جدول المحتويات:

أول الخيول تتقلص بسبب ارتفاع درجة حرارة المناخ
أول الخيول تتقلص بسبب ارتفاع درجة حرارة المناخ
فيديو: أول الخيول تتقلص بسبب ارتفاع درجة حرارة المناخ
فيديو: لأول مرة منذ 80 عاما : موسكو : درجات الحرارة تفوق بارتفاعها الـ 30 درجة 2023, شهر فبراير
Anonim

اتبعت أحجام الخيول الأقدم درجات الحرارة القديمة من خلال تغير مناخي كبير ، مما أضاف أدلة إلى نظرية تطورية عمرها قرون.

لم تكن الخيول الأولى في أمريكا الشمالية قادرة على الاحتفاظ بخيولها في التاج الثلاثي. بوزن يبلغ 5.6 كيلوغرامات فقط ، ظهر حافر Sifrhippus sandrae في المشهد منذ حوالي 56 مليون سنة بحجم كلب صغير.

ومن ثم حدث شيء مضحك. في الـ 130 ألف سنة التالية خلال العصر الباليوسيني والإيوسيني الحراري الأقصى ، أصبحت هذه الخيول الصغيرة أصغر حجمًا ، ووصلت إلى حجم صغير يبلغ 3.9 كيلوغرام - حوالي 30 في المائة أخف من وزنها الأولي. بعد 45000 سنة فقط ، تكتل الجنس حتى سبعة كيلوغرامات. ولم تكن الخيول هي الوحيدة. اتبعت العديد من الثدييات الأخرى في المنطقة نفس النمط.

من المحتمل أن تكون أحجام هذه الحيوانات ناتجة عن تغير مناخي سريع نسبيًا ، كما يشير مؤلفو دراسة جديدة نُشرت على الإنترنت يوم الخميس في Science.

تقول فيليسا سميث ، أستاذة علم الأحياء في جامعة نيو مكسيكو في البوكيرك ، التي كتبت مقالًا عن النتائج في نفس العدد من مجلة العلوم ، إن الدراسة "تسلط الضوء على أهمية درجة الحرارة في التطور - وخاصة تطور الثدييات". ويضيف تتبعًا جديدًا عالي الدقة لحجم الجسم ودرجة الحرارة خلال فترة محيرة طويلة وحاسمة في التاريخ الجيولوجي.

شاهد عرض شرائح للتاريخ المرئي للخيول المصغرة القديمة

النظر إلى الحصان الصغير في فمه

لم يكن لدى الباحثين هياكل عظمية كاملة للقياس لجميع الحيوانات ، لذلك لتتبع حجم الخيول بمرور الوقت نظروا إلى أسنانها - على وجه الخصوص ، أضراسها. يقول سميث: "اتضح أن الأسنان أفضل بكثير من عظام الفخذ". عظمة الساق "تخبرك بشيء عن الحجم ، لكن الأسنان أفضل بكثير" وفيما يتعلق بالأسنان ، تقول ، "أفضل شيء يجب معرفته هو منطقة الضرس الأول."

جاءت الأسنان من منطقة غنية بالأحافير تسمى Cabin Fork في وايومنغ وهي جزء من مجموعة كبيرة في جامعة فلوريدا تم بناؤها جزئيًا بواسطة المؤلف المشارك للدراسة جوناثان بلوخ ، وهو أمين مشارك لعلم الحفريات الفقارية هناك. من المجموعة ، يمكن لفريق البحث تقدير حجم حوالي 44 حصانًا بالغًا صغيرًا.

يبدو أن حوالي 40 في المائة من الثدييات الأخرى في المنطقة قد عانت من تقلص مماثل ونمو لاحق ، كما يشير المؤلف المشارك روس سيكورد ، عالم الحفريات الفقارية بجامعة نبراسكا - لينكولن. ومع ذلك ، فقد تمسكوا بالخيول الصغيرة ، لأن لديهم سجلات أكثر صلابة يمكن من خلالها تحديد تاريخ العينات بدقة.

استخدم الباحثون نظائر الأكسجين التي خلفتها المياه العذبة في الحفريات لتتبع متوسط ​​درجة الحرارة السنوية من الوقت الذي كانت فيه الحيوانات على قيد الحياة. على وجه الخصوص ، أخذوا عينات من النظائر من أسنان حيوان ثديي كبير يعيش في الماء Coryphodon. يقول سميث ، من خلال قراءات النظائر هذه ، "تحصل على نافذة صغيرة صغيرة توضح درجة الحرارة في ذلك الوقت".

أثارت هذه القراءة الفاحصة إثارة سميث وآخرين ممن كانوا يتتبعون حجم الحيوانات على مر العصور. يقول سميث: "على الرغم من علمنا أن درجة الحرارة قد تحدد حدًا أقصى لحجم الجسم" ، فإن النتائج الجديدة تقدم في الواقع آلية - وتقوم بذلك بطريقة مفصلة للغاية ، توضح "كيف استجابت الحيوانات لدرجة حرارة معينة في مكان معين في وقت محدد.".

دعم حكم بيرجمان

المفهوم القائل بأن متوسط ​​درجة الحرارة المحيطة من المحتمل أن يؤثر على حجم الجسم ليس جديدًا. لاحظ علماء الطبيعة منذ فترة طويلة هذا الاتجاه جغرافيًا ، ولكن كما يلاحظ سميث ، قدم سيكورد وزملاؤه حجة قوية لحدوث الارتباط على مدى زمن أثري عميق.

وقد نوقشت الآليات الكامنة وراء هذه النظرية ، المعروفة باسم قاعدة بيرجمان ، بشدة منذ منتصف القرن التاسع عشر ، عندما تم تقديمها.

تفترض إحدى الحجج أن درجة الحرارة تؤثر على حجم الجسم من أجل سهولة الحفاظ على البرودة أو الدفء. كلما زاد الحجم الإجمالي لجسم ما ، تنخفض الكمية النسبية لمساحة السطح. هذه العلاقة مفيدة إذا كنت تعيش في مناطق خطوط العرض العالية وكنت من الثدييات التي تحتاج إلى الاحتفاظ بأكبر قدر ممكن من الدفء. ولكن إذا كنت تعيش في المناطق الاستوائية وتحاول تجنب ارتفاع درجة الحرارة ، فمن الأفضل أن يكون لديك حجم أصغر من الجسم ، مما يمنح مساحة أكبر نسبيًا للتخلص من الحرارة.

لكن هذا الارتباط المباشر بدرجات الحرارة قد لا يكون القوة الوحيدة في العمل في حالة الخيول الصغيرة. أشارت الدراسات السابقة إلى أن درجة الحرارة ، وبشكل أكثر تحديدًا ، مستويات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي تؤثر على حجم الجسم بشكل أكبر من خلال التأثير غير المباشر على توافر الغذاء والمحتوى الغذائي.

لكن الانكماش المستمر لهذه الخيول على مدى عشرات الآلاف من السنين يشير إلى تغيير جيني أعمق استمر بسرعة عبر الأجيال. يقول سيكورد عن التغييرات الغذائية: "لا يمكننا القول أنه لم يكن له تأثير". لكنه يلاحظ ، "لقد رأينا بعض التقلبات من رطب إلى جاف إلى رطب إلى جاف في هذه الفترات ، وأحجام أجسام هذه الحيوانات لا تتغير" بالتوازي. بدلاً من ذلك ، اتبعت أحجام الحيوانات الفردي صعودًا وهبوطًا لمتوسط ​​درجات الحرارة.

مستقبل أصغر وأكثر سخونة؟

النتائج الجديدة تحمل آثارًا للتعمق أكثر في الماضي - وكذلك النظر إلى مستقبلنا الأكثر دفئًا. يقترح سميث استخدام البيانات لمعرفة المزيد عن الكائنات الحية الأخرى في عالم Sifrhippus لمعرفة ما إذا كانت تتبع نفس النمط إلى حد كبير. "ماذا عن الحيوانات المفترسة؟" هي تسأل. "هل كانت هناك بعض السلالات التي استجابت بطريقة أخرى؟ أعتقد أن ذلك سيكون مثيرًا للاهتمام بشكل استثنائي.".

قبل أن نفهم ما يعنيه تغير المناخ في الماضي بالنسبة لمزيد من الحيوانات - يقول سيكورد: "هناك حاجة إلى المزيد من العمل على الحيوانات الحديثة". ومع ذلك ، قد تعطينا الحيوانات القديمة نظرة ثاقبة حول كيفية تعامل الحيوانات الحديثة مع تغير المناخ المتوقع.

على الرغم من أن العصر الذي درسه سيكورد وزملاؤه شهد زيادة مماثلة في درجات الحرارة (خمس درجات مئوية أو أكثر) كما هو متوقع بالنسبة لنا في المستقبل القريب (أربع درجات مئوية) ، فإنه يشير إلى أن الحيوانات القديمة كان لديها عشرات الآلاف من السنين للتكيف لتغيير درجات الحرارة بدلاً من مجرد قرون.

"السؤال الآن ، خلال القرن أو القرنين المقبلين ، هل سنشهد تحولا في حجم الجسم؟" يسأل Secord. "هل سيكونون قادرين على التكيف بسرعة كافية؟" إنه يأمل في أن تتمكن العديد من الأنواع من مواكبة التطور ، خاصة تلك التي لديها أجيال أقصر. لقد بدأ العديد من أنواع الطيور بالفعل في التقلص على مدى العقود القليلة الماضية.

وإذا خضعت الحيوانات لتغييرات في الحجم مع تغير المناخ في المستقبل ، كما يشير سيكورد ، فلن نرى خيولًا أصغر حجمًا - إلا إذا قمنا بتربيتها بهذه الطريقة. يقول: "هذا بالتأكيد شيء سيقتصر على الحيوانات البرية". "أي شيء لديه طريقة لتنظيم درجة الحرارة أو النظام الغذائي بشكل مصطنع سوف يخرجه من الحلقة." هذا من شأنه أن ينطبق بالتأكيد على الفرسان وبقية البشر أيضًا.

شاهد عرض شرائح للتاريخ المرئي للخيول المصغرة القديمة

شعبية حسب الموضوع