الديناصورات: كيف تشرح الأدلة الحفرية تطورها واختفاءها

ثلاثة خطوط منفصلة من الأدلة العلمية تشرح قصة الديناصورات: طبقات صخرية محددة بدقة توضح متى ظهرت الديناصورات لأول مرة، وحفريات تحتفظ بعظامها وسلوكها، وتوقيعات النظائر في الصخور من نهاية العصر الطباشيري التي تحدد ما أدى إلى انقراضها. قام الباحثون بتحسين جميع الثلاثة في العقد الماضي باستخدام طرق تتراوح من تأريخ اليورانيوم-الرصاص إلى جيوكيمياء النظائر.

الأصول: إعادة كتابة الخط الزمني للعصر الترياسي

قام باحثون من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT) بتأريخ بلورات الزركون البركانية من تكوين تشينل، وهي سلسلة صخور تمتد عبر أريزونا ونيومكسيكو ويوتا وكولورادو، واكتشفوا وجود الديناصورات في أمريكا الشمالية قبل حوالي 223 مليون سنة. تعتمد الطريقة على قياس نسبة نظائر اليورانيوم إلى الرصاص في بلورات الزركون، التي تبدأ في تجميع الرصاص بمعدل معروف بمجرد تكون المعدن، مما يعطي العلماء عمراً دقيقاً للصخور المحيطة.

أعقد هذا الاكتشاف الرأي السابق بأن الديناصورات نشأت فقط في أمريكا الجنوبية حوالي 230 مليون سنة قبل أن تنتشر في مكان آخر. قال الجيولوجي جاهان رمزاني، الذي عمل على دراسة MIT، إن القارتين تظهران أنماطاً تطورية مختلفة جداً خلال هذه الفترة.

في أمريكا الجنوبية، على النقيض من ذلك، وجد الباحثون تداخلاً قليلاً جداً بين المراحل التطورية المبكرة والمتأخرة للديناصورات. حدد الفريق أيضاً فجوة بمدة 16 مليون سنة في السجل الحفري أسفل أقدم الصخور المعروفة التي تحتوي على الديناصورات، مما يعني أن الديناصورات قد تكون قد نشأت في وقت أبكر من ما تظهره الحفريات الحالية، إذا لم يتم الحفاظ على الأدلة من تلك الفترة أو لم يتم اكتشافها بعد.

كيف تحتفظ الحفريات بأدلة الديناصورات

يشرح متحف التاريخ الطبيعي في لندن أن معظم حفريات الديناصورات تتشكل من خلال عملية تسمى التحجر. يمكن لحيوان يموت بالقرب من بحيرة أو نهر أن يتم دفنه بسرعة في الطين أو الرمل أو الطمي؛ يؤدي نقص الأكسجين الناتج إلى إبطاء التحلل لفترة طويلة بما يكفي لماء جوفي لإيداع معادن داخل العظم، مما يحويها تدريجياً إلى حجر. يلاحظ المتحف أن هذه العملية يمكن أن تستغرق ملايين السنين وعادة ما تتطلب دفناً سريعاً، وهو أحد الأسباب التي تجعل الاكتشافات نادرة.

• الحفريات الجسدية: عظام محفوظة وأسنان ومخالب، غالباً مع نسيج داخلي يشبه الإسفنج أو قرص العسل تركه بلورات المعادن.
• الحفريات الأثرية: بصمات أقدام وانطباعات الجلد أو الريش وحفريات البراز (الإفرازات المتحجرة) التي تسجل السلوك بدلاً من أجزاء الجسم.
• حفريات القالب والقاهر: تجاويف تُتركت عندما يذيب ماء جوفي عظماً مدفوناً، ملأها لاحقاً الرسوبيات أو المعادن لتشكيل قالب من الشكل الأصلي.

الكويكب الذي أنهى عصر الديناصورات

انتهى العصر الطباشيري بشكل مفاجئ قبل 66 مليون سنة عندما اصطدم كويكب بما يُعرف الآن بشبه جزيرة يوكاتان في المكسيك، تاركاً حفرة تشيكسولوب. قاست دراسة عام 2024 بقيادة ماريو فيشر-غودي من جامعة كولونيا، التي أبلغت عنها متحف التاريخ الطبيعي و Sci.News، نظائر الروثينيوم في صخور الحدود الطباشيرية-الباليوجين من مواقع تشمل إسبانيا وإيطاليا والدنمارك. تطابقت توقيعات النظائر مع الكويكبات الكربونية بدلاً من النيازك السيليسية النموذجية للنظام الشمسي الداخلي، مما يشير إلى أن الكويكب نشأ خارج مدار المشتري.

قارن الباحثون عينات الحدود مع المادة من خمسة تراكيب تأثيرية أخرى أصغر، بتاريخ بين 36 مليون و 470 مليون سنة، بالإضافة إلى طبقات كرات التأثير القديمة واثنين من النيازك الكربونية، لتأكيد أن المطابقة كانت محددة لحدث تشيكسولوب. وفقاً لـ Sci.News، قال أستاذ جامعة كولونيا كارستن منكر، أحد مؤلفي الدراسة، إن الاكتشاف يجعل ضربة تشيكسولوب "حدثاً نادراً جداً وفريداً في الزمن الجيولوجي" بين اصطدامات الكويكبات المعروفة على الأرض.

تقرير ناشيونال جيوغرافيك أن الكويكب اصطدم بسرعة تقريباً 45,000 ميل في الساعة، رامياً كميات كبيرة من الغبار والحطام والكبريت في الغلاف الجوي وأثار تعطيلاً مناخياً شديداً في جميع أنحاء العالم. تنص نفس المقالة على أن حوالي 76 في المائة من جميع الأنواع على الأرض انقرضت، بما في ذلك كل الديناصورات غير الطيرية، بينما نجت الطيور — المصنفة من قبل العلماء كديناصورات طيرية. يستشهد Sci.News برقم قريب لكن مختلف قليلاً، ينسب إلى باحثي جامعة كولونيا اكتشاف أن التأثير وتداعياته أدت إلى وفاة 75 في المائة من الحياة على الكوكب.

هل كان البركانية أيضاً عاملاً؟

تلاحظ ناشيونال جيوغرافيك أن الانفجارات البركانية الكبيرة في فخاخ ديكان في الهند الحالية قد تكون قد فاقمت الأزمة البيئية في نفس الوقت تقريباً من التأثير. تنص الوسيلة أيضاً على أن حدث تشيكسولوب يبقى الوحيد من بين انقراضات الأرض الكبرى المرتبطة بشكل قاطع باصطدام كويكب، حيث أن الأربعة الأخرى ارتبطت بشكل أساسي بالنشاط البركاني وتحولات المناخ طويلة المدى بدلاً من تأثير واحد.