ه‍.ش. ۱۳۹۵ خرداد ۱۴, جمعه

دوران پالئوزیک

از: بهنام محمدپناه

فرگشت و ژنتيک


فهرست مندرجات

.



دوران پالئوزیک

(دیرینه‌زیستی)

فرگشت و ژنتيک

دیرینه‌زیستی یا دیرین‌زیوی (به انگلیسی: Paleozoic) یکی از چهار دوران زمین‌شناسی است. در ابتدای این دوران منطقه وسیعی از زمین را اقیانوس‌ها شامل می‌شدند. اما در اواخر این دوران مناطقی از زمین و قاره بزرگ پانجه‌آ از زیر اقیانوس‌ها بیرون آمدند و رشته‌کوه‌ها نیز تشکیل شدند.

در طول این دوران با وفور جانوران بی‌مهره روبه‌رو هستیم به‌طوری که گاهی این دوران را به‌نام دوران بی‌مهرگان می‌شناسند. وجود دریای کم عمق و گرم در دوره کامبرین که بیشتر سطح زمین را می‌پوشاند، یکی از دلایل عمده بزرگ‌ترین تحولات جانداران و فراوانی بی‌مهرگان آبزی و صدف‌دار مانند سه‌بندی‌ها (تریلوبیت‌ها) که از گروه بندپایان بودند و بدن‌شان شامل سر و سینه و دم بود و دارای پوست سخت نیز بودند. اندازه این موجودات از چند سانتی‌متر یا حتی چند دسی‌متر تجاوز نمی‌کرد. تریلوبیت‌ها مانند خرچنگ‌های نعلی حال حاضر بودند و در مناطق کم عمق اقیانوس‌ها زندگی می‌کردند. در واقع تریلوبیت‌ها از سنگواره‌های راهنمای این دوران محسوب می‌شوند. این موجودات در سرتاسر دوران دیرینه‌زیستی زندگی می‌کردند (تریلوبیت‌ها در ابتدای این دوره به‌وجود آمدند و در سراسر این دوره وجود داشتند تا در پرمین منقرض شدند). مهره‌داران شامل اولین ماهی‌ها در دوره اردوویسین ظاهر شدند. و چون بدن آن‌ها پوشیده شده از صفحات استخوانی بود ٬به آن‌ها زره‌دار می‌گویند.

اولین گیاهان نیز در دوره سیلورین ظاهر شدند که ریشه، ساقه و برگ نداشتند و به‌جای این اندام‌ها ساختاری قابل انعطاف داشتند و با هاگ تولید مثل می‌کردند.

در دوره بعدی یعنی دوونین اولین دوزیستان و اولین درختان از نهان‌زادگان آوندی که با دانه تولید مثل می‌کردند، به‌وجود آمدند. هم‌چنین در دوره کربونیفر انواع گیاهان خشکی زی گسترش یافتند. گرمی هوا باعث توسعه جنگل‌های انبوه گردید که بخش بزرگی از نیمکره شمالی را در بر گرفت. زغال‌سنگ موجود در بخش‌هایی از آمریکا و اروپا از مدفون شدن این گیاهان تشکیل شده‌ است. در دریاهای این دوره نیز گروهی از بی‌مهرگان به‌نام بازوپایان زیست می‌کردند که دارای دو صدف بالایی و پایینی بودند. که از آن جمله می‌توان به بازوپایان اسپی‌ریفر اشاره نمود.

در دوره کربونیفر اولین خزنده که شبیه سوسمار بود ظاهر شد. این خزنده بر خلاف دوزیستان قادر به تخم‌گذاری در خشکی بود. در دوره پرمین تعداد این نوع خزندگان زیاد شد و تعدادی از جانداران گذشته مانند تریلوبیت‌ها منقرض شدند. دسته‌بندی زمان‌های زمین‌شناختی به دوران‌های گوناگون به کارهای جووانی آردوئینو در سده ۱۸ میلادی برمی‌گردد.

دوران دیرینه‌زیستی زیرمجموعه‌ای است از یک ابردوران (ائون) به‌نام پیدازیستی؛ دوران دیرینه‌زیستی که از حدود ۵۹۰ میلیون سال پیش آغاز و در ۲۲۵ میلیون سال پیش پایان یافت، خود شامل شش دوره است: کامبرین، اردویسین، سیلورین، دوونین، کربونیفر، و پرمین.[۱]

پالئوزئیک از دو کلمه‌ی یونانی پالئوس (به‌معنی قدیمی) و زئون (به‌معنی موجود زنده) مشتق شده و معنی کامل آن حیات قدیمی است. طول دوران پالئوزیک حدود ٣۴٠ میلیون سال است و طولانی‌ترین دوران حیات آشکار محسوب می‌شود. به علت این‌که موجودات زنده این دوران دارای ساختمان بدنی ساده‌تر از موجودات زنده‌ی دوران‌های بعدی بودند، به آن دوران دیرینه‌زیستی نیز می‌گویند. از نظر گسترش و تنوع موجودات زنده، اکثریت گروه‌های بی‌مهره‌گان در پالئوزوئیک اولیه وجود داشته‌اند. دوران پالئوزوئیک را از نظر لایه‌های زمین‌شناسی و نیز فسیل‌های کشف شده به شش دوره‌ی کامبرین، اُردوویسین، سیلورین، دِوونین، کربونیفر و پرمین تقسیم نموده‌اند. مهم‌ترین گروه‌های بی‌مهره‌گان از جمله روزنه‌داران، اسفنج‌ها، بازوپایان، نرم‌تنان، خارپوستان و گراپتولیت‌ها در این دوران می‌زیسته‌اند.


دوره‌ی کامبرین (Cambrian)

دوره‌ی کامبرین از سال ۵۴٣ تا ۴۹٠ میلیون سال قبل طول کشید. کشف آثار یخچالی در سنگ‌های رسوبی، نشان از وجود آب و هوای سرد این دوره می‌باشد. دوره‌ی کامبرین را انفجار بی‌مهره‌گان سخت‌پوست نیز نامیده‌اند؛ زیرا در این دوره گونه‌های مختلف و بسیاری از موجودات فرگشت یافته ظاهر شدند. فسیل جانوران سخت‌پوست بسیاری چون تریلوبیت‌ها، استروماتولیت‌ها، کنودونت‌ها، استراکودها و دسته‌ی صدف‌های دو کفه‌ای از این دوره کشف شده است. به نظر می‌رسد چند سلولی ریز و جلبک‌ها منبع عمده‌ی غذایی موجودات دیگر محسوب می‌شدند. مرجان‌ها و خارپوستان نیز دیگر گونه‌ی جانوری این دوره بوده‌اند.


دوره‌ی اُردوویسین (Ordovician)

گذر از دوره‌ی کامبرین به اردوویستن بر اساس تغییر در فسیل‌های کشف شده‌ی موجوداتی به‌نام گراپتولیت و ظهور گونه‌های جدید کنودونت‌ها تعیین می‌شود. دوره‌ی اردوویسین از حدود ۴۹٠ تا ۴۴٣ میلیون سال پیش طول کشیده است. در اواخر این دوره، نخستین موجودات شبیه ماهی‌های اولیه و نیز اجداد اختاپوس‌ها ظاهر شدند. وجود نفت در رسوبات لایه‌ی اردوویسین نشان از فراوانی گیاهان و جانوران ریز شناور در آب دریاهای آن‌زمان می‌باشد.

تریلوبیت‌ها، نوعی بی‌مهره‌ی دریایی شبیه خرچنگ نعل‌اسبی بودند که پوسته‌ای سخت و سه قسمتی داشتند و در کف اقیانوس‌ها حرکت می‌کردند. تاکنون فسیل‌های زیادی از این موجودات عجیب کشف شده است.


دوره‌ی سیلورین (Silurian)

در این دوره که از ۴۴٣ تا ۴۱٧ میلیون سال پیش طول کشیده است، نخستین گیاهان خشکی به‌شکل خزه‌های امروزی ظاهر شدند. در دریا نیز تنوع بی‌مهره‌گان هم‌چنان ادامه داشت. از این دوره فسیل موجودات عجیب (که احتمالاً اجداد عقرب‌های امروزی بودند)، با اندازه‌هایی بزرگ‌تر از انسان و نیز سنگواره‌ی ماهی‌های با پوست زره‌دار کشف شد‌ه‌اند. در ابتدا ماهی‌ها فاقد آرواره بودند و تنها با مکیدن غذا می‌توانستند غذا بخورند، اما با پیدایش آرواره در گونه‌ی خاصی، ماهی‌ها امکان این را یافتند که به‌جای مکیدن، غذا را با دهان بگیرند و در نتیجه به شکارچیان توانمند تبدیل شوند. در اواخر این دوره، که اکسیژن کافی برای تنفس موجودات هوازی در جو زمین وجود داشت، برخی حشرات دریایی توانستند از آب خارج شوند و پا به دنیای خشکی بگذارند. برخی از این حشرات مانند سنجاقک مگانورا (با انداز‌های حدود نیم‌متر) در اثر تغییرات فرگشتی و به مرور صاحب بال‌هایی شدند تا به نحوی مؤثرتری به جستجوی غذا باشند.


دوره‌ی دِوونین (Devonian)
حشرات غول‌پیکر دوران پالئوزیک و مقایسه‌ی آن‌ها با جثه‌ی انسان امروزی

این دوره از ۴۱٧ تا ٣۴۵ میلیون سال پیش طول کشید. بی‌مهره‌گان از جمله بازوپایان و دوکفه‌ای‌ها در این دوره فراوان بود‌ه‌اند. دوره‌ی دوونین به دوره‌ی فراوانی ماهی‌ها نیز مشهور است و انواع بسیاری از ماهی‌های غضروفی و استخوانی آرواره‌دار در این زمان پدید آمدند.

از اواسط این دوره به بعد، در برخی مناطق سطح آب بسیار پایین آمد و به‌همین دلیل برخی گونه‌های فرگشتی از ماهیان که می‌توانستند در میان گل‌ولای مرطوب زندگی کنند، شانس بیشتری برای زنده ماندن پیدا کردند. در تعدادی از این گونه‌ها که نوعی دوزیست اولیه بودند، باله‌ها به‌علت تغییرات ساختاری متعدد به دست و پا و آبشش‌ها نیز به کیسه‌های هوایی مرطوب تبدیل شدند و حیوان توانست برای مدت کوتاهی از آب خارج شود و در حاشیه‌ی رودخانه یا برکه به شکار بپردازد.

یکی از نخستین دوزیستانی که با تغییرات فرگشتی صاحب باله‌های قوی (شبیه دست و پا) شد، تیک‌تالیک نام داشت. از این موجود، فسیل‌های زیادی به‌دست آمده است و به‌نظر می‌رسد در دوره‌ی دوونین شرایط خوبی برای تولید مثل و تکثیر آن مهیا بوده است.

تیک‌تالیک (با نام علمی: Tiktaalik roseae)، یک گونه‌ی منقرض شده از ماهی‌های گوشتی‌باله است که در دوره دوونین پسین، در حدود ۳۷۵ میلیون سال پیش، می‌زیسته و بسیاری از ویژگی‌های آن با چارپایان امروزی همانندی داشته‌ است.


دوره‌ی کربونیفر (Carboniferous)

با پایان دوره‌ی قبلی، دوره‌ی کربونیفر آغاز شد. این دوره از ٣۴۵ تا ٢۹٠ میلیون سال پیش طول کشید. پیدایش فسیل‌هایی از ردیف مرجان‌های تابولاتا در دریا و نیز آثار درختان مخروطی در خشکی از ویژگی‌های خاص این دوره محسوب می‌شوند.

از دوره‌ی کربونیفری هم‌چنین فسیل تعدادی از دوزیستان شبیه قورباغه‌های امروزی کشف شده است. این موجودات دارای دُم بودند و به‌جای جهیدن، با پاهای کوچک خود در میان گل‌ولای مرطوب می‌خزیدند. به نظر می‌رسد نسل آن‌ها در فرگشت‌های بعدی، دُم خود را از دست داده باشد.

البته دانشمندان در مورد نحوه‌ی این فرگشت‌ها اتفاق نظر ندارند. برخی معتقدند این تغییرات طی میلیون‌ها سال و به‌شکل جزئی و مرحله به مرحله روی داده است و برخی دیگر با توجه به نمونه‌های فسیلی کشف شده، بر این باورند که در تعدادی از این حیوانات، فرگشت‌های کلی اتفاق افتاده و حیوان دُم خود را به‌شکل ناگهانی از دست داده است. اغلب دوزیستان دوران دیرینه‌زیستی در پایان دوره‌ی پرمین منقرض شدند و امروزه تنها چند گونه‌ی فرگشت یافته مانند قورباغه، وزق و سمندر آبی برجای مانده است. دوزیستان در مرحله‌ی نوزادی صاحب آبشش و در دوران بلوغ صاحب نوعی شش برای استفاده از هوای خشکی می‌شوند.


دوره‌ی پرمین (Permian)

دوره‌ی پرمین، آخرین دوره از دوران دیرینه‌زیستی محسوب می‌شود که از ٢۹٠ تا ٢۴٨ میلیو ن سال پیش طول کشید. در طی این دوره، تریلوبیت‌ها و گونه‌های مختلفی از سخت‌پوستان و بی‌مهره‌گان دریایی از بین رفتند.

دانشمندان دلیل این انقرا ض ناگهانی را به تغییرات شدید آب و هوایی مربوط می‌دانند. بر اساس نموداری که توسط زمین‌شناسان تهیه شده است و شما آن در بالای صفحه می‌بینید، در اواخر دوره‌ی پرمین سطح آب دریاها (احتمالاً به دلیل وقوع دوره‌ی سرمای شدید) به شدت پایین آمد. این تغییر ناگهانی دمای محیط، باعث از بین رفتن تعداد زیادی از گونه‌های جانوری و کم‌شدن غذا برای دیگر جانورانی شد که از آن‌ها تغذیه می‌کردند. طبق آمار در پایان دوره‌ی پرمین که مصادف با پایان دوران دیرینه‌زیستی است بیش از ۹٠ ٪ گونه‌های جانوران دریازی و ٧۵ ٪ مهره‌داران خشکی‌زی به دلیل عدم کسب سازگاری سریع با تغییرات ناگهانی محیط از بین رفتند. شبیه این رویداد (انقراض ناگهانی) در اواخر دوره‌ی کرتاسه نیز روی داد که طی یک برخورد شهاب‌سنگ بیش از ۴٣ ٪ کل گونه‌های شناخته شده‌ی آن دوران از جمله دایناسورها از بین رفتند و منقرض شدند.

نمودار فراوانی برخی آبزیان از ٦٠٠ میلیون سال پیش تاکنون

صدف‌های آمونیت جزو معدود نرم‌تنان دریازی بودند که از انقراض دوره‌ی پرمین جان سالم به در بردند. این جانوران توسط پوسته‌ای سخت و مارپیچی شکل محافظت می‌شدند. آن‌ها درنده‌گانی تندرو بودند كه از دیگر نرم‌تنان دریایی تغذیه می‌کردند. آمونیت‌ها اندازه‌های متفاوتی داشتند. قطر برخی گونه‌ها کمتر از دو سانتی‌متر و قطر برخی دیگر بالغ بر سه متر بود!

فرگشت ماهیان چهار اندامی به دوزیستان و خزندگان

آمونیت‌ها در دوران میانه‌زیستی رشد فراوانی کردند، اما سرانجام در انقراض ٦۵ میلیون سال پیش همراه دایناسورها از بین رفتند. تعداد بسیار زیادی از فسیل‌های آمونیت در نقاط مختلف جهان یافت شد‌ه‌اند. از آن‌جا که شکل پوسته‌ی مارپیچی آن‌ها به مرور تغییر کرده است، اشکال مختلف آمونیت‌ها از مهم‌ترین شاخص‌های دوره‌های زمین‌شناسی محسوب می‌شوند.

طی دوران دیرینه‌زیستی و در پی فرآیندهای فرسایشی حاصل از تغییرات آب و هوایی، قسمت‌های وسیعی از کوه‌های آن زمان مسطح شدند و مرداب‌های بزرگی به‌وجود آوردند. به مرور بقایای گیاهان فراوان در این مرداب‌ها و زیر گِل‌ولای موجود دفن شدند و پس از تحمل مراحل تجزیه و فساد، به منابع نفت و ذغال سنگ تبدیل شدند. وجود نفت در کشورهای حاشیه‌ی جنوبی خلیج فارس و از جمله ایران بیانگر آن است که روزگاری دور در این مناطق، جنگل‌زار وسیعی قرار داشت و بعدها تغییرات آب و هوایی آن‌ها را به بیابان تبدیل کرده است.


[] يادداشت‌ها




[] پی‌نوشت‌ها

[۱]- دیرینه‌زیستی، برگرفته از ویکی‌پدیا، دانشنامه‌ی آزاد


[] جُستارهای وابسته




[] سرچشمه‌ها

محمدپناه، بهنام، فرگشت و ژنتيک، تهران: آمه، ۱٣٨۹، صص ٢۹-٣۵