توصلت الدراسة إلى أن التيروصورات القديمة كانت تطير بأدمغة صغيرة بشكل مدهش

كشفت دراسة جديدة باستخدام التصوير الأحفوري المتقدم أن التيروصورات القديمة ربما أتقنت الطيران على الفور تقريبًا عندما ظهرت لأول مرة، دون الأدمغة الكبيرة التي تدعم طيران الطيور.

قام فريق من الباحثين بفحص الحفريات القديمة، بقيادة عالم الأحياء التطوري في طب جونز هوبكنزتشير التقارير إلى أن سلالة من الزواحف الكبيرة التي عاشت منذ 220 مليون سنة ربما اكتسبت القدرة على الطيران في بداية وجودها. وتتناقض هذه الفكرة مع ما هو معروف عن الأقارب الأوائل للطيور الحديثة، التي يبدو أنها اعتمدت الطيران تدريجيًا وبدعم من أدمغة أكبر.

ونُشرت تفاصيل العمل، الذي اعتمد على طرق تصوير متقدمة لفحص تجاويف الدماغ لحفريات التيروصورات، وحظي بدعم جزئي من مؤسسة العلوم الوطنية، في علم الأحياء الحالي.

وفقًا لماتيو فابري، دكتوراه، أستاذ مساعد في علم التشريح الوظيفي والتطور في كلية الطب بجامعة جونز هوبكنز، فإن النتائج تعزز وجهة النظر القائلة بأن الأدمغة المتضخمة الموجودة في طيور اليوم، والتي يُفترض أنها موجودة في أسلافها في عصور ما قبل التاريخ، لم تكن مسؤولة عن تمكين التيروصورات من الطيران.

يقول فابري: “تظهر دراستنا أن التيروصورات طورت الطيران في وقت مبكر من وجودها، وأنها فعلت ذلك بدماغ أصغر يشبه الديناصورات الحقيقية غير الطائرة”.

يضيف فابري أن التيروصورات كانت منشورات قوية في عصر الديناصورات. بعض صِنف وصلت أوزانها إلى 500 رطل وامتدت لمسافة تصل إلى 30 قدمًا من طرف الجناح إلى طرف الجناح. تم التعرف عليهم على أنهم الأقدم بين مجموعات الطيران الثلاث الرئيسية الفقاريات (بالإضافة إلى الطيور والخفافيش) التي طورت الطيران بالطاقة بشكل مستقل.

تتبع أصول رحلة التيروصورات

وللتحقق مما إذا كانت التيروصورات قد جاءت لتطير بطريقة مختلفة عن الطيور والخفافيش، أعاد العلماء بناء التاريخ التطوري للزواحف وتتبعوا كيفية تغير شكل وحجم دماغ التيروصورات مع مرور الوقت. لقد أولوا اهتمامًا خاصًا بالفص البصري، وهو جزء الدماغ المسؤول عن الرؤية، والذي يُعتقد أن توسعه مرتبط بتطور قدرات الطيران.

باستخدام الأشعة المقطعية وبرامج التصوير التي سمحت للعلماء باستخراج معلومات حول الجهاز العصبي للحفريات، ركز الباحثون في البداية على أقرب أقرباء التيروصورات وصفها فريق من الباحثين في عام 2016، لاجيربيتيد الذي لا يطير ويسكن الأشجار والذي نشأ خلال العصر الجليدي الترياسي الفترة من 242 إلى 212 مليون سنة مضت. في عام 2020، قامت مجموعة أخرى من العلماء بوصف بكتيريا اللاجربيتيد علاقة وثيقة مع التيروصور.

يقول المؤلف المقابل ماريو برونزاتي، الباحث في جامعة توبنغن بألمانيا: “أظهر دماغ اللاجربيتيد بالفعل ميزات مرتبطة بتحسين الرؤية، بما في ذلك الفص البصري الموسع، وهو التكيف الذي ربما ساعد لاحقًا أقاربهم من التيروصورات على التحليق في السماء”.

قفزة تطورية سريعة

يقول فابري إن الفص البصري الأكبر كان موجودًا أيضًا في التيروصورات. ومع ذلك، فهو يقول إنه كان هناك عدد قليل جدًا من أوجه التشابه في شكل وحجم أدمغة التيروصورات وأدمغة الزواحف الطائرة الأقرب، وهي اللاجربيتيد.

يقول فابري: “تشير أوجه التشابه القليلة إلى أن التيروصورات الطائرة، التي ظهرت بعد وقت قصير جدًا من ظهور لاجربيتيد، من المحتمل أنها اكتسبت الطيران في انفجار في مصدرها”. “في الأساس، تحولت أدمغة التيروصورات بسرعة لتكتسب كل ما تحتاجه للطيران منذ البداية.”

على النقيض من ذلك، يُعتقد أن الطيور الحديثة اكتسبت الطيران في عملية تدريجية خطوة بخطوة، ورثت سمات معينة، مثل تضخم المخ، والمخيخ، والفصوص البصرية من أقاربها في عصور ما قبل التاريخ، ثم قامت بتكييفها لاحقًا لتمكينها من الطيران، كما يقول فابري. ويدعم هذه النظرية نتائج 2024 من مختبر الدكتورة إيمي بالانوف، الأستاذة المساعدة في علم التشريح الوظيفي والتطور في جامعة جونز هوبكنز الطبية، والتي تشير إلى توسع المخيخ في الدماغ كمفتاح لرحلة الطيور. المخيخ، الموجود في الجزء الخلفي من الدماغ، ينظم ويتحكم في حركة العضلات من بين الأنشطة الأخرى.

يقول بالانوف: “إن أي معلومات يمكن أن تسد الفجوات فيما لا نعرفه عن أدمغة الديناصورات والطيور تعتبر مهمة في فهم الطيران والتطور الحسي العصبي داخل سلالات التيروصورات والطيور”.

مقارنات مع الطيور وأسلاف التمساح

وفي دراسات أخرى، قام العلماء بتحليل تجاويف الدماغ لحفريات من التماسيح (أسلاف التمساح) والطيور المبكرة المنقرضة، وقارنوها مع تجاويف دماغ التيروصورات.

وقد توصلوا إلى أن دماغ التيروصور كان لديه نصفي كرة متضخمين إلى حد ما، مشابهًا في الحجم للديناصورات الأخرى، بما في ذلك الترودونتيدات ذات الساقين الشبيهة بالطيور التي عاشت خلال العصر المتأخر. الجوراسي إلى الراحل العصر الطباشيري الفترات من 163 إلى 66 مليون سنة مضت، وأقدم طائر معروف هو الأركيوبتركس ليثوغرافيكا من 150.8 مليون إلى 125.45 مليون سنة مضت، مقارنة بتجويف الدماغ لدى الطيور الحديثة.

في المستقبل، يقول فابري إن الفهم الأفضل لكيفية تمكين بنية دماغ التيروصورات، بالإضافة إلى الحجم والشكل، من الطيران سيكون الخطوة الأكثر أهمية لاستنتاج القوانين البيولوجية الأساسية للطيران بشكل أفضل.

المرجع: “التقارب التشريحي العصبي بين التيروصورات والبارافيين غير الطيور في تطور الطيران” بقلم ماريو برونزاتي، وأكينوبو واتانابي، وروجر بي جي بنسون، ورودريجو تي مولر، ولورانس إم ويتمر، ومارتن دي إزكورا، وفيليب سي مونتيفيلترو، وإم. بيلين فون باكزكو، بهارت أنجان إس. بهولار، جوليا بي. ديسوجو، فابيان نول، ماكس سي. لانجر، ستيفان لاوتنشلاجر، ميشيل آر. ستوكر، آلان إتش. تورنر، إنجمار فيرنبيرج، ستيرلنج جيه. نيسبيت، وماتيو فابري، 26 نوفمبر 2025، علم الأحياء الحالي.
دوى: 10.1016/j.cub.2025.10.086

تم توفير الدعم المالي لهذا البحث من قبل مؤسسة ألكسندر فون هومبولت، الحكومة الفيدرالية البرازيلية، جمعية الحفريات، الوكالة الوطنية للترويج العلمي والتكنولوجي، المجلس الوطني للتصميم العلمي والتكنولوجي، الاتحاد الأوروبي NextGeneration EU/PRTR، المؤسسة الوطنية للعلوم (NSF DEB 1754596، NSF IOB-0517257، IOS-1050154، IOS-1456503)، ومجلس البحوث السويدي

لا تفوت أي اختراق: انضم إلى النشرة الإخبارية SciTechDaily.
تابعونا على جوجل و أخبار جوجل.