علم التسلسل الزمني البيولوجي

📅 آخر تحديث: ١ أغسطس ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ١ أغسطس ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 2 صور
الموسوعة الحرة

في علم الأحافير ، يُعرف التسلسل الزمني الحيوي بأنه ربط الأحداث البيولوجية زمنيًا باستخدام الأحافير . وبمعناه الدقيق، يشير إلى استخدام مجموعات من الأحافير غير المرتبطة بمقاطع طبقية (على عكس علم الطبقات الحيوية ، حيث تكون مرتبطة بها). وقد تم تحديد مجموعات من أعمار الثدييات البرية لكل قارة باستثناء القارة القطبية الجنوبية ، ومعظمها مرتبط ببعضه البعض بشكل غير مباشر من خلال السلالات التطورية المعروفة. ويتيح الجمع بين التأريخ بالأرجون-أرجون والطبقات المغناطيسية إجراء مقارنة زمنية مباشرة للأحداث الأرضية مع التغيرات المناخية والانقراضات الجماعية .

مقارنة مع علم الطبقات الحيوية

مسمار ذهبي يمثل نهاية العصر الإدياكاري ، وهو مثال على نقطة مرجعية متفق عليها دوليًا لهذا الحد.

في الصخور الرسوبية ، تُعدّ الأحافير الأداة الوحيدة واسعة الانتشار لتحديد العلاقة الزمنية. [ 1 ] : 229 يُخلّف التطور سجلاً للتغيرات، المتسلسلة وغير المتكررة. [ 1 ] : 230 تحتوي الوحدة الصخرية على مجموعة مميزة من الأحافير ، بغض النظر عن تركيبها الصخري . [ 1 ] : 229 وبالتالي، يمكن استخدام الأحافير لمقارنة أعمار الوحدات الصخرية المختلفة.

الوحدة الأساسية في علم التسلسل الزمني الحيوي هي المنطقة الطبقية الحيوية، أو النطاق الحيوي ، وهي مجموعة من الأحافير الموجودة معًا في وحدة صخرية. تُستخدم هذه الوحدة كأساس للتسلسل الزمني الحيوي ، وهو "وحدة زمنية يُفترض أن مجموعة من الكائنات الحية قد عاشت خلالها". [ 1 ] : 229. مع ذلك، قد يختلف عمر النطاق الحيوي من موقع لآخر. على سبيل المثال، قد تهاجر مجموعة معينة من الكائنات الحية ، لذا يختلف ظهورها الأول من مكان لآخر. على وجه الخصوص، لا تُعد الكائنات الحية التي تتحكم فيها السحنات (الكائنات الحية التي عاشت في بيئة رسوبية معينة ) مناسبة لعلم التسلسل الزمني الحيوي لأنها تتحرك مع بيئتها وقد لا تتغير كثيرًا على مدى فترات زمنية طويلة. [ 1 ] : 230-231. لذلك، يبحث علماء الطبقات الحيوية عن الأنواع واسعة الانتشار والوفرة وغير المرتبطة ببيئات رسوبية معينة. ينطبق هذا بشكل خاص على الحيوانات السابحة بحرية مثل المنخربات القاعية ، التي تنتشر بسهولة في جميع محيطات العالم. [ 1 ] : 230

من التحديات الأخرى التي تواجه علم الطبقات الجيولوجية وجود فجوات كبيرة في السجل الأحفوري في موقع معين. ولمعالجة هذه المشكلة، يبحث علماء الطبقات الحيوية عن مقطع محفوظ بشكل جيد للغاية يمكن استخدامه كمقطع نموذجي لوحدة طبقية حيوية محددة. فعلى سبيل المثال، يُحدد الحد الفاصل بين العصرين السيلوري والديفوني بظهور الجرابتوليت Mongraptus uniformus uniformus لأول مرة في مقطع في كلونك ، جمهورية التشيك . [ 1 ] : 237

في الرواسب الأرضية، تُستخدم أحافير الثدييات البرية والفقاريات الأخرى كأدواتٍ لدراسة الطبقات الجيولوجية، إلا أنها تنطوي على بعض العيوب مقارنةً بالأحافير البحرية. فنادرًا ما تتوزع هذه الأحافير بالتساوي في المقطع الجيولوجي، وتميل إلى التواجد في جيوبٍ معزولة ذات تداخلاتٍ قليلة بين المناطق الأحيائية. ولذلك، غالبًا ما تكون العلاقات بين المناطق الأحيائية غير مباشرة، وتُستنتج باستخدام معرفة تسلسل تطورها. [ 1 ] : 240 وقد اقترح إتش إس ويليامز هذه الممارسة لأول مرة عام 1941.

في الولايات المتحدة، يُستخدم مصطلح "علم التسلسل الزمني الحيوي" على نطاق واسع كمرادف لعلم الطبقات الحيوية ، بينما في كندا وأوروبا، يُقتصر هذا المصطلح على علم التسلسل الزمني الحيوي غير المرتبط بقسم طبقي محدد. [ 2 ] لا يعترف الدليل الدولي لعلم الطبقات بهذا النوع من علم التسلسل الزمني الحيوي، ولكنه "في الواقع ما يسعى إليه العديد من علماء الحفريات وعلماء الطبقات... شبكة مثالية من العلاقات الأحفورية، يُعتقد أنها تُجسد إطارًا زمنيًا متزامنًا (خطوطًا) موثوقًا وعالي الدقة." [ 3 ]

أعمار الثدييات البرية

جمجمة البيسون العتيقة من حفر La Brea Tar .

تم تحديد تسلسل زمني للعصر السينوزوي، قائم على تصنيف الثدييات، في جميع القارات باستثناء القارة القطبية الجنوبية. [ 4 ] : ​​939. ولأن القارات كانت منفصلة خلال معظم العصر السينوزوي، فإن لكل قارة نظامها الخاص. [ 5 ] وتستند معظم الوحدات إلى مناطق التجمع ، وهي طبقات من الصخور الرسوبية تحتوي على ثلاثة أحافير مميزة أو أكثر. [ 6 ] : 4، 15

أمريكا الشمالية

في عام ١٩٤١، قامت لجنة برئاسة هوراس إي. وود الثاني بتجميع قائمة تضم ١٩ "عصرًا إقليميًا" لأمريكا الشمالية، والتي عُرفت لاحقًا باسم عصور الثدييات البرية في أمريكا الشمالية (NMLAs). ومن أمثلة هذه العصور عصر رانشولابريان ، الذي سُمي نسبةً إلى موقع رانشو لا بريا الأحفوري. ومن بين أحافيره المميزة البيسون ، الذي ظهر لأول مرة في عصر رانشولابريان. [ ٧ ] سعت اللجنة إلى جعل التعريفات واضحة لا لبس فيها من خلال توفير معايير متعددة، مثل الأحافير الدليلية، وأول وآخر ظهور، والعلاقة بتكوين جيولوجي معين. وقد تبين أن بعض هذه المعايير غير متسقة، مما أدى إلى نشوب خلافات. فعلى سبيل المثال، تم تعريف عصر تشادرونيان للثدييات البرية في أواخر العصر الإيوسيني بحدود تكوين تشادرون في نبراسكا، بالإضافة إلى التواجد المشترك لحيوان ميسوهيبوس ، وهو حصان مبكر، وحيوانات تيتانوثير ، وهي فصيلة من الحيوانات الشبيهة بوحيد القرن. عُثر لاحقًا على أحافير التيتانوثير فوق تكوين تشادرون، مما يجعل تحديد العمر غير مؤكد. [ 1 ] : 240 ولأنّ NAMLs لا ترتبط بمقاطع طبقية، فهي ليست مراحل زمنية طبقية حقيقية ، لذا يضع بعض المؤلفين علامات اقتباس حول كلمة "أعمار". [ 1 ] : 240 [ 4 ] : ​​943 [ 8 ]

أمريكا الجنوبية

يعود الفضل في تطوير تصنيف أعمار الثدييات البرية في أمريكا الجنوبية إلى حد كبير إلى الأخوين فلورنتينو أميغينو وكارلوس أميغينو . وبحلول عام 1983، كان هناك 19 تصنيفًا، استندت جميعها باستثناء واحد إلى مقاطع في الأرجنتين. [ 9 ] ومنذ ذلك الحين، أُضيفت ثلاثة تصنيفات أخرى للعصر الباليوسيني . [ 10 ] : 16

أوروبا

تم تحديد أول عصر للثدييات البرية الأوروبية (ELMA)، وهو عصر فيلافرانشيان ، في عام 1865. واستند هذا التحديد إلى وحدات رسوبية بالقرب من فيلافرانكا داستي في إيطاليا. [ 11 ] واقتُرح العديد من التقسيمات الأخرى بين عامي 1950 و1975؛ وفي عام 1975، قدم مين تقسيمًا أدق يُسمى مناطق العصر النيوجيني للثدييات (MN) . [ 11 ] كما تم تحديد 30 منطقة من مناطق العصر الباليوجيني للثدييات . [ 10 ] : 15

آسيا

تُعدّ أعمار الثدييات البرية الآسيوية أحدث عهداً وأقل دقة من أعمار الثدييات في القارات المذكورة أعلاه، وذلك بسبب ضعف القيود الجيولوجية الزمنية. ولا يوجد إجماع على أسماء بعض هذه الأعمار. [ 10 ] : 17 ومع ذلك، فإن الصورة تتحسن بسرعة، إذ تمتلك آسيا الوسطى بعضاً من أفضل سجلات الثدييات النيوجينية في العالم. [ 5 ] : 11

أفريقيا

تم تحديد أعمار الثدييات البرية الأفريقية رسميًا في عام 2020. [ 12 ] سابقًا، كانت تسلسلات الأحافير (بما في ذلك أحافير الرئيسيات) تُصنف بشكل غير رسمي فقط. [ 10 ] : 11

التسلسلات الزمنية البيولوجية الأخرى القائمة على رباعيات الأطراف

تمثل أعمار الثدييات البرية في الغالب فترات في حقبة الحياة الحديثة (السينوزويك )؛ ولم تُقترح لأعمار حقبة الحياة الوسطى (الميزوزويك ). ومع ذلك، فقد اقتُرحت أنظمة مشابهة لفترات أخرى من عصور ما قبل التاريخ. وقد اقتُرحت "أعمار" الفقاريات البرية ( LVAs ) استنادًا بشكل أساسي إلى أحافير الديناصورات للعصر الطباشيري المتأخر في غرب أمريكا الشمالية. [ 13 ]

فترات زمنية متزامنة للحيوانات الفقارية البرية

يُعد نظام تحديد التسلسل الزمني الحيوي للرباعيات قبل العصر السينوزوي الأكثر استخدامًا، وهو نظام الفقاريات البرية (LVFs). صُمم هذا النظام في الأصل من قِبل سبنسر ج. لوكاس لربط تجمعات الحيوانات البرية في العصر الترياسي. [ 14 ] كما استُخدم نظام الفقاريات البرية في تحديد التسلسل الزمني الحيوي للعصر البرمي. [ 15 ] على الرغم من أن نظام الفقاريات البرية يُعد طريقة شائعة لتحديد عمر الرواسب الأرضية الترياسية، إلا أن موثوقيته محل جدل أكبر من موثوقية أعمار الثدييات البرية. [ 16 ] [ 17 ]

علم التأريخ الجيولوجي

تم التحقق من ترتيب الأحداث التطورية المستخدمة في تحديد تسلسل سجلات الثدييات البرية باستخدام أساليب التأريخ الجيولوجي . [ 1 ] : 241 على الرغم من أن أول وآخر ظهور للأنواع قد يختلف باختلاف الموقع، إلا أن التجمعات تُظهر تباينًا طفيفًا. [ 1 ] : 240 تتميز أحافير الثدييات أيضًا بميزة تطورها السريع.

تحسّنت دقة سجلات الأحافير الأرضية مع تطوّر الأساليب. ورغم أن تأريخ البوتاسيوم-أرغون قد حقق نتائج صحيحة إلى حد كبير، إلا أن بعضها احتاج إلى مراجعة بعد ظهور تأريخ الأرغون-أرغون . [ 18 ] : 10 يسمح علم الطبقات المغناطيسية بالتزامن مع سجل القطبية المغناطيسية العالمي الناتج عن انعكاسات المجال المغناطيسي للأرض . [ 18 ] : 10 وقد مكّن هذا من ربط الرواسب الأرضية بالنطاق الزمني للرواسب البحرية، ومقارنتها مباشرةً بتغير المناخ العالمي والانقراضات الجماعية . [ 18 ] : 10

اتجه علماء الحفريات نحو تقسيم أدقّ للحفريات الأرضية، مما يتيح إمكانية تقسيم حقبة الحياة الحديثة إلى فترات زمنية لا تتجاوز 300,000 سنة. [ 18 ] : 10 كما حاولوا تحويل بعض هذه الفترات، بما في ذلك مرحلة واساتشيان ومرحلة كلاركفوركيان ، إلى وحدات طبقية حيوية. [ 6 ] : 16 ومع ذلك، لا يزال السجل الأحفوري غير متصل حتى في أمريكا الشمالية، ويتكهن وودبورن بأن "مقارنات أعمار الثدييات تُقدّم نتائج مُرضية لمستخدميها". [ 6 ] : 18

مراجع

  1. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 بروثرو، دونالد ر. (1989). تفسير السجل الطبقي . نيويورك: دبليو إتش فريمان. ISBN 0-7167-1854-5.
  2. ↑ لوكاس، سبنسر ج. (1997). "علم الطبقات الحيوية". في: باديان، كيفن؛ كوري، فيليب ج. (محرران). موسوعة الديناصورات . بيرلينجتون: إلسيفير. ص 65-68 . ISBN  978-0-08-049474-6.
  3. ↑ غرادستين، فيليكس م (2012). "علم التسلسل الزمني الحيوي". في: غرادستين، فيليكس م؛ أوغ، جي جي؛ شميتز، مارك؛ أوغ، غابي (محررون). المقياس الزمني الجيولوجي 2012. أمستردام: إلسيفير. ص 43-62 . ISBN  978-0-444-59448-8.
  4. 1 2 هيلجن، إف جي؛ جورينز، LJ. فان دام، JA (2012). “فترة النيوجين”. في جرادشتاين، فيليكس م؛ أوج، ج.ج. شميتز، مارك؛ أوج ، غابي (محرران). المقياس الزمني الجيولوجي 2012 . أمستردام: إلسفير. ص 923 – 978. ISBN  978-0-444-59448-8.
  5. 1 2 ليندسي، إيفريت هـ؛ تيدفورد، ريتشارد هـ (1989). "تطوير وتطبيق أعمار الثدييات البرية في أمريكا الشمالية وأوروبا، مقارنة". في ليندسي، إيفريت هـ؛ فالبوش، فولكر؛ مين، بيير (محررون). التسلسل الزمني للثدييات في العصر النيوجيني الأوروبي . سلسلة ناتو ASI. المجلد 180. نيويورك: مطبعة بلينوم. الصفحات 601-624 . doi : 10.1007/978-1-4899-2513-8_36 . ISBN   978-1-4899-2513-8.
  6. 1 2 3 وودبورن، مايكل أو. (2004). "المبادئ والإجراءات". في وودبورن، مايكل أو. (محرر). ثدييات العصر الطباشيري المتأخر والحقبة السينوزية في أمريكا الشمالية: علم الطبقات الحيوية وعلم التسلسل الزمني الجيولوجي . نيويورك: مطبعة جامعة كولومبيا. ISBN 978-0-231-13040-0.
  7. ↑ بيل، كريستوفر جيه؛ لونديليوس الابن، إرنست إل؛ بارنوسكي، أنتوني دي؛ غراهام، راسل دبليو؛ ليندسي، إيفريت إتش؛ رويز، دينيس آر؛ سيمكين الابن، هولمز إيه؛ ويب، إس ديفيد؛ زاكريفسكي، ريتشارد جيه (2004). "عصور الثدييات في العصر البلانكي والإيرفينغتوني والرانشولابرياني". في وودبورن، مايكل أو (محرر). ثدييات العصر الطباشيري المتأخر والحقبة السينوزية في أمريكا الشمالية: علم الطبقات الحيوية وعلم التسلسل الزمني الجيولوجي . نيويورك: مطبعة جامعة كولومبيا. ISBN 978-0-231-13040-0.
  8. ↑ وود، هـ. إي.؛ تشاني، ر. و.؛ كلارك، ج.؛ كولبيرت، إي. هـ.؛ جيبسن، ج. ل.؛ ريسيد، ج. ب.؛ ستوك، س. (1 يناير 1941). "تسمية ومقارنة العصر الثالث القاري في أمريكا الشمالية". نشرة الجمعية الجيولوجية الأمريكية . 52 (1): 1-48 . Bibcode : 1941GSAB...52....1W . doi : 10.1130/GSAB-52-1 .
  9. ↑ لاري ج. مارشال؛ هوفستر، روبرت؛ باسكوال، روزيندو (1983). "الثدييات وعلم الطبقات: التسلسل الزمني الجيولوجي للعصر الثالث القاري الحامل للثدييات في أمريكا الجنوبية" . باليوفيرتيبراتا . تم الاطلاع عليه في 1 أغسطس 2026 .
  10. 1 2 3 4 روز، كينيث د. (2006). بداية عصر الثدييات . بالتيمور، ماريلاند: مطبعة جامعة جونز هوبكنز. ISBN 978-0-8018-8472-6.
  11. 1 2 ليندسي، إيفريت (أكتوبر 1997). "التسلسل الزمني الحيوي للثدييات الأوراسية: نظرة عامة". علم الجغرافيا القديمة، علم المناخ القديم، علم البيئة القديمة . 133 ( 3-4 ): 117-128 . Bibcode : 1997PPP...133..117L . doi : 10.1016/S0031-0182(97)00083-7 .
  12. ↑ فان كوفيرينغ، جون أ.؛ ديلسون، إريك (2020-12-01). "أعمار الثدييات البرية الأفريقية" . مجلة علم الحفريات الفقارية . 40 (5) e1803340. doi : 10.1080/02724634.2020.1803340 . ISSN 0272-4634 . JSTOR 27010910 .  
  13. ↑ لوكاس، سبنسر ج. (1997). "عصور الثدييات البرية". في: باديان، كيفن؛ كوري، فيليب ج. (محرران). موسوعة الديناصورات . بيرلينجتون: إلسيفير. ص 395-397 . ISBN  978-0-08-049474-6.
  14. ↑ لوكاس، سبنسر ج. (1998-11-01). "علم الطبقات الحيوية والتسلسل الزمني الحيوي للرباعيات في العصر الترياسي العالمي" (ملف PDF) . علم الجغرافيا القديمة، علم المناخ القديم، علم البيئة القديمة . 143 (4): 347-384 . رمز Bibcode : 1998PPP...143..347L . doi : 10.1016/S0031-0182(98)00117-5 . ISSN 0031-0182 . 
  15. ↑ لوكاس، سبنسر ج. (2005). "أوقات الحياة الحيوانية في العصر البرمي" . نشرة متحف نيو مكسيكو للتاريخ الطبيعي والعلوم . 30 : 197-201 .
  16. ↑ رايفيلد، إميلي جيه؛ باريت، بول إم؛ ميلنر، أندرو آر. (12-03-2009). "جدوى وصحة 'التسلسل الزمني للحيوانات الفقارية البرية' في العصر الترياسي الأوسط والمتأخر"مجلة علم الحفريات الفقارية . 29 (1): 80-87 . رمز Bibcode : 2009JVPal..29...80R . doi : 10.1671/039.029.0132 . ISSN 0272-4634 . S2CID 86502146 .  
  17. ↑ إرميس، راندال ب.؛ مارتز، جيفري و.؛ باركر، ويليام ج.؛ نيسبيت، ستيرلينغ ج. (مارس 2010). "إعادة تقييم العلاقة بين علم طبقات الأحياء للفقاريات الأرضية في أواخر العصر الترياسي والمراحل البحرية المحددة بواسطة GSSP" (ملف PDF) . ألبرتيانا . 38 : 40-53 .
  18. 1 2 3 4 بروثرو، دونالد ر. (1998). "الخلفية الزمنية والمناخية والجغرافية القديمة لتطور الثدييات في أمريكا الشمالية". في: جانيس، كريستين م.؛ سكوت، كاثلين م.؛ جاكوبس، لويز ل. (محررون). تطور ثدييات العصر الثالث في أمريكا الشمالية . كامبريدج: مطبعة جامعة كامبريدج. ISBN 978-0-521-35519-3.