Skip to main content
Global

4.7: أصل وتصنيف الرئيسيات

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    198557

    • David G. Lewis, Jennifer Hasty, & Marjorie M. Snipes
    • OpenStax
    \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

    أهداف التعلم

    في نهاية هذا القسم، ستكون قادرًا على:

    • اشرح مفهوم الوقت العميق.
    • حدد الحفريات واشرح بعض طرق التأريخ المستخدمة في الحفريات.
    • حدد بعض الخصائص الرئيسية لحفريات الرئيسيات المبكرة، بما في ذلك الفترات الزمنية الخاصة بكل منها.

    فهم مفاهيم الوقت

    يقسم الجيولوجيون التاريخ العميق إلى فترات زمنية تعرف بالعصور. تعتمد العصور بشكل عام على أشكال الحياة الأحفورية التي تمت ملاحظتها. أقدم العصور الجيولوجية هي العصر الإيوركي، الذي بدأ منذ ما يقرب من أربعة مليارات سنة. تأتي غالبية الأدلة الأحفورية التي لدينا لتطور الرئيسيات من عصر حقب الحياة الحديثة - العصر الجيولوجي الحالي، الذي يعود تاريخه إلى 65 مليون سنة مضت (MYA) حتى الوقت الحاضر. ينقسم عصر حقب الحياة الحديثة إلى سلسلة من العصور. ترتبط كل حقبة بأشكال معينة من الرئيسيات التي تطورت خلال تلك الفترة الزمنية.

    الحفريات وطرق التأريخ

    يدرس علماء الأنثروبولوجيا البيولوجية في المقام الأول، ولكن ليس حصريًا، التحف الأحفورية. الأحفورة هي أي بقايا من نبات أو حيوان تم حفظه في الأرض. عند موت الكائن الحي، يتحلل جسمه ببطء حتى يصبح كل ما تبقى هو الأسنان والعظام أو مجرد انطباع عن الشكل الأصلي للكائن الحي. في معظم الظروف، تتدهور الأسنان والعظام والانطباعات في النهاية أيضًا. ومع ذلك، في بعض الأحيان تكون الظروف مواتية للحفظ. تشمل أمثلة المواد المواتية للتكوين الأحفوري الرماد البركاني والحجر الجيري والمياه الجوفية المعدنية. لا يمتلك العلماء أحافير لكل ما عاش في الماضي، وفي بعض الحالات، تم العثور على بقايا عدد قليل من الأفراد من الأنواع. السجل الأحفوري غير مكتمل للغاية. يقدر روبرت مارتن، أمين متحف فيلد للتاريخ الطبيعي في شيكاغو، أنه كان هناك أكثر من 6000 نوع من الرئيسيات، بينما تم العثور على بقايا 3 في المائة فقط. الأحافير نادرة جدًا، لكنها مفيدة للغاية حول التطور البيولوجي البشري.

    فهم الأحافير

    جزء مهم من فهم الحفريات هو تحديد عمرها وترتيبها ترتيبًا زمنيًا. من أجل استخدام أحفورة الرئيسيات لإعادة بناء التاريخ التطوري للقرود، يجب أن يكون علماء الأنثروبولوجيا أولاً قادرين على تقدير عمر تلك الحفرية المحددة تقريبًا. لبعض الوقت، كانت طرق التأريخ النسبية هي الطرق الوحيدة المتاحة لتأريخ الحفريات. يحسب التأريخ النسبي العمر التقريبي للحفريات مقارنة بالعينات الأحفورية الأخرى. شهد نصف القرن الماضي تطورات مهمة في التأريخ المطلق، بما في ذلك التقنيات التي جعلت من الممكن تأريخ المراحل الأولى من تطور الرئيسيات. يحسب التأريخ المطلق العمر البيولوجي الفعلي للحفريات بالسنوات في غضون مجموعة من السنوات.

    تقنيات المواعدة النسبية

    علم الطبقات هو الأسلوب الأكثر شهرة والأكثر استخدامًا للتأريخ النسبي. يعتمد علم الطبقات على ملاحظة أن التربة تترسب في طبقات أو طبقات متتالية. ستظهر أقدم طبقات التربة (وأي قطع أثرية أو أحافير بداخلها) تحت طبقات التربة الأحدث (وأي قطع أثرية أو أحافير بداخلها). بالإضافة إلى استخدام موقع طبقات التربة لتأريخ الحفريات المترسبة داخل هذه الطبقات، يستخدم علماء الأنثروبولوجيا البيولوجية أيضًا أحيانًا عناصر أخرى موجودة باستمرار في طبقة معينة من التربة. يشار إلى هذه العناصر على أنها مصنوعات مؤشرة لأنها تساعد في تحديد العمر النسبي للحفريات وغيرها من القطع الأثرية. أفضل المؤشرات الفنية هي تلك التي لها توزيع جغرافي واسع، أو موجودة لفترة قصيرة من الزمن الجيولوجي، و/أو من الأنواع التي خضعت لتغيير تطوري سريع. تم استخدام مؤشرات مختلفة للتأكد من العمر النسبي في مناطق مختلفة من العالم. في إفريقيا، تم استخدام الفيلة والخنازير والخيول لتحديد التواريخ النسبية للطبقات الجيولوجية المختلفة. على سبيل المثال، تم إنشاء علم طبقات الأرض في Olduvai Gorge في شرق إفريقيا على أساس الخنازير الأحفورية. تختلف الأنواع المختلفة من الخنازير في الطبقات المتتالية وتميز، مما يسمح لعلماء الأنثروبولوجيا القديمة بتمييز الطبقات بناءً على أنواع الخنازير الموجودة بداخلها. بمجرد إنشاء طبقات الأرض في المنطقة، يمكن تحديد الأعمار النسبية لحفرتين مختلفتين في مواقع مختلفة من خلال عناصر المؤشر المرتبطة.

    إذا تعرض الموقع للاضطراب، فلن يكون علم الطبقات طريقة مرضية لتحديد العمر النسبي. في مثل هذه الحالة، قد يكون من الممكن استخدام طرق التأريخ المطلقة لتقدير عمر الحفريات الموجودة معًا في موقع مضطرب.

    تقنيات المواعدة المطلقة

    تعتمد العديد من طرق التأريخ المطلقة على معدل تحلل النظائر المشعة. النظير المشع هو عنصر كيميائي يبدد الطاقة الزائدة عن طريق إصدار الإشعاع تلقائيًا. تحدث هذه الانبعاثات بمعدلات معروفة ومستقرة. بمجرد تحديد معدل تحلل النظائر المشعة, يمكن تقدير عمر العينة التي تحتوي على هذا النظير ضمن نطاق الخطأ المحتمل.

    ج-14

    الطريقة الأكثر شهرة لتحديد العمر المطلق للحفريات هي التأريخ بالكربون 14 أو 14 درجة مئوية (يُنطق «C-14"). تحتوي جميع النباتات والحيوانات على نظير الكربون 14 (14 درجة مئوية). تمتص النباتات 14 درجة مئوية من الهواء، وتبتلع الحيوانات النباتات التي تحتوي على النظير. نظرًا لأن النباتات تمتص 14 درجة مئوية فقط عندما تكون على قيد الحياة ولا تستهلك الحيوانات النباتات إلا عندما تكون على قيد الحياة، يمكن للعلماء تحديد المدة التي مات فيها حيوان أو نبات بناءً على كمية 14 درجة مئوية المتبقية في خلاياها. يبلغ عمر النصف المعروف للكربون 14 5730 عامًا. وهذا يعني أنه سيتم القضاء على ما يقرب من نصف درجة الحرارة الأصلية البالغة 14 درجة مئوية في الكائن الحي في 5730 عامًا بعد وفاته. على سبيل المثال، إذا كان للكائن الحي قيمة 14 درجة مئوية أصلية تبلغ 100، فبعد 5730 عامًا، ستكون هناك 50 وحدة فقط من 14 درجة مئوية.

    تلألؤ حراري

    أسلوب التأريخ المطلق الآخر الذي يستخدمه علماء الأنثروبولوجيا القديمة بشكل متكرر هو التأريخ باللمعان الحراري. يتطلب التأريخ باللمعان الحراري أن تكون الحفريات التي سيتم تأريخها أو الرواسب الموجودة داخل الحفريات قد تعرضت لحدث عالي الحرارة, مثل الانفجار البركاني. خلال مثل هذا الحدث ذو درجة الحرارة العالية، يتم إطلاق جميع العناصر المشعة داخل المادة. وبالتالي، يمكن استخدام كمية العناصر المشعة التي تراكمت في الأداة منذ وقت الحدث ذي درجة الحرارة العالية لحساب عمر الأداة.

    رئيسات عصر الباليوسين

    بدأت حقبة العصر الباليوسيني حوالي 65 MYA وانتهت حوالي 54 MYA. إنها الفترة الأكثر فهمًا في عصر حقب الحياة الحديثة، حيث إنها الفترة الزمنية التي تحتوي على أقل عدد من الحفريات لتمثيلها. ومع ذلك، تعتبر هذه الحقبة مهمة لتطور الرئيسيات لأنها تقدم أول سجل لا لبس فيه لأول الرئيسيات. تم العثور على أدلة على أكثر الرئيسيات بدائية حتى الآن في ولاية مونتانا الأمريكية، في رواسب جيولوجية يرجع تاريخها إلى الجزء الأول من العصر الباليوسيني. يُعرف هذا المخلوق باسم Purgatorius. يشبه Purgatorius الرئيسيات المنقرضة والحية - ويختلف عن الثدييات الأخرى - في وجود الضرس السفلي الأخير المطول والقواطع المركزية العلوية المتضخمة (مما أدى إلى ما يمكن للمرء اعتباره «أسنان Bugs Bunny»). تشير هاتان الخاصيتان، اللتان تشترك فيهما جميع الرئيسيات الحية اليوم، إلى أن Purgatorius قد يكون السلف المشترك للقرود اللاحقة.

    رسم تخطيطي لحيوان ثديي صغير بجمجمة مدببة وآذان صغيرة وذيل طويل. يقف الحيوان على جميع الأرجل الأربعة. يوجد مقياس أسفل الرسم يُعرّف الحيوان بأنه يقع على مسافة 7 بوصات (17.78 سم) من الرأس إلى طرف الذيل.
    الشكل 4.28 قد يكون Purgatorius unio هو السلف المشترك لجميع الرئيسيات اللاحقة. تم العثور على بقايا Purgatorius unio في رواسب يعود تاريخها إلى حوالي 63 مليون سنة. (المصدر: جامعة رايس، أوبنستاإكس، بموجب ترخيص CC BY 4.0)

    رئيسات عصر الإيوسين

    تميزت حقبة الإيوسين، التي بدأت حوالي 54 MYA وانتهت حوالي 34 MYA، باختفاء Purgatorius وأول ظهور للقرود التي تشبه إلى حد كبير الرئيسيات الحديثة، خاصة في حقيقة أنها تمتلك قضبان ما بعد الولادة تتكون بالكامل من العظام. شريط ما بعد الولادة هو حلقة عظمية تحيط بكامل مدار العين. يتناقض هذا مع الثدييات الأخرى التي تكون قضبان ما بعد الولادة فيها جزءًا من العظام وجزءًا من الغضروف. تحتوي بعض العينات الأحفورية أيضًا على مشط أسنان و/أو مخلب حلاقة، وهي خصائص توجد حصريًا في رئيسات الستربسيرين اليوم. الخصائص التشريحية الأخرى المهمة هي عظام الكاحل التي يعتقد الباحثون أنها لعبت دورًا رئيسيًا في النجاح التطوري للقرود. كان تطور الرئيسيات خلال عصر الإيوسين هائلاً. تم الافتراض بأن عدد الرئيسيات الستريبسيرين خلال عصر الإيوسين كان أربعة أضعاف عدد الرئيسيات الحية اليوم. تعتبر الرئيسيات الأحفورية في رواسب الإيوسين شائعة في أمريكا الشمالية وأوروبا وأصبحت معروفة في آسيا وأفريقيا. ومع ذلك، لا توجد حاليًا أي رئيسات أحفورية معروفة من عصر الإيوسين في أمريكا الجنوبية أو القارة القطبية الجنوبية.

    رئيسات عصر الأوليغوسين

    يمثل عصر أوليجوسين، الذي بدأ حوالي 34 MYA وانتهى حوالي 22 MYA، ظهور القرود الأحفورية الأولى. تم العثور على أقدم حفريات هابلوراين التي لا لبس فيها في الفيوم، وهو موقع أثري يقع على بعد 60 ميلاً من القاهرة بمصر، والذي يمثل اليوم جزءًا من الصحراء. تنقسم رئيسات الفيوم إلى مجموعتين رئيسيتين: بارابيثيكويديا والبروبيثيوديا. استنادًا إلى أسنانها، يُعتقد أن هذه الرئيسيات هي أقدم قرود العالم الجديد والعالم القديم، على التوالي. يتم وصف الأسنان بشكل عام وفقًا لصيغة الأسنان التي تشير إلى عدد كل نوع من الأسنان في كل ربع من الفك. يحتوي الكائن الحي الذي يحتوي على تركيبة أسنان 2.1.2.3 على قاطعين، وكلب واحد، وضواحين، وثلاثة أضراس في كل ربع من فكيه العلوي والسفلي. استنادًا إلى وجود الضرس الثالث، وهي سمة موجودة في جميع قرود العالم الجديد، فمن المحتمل أن يمثل البروبليوبيثكوس أقدم قرود العالم الجديد، على الرغم من أنها تطورت لأول مرة في إفريقيا. وبالمثل، من المحتمل أن تمثل البروبيثيكويدات أقدم رئيسات النارثين، لأنها أول قرود أحفورية تمتلك صيغة أسنان تبلغ 2.1.2.3 موجودة في رئيسات الكاتارارين.

    قرود الميوسين

    تحتوي حقبة الميوسين على أدلة أحفورية لبعض القردة المبكرة مثل Proconsul africanus africanus التي عاشت في إفريقيا من 23 إلى 14 مايو. أول قرد ميوسيني، تم العثور عليه في إفريقيا، هو Procunsul. على عكس القردة الحديثة، كان الوالي يفتقر إلى الأرقام الطويلة والمنحنية، مما يشير إلى أنها كانت قادرة على التعليق من الفروع ولكنها كانت تتحرك في كثير من الأحيان على جميع أطرافها الأربعة. كان الوالي يفتقر أيضًا إلى الذيل، ولهذا السبب يُعتبر القردة وليس القرود. مثل جميع قرود وقرود العالم القديم، بما في ذلك البشر، تظهر أسنانهم نمطًا قدره 2.1.2.3. قرد آخر معروف من العصر الميوسيني هو Sivapithecus. تعتبر أحافير Sivapithecus شائعة جدًا في جميع أنحاء آسيا، حيث تم العثور على عدد كبير منها بشكل خاص في تركيا. مثل البشر المعاصرين، تظهر عليها مينا أسنان سميكة جدًا، مما يشير إلى أن هذه القردة تأكل بانتظام أطعمة صلبة جدًا. الجانب الأكثر إثارة للاهتمام في مورفولوجيا Sivapithecus هو أن الجماجم تظهر تشابهًا كبيرًا مع إنسان الغاب الحي في ميزات مثل فتحات الأنف الطويلة ومقابس العين العالية.

    جمجمة جزئية ذات مقابس عين كبيرة وفك بارز. الأسنان سليمة.
    الشكل 4.29 Sivapithecus هو أحد أقدم أنواع القردة المعروفة. تُظهر البقايا الأحفورية فتحات الأنف الطويلة ومقابس العين العالية المرئية حاليًا في إنسان الغاب. (تصوير: «Sivapithecus indicus (القرد الأحفوري) (تكوين دوك باثان، الميوسين العلوي؛ هضبة بوتوار، باكستان)» تأليف جيمس سانت جون/فليكر، CC BY 2.0)

    في حين أنه من المعروف أن إنسان الغاب ربما تطور من قرد من نوع Sivapithecus، إلا أنه لا يوجد مرشحون واضحون لأسلاف القردة العليا الأفريقية الحديثة. تم العثور على حفرتين فقط تنتميان بوضوح وبشكل لا لبس فيه إلى أسلاف القردة الأفريقية الحديثة. Samburupithecus هو قرد كبير من أواخر العصر الميوسيني تم العثور عليه في شمال كينيا. من المعروف أنها تشبه القردة الأفريقية الحديثة. وهي تختلف عن الحفريات الميوسينية الأخرى في وجود أسنان ضرسية ممدودة في اتجاه من مقدمة الفم نحو الخلف، بدلاً من الخد إلى اللسان. هناك أحفورة أخرى من أواخر العصر الميوسيني (9-10 MYA) تُعرف أحيانًا على أنها سلف القردة الأفريقية الحديثة وهي أورانوبيثيكوس، الموجودة في اليونان، والتي تحتوي على مورفولوجيا الوجه التي تربطها بكل من القردة الأفريقية والبشر.