تطور الطيور

الأركيوبتركس ، عضو قاعدي في فصيلة الطيور

لوديورتيكس ، جنس من الطيور الأحفورية من العصر السينوزوي

بدأ تطور الطيور في العصر الجوراسي ، حيث انحدرت أقدم الطيور من فرع حيوي من الديناصورات الثيروبودية يُسمى البارافيس . ^{[ 1 ]} تُصنف الطيور ضمن فئة بيولوجية تُسمى الطيور (Aves). ولأكثر من قرن، اعتُبر ديناصور الثيروبود الصغير أركيوبتركس ليثوغرافيكا، الذي عاش في أواخر العصر الجوراسي، أقدم طائر. لكن التصنيفات التطورية الحديثة تُصنف الطيور ضمن فرع الديناصورات الثيروبودية (Theropoda) . ووفقًا للإجماع الحالي، تُعد الطيور (Aves) ومجموعة شقيقة لها، وهي رتبة التماسيح (Crocodilia )، العضوين الوحيدين الباقيين من فرع حيوي غير مُصنف للزواحف ، وهو الأركوصوريات (Archosauria ). نجت أربعة سلالات متميزة من الطيور من انقراض العصر الطباشيري-الباليوجيني قبل 66 مليون سنة، مما أدى إلى ظهور النعام وأقاربه ( Palaeognathae )، والطيور المائية ( Anseriformes )، والطيور الأرضية ( Galliformes )، و"الطيور الحديثة" ( Neoaves ).

من الناحية التطورية ، تُعرَّف الطيور عادةً بأنها جميع السلالات المنحدرة من السلف المشترك الأحدث لنوع معين من الطيور الحديثة (مثل عصفور المنزل ، Passer domesticus )، وإما من الأركيوبتركس ، ^{[ 2 ]} أو من بعض الأنواع ما قبل التاريخية الأقرب إلى الطيور الحديثة (لتجنب المشاكل الناجمة عن العلاقات غير الواضحة بين الأركيوبتركس والثيروبودات الأخرى). ^{[ 3 ]} إذا تم استخدام التصنيف الأخير، فإن المجموعة الأكبر تُسمى الطيور. حاليًا، لا تزال العلاقة بين الديناصورات غير الطائرة والأركيوبتركس والطيور الحديثة محل نقاش. ^{[ 4 ] [ 5 ]}

توجد أدلة قوية على أن الطيور نشأت ضمن الديناصورات الثيروبودية ، وتحديدًا أن الطيور تنتمي إلى المانيرابتورا ، وهي مجموعة من الثيروبودات تضم الدروميوصورات والأوفيرابتوريدات ، من بين أنواع أخرى. ^{[ 6 ]} ومع اكتشاف المزيد من الثيروبودات غير الطائرة التي ترتبط ارتباطًا وثيقًا بالطيور، يصبح التمييز الواضح سابقًا بين غير الطيور والطيور أقل وضوحًا. وقد لوحظ ذلك في القرن التاسع عشر، حيث كتب توماس هكسلي :

لقد اضطررنا إلى توسيع تعريف فئة الطيور ليشمل الطيور ذات الأسنان والطيور ذات الأطراف الأمامية الشبيهة بالمخالب والذيل الطويل. لا يوجد دليل على أن طائر الكومبسوجناثوس كان يمتلك ريشًا؛ ولكن، لو كان كذلك، لكان من الصعب حقًا تحديد ما إذا كان ينبغي تسميته طائرًا زاحفًا أم زاحفًا طائرًا. ^{[ 7 ]}

أظهرت الاكتشافات في شمال شرق الصين ( مقاطعة لياونينغ ) أن العديد من الديناصورات الثيروبودية الصغيرة كانت تمتلك ريشًا ، من بينها ديناصور سينوسوروبتريكس من فصيلة كومبسوجناثيد ، وديناصور سينورنيثوصور من فصيلة درومايوصوريد . وقد ساهم هذا في غموض تحديد الحد الفاصل بين الطيور والزواحف. ^{[ 8 ]} كان ديناصور كريبتوفولان ، وهو من فصيلة درومايوصوريد، والذي عُثر عليه عام 2002 (والذي قد يكون مرادفًا ثانويًا لديميرابتور )، قادرًا على الطيران، إذ امتلك عظمة عظمية في عظم القص وأضلاعًا ذات نتوءات معقوفة . ويبدو أن كريبتوفولان أقرب إلى تصنيف "الطائر" من ديناصور أركيوبتركس الذي يفتقر إلى بعض سمات الطيور الحديثة. نظرًا لأن بعض الأعضاء القاعدية لعائلة الدروميوصورات ، بما في ذلك الميكرورابتور ، كانت قادرة على الطيران، فقد اقترح بعض علماء الحفريات أن الدروميوصورات تنحدر في الواقع من سلف طائر، وأن الأعضاء الأكبر حجمًا أصبحت عاجزة عن الطيران لاحقًا، مما يعكس فقدان الطيران لدى حيوانات الباليوغناث الحديثة مثل النعامة . ^{[ 9 ]} وقد وفرت اكتشافات المزيد من الدروميوصورات القاعدية التي يُحتمل أن تكون قادرة على الطيران، مثل شياوتينجيا ، مزيدًا من الأدلة على نظرية أن الطيران تطور أولًا في سلالة الطيور بواسطة الدروميوصورات المبكرة، وليس لاحقًا بواسطة الطيور كما كان يُعتقد سابقًا. ^{[ 10 ]}

على الرغم من أن الديناصورات ذات الورك الشبيه بطيور الأورنيثيسكيا تشترك مع الطيور في نفس بنية الورك ، إلا أن الطيور في الواقع نشأت من ديناصورات السحالي السوريسكيا (ذات الورك الشبيه بالسحالي) إذا كانت نظرية أصل الديناصورات صحيحة. وبالتالي، فقد وصلت إلى حالة بنية الورك الخاصة بها بشكل مستقل . في الواقع، تطورت بنية الورك الشبيهة بالطيور مرة ثالثة بين مجموعة مميزة من الثيروبودات، وهي الثيريزينوصوريات .

تُشير نظرية بديلة لأصل الطيور من الديناصورات، يتبناها عدد قليل من العلماء، أبرزهم لاري مارتن وآلان فيدوتشيا ، إلى أن الطيور (بما فيها ديناصورات المانيرابتوران ) تطورت من الأركوصورات المبكرة مثل لونجيسكواما . ^{[ 11 ]} وتُعارض هذه النظرية من قِبل معظم علماء الحفريات الآخرين وخبراء نمو الريش وتطوره. ^{[ 12 ]}

يُعرف طائر الأركيوبتركس ، وهو طائر بدائي من العصر الجوراسي ، بأنه أحد أوائل " الحلقات المفقودة " التي عُثر عليها لدعم نظرية التطور في أواخر القرن التاسع عشر. ورغم أنه لا يُعتبر سلفًا مباشرًا للطيور الحديثة، إلا أنه يُقدم صورة واضحة لكيفية تطور الطيران وكيف كان شكل أول طائر على الإطلاق. يُحتمل أن يكون بروتوفيس تكسينسيس قد سبقه في التطور ، إلا أن الطبيعة المجزأة لهذه الأحفورة تُثير شكوكًا كبيرة حول ما إذا كان هذا الطائر سلفًا للطيور. يُشبه هيكل جميع الطيور المرشحة المبكرة هيكل ديناصور ثيروبود صغير ذي أيادٍ طويلة ذات مخالب، مع أن الحفظ الرائع لطبقة سولنهوفن بلاتنكالك يُظهر أن الأركيوبتركس كان مُغطى بالريش وله أجنحة. ^{[ 7 ]} وبينما قد لا يكون الأركيوبتركس وأقاربه طيورًا ماهرة في الطيران، إلا أنهم كانوا على الأقل بارعين في الانزلاق، مما مهد الطريق لتطور الحياة الطائرة.

كان الاتجاه التطوري السائد بين الطيور هو تقليص العناصر التشريحية لتوفير الوزن. أول عنصر اختفى كان الذيل العظمي، حيث اختُزل إلى عظم ذيلي ، وحلّت الريش محل وظيفة الذيل. يُعدّ طائر الكونفوشيوسورنيس مثالًا على هذا الاتجاه. فمع احتفاظه بأصابعه ذات المخالب، ربما للتسلق، كان ذيله عظميًا، وإن كان أطول من ذيل الطيور الحديثة. تطورت مجموعة كبيرة من الطيور، تُعرف باسم طيور الإنانتيورنيثيس ، لتشغل بيئات بيئية مشابهة لتلك التي تشغلها الطيور الحديثة، وازدهرت طوال حقبة الحياة الوسطى. ورغم أن أجنحتها كانت تُشبه أجنحة العديد من مجموعات الطيور الحديثة، إلا أنها احتفظت بالأجنحة ذات المخالب وخطم ذي أسنان بدلًا من المنقار في معظم أشكالها. تبع فقدان الذيل الطويل تطور سريع لأرجلها، التي تطورت لتصبح أدوات متعددة الاستخدامات وقابلة للتكيف، مما فتح لها بيئات بيئية جديدة. ^{[ 13 ]}

شهد العصر الطباشيري ظهور طيور أكثر حداثة ذات قفص صدري أكثر صلابة، مع وجود نتوء عظمي في منطقة الصدر وأكتاف تسمح بحركة صاعدة قوية، ضرورية للطيران المستدام . ومن التحسينات الأخرى ظهور جناح صغير (ألولا) ، يُستخدم لتحسين التحكم في الهبوط أو الطيران بسرعات منخفضة . كما امتلكت هذه الطيور عظم ذيل أكثر تطورًا، بنهاية تشبه نصل المحراث . ومن الأمثلة المبكرة على ذلك طائر يانورنيس . كان العديد منها طيورًا ساحلية، تشبه إلى حد كبير الطيور الشاطئية الحديثة ، مثل طائر إكتيورنيس ، أو البط، مثل طائر غانسوس . تطور بعضها كصيادين سباحين، مثل طيور هيسبيرورنيثيفورميس - وهي مجموعة من الغواصات التي لا تطير، تشبه الغطاسات والغطاسات . وعلى الرغم من حداثتها في معظم النواحي، احتفظت معظم هذه الطيور بأسنان نموذجية تشبه أسنان الزواحف ومخالب حادة على اليد.

تطورت الطيور الحديثة عديمة الأسنان من أسلافها ذات الأسنان في العصر الطباشيري. ^{[ 14 ]} في الوقت نفسه، استمرت الطيور البدائية السابقة، ولا سيما طيور الإنانتيورنيثيس، في الازدهار والتنوع جنبًا إلى جنب مع التيروصورات خلال هذه الفترة الجيولوجية حتى انقرضت بسبب حدث انقراض العصر الطباشيري-الثلاثي . كما انقرضت جميع مجموعات طيور النيورنيثيس عديمة الأسنان تقريبًا. وشملت السلالات الباقية من الطيور: طيور الباليوغناثي البدائية نسبيًا ( النعام وحلفاؤه)، وسلالة البط المائي، والطيور البرية ، وطيور النيوأفيس عالية الطيران .

نشأت الطيور الحديثة على الأرجح في نهاية العصر الطباشيري المبكر أو بداية العصر الطباشيري المتأخر . ^{[ 15 ] [ 16 ]} وهي تنقسم إلى مجموعتين: الطيور القديمة (Paleognaths) والطيور الحديثة (Neognaths) . تشمل الطيور القديمة طيور التينامو (طيور شبيهة بالدجاج البري، توجد فقط في أمريكا الوسطى والجنوبية) والطيور الجارية (Rattites )، التي توجد اليوم بشكل شبه حصري في نصف الكرة الجنوبي. الطيور الجارية هي طيور كبيرة لا تطير، وتشمل النعام ، والريا ، والكسواري ، والكيوي ، والإيمو . تُعتبر الطيور الجارية مجموعة شبه عرقية (اصطناعية) لأن طيور التينامو جزء من سلالتها التطورية ، ومن المحتمل أنها فقدت القدرة على الطيران بشكل مستقل، مما يجعلها مثالاً على التطور التقاربي . ^{[ 17 ] [ 18 ]} ومع ذلك، فإن الأدلة المتعلقة بتطورهم لا تزال غامضة، ويرجع ذلك جزئيًا إلى عدم وجود أحافير غير مثيرة للجدل من العصر الوسيط، وجزئيًا إلى أن علاقاتهم التطورية لا تزال غير مؤكدة.

التباين القاعدي داخل Neognathes هو بين Galloanserae و Neoaves .

يُعدّ توقيت تفرع هذه المجموعات الرئيسية موضع نقاش. يُتفق على أن الطيور الحديثة نشأت في العصر الطباشيري، وأن الانفصال بين طيور الجالوانسير والنيوافيس حدث قبل انقراض العصر الطباشيري-الباليوجيني ، لكن ثمة آراء متباينة حول ما إذا كان انتشار ما تبقى من طيور النيوغناث قد حدث قبل أو بعد هذا الانقراض. ^{[ 19 ]} ويُعزى هذا الخلاف جزئيًا إلى تباين الأدلة، إذ تشير التواريخ الجزيئية إلى انتشار في العصر الطباشيري، بينما يشير السجل الأحفوري إلى انتشار في العصر الباليوجيني . وقدّرت دراسة أُجريت عام 2015، سعت إلى التوفيق بين الأدلة الجزيئية والأحفورية، أن السلف المشترك الأحدث للطيور الحديثة يعود إلى 95 مليون سنة مضت، وأن الانفصال بين طيور الجالوانسير والنيوافيس يعود إلى 85 مليون سنة مضت. ^{[ 15 ]} والجدير بالذكر أن هذه الدراسات تظهر أن الانتشار السريع للسلالات في Neoaves يبدو أنه يتزامن مع حدث انقراض العصر الطباشيري - الباليوجيني ، مما يشير إلى دور الفرصة البيئية في تحفيز التنوع في أعقاب الانقراض الجماعي.

في المقابل، تشير دراسة جينومية أجريت عام 2024 إلى أن رتبتي Galloanserae وNeoaves تباعدتا عند حدود العصر الطباشيري المبكر والمتأخر (منذ 100.5 مليون سنة)، بينما تباعدت رتبتا paleognaths وneognaths في وقت أبكر (منذ حوالي 130 مليون سنة)، وأن معظم رتب الطيور الحديثة الأرضية تباعدت تدريجيًا عن بعضها البعض خلال العصر الطباشيري المتأخر، بالتزامن تقريبًا مع الانتشار الإشعاعي المتزامن للنباتات المزهرة . وهذا يشير إلى أن غالبية رتب الطيور الأرضية تعايشت مع الديناصورات غير الطائرة، وأنها نجت من انقراض العصر الطباشيري-الباليوجيني. في المقابل، وُجد أن معظم عمليات الانتشار الإشعاعي الرئيسية للطيور البحرية والساحلية (وكذلك في طيور paleognaths، على الرغم من أصولها القديمة) لم تحدث إلا بعد انقراض العصر الطباشيري-الباليوجيني، وبشكل أساسي بعد ذروة الاحترار الباليوسيني-الإيوسيني . يتعارض هذا مع دراسات سابقة وجدت انتشارًا سريعًا جدًا لرتب الطيور فقط بعد انقراض العصر الطباشيري-الباليوجيني. ^{[ 20 ] [ 21 ]} وقد اعترض باحثون آخرون على نتائج هذه الدراسة، نظرًا لنقص الأدلة الأحفورية التي تدعم استنتاجاتها. ^{[ 22 ]}

من المرجح أن الطيور التي نجت من انقراض نهاية العصر الطباشيري كانت تعيش على الأرض (وليست على الأشجار)، وبالتالي استمرت في الوجود على الرغم من الدمار العالمي للغابات. ^{[ 23 ] [ 24 ]}

كشف تحليل تباين معدلات التنوع عبر الزمن عن تأثير محتمل للمناخ على معدلات تنوع التطور لدى الطيور، حيث يتسارع ظهور سلالات جديدة خلال فترات التبريد العالمي. ^{[ 15 ]} قد يكون هذا نتيجة لتشتت المناطق الأحيائية الاستوائية بفعل التبريد المناخي، مما يؤدي إلى انتشار واسع النطاق للأنواع المتباينة جغرافيًا ، بالإضافة إلى تأثير تنوع بعض السلالات في المناطق الأحيائية القاحلة والباردة المتوسعة . ^{[ 15 ]}

تباطأ تطور جمجمة الطيور مقارنةً بتطور أسلافها من الديناصورات بعد حدث انقراض العصر الطباشيري-الباليوجيني، بدلاً من أن يتسارع كما يُعتقد غالباً أنه سبب تنوع شكل جمجمة الطيور الحديثة. ^{[ 25 ] [ 26 ]}

يُعدّ التصنيف التطوري للطيور مسألةً خلافية. ويُعتبر كتاب " تطور الطيور وتصنيفها" لسيبلي وأهلويست ( 1990) مرجعًا أساسيًا في هذا المجال (على الرغم من كثرة النقاشات حوله ومراجعته باستمرار). وتشير أغلب الأدلة إلى أن معظم رتب الطيور الحديثة تُشكّل فروعًا تصنيفيةً جيدة . ومع ذلك، لا يتفق العلماء على العلاقات الدقيقة بين هذه الفروع الرئيسية. وقد استُخدمت أدلة من تشريح الطيور الحديثة، والحفريات، والحمض النووي في دراسة هذه المسألة، ولكن لم يتم التوصل إلى إجماع قوي.

لطالما وفرت الخصائص البنيوية والسجلات الأحفورية بيانات كافية لعلماء التصنيف لصياغة فرضيات حول العلاقات التطورية بين الطيور. ويُعدّ عدم الدقة في هذه الأساليب السبب الرئيسي وراء نقص المعرفة الدقيقة فيما يتعلق برتب وفصائل الطيور. وقد أتاح التوسع في دراسة تسلسل الحمض النووي المُولّد حاسوبيًا وعلم الوراثة التطورية المُولّد حاسوبيًا طريقةً أكثر دقة لتصنيف أنواع الطيور، مع العلم أن دراسة بيانات الحمض النووي لها حدودها، ولا تزال هناك أسئلة بلا إجابة. ^{[ 27 ]}

يحدث التطور عمومًا بوتيرة بطيئة للغاية بحيث لا يستطيع البشر ملاحظتها. ومع ذلك، فإن أنواع الطيور تنقرض حاليًا بمعدل يفوق بكثير أي عملية تنوع أو نشوء أنواع جديدة . ويمثل اختفاء أي جماعة أو نوع فرعي أو نوع فقدانًا دائمًا لمجموعة من الجينات.

ثمة قلق آخر ذو دلالات تطورية يتمثل في الزيادة المتوقعة في التهجين . قد ينشأ هذا عن تغيير الإنسان للموائل، مما يسمح للأنواع المتقاربة المتباعدة جغرافيًا بالتداخل. يمكن أن يؤدي تجزؤ الغابات إلى خلق مساحات مفتوحة واسعة، تربط بين رقع الموائل المفتوحة المعزولة سابقًا. قد تتزاوج الآن مجموعات كانت معزولة لفترة كافية لتتباعد بشكل ملحوظ، ولكن ليس لفترة كافية لتفقد قدرتها على إنتاج نسل خصب، على نطاق واسع لدرجة قد تهدد سلامة الأنواع الأصلية. على سبيل المثال، قد يمثل وجود العديد من الطيور الطنانة الهجينة في شمال غرب أمريكا الجنوبية تهديدًا لحفظ الأنواع المتميزة المعنية. ^{[ 28 ]}

تم تهجين العديد من أنواع الطيور في الأسر لإنتاج تنويعات على الأنواع البرية. في بعض الطيور، يقتصر هذا على اختلافات في اللون، بينما يتم تهجين أنواع أخرى لإنتاج كميات أكبر من البيض أو اللحم، أو لعدم القدرة على الطيران، أو لخصائص أخرى.

في ديسمبر 2019، نُشرت نتائج دراسة مشتركة أجراها متحف فيلد في شيكاغو وجامعة ميشيغان حول التغيرات في مورفولوجيا الطيور في مجلة "إيكولوجي ليترز" . استخدمت الدراسة جثث طيور نفقت نتيجة اصطدامها بالمباني في شيكاغو، إلينوي، منذ عام 1978. وتتكون العينة من أكثر من 70,000 عينة من 52 نوعًا، وتغطي الفترة من 1978 إلى 2016. أظهرت الدراسة أن طول عظام الساق السفلى للطيور (مؤشر على حجم الجسم) قد انخفض بنسبة 2.4% في المتوسط، بينما ازداد طول أجنحتها بنسبة 1.3%. تشير نتائج الدراسة إلى أن التغيرات المورفولوجية ناتجة عن تغير المناخ، مما يُظهر مثالًا على التغير التطوري وفقًا لقاعدة بيرغمان . ^{[ 29 ] [ 30 ] [ 31 ]}

• جارفيس، إريك د.؛ ميراراب، سيافاش؛ أبرير، أندريه ج.؛ لي، بو؛ هود، بيتر؛ وآخرون  . (2014). " تحليلات الجينوم الكامل تكشف الفروع المبكرة في شجرة حياة الطيور الحديثة" . مجلة ساينس . 346 (6215): 1320-1331 . doi : 10.1126/science.1253451 . PMC 4405904. PMID 25504713 .  
• ن. آدم سميث؛ لويس م. شيابي؛ جوليا أ. كلارك؛ سكوت ف. إدواردز؛ ستيرلينغ ج. نيسبيت؛ مارك أ. نوريل؛ توماس أ. ستيدهام؛ آلان تيرنر؛ مارسيل فان توينن؛ جاكوب فينثر؛ شينغ شو (2015). "البلاغة في مواجهة الواقع: تعليق على كتاب " أصول الطيور من جديد " بقلم أ. فيدوتشيا". مجلة أوك . 132 (2): 467-480 . doi : 10.1642/AUK-14-203.1 . hdl : 2152/43319 . S2CID 85772056 . 
• شينغ شو؛ تشونغهي تشو؛ روبرت دادلي؛ سوزان ماكيم؛ تشنغ مينغ تشونغ ؛ غريغوري إم. إريكسون؛ ديفيد جيه. فاريكيو (12 ديسمبر 2014). " نهج تكاملي لفهم أصول الطيور" . مجلة ساينس . 346 (6215) 1253293. doi : 10.1126/science.1253293 . PMID 25504729. S2CID 24228777 .  
• فوتويما، دوغلاس ج. (2024). كيف تتطور الطيور: ما يكشفه العلم عن أصلها وحياتها وتنوعها . برينستون: مطبعة جامعة برينستون . ISBN 978-0-691-26463-9.
• بروسات، ستيفان، قصة الطيور: تاريخ جديد من أصولها الديناصورية إلى الوقت الحاضر ، 28 أبريل 2026