books الانفجار الكمبري

طبقات الكمبري

لقد كان تشارلز داروين في حيرة من أمره حيال السجل الأحفوري الذي ناقض افتراضات نظريته، وقال في كتابه أصل الأنواع: «أن الأمر الذي لا يقبل الجدل أن الطبقة الكمبرية السفلى ترسبت، وكان العالم يعج بالكائنات الحية»، فقد اعترف رغم كل شيء أن الصخور تحت طبقات الكمبري كانت خالية تقريبا من الحفريات بل وأضاف أنه ظهرت بشكل مفاجيء أنواع حية تنتمي إلى العديد من الأقسام الرئيسية الخاصة بالمملكة الحيوانية أسفل الصخور الحفرية المعروفة. فبدون أي دليل على وجود سلالات لكائنات حية سابقة، يعترف داروين صراحة أن عدم وجود أشكال لسلالات قديمة سابقة كان برهانا صحيحا ضد نظريته لكنه تمنى أن تسهم البحوث المستقبلية في اكتشافات أدلة مفقودة. فبعد 150 عاما تقريبا مما قاله داروين زاد الوضع سوءا على سوء، فحاليا يعرف أن 40 مجموعة حيوانية رئيسية ظهرت من العدم في طبقات الكمبري، وهو ما يعادل 50 إلى 80 بالمائة من كل أنواع الكائنات الحية التي وجدت على ظهر الأرض تسمى هذه الدفقة الدراماتيكية للمخلوقات بالانفجار الكمبري، حتى في عصر داروين كان الجيولوجيون يعلمون أن أقدم الحفريات ظهرت فجأة على طبقات صخرية فارغة في تلك الحقبة التي كانت تعرف حينها بالصخور الكمبرية. يفترض التطوريون الجدد أن أنواعا من الكائنات ترتقي من أنواع أخرى، في مراحل تدريجية بطيئة مع مرور الزمن، وأن الأنواع الأكثر اختلافا تحتاج لمزيد من المراحل التطورية ولمزيد من الوقت. إن المشكلة مع الانفجار الكمبري (حوالي 540 مليون سنة وفقا للتأريخ الإشعاعي) هو مجموعات ضخمة من المخلوقات تظهر في فترة قصيرة جدا بحوالي عشرة ملايين سنة مع عدم وجود مراحل تطور تدريجي سابقة لها، فعشرة ملايين سنة هي كلمح البصر في الزمن الجيولوجي، وهي أيضا قصيرة جدا أمام اعتقاد أشد التطوريين حماسا في أنه يمكن أن يتطور 40 نوعا من الكائنات الحية الرئيسية. زعم داروين أن حفريات سالفة ربما وُجِدت، لكنها تآكلت في ما بعد، صحيح أنه لا توجد طبقات صخرية بين الكمبري وطبقات عصر ما قبل الكمبري في معظم الصخور، لذا فقد بدت فرضية داروين ذات مصداقية، مع ذلك فإن الاختبار الحقيقي لصدقية الفرضية هو التساؤل فيما إذا ما زالت توجد هذه الطبقات الصخرية الحاسمة في أماكن من العالم بما تحمله من أحافير فقد تفاقمت المشكلة عندما تم العثور على صخور أخرى تعود إلى ما قبل الكمبري، مع القليل من الحفريات فيها، ولم تأتي تلك الحفريات الغريبة بأي علاقة تربطها مع حفريات العصر الكمبري لذا فهي لا يمكن أن تكون أسلافا لها. فعلماء الحفريات وجدوا أحافير لكائنات صغيرة جدا كتلك البكتيريا والكائنات المجهرية التي عثر عليها في طبقات ما قبل العصر الكمبري وهذا يوحي بأن الظروف المثالية للتحجر كانت متوفرة في ما قبل الكمبري، لذلك فإن أي حيوان وُجد في ذلك الوقت كان يمكن أو يجب أن يوجد متحجرا، أكثر الحفريات التي تم اكتشافها في فترة الانفجار الكمبري وجد الباحثون أنها متحجرات أحافير لشوكيات الجلد وبعض الفقريات إلى جانب ثلاثية الفصوص وذوات القوائم الذراعية الشهيرة، لقد عثروا على حفريات من كل أنواع المجموعات الحيوانية الرئيسية التي تعيش إلى يومنا هذا، ومع افتراض نشوء جميع الفروع الرئيسية للشجرة التطورية الحيوانية بأكملها قبل العصر الكمبري، فإنها مفقودة في سجل الحفريات. وقد ظهر أن حفريات ما فوق الكمبري تختلف عن مخلوقات العصر الكمبري ذاته الذي تختلف كائناته بدورها عن بعضها البعض، مع عدم تواجد أي دليل على حدوث تغيرات بين ذلك. إن الطبقات الكمبرية تبين أن معظم الكائنات الحية من الحيونات الرئيسية التي نعرفها اليوم ظهرت في تلك الفترة وتشكلت بالكامل، فعلى الرغم من وجود سجل حفري جيد لحيونات من ذوات الهياكل العظمية، إلا أنها ليست أحافير قابلة للإحالة بشكل لا بأس فيه إلى مجموعة الحيونات ثنائية الجانب آخر سلف مشترك مما يمثل الكائنات الحية اليوم، فمن اللافت غيابها والتساؤل يدور عن مكان تواجدها. قُدمت فكرة وحيدة لشرح كيفية تطور هيكل جسمي جديد في قفزات مفاجئة وهي أن الجينات هي المتحكمة في التطور، وبالأخص جينات هوكس، وهذا إذا كان التغيير يحدث في مرحلة أساسية من مسار التطور فيمكن أن يظهر مخطط هيكلي جديد أو هكذا تذهب النظرية، مع أن تغير المخطط الهيكلي هو أمر غير عادي، فالتساؤل يدور حول كيفية إمكان بناء نصف المرحلة، لجسم وسطي أن يبقى على قيد الحياة حتى يمرر مثل تلك التحولات، فالاختلاف الواقع بين الغلاف الجسمي والهيكل الداخلي الحبلي يجعل من الصعب أن نتصور كائنا حيا بهيكل نصفه داخلي ونصفه خارجي، بل إنه من المرجح كثيرا أن يتم استئصاله عن طريق الانتقاء الطبيعي بدل الحفاظ عليه، وليس هذا فحسب بل إن مخططا جسميا جديدا يتطلب كميات ضخمة من المعلومات المعقدة والدقيقة للغاية مشفرة في الحمض النووي غير البروتيني، وهذه المعلومات الوراثية هي مؤشر على التصميم وليس على التغير العشوائي. فجميع البحوث حتى الآن تشير إلى أن جينات هوكس وحدها لا تكفي لإنشاء هيكل جسمي جديد، وحتى لو أمكنها أن تنتج مثل هذه التغيرات الجذرية، فلا تزال هناك مشكلة، مثل هذه التحولات الهيكلية في مخطط جسمي هي غير ممكنة في نمو الحيونات وتعرف هذه التحولات الهيكلية باسم الجينات المميتة بسبب أنها تموت في العادة قبل ولادتها. حتى لو ولد كائن حي مع بعض من التغيرات الوسطية في الهيكل الجسمي، فإن فرصة البقاء على قيد الحياة ستكون محدودة للغاية، جسم نصف متطور من شبه المؤكد أنه سيكون عائقا بدل كونه ميزة في الطبيعة، وحدها التغيرات الواسعة النطاق، والتي تقع في نصف المرحلة من التغير إلى كائن آخر، هي التي من المحتمل أن تكون مؤثرة، وحتى لو ظل هذا الكائن على قيد الحياة مدة تكفي للوصول إلى مرحلة البلوغ فإنه قد يكون غير قادر على التناسل واجتذاب الزوج لنشر مثل هذه التغيرات، فهذه التغيرات يجب أن تكون متحققة منذ البداية لكي تؤدي عملها، فعلى سبيل المثال أنتجت تجارب طويلة المدى مسخا لذبابة الفاكهة معروفة بen:Antennapedia ، وكان لها ساقان حيث يجب أن تكون لها قرون استشعارية غير أنه في البرية سيقضي الانتقاء الطبيعي على مثل هذه المسوخ في أسرع وقت. فعندما صحا الجو للمرة الأولى وأرسلت الشمس أشعتها على المحيطات فجأة تميزت تلك المخلوقات التي طورت أنظمة بصرية بخاصية استثنائية، ثم انتشرت العيون في الأرجاء، وهذا ما أدى إلى تنامي ظاهرة الافتراس بين الحيونات، وهو بالتالي ما أشعل فتيلة الانفجار الكمبري، وكانت التغيرات أعطت دفعا إضافيا من أفضل مهارات الهجوم والدفاع، ثم أجبر التطور على مضاعفة سرعته، تدعى هذه النظرية التي طرحها البروفيسور الأمريكي أندرو باركر نظرية مفتاح الضوء. كان توقع مؤيدوا نظرية التطور أن أول عيون ظهرت كانت بدائية جدا ثم تطورت في وقت لاحق إلى عيون أكثر تعقيدا ولكن لم يكن ذلك صحيحا فقد كانت أول العيون التي تظهر في طبقات الكمبري متطورة جدا، وهي تنتمي إلى ثلاثية الفصوص، وثلاثية الفصوص ظهرت للمرة الأولى في صخور الكمبري الأولية وليس في آخرها، وعيون ثلاثية الفصوص هذه معقدة بشكل لا يصدق، بل وأكثر تعقيدا من بعض ما نجده في الوقت الحاضر، وكان تميزها بتلك الأعين المركبة هو ما يفسر بقاء ثلاثية الفصوص وانتشارها غير أن عيونها تلك لا تتناسب مع الانتقاء الطبيعي والتطور من البسيط إلى المعقد تسلسلا، وحتى عند افتراض أنه كانت هناك زيادة كبيرة في النشاط التطوري إبان العصر الكمبري لكانت الصخور الكمبرية محملة بأحافير انتقالية، لكن بدلا من ذلك فقد وُجد عدد قليل من المتحجرات التي قد ينظر إليها على أنها تظهر تغييرات من مخلوق إلى آخر، سيعود أنصار التطور إلى مقولة داروين أن الحلقات المفقودة هي ببساطة مفقودة كما هي بالنسبة للغالبية العظمى للسجل الاحفوري لأنهم يرفضون مجرد التفكير في أن هذه الوسائط قد لا تكون موجودة أصلا وهناك من قال منهم «أن العديد من الأقسام الكبيرة وكذلك الصغيرة، مجهولة الأصل لا أسلاف لها، وإن مثل هذه الثغرات هي دون شك تعود إلى عدم اكتمال السجل الأحفوري».

الإديكارا

أدت فرضيات التطور حول ما قبل الكمبري إلى وقوع بعض العلماء في أخطاءِِ علمية، فعلى سبيل المثال ظن البعض خطأََ أن الشوريا طحالب وحيدة الخلية هي لافقاريات عند البحث عن أسلاف لمخلوقات الكمبري في ما قبل الكمبري وتبعهم الكثيرون في ذلك. وعندما عُثِر على تلك الكائنات الغريبة والمعروفة بكائنات الإدكارا في أستراليا وغيرها من الأماكن حول العالم، ظن البعض أنهم وجدوا حلا لمعضلة داروين ولكن بعد توالي المزيد من الاكتشافات لهذه الحفريات الغريبة عادت الشكوك مجددا، فهذه الكائنات بدأ يُنظر إليها بطريقة مختلفة عن غيرها منذ أن اقترح علماء الحفريات أنه ينبغي أن تصنف على أنها مملكة حيوانية منفصلة تماما، ولكنه لم يستطاع تصنيفها هل هي حيوانات أم نباتات أم نوع آخر بينهما، وقد ألقت دراسات جديدة ظلالا من الشك حول الصلة بين المخلوقات التي تعيش في وقتنا الحالي ووجود بقايا أسلافها محفوظة في الصخور الرملية، بل إن من علماء الآثار من ذهب أبعد من ذلك أن كائنات الإديكارا لا صلة لها مطلقا بالمخلوقات الحية حاليا، وعلى هذا فتكون كائنات الإديكارا قد أبيدت تماما قبل بداية حقبة الكمبري. فأمام يأس التطورين من العثور على الأسلاف المفقودة من الحفريات الكمبرية فإنهم يستميتون في مساعيهم تلك حتى أنهم أخطئوا في اعتبار أشكال غير عضوية على أنها حفريات، فمثلا ظن بعضهم أن الصخور المتحولة en:Eozoon Canadense هي حفريات لكائنات حية، وفي المقابل فإن ما يتفق تماما مع أدلة الكمبري مع وجهة نظر تاريخية، هو أن هوية نموذجية من المعلومات الوراثية قد تكون أدخلت بشكل مفاجيء في الأنظمة البيولوجية، في مراحل مختلفة من السجل الأحفوري، خصوصا في بدابات الأطوار الأولية من خلق الحيوان والنبات