طفل برجس
متكون طَفل برجس أو طَفل برجس أو برجس شيل هي طبقة رواسب حاوية للأحافير وهي منكشفة في جبال روكي الكندية، في بريتيش كولوميا، في كندا.[1] اكتسبت شهرتها من خصائصها الإستثنائية في حفظ الأجزاء اللينة من أحافيرها. وجدت قبل 508 مليون سنة، في الكمبري المتوسط، وهي تعد أحد أقدم الطبقات الحاوية لطبعات الأجزاء اللينة.[2]
| طفل برجس | |
|---|---|
الوحدة الصخرية مكونة من الطَفل الأسود وتنكشف في عدة مناطق بالقرب من بلدة فيلد في متنزه يوهو الوطني وكذلك في كيكينغ هورس باس. هناك منكشفات أخرى في متنزه كوتيني الوطني، الذي يبعد 42 كلم باتجاه الشمال.
تاريخه وأهميته
تم اكتشاف طفل برجيس بواسطة عالم الأحافير شارلز والكوت في 30 أوغسطس 1909,[3] بينما كان في نهاية أحد الأعمال الحقلية هناك.[4] ثم رجع عام 1910 مع ابنه وابنته وزوجته ليؤسسوا مقلعاً للأحافير. أصبح والكوت يتردد بشكل سنوي إلى المقلع حتى عام 1924, وذلك بسبب ما اكتشفه من الأهمية الكبيرة للأحافير التي حفظت أشكال الأجسام اللينة من الكائنات، والتشكيلة الواسعة من الكائنات التي اعتبرت جديدة للعلم. وفي ذلك العمر، 74 سنة، كان لديه مخزون من العينات أكثر من 65,000 عينة. لقد كان وصف الأحافير عملية ضخمة، سعى عليها بنفسه حتى وافته المنية عام 1927.[4] كان والكوت متأثراً بالآراء العلمية آنذاك، حيث حاول القيام بتصنيف كل الأحافير ضمن التصنيفات الحية حالياً، مما ترتب عليه أن تلك الأحافير لم ينظر لها إلا مجرد بعض الأشياء العجيبة في ذلك الوقت. لكن لم يمضي العام 1962 حتى كانت أول عملية إعادة تحقيق بشكل مباشر على الأحافير على يد ألبيرتو سيمونيتا، مما حدى بالعلماء بوصف والكوت بأنه لم يكشف إلا جزءا لا يذكر من المعلومات المتوفرة في طَفل برجس، كما بين عمل ألبيرتو بأن الكائنات التي عثر عليها لا تنتمي للأصنوفات المعاصرة.
تم استئناف عمليات الحفر والتنقيب في مقلع والكوت بواسطة مفوضية المساحة الجيولوجية الكندية بعد أن أقنعها خبير ثلاثي الفصوص هاري بلاكمور ويتينغتون، وتم تأسيس مقلع جديد بأسم ذا رايموند على ارتفاع 20 متراً أعلى من «فسل ريدج».[4] قام ويتينغتون بمساعدة من سيمون كونوي موريس ودريك بريغس الذان كانا طلاب أبحاث في جامعة كامبريدج، بعملية إعادة تقييم لطَفل برغيس، وأعلنوا أن المحتوى المحفوظ من الكائنات كان أكثر تنوعاً وأكثر غرابة مما أعتقده والكوت. في الواقع، كان العديد من الكائنات التي اكتشفت هناك لديها خصائص تشريحية شاذة، ولا تشابه إلا جزء بسيط من الكائنات المعروفة. من هذه الأمثلة كائن الأوبابينيا، ذات الخمس عيون والخطم المشابه لخرطوم المكنسة الكهربائية. وكذلك الهالوسيجينيا التي وصفت بشكل خطأ، وتم تعديل وصفها رأساً على عقب (ما كان يعتقد بأنه ظهرها تبين بأنه أقدامها، وما كن يعتقد أنها مؤخرتها، تم اكتشاف أنه رأسها).
بعد أن أعترفت وكالة الحدائق الكندية ومنظمة اليونيسكو بأهمية طَفل برجس، أصبحت عملية التنقيب واستخراج الأحافير معقدة من الناحية السياسية من منتصف سبعينات القرن العشرين. لكن عمليات التنقيب مستمرة بواسطة متحف أونتاريو الملكي. وقد قام القيم على علم الأحافير اللافقرية، ديسموند كوللينز، بتعريف عدد من المنكشفات الإضافية، ذات طبقات أعلى وأخفض من مقلع والكوت الأصلي،[4] وتم اكتشاف الكثير من الكائنات الجديدة بشكل أسرع وأغزر من أن يتم دراستهم.
لقد قام كتاب ستيفن جاي غولد (Wonderful Life) الذي نشر عام 1989, بتعريف أحافير طَفل برجس للعامة، وجذب انتباههم نحوها. كان جولد يقترح بأن التنوع الإستثنائي للأحافير هناك، يدل أن أشكال الحياة في ذلك الوقت كانت أكثر تبايناً في أشكال أجسامها من تلك التي تعيش في وقتنا، وأن العديد من السلالات لم تكن إلا مجرد اختبارات تطورية وانقرضت. أعتمد غولد بشكل كبير في تفسيراته حول تنوع كائنات العصر الكمبري على تفسيرات كونوي موريس لكتابات تشارلز والكوت الأصلية. ومع ذلك لم يتفق كونوي موريس مع استنتاجات غولد، بحجة أن أغلب حيوانات الكمبري يمكن تصنيفها ضمن الشعب التصنيفية المعاصرة.[5]
لقد جذب طَفل برجس اهتمام علماء المناخ القديم الذين كانوا يريدون دراسة وتوقع التغيرات المناخية المستقبلية للأرض على المدى البعيد. وفقاً لبيتر وارد ودونالد براونلي في كتابهما الصادر عام 2003 بعنون الحياة وموت كوكب الأرض،[6] أن علماء المناخ درسوا السجلات الأحفورية المستخرجة من طَفل برجس ليفهموا الظروف المناخية لانفجار الكمبري، واستخدموها لتوقع كيف سيكون مناخ الأرض مستقبلاً عندما تسخن الشمس وتتمدد، مع ازدياد انخفاض مستويات غاز ثاني أوكسيد الكربون التي تسخن الأرض في نهاية المطاف إلى درجات حرارة لم يسبق لها مثيل منذ الدهر السحيق قبل 3 مليارات سنة قبل أن تغزو الحيوانات والنباتات سطح هذه الأرض، وهذا سيساعدهم في فهم كيف ومتى ستموت آخر الكائنات الحية.
في فبراير 2014, تم إعلان اكتشاف منكشف آخر لطَفل برجس في متنزه كوتني الوطني من الناحية الجنوبية. وفي غضون 15 يوم من عمليات التنقيب الميدانية في عام 2013, تم استخراج 50 نوعاً من الموقع الجديد.[7]
الوضع الجيولوجي
تعتبر رواسب طَفل برجس الغنية بالأحافير مرتبطة بمتكون ستيفن, الذي يحتوي على مجموعات من صخور الطين الجيرية الداكنة، ولها من العمر 508 مليون سنة.[4] ترسبت الطبقات على قاعدة جرف بارتفاع 160 متراً، وفي عمق يتم تحريكه بواسطة الأمواج أثناء العواصف. هذه الجروف العمودية مكونة من شعاب متكون كاثيدرال الجيرية، التي ربما تكونت قبل فترة قصيرة من ترسب طَفل برجس. لا يعرف بوجه الدقة آلية تكون المتكون، لكن الفرضية الأكثر قبولاً تشير إلى أن حواف شعاب متكون كاثيدرال انفصلت عن باقية الشعاب،[4] مما أدى إلى انزلاقها ونقلها لمسافات بعيدة - قد تصل إلى كيلومترات - عن حواف الشعاب. لاحقاً، أدى إعادة تنشيط الصدوع القابعة أسفل قاعدة المتكون إلى انهياره قبل 509 مليون عام،[8] مما تسبب في تكون منحدرات حادة، وقاع محمي من عمليات الضغط التكتونية، بسبب صخور الحجر الجيري المكونة لمتكون كاثيدرال صعبة الانضغاط. وهذه النوع من الحماية يشرح لماذا يصعب العمل مع الأحافير المحفوظة بعيداً عن متكون كاثيدرال، حيث يقوم الضغط التكتوني على الطبقات بتوليد انفلاقات عامودية تسبب تشقق الصخور، ولذلك تنقسم الصخور بشكل عامودي على الأحافير. مقلع والكوت ينتج نوعاً مميزاً من الأحافير لأنها قريبة جداً لمتكون ستيفن، ولهذا ليس من المستغرب أن عمليات التنقيب تمت بشكل قريب جداً من هاويات حواف الكمبري.[4]
كان يعتقد في البداية أن طَفل برجس ترسب في ظروف فقيرة بالأكسجين, لكن الأبحاث المتزايدة تشير إلى أن الأكسجين كان متواجداً بشكل مستمر في الرواسب.[9] كان يعتقد أن الظروف عديمة الأكسجين لا تحمي الكائنات حديثة النفوق من التحلل فحسب، بل كانت تكون ظروف كيميائية تسمح بحفظ الأجزاء اللينة من الكائنات. وهذه الظروف تقوم علاوة على ذلك بتقليص تواجد المتعضيات الحفارة (تم العثور على حفر ومسارات في الطبقات الحاوية على أحافير لكائنات ذوات أجسام لينة، لكن وجودها نادر وغالباً ما تشكل امتداد عامودي محدود).[4] هناك فرضية بديلة لما تم مناقشته هنا وهي فرضية تسربات المياه الملحية.
ستراتيجرافيا
متكون طفل برجس يتكون من 10 أعضاء، وأشهرها عضو طَفل مقلع والكوت.[10]
التأريخ الأحفوري والتغيرات المابعدية
هناك العديد من من طبقات اللاغرستات lagerstätten المماثلة من العصر الكمبري؛ بل إن هذه المجموعات هي أكثر شيوعا في العصر الكمبري أكثر من أي فترة أخرى. هذا يرجع أساسا إلى محدودية أنشطة الحفر والتثقيب الحيوية؛ لكن عندما شاعت عمليات التعكير الحيوي خلال العصر الكمبري، أصبح من النادر حفظ الأجزاء الرخوة من الكائنات.[4] (السجل الأحفوري لما قبل الكمبري يتميز بالندرة والغموض.)
المجتمع الأحيائي (حيويات)
المجتمع الحيوي (الحيويات) لطَفل برجس يبدو أنه المجتمع النموذجي الممثل لرواسب الكمبري الأوسط.[11] على الرغم من أن الكائنات ذات الأجزاء الصلبة تشكل نسبة ضئيلة بمقدار 14% المجتمع الحيوي، [11] إلا أن نفس هذه الكائنات الحية وجدت بنسب مماثلة في أماكن أخريات من الكمبري. لذلك من غير المبرر افتراض استثنائية الكائنات الحية عديمة الأجزاء الصلبة، بل أن العديد منها يظهر في طبقات لاغرستاتن lagerstätten في عصور وأماكن مختلفة.[11]
المجتمع الحيوي يتكون من نطاق واسع من الكائنات الحية، تعتبر السوابح نادرة نسبياً، لكن الغالبية كائنات قاعية، إما قاعية متجولة أو قاعية مثبتة بشكل دائم في القاع. إن حوالي ثلثي كائنات طفل برجس عاشت متغذية على المواد العضوية المترسبة في قاع البحر، وحوالي الثلث منها مغتذيات بالترشيح على الدقائق العالقة في المياه. أما الكائنات المفترسة أو الرمامات القاعية فهي تشكل أقل من 10% من المجتمع الحيوي آنذاك. وبالرغم من كبر حجم الكائنات الأخيرة، إلا أن الكتلة الحيوية كانت تقسم بالتساوي بين المغتذيات بالترشيح، والمتغذيات على الرواسب، والمفترسة والرمامات القاعية.
العمل مع طفل برجس
حفظت أحافير طفل برجس على شكل غشاء أسود رقيق من الكربون على طفلٍ أسود، لهذا يصعب تصويرها فوتوغرافياً؛ لكن يتم استخدام تقنيات تصوير مختلفة لتحسين جودة الصور الملتقطة. هناك تقنيات أخريات، مثل تقنية المجهر الإلكتروني الماسح SEM, وتقنية elemental mapping , وتقنية الرسم بآلة التصوير الاستجلائية.
بعد الحصول على الصورة، يتم الأخذ بعين الاعتبار لعوامل الانحلال والتأريخ الأحفوري قبل أن أن يتم إعادة بناء الأحفورة بشكل صحيح تشريحياً. كما يتم الاهتمام بمجموعة من الخصائص التي تسمح للباحثين بتكوين مقاربة تصنيفية للكائن.
المراجع
- Gabbott, Sarah E. (2001). "Exceptional Preservation". Encyclopedia of Life Sciences. معرف الوثيقة الرقمي:. رقم دولي معياري للكتاب 0-470-01590-X.
- Butterfield, N.J. (2006). "Hooking some stem-group" worms": fossil lophotrochozoans in the Burgess Shale". BioEssays. 28 (12): 1161–6. معرف الوثيقة الرقمي:. ببمد 17120226 نسخة محفوظة 09 فبراير 2017 على موقع واي باك مشين.
- Charles Walcott". متحف أونتاريو الملكي . Retrieved 29 August2013" نسخة محفوظة 08 أغسطس 2017 على موقع واي باك مشين.
- ديريك بريغز; Erwin, D.H.; Collier, F.J. (1995), Fossils of the Burgess Shale, Washington: Smithsonian Inst Press, رقم دولي معياري للكتاب 1-56098-659-X, مركز المكتبة الرقمية على الإنترنت 231793738 نسخة محفوظة 2020-05-16 على موقع واي باك مشين.
- Simon Conway Morris (1998). The Crucible of Creation: The Burgess Shale and the Rise of Animals. Oxford University Press. p. 316. رقم دولي معياري للكتاب 0-19-286202-2.
- Ward, Peter Douglas; Brownlee, Donald (2003), The life and death of planet Earth: how the new science of astrobiology charts the ultimate fate of our world, Macmillan, ISBN 0-8050-7512-7
- "'Epic' new fossil site found in B.C. national park". Canoe.com. Quebecor Media. 11 February 2014. Retrieved 11 February 2014. نسخة محفوظة 27 يناير 2015 على موقع واي باك مشين.
- Collom, C. J.; Johnston, P. A.; Powell, W. G. (2009). "Reinterpretation of 'Middle' Cambrian stratigraphy of the rifted western Laurentian margin: Burgess Shale Formation and contiguous units (Sauk II Megasequence); Rocky Mountains, Canada". Palaeogeography Palaeoclimatology Palaeoecology. 277: 63–85. معرف الوثيقة الرقمي:.
- Powell, W. (2009). "Comparison of Geochemical and Distinctive Mineralogical Features Associated with the Kinzers and Burgess Shale Formations and their Associated Units". Palaeogeography Palaeoclimatology Palaeoecology. 277 (1–2): 127–140. معرف الوثيقة الرقمي:.
- Gabbott, S.E.; Zalasiewicz, J.; Collins, D. (2008).
- Briggs, D.E.G.; Erwin, D.H.; Collier, F.J. (1995), Fossils of the Burgess Shale, Washington: Smithsonian Inst Press, ISBN 1-56098-659-X, OCLC 231793738
بوابة علم الأحياء التطوري
بوابة علم الأحياء القديمة
بوابة علم طبقات الأرض
بوابة كندا
10.1038/npg.els.0001622 10.1002/bies.20507 10.1016/j.palaeo.2009.02.012 10.1016/j.palaeo.2009.02.016