هل حدثت الانقراضات الجماعية الخمسة فجأة؟ ما تكشفه الحفريات عن تاريخ الحياة

هل اختفت معظم الكائنات الحية في تاريخ الأرض خلال أيام قليلة، أم أن بعض الكوارث استمرت آلاف السنين أو أكثر؟ الإجابة ليست واحدة للانقراضات الجماعية الخمسة. فهناك فرق بين اللحظة التي بدأ فيها العامل المسبب، مثل اصطدام كويكب أو ثوران بركاني، والفترة التي تدهورت خلالها الأنظمة البيئية، والمدة التي يمكن استنتاجها من سجل الحفريات. تظهر بعض الحدود الجيولوجية شديدة الحدة، بينما تكشف حدود أخرى عن موجات متتابعة من فقدان الأنواع. وهذا لا يقلل من ضخامة الكارثة، بل يجعل فهمها أكثر دقة.

تُعرف الانقراضات الجماعية الخمسة بأنها خمس فترات بارزة في آخر نحو 500 مليون سنة ارتفعت خلالها معدلات اختفاء الأنواع بصورة استثنائية. وعادة ما يُستخدم فقدان نحو ثلاثة أرباع الأنواع خلال فترة قصيرة بالمقياس الجيولوجي كتعريف تقريبي للانقراض الجماعي. لكن هذه النسبة معيار تصنيفي تقريبي وليست نتيجة محسوبة بالطريقة نفسها في كل دراسة، لأن معظم الكائنات القديمة لم تترك حفريات، ولأن العينات المتاحة تتركز غالبًا في مجموعات بحرية لها أصداف أو هياكل صلبة.

الانقراضات الجماعية الخمسة في جدول واحد

الأعمار الواردة تقريبية، وقد تختلف قليلًا بين المراجع بسبب تحديث المقياس الزمني الجيولوجي أو لأن الباحثين يقيسون بداية الأزمة أو ذروتها أو نهايتها. لا ينبغي تحويل هذه الفروق إلى خلاف علمي كبير؛ فالأهم هو تحديد الحدث المقصود وطريقة حساب عمره.

ماذا تعني كلمة «مفاجئ» عندما نتحدث عن ملايين السنين؟

في حياتنا اليومية قد يعني الحدث المفاجئ دقائق أو ساعات. أما في علم الأرض فقد تبدو فترة مقدارها 50 ألف سنة حادة للغاية عند تمثيل 500 مليون سنة على خط زمني واحد. إذا جعلنا عمر آخر 500 مليون سنة يساوي سنة تقويمية واحدة، فإن 50 ألف سنة تقابل أقل من ساعة تقريبًا على هذا المقياس التخيلي. هذا مثال حسابي توضيحي، وليس تقديرًا جديدًا لمدة أي انقراض.

ينبغي الفصل بين أربعة توقيتات: بداية العامل المحفز، وظهور الاضطراب البيئي، وذروة اختفاء الأنواع، وتعافي النظام البيئي. قد يحدث الاصطدام في لحظة واحدة، لكن انهيار السلاسل الغذائية واستقرار المناخ وإعادة تنوع الكائنات يستغرق فترات مختلفة. ومن الخطأ جمع هذه المراحل كلها تحت كلمة «مدة الانقراض» من دون تعريف.

1. نهاية الأوردوفيشي: انقراض ارتبط بالتبريد وتغير مستوى البحر

وقع أول الانقراضات الخمسة الكبرى قرب نهاية العصر الأوردوفيشي، قبل نحو 443 إلى 444 مليون سنة. كانت الحياة المعقدة متركزة بدرجة كبيرة في البحار، لذلك تبدو الخسائر واضحة بين الكائنات البحرية مثل ثلاثيات الفصوص وذراعيات الأرجل والجرابتوليت. تشير الأدلة إلى فترة تبريد وتوسع للغطاء الجليدي على قارات الجنوب، ترافقت مع انخفاض مستوى سطح البحر وانكماش مساحات البحار الضحلة الغنية بالحياة.

لم يكن انخفاض مستوى البحر مجرد تغيير لشكل الشاطئ؛ فالكائنات البحرية المتخصصة تعيش ضمن نطاقات محددة من العمق والحرارة والملوحة. وعندما تنحسر البحار الضحلة تتقلص موائلها بسرعة نسبيًا. ثم قد تضيف عودة الدفء وارتفاع مستوى المياه ضغطًا بيئيًا مختلفًا. ولهذا تناقش الدراسات موجات متعاقبة بدل تصوير الأزمة كلها على أنها تجمد واحد بدأ وانتهى فجأة.

كيف نعرف أن الأزمة لم تكن متجانسة؟

يقارن الباحثون بين اختفاء مجموعات حفريات في طبقات متتابعة، وبين مؤشرات المناخ ونظائر الأكسجين والكربون وآثار تقدم الجليد وانحساره. إذا انخفض تنوع مجموعة بحرية قبل أخرى أو ظهرت موجة فقد ثانية مع تغير الظروف، فهذا يرجح أن الأزمة كانت مركبة. لكن الاختلاف بين المواقع قد ينتج أيضًا عن فجوات في الترسيب، لذا تُراجع النتائج عبر مناطق متعددة.

2. الديفوني المتأخر: لماذا يصعب تحديد «يوم النهاية»؟

يعد الديفوني المتأخر مثالًا واضحًا على مشكلة اختزال تاريخ معقد في تاريخ واحد. فقد شهد العالم عدة أزمات بيئية خلال ملايين السنين، من أشهرها حدث كيلفاسر قرب 372 مليون سنة وأزمة هانجنبرج قرب نهاية العصر قبل نحو 359 مليون سنة. تأثرت الشعاب المرجانية القديمة ومجموعات من الأسماك والكائنات القاعية، لكن توزيع الخسائر لم يكن متماثلًا في جميع البحار.

تشمل التفسيرات العلمية المطروحة نقص الأكسجين في مياه المحيطات، وتغير مستوى البحر والمناخ، واضطراب دورات المغذيات والكربون. كما يناقش العلماء أثر انتشار النباتات البرية في التجوية وتدفق المغذيات إلى البحار. هذه فرضيات ذات درجات دعم مختلفة، ولا يوجد سبب واحد متفق عليه يفسر كل نبضات الانقراض الديفوني المتأخر.

لماذا تهم الشعاب القديمة في هذه القصة؟

الشعاب موائل تعتمد عليها مجموعات متنوعة من الكائنات، وليست مجرد هياكل صخرية. عندما تنهار الكائنات البانية للشعاب، تتأثر أماكن الاحتماء والتغذية والتكاثر للكائنات الأخرى. لذلك يمكن أن يغير فقدان مجموعة هندسية واحدة شكل النظام البيئي بالكامل، حتى إذا نجت أنواع أخرى. كما أن بعض الشعاب قد تتوقف عن النمو قبل اختفاء جميع الأنواع التي كانت تسكنها، وهو فرق مهم بين انهيار الموائل والانقراض التصنيفي.

3. نهاية البرمي: أشد الأزمات المعروفة في سجل الحفريات

وقع انقراض نهاية العصر البرمي قبل نحو 252 مليون سنة، وهو الأكثر تدميرًا ضمن الانقراضات الخمسة بحسب تقديرات فقد التنوع. تشير أدلة واسعة إلى دور الثورات البركانية الهائلة في منطقة مصاطب سيبيريا، وما ارتبط بها من انبعاثات غازات دفيئة واضطرابات في حرارة الأرض وكيمياء المحيطات. وقد أسهم ارتفاع الحرارة ونقص الأكسجين والتحمض في زيادة الضغط على الكائنات البحرية والبرية.

لكن السؤال عن مدة الانقراض يحتاج إلى تحديد المقطع الصخري وطريقة التأريخ. في دراسة منشورة عام 2014 استخدم الباحثون تأريخ اليورانيوم والرصاص لطبقات رماد بركاني في مقطع ميشان بالصين، وقدروا فترة الانقراض بنحو 60 ألف سنة مع هامش عدم يقين ±48 ألف سنة. هذا تقدير علمي لفترة محددة في سجل جيولوجي، وليس ساعة عالمية دقيقة توثق اختفاء كل الأنواع في جميع القارات.

وأشارت دراسة أخرى منشورة في مجلة Science عام 2011 إلى أن فترة الانقراض كانت أقل من 200 ألف سنة في السجلات التي دُرست، مع مؤشرات إلى تغير دورة الكربون وحرائق واسعة. اختلاف التقديرات لا يعني بالضرورة تناقضًا؛ فقد تستخدم الأبحاث مواقع وطرق معايرة وتعريفات مختلفة لبداية الفقد ونهايته. والأهم أن فترة من عشرات آلاف السنين قد تكون كارثية للغاية عندما تتعرض الأنظمة البيئية لتغير سريع ومتواصل.

لماذا لا تكفي عبارة «البراكين قتلت كل شيء»؟

الثوران البركاني محفز محتمل رئيسي، لكنه ليس آلية قتل واحدة. قد ترفع الغازات حرارة الهواء والمحيطات، وقد يقل الأكسجين المذاب في الماء الدافئ، وقد تتغير الحموضة وتضعف قدرة كائنات ذات أصداف على بناء هياكلها. تختلف حساسية الأنواع لهذه الضغوط، وتختلف سرعة الاستجابة بين اليابسة والمحيطات. لذا يدرس الباحثون سلسلة من الأسباب والنتائج بدل الاكتفاء بصورة انفجار ضخم.

4. نهاية الترياسي: براكين هائلة وتحول في الأنظمة البيئية

حدث انقراض نهاية العصر الترياسي قبل نحو 201 مليون سنة، بالتزامن الجيولوجي مع نشاط بركاني واسع مرتبط بالمقاطعة الصهارية لوسط الأطلسي. كانت القارات آنذاك تتغير مع بداية تفكك بانجيا، وقد صاحب ذلك انبعاث غازات وتغيرات في المناخ وكيمياء البحار. تأثرت مجموعات بحرية وبرية، وتهيأت لاحقًا ظروف ساعدت الديناصورات الباقية على الانتشار خلال العصر الجوراسي.

لا يعني هذا أن جميع الديناصورات ظهرت بعد الانقراض؛ فقد كانت موجودة قبله بالفعل. التغير كان في فرص الانتشار والتنوع بعد اختفاء منافسين ومجموعات أخرى. وهذه نقطة تساعد على فهم أن الانقراض لا «يصنع» مجموعات جديدة من العدم، بل يغير الشبكات البيئية والفرص المتاحة للناجين عبر الزمن.

كيف نميز بين التزامن والسببية؟

إذا وقع النشاط البركاني قرب تاريخ اختفاء مجموعات حفرية، فهذا يدعم فرضية وجود علاقة، لكنه لا يكفي وحده لإثبات آلية محددة. يبحث العلماء أيضًا عن آثار انبعاث الكربون أو تغير الحرارة أو الحموضة، وعن توافق ترتيب هذه المؤشرات في مقاطع صخرية من قارات مختلفة. كلما تطابقت عدة خطوط أدلة مستقلة، أصبح التفسير أقوى.

5. نهاية الطباشيري: اصطدام مفاجئ وعواقب أطول

قبل 66 مليون سنة اصطدم كويكب كبير بالأرض قرب منطقة تشيكشولوب في ما يُعرف اليوم بشبه جزيرة يوكاتان في المكسيك. توجد أدلة قوية على الاصطدام، منها فوهة الصدمة وطبقة غنية بالإيريديوم وحبيبات معدنية وصخرية مرتبطة بطاقة الاصطدام. ويُعد هذا الحدث السبب الرئيسي المقبول علميًا لانقراض الديناصورات غير الطيرية ومجموعات بحرية وبرية عديدة.

الاصطدام نفسه كان حدثًا خاطفًا بالمقياس الجيولوجي، لكن تداعياته لم تكن محصورة في اللحظة نفسها. قد يؤدي الغبار والهباء الجوي الناتجان عن الصدمة إلى تقليل الضوء الواصل إلى السطح، وتعطيل التمثيل الضوئي، وإرباك سلاسل الغذاء. وتختلف المدة الدقيقة لكل تأثير بحسب النموذج والأدلة المتاحة. لهذا فإن وصف «السبب المفاجئ» لا يعني أن كل كائن اختفى في اليوم نفسه.

هل ماتت كل الديناصورات؟

انقرضت الديناصورات غير الطيرية، لكن الطيور هي فرع حي من الديناصورات تطور من أسلاف ثيروبودية. لذلك فعبارة «انقرضت جميع الديناصورات» غير دقيقة من الناحية التطورية. كما أن مجموعات من الثدييات والزواحف والأسماك والنباتات نجت، ثم شهدت الأنظمة البيئية تغيرات كبيرة في التنوع والتوزيع بعد الأزمة.

كيف يحسب العلماء عمر الحفريات والانقراضات؟

لا تحمل الحفرية تاريخًا مكتوبًا عليها. يبدأ العمل بتوثيق موضعها في طبقة رسوبية، ثم مقارنة تسلسل الطبقات والحفريات الدالة بين المواقع. يمكن تأريخ طبقات رماد بركاني متداخلة باستخدام النظائر المشعة مثل اليورانيوم والرصاص، بينما تساعد تغيرات المجال المغناطيسي القديم ونسب نظائر الكربون والأكسجين في ربط السجلات الجيولوجية بعضها ببعض.

تزداد الثقة عندما تتفق أكثر من طريقة مستقلة. فإذا دل الرماد المؤرخ على عمر محدد، وظهر تغير كيميائي معروف في طبقة قريبة، واختفت مجموعة حفرية في المستوى نفسه تقريبًا، أمكن بناء تسلسل زمني أدق. ومع ذلك تظل هناك هوامش عدم يقين، خصوصًا إذا كانت الطبقات ناقصة أو تعرضت لإعادة ترسيب أو تغيرات لاحقة.

لماذا قد تبدو الانقراضات أكثر مفاجأة مما كانت عليه؟

مشكلة آخر ظهور للحفرية

إذا عثر العلماء على آخر حفرية لنوع ما في طبقة معينة، فهذا لا يثبت أن آخر فرد منه مات عند ترسيب هذه الطبقة. قد يكون النوع عاش مدة إضافية من دون أن تترك أفراده بقايا محفوظة أو مكتشفة. تسمى هذه المشكلة أحيانًا تأثير سيجنور–ليبس، وهي تذكرنا بأن «آخر ظهور معروف» ليس دائمًا «وقت الانقراض الحقيقي».

اختلاف فرص التحجر بين الكائنات

تترك الكائنات ذات الأصداف والهياكل الصلبة سجلًا أفضل غالبًا من الكائنات الرخوة. كما تُحفظ بقايا البيئات البحرية في ظروف معينة بصورة أفضل من بعض البيئات البرية. لهذا قد تكون التقديرات المستخرجة من اللافقاريات البحرية أوضح من تقديرات النباتات أو الحشرات أو الحيوانات الصغيرة على اليابسة. لا يصح مقارنة نسب الفقد بين المجموعات من دون الانتباه إلى جودة السجل.

التكثف الرسوبي والفجوات

قد تمثل طبقة رقيقة جدًا فترة طويلة إذا كان الترسيب بطيئًا، وقد تغيب آلاف السنين تمامًا بسبب التعرية أو توقف الترسيب. عندها تظهر أحداث متباعدة كأنها وقعت عند خط واحد. وتساعد مقارنة مواقع مختلفة وطبقات الرماد المؤرخة على اكتشاف بعض هذه الفجوات، لكنها لا تزيل كل مصادر الشك.

كيف نقرأ خبرًا يقول إن دراسة جديدة «غيّرت تاريخ الانقراضات»؟

ينبغي أولًا التحقق مما إذا كانت الدراسة أعادت تحديد عمر الحدث أم مدته أم عدد الأنواع المتأثرة. فهذه نتائج مختلفة. كذلك ينبغي معرفة ما إذا كانت النتائج مبنية على حفريات جديدة، أو إعادة تحليل قاعدة بيانات قديمة، أو نموذج إحصائي أو تعلم آلي. قد تكشف الأدوات الجديدة أن بعض السجلات لا تتوافق مع تصور انقراض لحظي، لكنها لا تثبت تلقائيًا أن كل الانقراضات كانت بطيئة.

يمكن للنماذج الحاسوبية أن تجمع سجلات حفريات ضخمة وتقدّر التوقيت مع مراعاة التفاوت في جودة البيانات، لكنها تعتمد على الافتراضات والمدخلات التي بُنيت عليها. إذا كانت بعض المناطق أو الكائنات ممثلة تمثيلًا ضعيفًا، فقد يظهر تحيز في النتائج. لذلك نميز بين الدراسة المحكمة وبين الخبر الصحفي الذي يلخصها، ونراجع حجم العينة ونطاقها الجغرافي والتفسيرات البديلة.

هل نعيش الآن انقراضًا جماعيًا سادسًا؟

هناك أدلة قوية على أن الأنشطة البشرية تسرّع فقدان التنوع الحيوي، ومنها تدمير الموائل والاستغلال المفرط للأنواع والتلوث والأنواع الدخيلة وتغير المناخ. لكن وصف الأزمة الحالية بأنها «الانقراض الجماعي السادس» يختلف بحسب التعريف المستخدم وطريقة مقارنة معدلات الانقراض الحالية بسجل الحفريات الذي يغطي ملايين السنين. يفضل بعض الباحثين استخدام التعبير للتحذير من الاتجاه الحالي، بينما يشدد آخرون على أن الوصول إلى عتبة فقد ثلاثة أرباع الأنواع لم يحدث بعد.

التمييز هنا ليس محاولة للتقليل من الخطر. فقد تكون معدلات الفقد مرتفعة وتستدعي إجراءات عاجلة حتى لو لم تبلغ بعد العتبة التاريخية التي يطبقها بعض العلماء على الانقراضات الخمسة. كذلك لا تعني حقيقة أن الحياة تعافت بعد الأزمات القديمة أن المجتمعات البشرية يمكنها تحمل فقد الأنظمة البيئية التي تعتمد عليها في الغذاء والمياه والاقتصاد.

ما الذي يحدث بعد الانقراض الجماعي؟

لا يعود العالم ببساطة إلى صورته السابقة. تتغير الشبكات الغذائية، وقد تزدهر مجموعات كانت أقل انتشارًا قبل الأزمة، وتظهر تكيفات جديدة عبر أجيال طويلة. من أمثلة ذلك اتساع فرص تنوع الثدييات بعد نهاية الطباشيري، لكن التطور ليس خطة مسبقة لتعويض الأنواع المنقرضة. فالكثير من الأشكال الحية والوظائف البيئية تختفي بلا عودة.

قد يستغرق تعافي التنوع الحيوي ملايين السنين أو أكثر، وتختلف سرعته بين البيئات والمجموعات. كما أن ارتفاع عدد الأنواع لا يعني بالضرورة عودة العلاقات البيئية نفسها أو الوظائف السابقة. ولهذا يهتم العلماء بتعافي الشعاب المرجانية والسلاسل الغذائية وبنية المجتمعات، وليس بعدد الأنواع وحده.

خلاصة: ليست كل الانقراضات الخمسة «فجائية» بالطريقة نفسها

تشير الأدلة إلى أن نهاية الطباشيري بدأت بمحفز شديد المفاجأة هو اصطدام كويكب، بينما شهد الديفوني المتأخر أزمات متعددة، وارتبطت نهاية الأوردوفيشي بموجات تغير مناخي وبحري، وترافقت نهاية الترياسي والبرمي مع اضطرابات بركانية ومناخية كبرى. وفي نهاية البرمي تشير بعض أفضل السجلات المؤرخة إلى فترة فقد حادة امتدت عشرات آلاف السنين، مع بقاء هامش عدم يقين مهم. لذلك فإن الإجابة الدقيقة عن سؤال «هل حدثت الانقراضات فجأة؟» هي: بعض المحفزات كانت لحظية، وبعض موجات الفقد سريعة جيولوجيًا، لكن توقيت الانقراض وتتابعه اختلفا بين الأحداث والمواقع والأنواع.

المصادر العلمية والمراجع

خدمة المتنزهات الوطنية الأمريكية: الانقراضات الجماعية عبر الزمن الجيولوجي — عرض موثق للأحداث الخمسة وحدود الأدلة الحفرية.

متحف سميثسونيان الوطني للتاريخ الطبيعي: الانقراض عبر الزمن — أسباب الأحداث الكبرى ومجموعاتها المتأثرة.

متحف التاريخ الطبيعي في لندن: تعريف الانقراض الجماعي وسؤال الانقراض السادس.

دراسة التأريخ عالي الدقة لانقراض نهاية البرمي — تقدير فترة نحو 60 ± 48 ألف سنة.

Shen وزملاؤه (2011): معايرة توقيت انقراض نهاية البرمي — دراسة أصلية منشورة في Science.

Our World in Data: مقارنة الانقراضات الجماعية الخمسة — عرض بياني وتفسيري مع توضيح تعريف معدلات الانقراض.

متحف التاريخ الطبيعي: كيف أدى اصطدام الكويكب إلى انقراض الديناصورات غير الطيرية.