لماذا الخفافيش هي واحدة من أعظم ألغاز التطور؟

يبحث علماء الأحافير عن الأسلاف الذين يمكنهم تفسير كيف أصبحت الخفافيش الثدييات الطائرة الوحيدة.

في ليلة صيفية هادئة قد تسمعهم، حتى إذا كنت لا ترى شكل الخفافيش يرفرف بشكل محموم، فقد تسمع تغريد عالي النبرة وهو يبحث في الليل لتناول العشاء. من المحتمل أنك تسمع خفاشًا بنيًا صغيرًا، آكلًا للحشرات موجود في جميع أنحاء أمريكا الشمالية، ولكنه واحد فقط من بين أكثر من ألف نوع من الخفافيش تتراوح بين الخفاش ذات الأنف الطويل كيتي إلى الخفاش الهائل، بوزن ثلاثة رطل يدعى الثعلب الطائر العملاق المتوج الذهبي.

الخفافيش كبيرة أو صغيرة تعاني من مشكلة سمعية. بصرف النظر عن ارتباطها بمصاصي الدماء، غالبًا ما يطلق عليهم “الفئران الطائرة” ويلامون على انتشار الأمراض الحيوانية في البشر (بما في ذلك COVID-19، على الرغم من أن هذا السبب لا يزال غير واضح). حقيقة رائعة أن الخفافيش هي الثدييات الوحيدة التي طورت طاقة للطيران، وهي تتجول منذ عشرات الملايين من السنين. من أين أتت هذه هذه الحيوانات الغريبة الطائرة؟

ظهرت الخفافيش في السجل الأحفوري قبل حوالي 50 مليون سنة خلال فترة تعرف باسم Eocene. استعاد العلماء بقايا حفريات تتراوح بين أسنان وقطع من الفك إلى هياكل عظمية كاملة مذهلة في أماكن بعيدة مثل وايومنغ وباريس وأستراليا وفستان ماين في الهند.

Onychonycteris

هناك بعض الاختلافات بين أقدم الخفافيش وأقاربها المعاصرين. استنادًا إلى تشريح الأذن للعينات المحفوظة بشكل أفضل، على سبيل المثال، يعرف العلماء أن الخفافيش الأولى لا تستطيع تحديد موقع الصدى الصوتي. اعتمدوا على البصر والشم واللمس للعثور على وجباتهم. في حين أن الخفافيش الحديثة لها مخلب فقط على ما يعادل إبهامنا، فإن الخفافيش السابقة احتفظت ببعض مخالب الأصابع الإضافية الموروثة من أسلافها.

سلف أحفوري يعود إلى حوالي 52 مليون سنة، أُطلق عليه اسم Onychonycteris finneryi في عام 2008، كان لديه مخالب على جميع أصابعه الخمسة. أضافت التكنولوجيا الجديدة بعض التفاصيل إلى قصة الخفاش المبكر أيضًا. وجدت دراسة حديثة للتلوين في السجل الأحفوري أن اثنين من الخفافيش التي يبلغ عمرها 48 مليون عام وجدت في ألمانيا كانت في الغالب بنية.

على الرغم من هذه الخطوات، تُرك للعلماء بعض الأسئلة الكبيرة. على سبيل المثال: يمكن التعرف على عينات الخفافيش التي يبلغ عمرها 50 مليون عام بالفعل على أنها خفافيش، لكن من أين أتت؟ متى وأين ولماذا وكيف تصبح الخفافيش الأولى محمولة جوًا هو لغز آخر دفنه زمن طويل.

إن علماء الحفريات على دراية بمثل هذه الألغاز. لعقود، كان علماء التشريح وعلماء الحيوان مرتبكين بسبب أصل الحيتان. ثم، في نهاية القرن العشرين، قدمت ثروة من الاكتشافات الأحفورية مخططًا تفصيليًا لكيفية تحول الثدييات البرية ذات الحوافر إلى أكبر السباحين في البحر.

واجهت الطيور مشكلة مماثلة، مع أصلها من سلف زاحف غير معروف يجتاح الخبراء بعض الأفكار الجديدة حول “السحالي الرهيبة” واكتشافات الحفريات المدهشة أثبتت أن الطيور هي ديناصورات حية.

حتى وقت قريب، عرضت السلاحف حالة غريبة مشابهة لحالة الخفافيش. يبدو أن الزواحف القشرية ظهرت من العدم في سجل الحفريات. خلال العقدين الماضيين، حدد الخبراء أنواعًا جديدة من السلاحف الانتقالية وقاموا بمراجعة آرائهم حول الأنواع المعروفة بالفعل لتوضيح كيفية حصول السلاحف على قواقعها.

Spectacled flying fox

كل من هذه الأمثلة الحفرية المحيرة تنطوي على تغيير كبير في كيفية عيش الحيوانات. انتقلت الحيتان من الأرض إلى المحيط، وبدأت الطيور كديناصورات أرضية وأخذت إلى الهواء والسلاحف كانت زواحف أرضية بدأت في الحفر تحت الأرض. الخفافيش تتبع نفس الاتجاه يبدأ من أسلاف الثدييات الأرضية. السؤال هو أين يمكن العثور على الأمثلة المفقودة من الخفافيش المبكرة.

تقول إميلي براون، عالمة الحفريات بجامعة برمنغهام: “الإجابة المختصرة هي أننا لا نعرف سبب وجود سجل مفقود منذ عشرة ملايين سنة”. قد يكون هناك العديد من العوامل في التطور، وفقًا لتقييم سجل حفريات الخفافيش لبراون وزملاؤها الذي نشر العام الماضي.

قد يكون اختيار الخفافيش المبكرة للمسكن حاجزًا أمام الحفاظ عليها. تقول براون: “لقد تم سابقًا اقتراح أن الخفافيش المبكرة ربما تكون قد عاشت في الغالب في بيئة غابات، والتي ليس لديها إمكانات جيدة جدًا للحفظ”. وجد المسح أن السجل الأحفوري للخفافيش الحديثة التي تعيش في الغابات والأدغال غير مكتمل إلى حد كبير، ربما لنفس السبب.

بعض عظام Icaronycteris، واحدة من أقدم الخفافيش المعروفة وقريب Onychonycteris، كانت رقيقة مثل شعرة الإنسان. السبب الوحيد الذي نعرفه عن هذه الخفافيش هو أنها عاشت حول البحيرات التي تفضل الحفاظ عليها بشكل استثنائي. سمحت الرواسب الدقيقة والمياه المستنفدة للأكسجين في قيعان البحيرة بدفن الحفريات بسرعة في بيئة لم تتمكن الحيوانات القمامة من الوصول اليها ولم تتحلل بفضل ذلك.

تقول براون إن الأسنان تشكل معظم سجل الخفافيش الأحفوري. غالبًا لا يمتلك العلماء صورة واضحة للخفافيش الأحفورية ما لم يتم حفظها في مواقع استثنائية تنتج هياكل عظمية كاملة أو مفصلية. هذه الأنواع من الرواسب، التي تسمى lagerstatten، والتي يجب على علماء الحفريات العثور عليها لحل اللغز. الطريقة الوحيدة لفهم متى ظهرت الخفافيش لأول مرة، وكيف تطورت لتطير، وأكثر، كما تقول براون، هي العثور على المزيد من هذه المواقع الاستثنائية من الصخور من 50 إلى 66 مليون سنة.

Icaronycteris

إن تحسين إحساسنا بما قد يبدو عليه الخفاش المبكر أمر أساسي أيضًا. السجل الحالي لا يقدم الكثير من التلميحات. خذ بعين الاعتبار Onychonycteris، واحدة من أقدم الخفافيش المعروفة التي تتميز ببعض من البقايا الأكثر اكتمالا. في حين أن هذا الثديي له أطراف أكثر بدائية ومخالب على أصابعه، يقول عالم الحفريات في متحف أونتاريو الملكي كيفين سيمور، “إنه لا يزال خفاش مع ذلك”. يمكن لأقرب علماء الحفريات أن يفهموا أن هذا الحيوان عبارة عن خفاش فأري ذيلي، والتي تستخدم مزيجًا من الرفرفة والانزلاق للتحرك في الهواء.

ما سبق هو مجرد تخمين. الخفافيش هي من الثدييات، وبالتالي فإن الخفافيش الأولى كانت فروية بالتأكيد. استنادًا إلى اكتشافات مثل Onychonycteris، من المحتمل اقتراح أن الخفافيش مرت بمرحلة انزلاق قبل ان تقوم بالطيران، كما يقول سيمور، ولكن هذا عن كل ما يمكن للعلماء قوله بثقة من دون وجود أحافير كاملة نسبيًا لملء الفراغ: “سيتطلب بالتأكيد مادة مفصلية”، كما يقول سيمور، أحافير كاملة نسبيًا تعمل كحجر رئيسي في الحفريات الصغيرة من الثدييات في العصرين باليوسين وأيوسين التي قد تكون بالفعل تستريح في المتاحف تحت طبقات الأرض وتحتاج للتنقيب.

بينما يبحث الخبراء عن الأحافير ذات الصلة، قد تقدم الثدييات الأخرى دليلاً تقريبيًا لما يمكن توقعه. قد تكون الخفافيش هي الثدييات الوحيدة التي تطورت لتطير، لكن أنواع الثدييات الأخرى من السناجب الطائرة إلى مخلوق يشبه الليمور يسمى الكولوغو يمكن أن تحلق عبر الهواء على الأغشية الموسعة. ربما تطورت الخفافيش المبكرة على طول طريق مماثل، مع بعض الجلد الإضافي الذي يسمح لها بالانتقال من شجرة إلى أخرى.

تدعم المعلومات الجديدة حول الأحافير الموجودة فكرة أن الخفافيش الأولى كانت تتجول في الأشجار. في عام 2013، قدم علماء الحفريات كيفين باديان وكينيث ديال بحثًا في الاجتماع السنوي لجمعية الحفريات الفقارية الذي أشار إلى أن بعض الخفافيش المبكرة كانت تحتوي على اطراف خلفية تنحني إلى الجانب، بدلاً من المحاذاة مباشرة تحت الجسم. هذا الترتيب أكثر اتساقًا مع تسلق الصخور والأشجار من المشي على الأرض. سيساعد البحث عن المزيد من الثديات الشجرية الحية في ربط النقاط الأحفورية.

يعرف علماء الحفريات على الأقل الإطار الزمني للبحث. بعض أقدم الخفافيش المعروفة ليست هياكل عظمية مفردة، ولكنها تتكون من مجتمعات الخفافيش من أنواع متعددة. وهذا يعني أن الخفافيش كانت تنوعت بالفعل قبل 50 مليون سنة وأن أسلافها أقدم بكثير – ربما نشأت بعد الانقراض الذي قضى على الديناصورات قبل 66 مليون سنة. سوف يتم العثور على الخفافيش البدائية في الصخور من تلك النافذة من الزمن ورؤية كيف بدأت مجموعة غريبة من الثدييات كالخفافيش في التحليق بالأجنحة .

المصادر: 1