تطور الزواحف

تطور الطيور

ومن ناحية أخرى، يُعتقد أن تطوُّر الطيور قد بدأ في العصر الجوراسي، حيث كانت الطيور الأولى منحدرة من الديناصورات ذات الأقدام، ويُطلق على أقدم الأنواع المعروفة من الطيور أفيس Aves.

ومن ناحية أخرى، النقاط الرئيسية لتطور الزواحف إلى طيور هي ظهور الريش وتطوُّر المنقار (على الرغم من ظهوره بشكل مستقلٍ في كائنات حية أخرى)، وتغيُّر شكل العظام، وتطوير القدرة على الطيران، والدم الحار.

الحرشفيات

من جهة ثانية، تمثل هذه المجموعة أكبر فروع الزواحف مع 3000 نوع معروف من السحالي ومثلها من الثعابين، تتميَّز بعظم رباعي فكي متحرك يسمح بحركة الفك العلوي وتمتلك قشور صلبة أكثر من جميع الزواحف الأخرى، وقد ظهرت الحرشفيات في أوائل العصر الجوراسي.

وفي السياق ذاته، على الرغم من أن أحافير الحرشفيات ظهرت لأول مرة في بداية العصر الجوراسي إلَّا أن بعض الدلائل الجينيَّة المأخوذة من الميتوكوندريا توحي بأنَّها قد تطورت في العصر البرمي المتأخر، ومع ذلك لم يتم اكتشاف أغلب العلاقات التطورية بين فصائل الحرشفيات بشكلٍ كامل، ويبدو أنَّ علاقة الثعابين مع المجموعات الأخرى هي أكثر الأمور إشكالية في هذا الصدد، حيث يبدو من المعطيات المورفولوجية أنَّ الثعابين قد ابتعدت عن الأنواع الأخرى في وقت مبكر جداً، ولكنَّ الدراسات الجزيئية الحديثة سواء من الميتوكوندريا أو من الحمض النووي لا تدعم هذا الابتعاد المبكر.

الزواحف المبكرة

إضافةً إلى ذلك، يرجع أصل الزواحف إلى نحو 320 - 310 مليون عام، عندما تطورت في مستنقعات العصر الكربوني المتأخر من البرمائيات، وقد تكون السلويات amniote هي أقدم سلف مشترك معروف للزواحف، مع الإشارة إلى نوع Casineria الذي يعتقد أنَّه نوع انتقالي بين البرمائيات والزواحف.

وفي السياق ذاته، يُفترض تقليدياً أنَّ الزواحف الأولى كانت سلويات من نوع «أنابسيدات» Anapsid مع جمجمة صلبة تحتوي ثقوباً فقط للأنف والعينين والحبل الشوكي، ومن غير المؤكد في الوقت الحالي فيما إذا كان لدى أسلاف الزواحف جمجمة تشبه السلويات أو تشبه الأسلاف الأكثر تطوراً ، انقسمت الزواحف الأولى بعد وقتٍ قصيرٍ من ظهورها الزواحف إلى فرعين الفرع الأول هو synapsida والذي انحدرت منه الثدييات وتميّز بفتحة واحدة في سقف الجمجمة خلف كل عين، والفرع الآخر هو sauropsida والذي انقسم بدوره إلى مجموعتين رئيسيتين امتلك كل منهما ثقوب أكثر في الجمجمة وتميزت بفك أقوى.

ومن ناحية أخرى، تُظهر سلسلة من آثار الأقدام المستحاثات التي تمَّ العثور عليها في الطبقات الجيولوجية في مقاطعة نوفا سكوشا الكندية والتي يرجع تاريخها إلى نحو 315 مليون عام أصابع الزواحف التقليدية، يُعتقد اليوم أنَّ جنس «مستوطنات الغابة» Hylonomus هو أقدم الزواحف المعروفة التي لا خلاف عليها، وهو حيوان صغير يشبه السحليَّة، ويبلغ طوله قرابة 20 - 30 سم (8 - 12 بوصة) ويملك عدداً من الأسنان الحادة التي تُشير لاتباعه نظاماً غذائياً معتمداً على الحشرات.

التماسيح

ومن ناحية أخرى، نشأت التماسيح الحديثة مع خصائص تطوريَّة مميَّزة، فتغيَّر شكل الجمجمة والفك للسماح لكي تصبح الخياشيم والعيون ذات اتجاه علوي بما يتلائم مع البيئة المائية، وأصبح الذيل كذلك على شكل المجداف لزيادة سرعة وفعالية السباحة.

إضافةً إلى ذلك، أُطلق على الكائنات الحية الأولى التي أظهرت خصائص مماثلة للتماسيح اسم Crurotarsi، ظهرت هذه الكائنات خلال أوائل العصر الترياسي أي قبل 250 مليون عام، وبعد سلسلة من التطورات ظهر أول التماسيح منذ نحو 85 مليون عام في أواخر العصر الطباشيري، وكانت الأنواع المبكرة منها تتغذى بشكلٍ أساسي على الأسماك والنباتات، وكانت حيوانات بريَّة وأغلبها يمتلك أرجل طويلة مقارنةً بالتماسيح الحديثة.

التاوتارا

وعلى صعيد آخر، نشأ هذا الفرع من الزواحف في منتصف العصر الترياسي، وبقي منه اليوم نوعين مهددين بالانقراض موجودين في نيوزيلندا وبعض الجزر الصغيرة المحيطة بها، وعلى الرغم من أنَّ تاريخها التطوري مليء بالعديد من الأنواع المختلفة لكنَّ الاكتشافات الأحفورية تظهر أن التاوتارا ضعيفة نسبياً وعرضة للإصابة بسرعة.

الفروع الأربعة للزواحف

من جهة ثانية، تتميَّز الزواحف بأنَّها حيوانات رباعية الأرجل تتحرك بواسطة أطرافها الأربعة، وسلويَّة أي أنها تضع جنينها محاطاً بغشاء أمنيوسي، يوجد في الوقت الحالي أربع رتب «فروع» من الزواحف فقط هي: التماسيح، السلاحف، الحرشفيات، التاوترا.

السلاحف

كذلك، إنَّ الأصل الدقيق للسلاحف غير معروف بدقة وهناك جدل واسع حوله، ويعود تاريخ مستحاثات السلاحف إلى نحو 220 مليون سنة وتتميز بخصائص متشابهة بشكل ملحوظ، يوجد في الوقت الحالي قرابة 250 نوع معروف من السلاحف تعيش على الأرض وفي البحار والمحيطات وتمتلك جميعها أصداف قاسية، وغالباً ما تتغذى من النباتات والأعشاب المتنوعة أو على الكائنات البحرية الصغيرة، يُعتقد أنَّ صدفة السلاحف قد تطوَّرت من اندماج العمود الفقري والأضلاع المتسعة، وتمَّ دعم هذه الفكرة من خلال الكثير من حفريات أسلاف السلاحف التي تحتوي على صدفة غير مكتملة منشؤها من التحام الأضلاع والعظام الخلفية، وكان لهذا النوع من الحفريات الانتقالية كذلك أسنان ضمن منقارها، تطوَّرت صدفة السلاحف الصلبة للحماية من الحيوانات المفترسة ولكنَّها كذلك تبطئ من حركة السلاحف البرية بشكلٍ كبير، وقد تسبب هذا العيب في انقراض الكثير من أنواعها في الآونة الأخيرة بسبب الأنواع العديدة التي تتنافس معها للحصول على الغذاء وعدم قدرتها على الهروب من البشر.

صعود الديناصورات

من جانب آخر، في نهاية العصر الكربوني تطوَّرت المشابك العصبية عند أولى الفقاريات الكبيرة الأرضية، وفي منتصف العصر البرمي أصبح المناخ أكثر جفافاً مما أدى إلى حدوث تغيير كبير في التنوع الحيوي على الأرض وظهرت كائنات حية أكثر تطوراً.

من جانب آخر، وهكذا كانت الأركوصورات هي الكائنات المهيمنة خلال العصر الترياسي وتطورت إلى الديناصورات المعروفة والتيروصورات، نتيجة ذلك غالباً ما يُطلق على العصر الوسيط «عصر الزواحف»، وهو الوصف الذي صاغه عالم حفريات في أوائل القرن التاسع عشر يُدعى جدعون مانتيل الذي عرَّف الديناصورات وأسلاف التماسيح باعتبارها الفقاريات الأرضية المهيمنة، بعض هذه الديناصورات كانت أكبر الحيوانات البرية التي عاشت على الإطلاق طوال عمر الأرض، في حين أن بعضاً منها تطوَّر إلى الطيور الأولى.

علاوةً على ذلك، شهدت نهاية العصر البرمي أكبر انقراض جماعي معروف للكائنات الحية، واختفت أغلب الحيوانات الضخمة الموجودة سابقاً، وأصبحت الأركوصورات هي الحيوانات المهيمنة على الأرض وتميَّزت بأرجل خلفية طويلة تشبه إلى حدٍّ ما التماسيح طويلة.

العصر الوسيط «عصر الزواحف»

إضافةً إلى ذلك، في ظل هذه الظروف ازدهرت الزواحف «السلوية» التي تمتلك جماجم ضخمة لا ثقوب لها، ووصل أحجام بعضها كالباريوصورات إلى أبعاد عملاقة في العصر البرمي المتأخر واختفت في نهاية المطاف في آخر هذا العصر، وفي هذه الفترة انقسمت الزواحف إلى سلالتين رئيسيتين: الأركوصورات (أسلاف التماسيح والديناصورات)، وليبيدوصورات (أسلاف السلاحف والسحالي والثعابين)، ومع ذلك فقد ظلت كلا المجموعتين تشبه السحالي وحجمها صغير نسبياً وتواجدها قليل خلال العصر البرمي.

انقراض الديناصورات

وفي هذا الصدد، شهدت نهاية العصر الطباشيري انقراضاً جماعياً للزواحف الضخمة، ويُعتقد اليوم أنَّ سبب هذا الانقراض الهائل هو اصطدام نيزك بالأرض مع التأثيرات المُدمرة التي رافقت هذا الحدث وأهمها النشاط البركاني الكبير الذي أعقب الاصطدام.

كذلك، نتيجة هذا الانقراض الجماعي لم يتبقَ من الزواحف البحرية الكبيرة سوى السلاحف البحرية، ومن الديناصورات لم يتبقَ إلَّا بعد الديناصورات الصغيرة الطائرة، وقد أدت نهاية «عصر الديناصورات» إلى بدء «عصر الثدييات»، على الرغم من تأثُّر الزواحف بهذه التغيُّرات الدراماتيكية ولكنَّ وجودها استمرَّ مع تنوع حيوي كبير في كافة أنحاء الكرة الأرضية، اليوم هناك ما يقارب 9766 نوع من الزواحف 90% منها يعود للأنواع التي كانت موجودة بعد الانقراض الكبير، مقارنةً بنحو 5400 نوع من الثدييات فإنَّ عدد الزواحف هو على وجه التقريب ضعف عدد الثدييات مع استثناء الطيور.

الصعود من الماء

وفي هذا السياق، تطورت الزواحف في بداية الأمر من البرمائيات في آخر العصر الكربوني، وقد أدت الضغوط التطوريَّة المتزايدة والمساحات الشاسعة المتاحة من الأرض إلى حدوث تغييرات كبيرة في البرمائيات لتصبح تدريجياً حيوانات أرضية، ودفع الانتقاء البيئي الطبيعي إلى تطوير ودعم خصائص وسمات معينة مثل الهيكل العظمي القوي والعضلات الكبيرة وهكذا ظهر الهيكل الأساسي للزواحف، ومع أنَّ تطور الرئتين والساقين تعتبر من الخطوات الانتقالية الرئيسية من البرمائيات نحو الزواحف ولكنَّ تطور البيض القاسي الذي حلَّ محلَّ البيض البرمائي المرتبط بالمياه هو السمة المُميزة للزواحف وهو السبب الرئيسي الذي سمح لهذه البرمائيات بترك الماء بشكل كامل، كذلك فإنَّ الاختلاف الرئيسي الآخر عن البرمائيات هو زيادة حجم الدماغ وبشكل أكثر تحديداً المخ والمخيخ، وعلى الرغم من أنَّ حجم دماغها مايزال صغيراً مقارنة بالطيور والثدييات إلا أنَّ هذه الزيادة تعتبر حيوية لتعزيز استراتيجيات الصيد عند الزواحف، وقد سمح الحجم المتزايد لهذين الجزئين من الدماغ بتحسين القدرات الحركية والحسية.

عكس الأدوار

من جهة ثانية، بعد الانقراض الجماعي الكبير الذي حدث في نهاية العصر الطباشيري انقرضت جميع الديناصورات غير الطائرة (تعتبر الطيور بصفة عامة هي الديناصورات الحية الوحيدة الباقية على قيد الحياة)، وانقرضت كذلك الكثير من مجموعات الثدييات، كلُّ ذلك أدى إلى عكس الأدوار وخلق بيئة جديدة ظهرت وتنوَّعت فيها أشكال جديدة من الكائنات الحية، وصلت بعض الثدييات الجديدة إلى أحجام هائلة ومع ذلك فهي لا تقارن بأحجام الديناصورات المنقرضة.

وفي هذا السياق، أمَّا الزواحف فتنوعت أحجامها بشكلٍ كبير ولا تزال الكثير من الزواحف كبيرة الحجم موجودة حتى الآن كالسلاحف العملاقة والتماسيح الكبيرة.