بيض الديناصورات الأول لم يكن كما توقعنا

دراسة حديثة عن تشيان لونغ شوهو المكتشف حديثا، في وقت مبكر الجوراسي تشير الصوروبودومورف إلى أن بيض الديناصورات الأقدم كان يحتوي على أصداف جلدية. تشير هذه النتيجة، المستمدة من التحليلات الشاملة لحفريات الديناصورات، إلى تغيرات تطورية كبيرة في شكل بيض الديناصورات. تساهم الدراسة أيضًا في فهمنا للسمات الإنجابية للأسلاف لمختلف أنواع الزواحف.

بيولوجيا الديناصورات الإنجابية

إن اكتشاف العديد من عينات الديناصورات المرتبطة بالتكاثر المحفوظة بشكل استثنائي على مدى العقود الثلاثة الماضية قد أدى إلى تحسين معرفتنا ببيولوجيا تكاثر الديناصورات. ومع ذلك، نظرًا لمحدودية الأدلة الأحفورية والافتقار إلى التحليل الكمي على نطاق واسع لتطور الديناصورات، ظل الكثير حول تكاثر الديناصورات غير واضح، خاصة ما قبل العصر الجليدي.العصر الطباشيري التاريخ التطوري.

اختراق في أبحاث مورفولوجيا البيض

ومع ذلك، فإن الاكتشاف الأحفوري الأخير الذي أجراه باحثون من معهد علم الحفريات الفقارية وعلم الإنسان القديم (IVPP) التابع للأكاديمية الصينية للعلوم (CAS)، بالإضافة إلى التحليلات المرتبطة به، يشير إلى أن بيضة الديناصور الأولى كانت مصنوعة من الجلد، وأن التحول الرئيسي في مورفولوجيا البيض حدث مبكرًا في تطور الديناصورات الثيروبودية وليس بالقرب من أصل الطيور.

إعادة بناء الهيكل العظمي للبالغين والأحداث تشيان لونغ. الائتمان: IVPP

اكتشاف تشيان لونغ شوهو

الدراسة التي نشرت مؤخرا في مراجعة العلوم الوطنية، يُعلن عن اكتشاف عينات من ديناصور صوروبودومورف جديد من العصر الجوراسي المبكر المتباعد مبكرًا صِنف في قويتشو، الصين —تشيان لونغ شوهو– تتكون من ثلاثة هياكل عظمية لأفراد بالغين وخمسة براثن من البيض. قد يمثل هذا الاكتشاف أقدم سجل أحفوري للارتباط بين الديناصورات البالغة والأعشاش، ويعكس اسم النوع هذا الارتباط: تشيان لونغ تعني “تنين قويتشو” بينما shouhu تعني “الحراسة” – إشارة إلى الحفاظ على حفريات الهياكل العظمية البالغة بالاشتراك مع حفريات البيض التي تحتوي على الأجنة.

تشيان لونغ كان ديناصورًا قاعديًا متوسط ​​الحجم، يزن طنًا واحدًا ويبلغ طوله حوالي ستة أمتار (20 قدمًا). تُظهر الأجنة بعض الاختلافات عن البالغين، على سبيل المثال، جمجمة أطول نسبيًا، وحافة أمامية أكثر عمودية للخطم، وأسنان أقل.

مقارنة البيض الأحفوري (ج) مع البيض الموجود ذو القشرة الناعمة والجلدية والصلبة القشرة. الائتمان: IVPP

رؤى في سلوك تشيان لونغ والتشريح

تشير التحليلات القياسية لنسب الأطراف بين العينات البالغة والجنينية إلى ذلك الشخص البالغ تشيان لونغ كان قادرًا على المشي على أطرافه الخلفية، ولكن من المحتمل أن يكون الأطفال رباعيي الأرجل. وتشير الخصائص التافونومية والرسوبية العامة إلى ذلك تشيان لونغ ربما مارست التعشيش الاستعماري كسلوك إنجابي، على غرار الصربوديات القاعدية الأخرى بما في ذلك ماسوسبونديلوس و موسوروس.

وقام الباحثون أيضًا بفحص البنية المجهرية لقشر البيض تشيان لونغ باستخدام تقنيات متعددة، بما في ذلك المقطع الرقيق النسيجي، وحيود التشتت الخلفي للإلكترون، والتحليل الطيفي المشتت للطاقة، والمجهر الإلكتروني الماسح. أظهرت النتائج أن تشيان لونغ امتلك هياكل مجهرية لقشر البيض مشابهة لأحافير بيض الديناصورات الطباشيرية الأخرى، والتي من المحتمل أنها تتكون من طبقتين – الطبقة الحلمية والطبقة المستمرة – وكان لديها وحدات قشر بيض مطورة بالكامل. الطبقة الكلسية تشيان لونغ كان البيض أكثر سمكًا من معظم البيض ذي القشرة الناعمة ولكنه أرق من البيض ذي القشرة الصلبة. تشير المقارنة بين تجزئة قشر البيض بين أنواع قشر البيض المختلفة أيضًا إلى أن سطح قشر البيض تشيان لونغ ظهرت شظايا صغيرة، تشبه قشر البيض المصنوع من الجلد، على النقيض من السطح المطوي للبيض ذو القشرة الناعمة أو السطح المجزأ الكبير للبيض ذو القشرة الصلبة. وهذه الملاحظات تشير إلى ذلك تشيان لونغ وضعت بيضًا جلديًا.

ملخص لنوع قشر بيض الأجداد للعقد الرئيسية مع أقصى الاحتمالات الخلفية في جميع تحليلات ASR. الائتمان: IVPP

الاتجاهات التطورية في بيض الديناصورات

ومن أجل اختبار الأنماط التطورية الكبرى لصفات تكاثرية مختارة عبر فترة انتقال الديناصورات إلى الطيور، قام الباحثون بتجميع بيانات من 210 نوعًا أحفوريًا وكائنًا موجودًا، تمثل جميع الفروع الحيوية للزواحف الرئيسية، واختبروا الاتجاهات التطورية باستخدام سلالات متعددة محددة زمنيًا.

ووجدوا أن حجم البيضة النسبي انخفض من قاعدة الديابسيدا إلى قاعدة الساوريشيا، لكنه أظهر اتجاهًا متزايدًا بدءًا من الثيروبودات المبكرة وحتى عقدة طائر التاج. حدثت الزيادة الأكثر أهمية في حجم البيضة في وقت مبكر من تطور الثيروبودات. وفيما يتعلق بسمك قشر البيض، اكتشفوا أن السمك يميل إلى الانخفاض من قاعدة الأركوصورات إلى قاعدة الصوريشيا، تليها زيادة كبيرة في سمك قشر البيض في وقت مبكر من تطور الثيروبودات. حدث أيضًا اتجاه متزايد في سمك قشر البيض في تطور الصوروبودومورف.

تم الحفاظ على شكل البيض بشكل عام أثناء تطور الثنائيات إلى الطيور الحية. على سبيل المثال، على الرغم من أن استطالة بيض الثيروبودات وصلت إلى ذروتها في الأوفيرابتوروصورات – مع أكبر استطالة للبيض بين الثنائيات – إلا أنها ستعود لاحقًا إلى حالة أسلافها. ونتيجة لذلك، ورثت جميع فروع الطيور التاجية فقط بيضًا ممدودًا قليلاً.

وبشكل عام، فإن إعادة بناء حالة الأسلاف لأنواع مختلفة من قشر البيض تدعم الاستنتاج القائل بأن بيضة الديناصور الأولى ربما كانت مصنوعة من الجلد، وصغيرة نسبيًا، وبيضاوية الشكل. علاوة على ذلك، ربما كان قشر البيض المصنوع من الجلد هو حالة أسلاف Avemetatarsalia وArcosauria وTestudines.

المرجع: “الحفريات الجوراسية المبكرة الاستثنائية مع البيض الجلدي تسلط الضوء على بيولوجيا تكاثر الديناصورات” بقلم فنغلو هان، ييلون يو، شوكانغ تشانغ، رونغ تسنغ، شينجين وانغ، هوييانغ كاي، تيانتشوانغ وو، يينغفنغ وين، سيفو كاي، تشون لي، روي وو ، تشي تشاو وشينغ شو، 9 أكتوبر 2023، مراجعة العلوم الوطنية.
دوى: 10.1093/nsr/nwad258