این یافته‌ها نشان می‌دهد که حیوانات می‌توانند در اعماق دوران نئوپروتروزوئیک، احتمالاً قبل از برخی از شدیدترین عصرهای یخبندان در تاریخ زمین، منشأ گرفته باشند.
این تحقیق می‌تواند درک دانشمندان از یک معمای بزرگ تکاملی را تغییر دهد. به نظر می‌رسد حیوانات به طور نسبتاً ناگهانی در سوابق فسیلی کمی قبل از دوره کامبرین (۵۳۹ تا ۴۸۷ میلیون سال پیش) ظاهر شده باشند. اگرچه شواهد دیگر مدت‌هاست که نشان می‌دهند داستان تکاملی آنها بسیار زودتر آغاز شده است.
در مرکز مطالعه جدید، این سؤال مطرح است که چگونه محققان از رسوبات فسیلی باستانی برای تعیین حداکثر سن برای منشأ حیوانات استفاده کرده‌اند.
بازاندیشی در یک فرض کلیدی فسیلی
یکی از مکان‌های مهم، زیست‌بوم ونگان در چین است؛ یک ذخیره فسیلی تقریباً ۵۹۰ میلیون ساله که در سنگ‌های عصر ادیاکاران حفظ شده است. این مکان حاوی موجودات میکروسکوپی است که با جزئیات استثنایی حفظ شده‌اند، اما هیچ‌کدام را نمی‌توان به طور قطعی به عنوان حیوان شناسایی کرد.
به دلیل این فقدان، دانشمندان پیش از این استدلال کرده بودند که حیوانات احتمالاً پس از تشکیل زیست‌بوم ونگان تکامل یافته‌اند. استدلال این بود که اگر حیوانات در آن زمان وجود داشته‌اند، چنین ذخیره فسیلی که به طور غیرمعمول به خوبی حفظ شده است، باید شواهدی از آنها را در خود جای داده باشد.
فسیل‌های مغولستان یک آزمایش حیاتی ارائه می‌دهند
این تیم بین‌المللی، که شامل دانشمندانی از دانشگاه کالیفرنیا برکلی، ETH زوریخ و دانشگاه ییل بود، مطالعه گسترده‌ای بر روی میکروفسیل‌های فوق‌العاده حفظ شده از زیست‌بوم خسین در مغولستان انجام دادند.
زیست‌بوم خسین بیش از ۴۰ میلیون سال از ونگان جوان‌تر است، اگرچه این دو مجموعه فسیلی در برخی گونه‌ها مشترک هستند. نکته مهم این است که حیوانات از قبل در زمان تشکیل زیست‌بوم خسین، از جمله مکان‌هایی در نامیبیا و جنوب چین، از مکان‌های دیگر در سراسر جهان شناخته شده بودند.
محققان بیش از ۱۴۰ نمونه، از جمله مواد جمع‌آوری‌شده از مکان‌های قبلاً ثبت نشده، را با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی بررسی کردند. تجزیه و تحلیل آنها گونه‌های میکروفسیل جدید با حفظ عالی، از جمله آکریتارک‌ها (ارگانیسم‌های کروی کوچک با خار و برآمدگی‌های شاخه‌ای)، همراه با فسیل‌های جنین‌مانند حاوی سلول‌های داخلی را نشان داد.
با وجود حفظ قابل توجه، هیچ یک از فسیل‌ها را نمی‌توان با اطمینان به عنوان یک حیوان شناسایی کرد.
این نشان می‌دهد که حیوانات ممکن است محیط‌هایی متفاوت از آنچه در رسوبات خسین نشان داده شده است را اشغال کرده باشند، یا اینکه شرایط شیمیایی مسئول فسیل شدن در آنجا برای حفظ بقایای حیوانات مناسب نبوده است.
تاریخچه‌ای بالقوه پنهان از حیات جانوری
از آنجا که جانوران هنگام تشکیل زیست‌بوم خسین وجود داشتند اما هنوز در سوابق فسیلی آن دیده نمی‌شوند، محققان استدلال می‌کنند که عدم وجود جانوران در ونگان نمی‌تواند به طور خودکار به عنوان مدرکی دال بر عدم تکامل جانوران در ۵۹۰ میلیون سال پیش در نظر گرفته شود.
در عوض، این تیم رسوبات فسیلی بسیار قدیمی‌تری را که قدمت آنها به حدود ۸۵۰ تا ۷۳۰ میلیون سال پیش برمی‌گردد، بررسی کرد. این رسوبات شامل سازند سوانبرگ‌فجلت (نروژ)، گروه چشمه‌های بیتر (استرالیا) و گروه چوار (آریزونا، ایالات متحده آمریکا) بودند. همه رسوبات غنی از فسیل که قادر به حفظ جانوران در نظر گرفته می‌شوند؛ اگرچه هنوز هیچ فسیل جانوری تایید شده‌ای در آنها یافت نشده است.
این مکان‌ها قبلاً برای تعریف حداکثر سن ممکن برای منشأ حیات جانوری استفاده شده‌اند.
محققان با استفاده از آن محدودیت‌های زمین‌شناسی قدیمی‌تر، تجزیه و تحلیل ساعت مولکولی را انجام دادند. این تکنیک تفاوت‌های ژنتیکی بین گونه‌های زنده را مقایسه می‌کند و آنها را با تاریخ‌های فسیلی و نرخ‌های تخمینی تغییرات تکاملی ترکیب می‌کند تا زمان احتمالی زندگی اجداد مشترک را محاسبه کند.
وقتی محققان از این رسوبات قدیمی‌تر به جای سایت جوان‌تر ادیاکاران ونگان به عنوان محدودیت استفاده کردند؛ منشأ تخمینی حیوانات حدود ۲۰۰ میلیون سال به عقب برگشت. این محدوده جدید، ظهور احتمالی حیوانات را بین ۸۰۰ تا ۷۰۰ میلیون سال پیش قرار می‌دهد.
سرنخ‌هایی از فسیل‌های شیمیایی باستانی
شواهد دیگری نیز وجود دارد که نشان می‌دهد حیوانات می‌توانند تاریخ تکاملی بسیار عمیق‌تری نسبت به فسیل‌های به جای مانده بدنشان داشته باشند.
فسیل‌های شیمیایی، که به عنوان نشانگرهای زیستی نیز شناخته می‌شوند، در سنگ‌های باستانی حفظ شده‌اند و حاوی شواهدی هستند که با اسفنج‌هایی سازگار است که حداقل ۶۵۰ میلیون سال پیش زندگی می‌کردند. این امر آنها را ده‌ها میلیون سال قبل از قدیمی‌ترین فسیل‌های قطعی حیوانات ماکروسکوپی قرار می‌دهد.
اولین حیوانات احتمالاً کوچک و نرم‌تن بوده‌اند. بدون پوسته، استخوان یا سایر ساختارهای سخت، احتمال زنده ماندن آنها در فرآیند فسیل شدن بسیار کمتر از بسیاری از حیوانات بعدی بود.
شانس حفظ آنها همچنین به شدت به محل زندگی آنها و ترکیبی نادر از شرایط شیمیایی پس از مرگ بستگی داشت.
آیا حیوانات قبل از زمین گلوله برفی وجود داشتند؟
اگر حیوانات بین ۸۰۰ تا ۷۰۰ میلیون سال پیش پدید آمده باشند، این زمان‌بندی احتمال فوق‌العاده‌ای را مطرح می‌کند. حیات حیوانی ممکن است قبل از ورود زمین به برخی از شدیدترین عصرهای یخبندان در تاریخ خود وجود داشته باشد، یا حتی ممکن است حیوانات در طول آن دوره سخت پدیدار شده باشند.
دوره کرایوژنیان حدود ۷۲۰ میلیون سال پیش آغاز شد، زمانی که یخچال‌های عظیم در طول دوره‌هایی که معمولاً زمین گلوله برفی نامیده می‌شوند، در سراسر سیاره گسترش یافتند.
یافته‌های جدید، سوالاتی را در مورد اینکه آیا شرایط محیطی مرتبط با زمین گلوله برفی بر منشأ و تکامل اولیه حیات حیوانی تأثیر گذاشته است یا خیر، دوباره مطرح می‌کند
جستجوی اولین حیوانات
محققان می‌گویند مطالعات آینده باید رسوبات فسیلی را از طیف وسیع‌تری از مکان‌ها، محیط‌ها و شرایط نگهداری در جستجوی شواهدی از حیوانات اولیه بررسی کنند.
این جستجو همچنین باید تمام شواهد موجود، از جمله فسیل‌های بدن حیوانات، آثار فعالیت حیوانات و نشانگرهای زیستی شیمیایی را ترکیب کند.
تا زمانی که این شواهد در دسترس قرار نگیرد، تاریخ دقیق تولد قلمرو حیوانات نامشخص است. نتایج این یافته‌ها در نشریه علمی Science Advances منتشر شده است.