تطور العناكب

عنكبوت في كهرمان بحر البلطيق

وُجدت العناكب منذ 380 مليون سنة على الأقل . تعود أصول هذه المجموعة إلى مجموعة فرعية من العنكبيات تتميز بوجود رئات كتابية (رباعيات الرئة)؛ [ 1 ] [ 2 ] وقد تطورت العنكبيات ككل من أسلاف مائية من فصيلة الكليسرية . تم وصف أكثر من 45,000 نوع حي، مصنفة تصنيفياً في 3,958 جنسًا و114 عائلة . [ 3 ] وقد يتجاوز عدد الأنواع 120,000 نوع. [ 3 ] تشكل معدلات التنوع الأحفوري نسبة أكبر مما يوحي به التنوع الحي، حيث تم وصف 1,593 نوعًا من العنكبيات من أصل 1,952 نوعًا معروفًا من الكليسرية. [ 4 ] ويقوم الباحثون في هذا المجال بوصف الأنواع الحية والأحفورية سنويًا . تشمل التطورات الرئيسية في تطور العناكب نمو المغازل وإفراز الحرير .

العنكبيات المبكرة الشبيهة بالعناكب

من بين أقدم المفصليات الأرضية المعروفة، توجد التريجونوتاربيدات ، وهي أعضاء في رتبة منقرضة من العنكبيات الشبيهة بالعناكب. [ 5 ]

تتشابه عناكب التريغونوتاربيد مع العناكب في العديد من الخصائص الظاهرية، بما في ذلك نمط الحياة الأرضي، والتنفس عبر رئات كتابية ، والمشي على ثماني أرجل، [ 6 ] مع وجود زوج من اللوامس الفكية الشبيهة بالأرجل بالقرب من الفم وأجزاء الفم. كانت هذه العناكب تفتقر إلى القدرة على غزل الحرير: فلا يوجد دليل على وجود مغازل أو أنابيب غزل ضمن هذه المجموعة. توجد أحفورة غير منشورة تحتوي على نتوءات دقيقة مميزة على أرجلها الخلفية، تشبه تلك التي تستخدمها العناكب لتوجيه حريرها والتحكم فيه، ولكن نظرًا لعدم وجود أي تراكيب مرتبطة بإنتاج الحرير، فمن غير المرجح أن تكون هذه التراكيب مرتبطة بالحرير.

إن عناكب تريجونوتاربيد ليست عناكب حقيقية، وليس لها أي نسل حي. [ 7 ]

ظهور العناكب الحقيقية

جيراتونيفيلاد يهاجم كاسكوسيليو إنكاسوس محفوظ في الكهرمان، منذ حوالي 100 مليون سنة . 

وفقًا لدراسة أجريت عام 2020 باستخدام ساعة جزيئية تمت معايرتها باستخدام 27 حفرية من العنكبيات، فمن المرجح أن العناكب قد انفصلت عن العنكبيات الأخرى بين 375 و328 مليون سنة مضت. [ 8 ]

في مرحلة ما، زُعم أن عنكبوت أتيركوبوس هو أقدم عنكبوت أحفوري عاش قبل 380  مليون سنة خلال العصر الديفوني . صُنِّف أتيركوبوس كنوع شقيق لجميع العناكب الحية، ولكن أُعيد تفسيره الآن على أنه ينتمي إلى رتبة منقرضة منفصلة تُدعى أورارانييدا ، والتي كانت قادرة على إنتاج الحرير، ولكنها لم تكن تمتلك مغازل حقيقية. [ 9 ] كما أثبت اكتشاف عنكبوت كيميراراكني في كهرمان بورمي يعود إلى أوائل العصر الطباشيري المتأخر ( السينوماني ) أن أنواعًا من العناكب كانت موجودة حتى العصر الطباشيري تمتلك كلاً من المغازل والذيل الشبيه بالسوط . [ 10 ] [ 11 ]

يعود تاريخ أقدم العناكب الموثقة إلى العصر الكربوني ، أي قبل حوالي 300  مليون سنة . معظم هذه العناكب الأحفورية المبكرة المجزأة، التي عُثر عليها في طبقات الفحم في أوروبا وأمريكا الشمالية، تنتمي على الأرجح إلى فصيلة " ميزوثيلاي" (Mesothelae )، أو ما يشبهها، وهي مجموعة من العناكب التي تقع مغازلها أسفل منتصف البطن، بدلاً من نهايته كما هو الحال في العناكب الحديثة. يُرجح أنها كانت مفترسات أرضية، تعيش في غابات الطحالب العملاقة والسرخس في منتصف العصر الباليوزوي المتأخر، حيث يُفترض أنها كانت تفترس مفصليات الأرجل البدائية الأخرى. ربما استُخدم الحرير ببساطة كغطاء واقٍ للبيض، وبطانة لجحر الاختباء، وربما لاحقًا لبناء شبكة أرضية بسيطة وأبواب مصيدة. تعايشت هذه العناكب مع مجموعة من الأشكال الشبيهة بالعناكب التي امتلكت بعضًا من خصائص العناكب الحقيقية، ولكن ليس جميعها. [ 12 ]

مع تنوع الحياة النباتية والحشرية، تنوع استخدام العناكب للحرير. ظهرت العناكب ذات المغازل في نهاية البطن ( Mygalomorphae و Araneomorphae ) منذ أكثر من 250  مليون سنة ، مما يُفترض أنه ساهم في تطوير شبكات أكثر تعقيدًا على شكل صفائح ومتاهات لاصطياد الفرائس على الأرض وبين أوراق الشجر، بالإضافة إلى تطوير خيط الأمان. وُصفت أقدم عناكب Mygalomorphae، وهي Rosamygale ، من العصر الترياسي في فرنسا. كان يُعتقد سابقًا أن عنكبوت Megarachne servinei من العصر البرمي الكربوني هو عنكبوت Mygalomorphae عملاق، وبطول جسمه البالغ 54 سم (1.8 قدم) وامتداد أرجله الذي يزيد عن 50 سم (20 بوصة) ، كان أكبر عنكبوت معروف عاش على وجه الأرض، لكن فحصًا لاحقًا أجراه خبير كشف أنه في الواقع عقرب بحري صغير نسبيًا .    

بحلول العصر الجوراسي ، كانت شبكات العنكبوت الهوائية المتطورة لعناكب النسيج الدائري قد تطورت بالفعل للاستفادة من التنوع السريع لمجموعات الحشرات.  تُظهر شبكة عنكبوت محفوظة في الكهرمان، يُعتقد أنها تعود إلى 110 ملايين سنة، دليلاً على شبكة دائرية مثالية، وهي أشهر أنواع الشبكات الدائرية التي تتبادر إلى الذهن عند تخيل شبكات العنكبوت. يشير فحص انجراف الجينات التي يُعتقد أنها مسؤولة عن إنتاج سلوك نسج الشبكة إلى أن نسج الشبكة الدائرية كان في حالة متقدمة منذ حوالي 136  مليون سنة . أحد هذه الأنواع، وهو عنكبوت مونغولاراخني جوراسيكا ، الذي يعود تاريخه إلى حوالي 165  مليون سنة ، والذي تم اكتشافه في داوهوغو ، منغوليا الداخلية في الصين، يُعد أكبر حفرية معروفة لعنكبوت.

تُعد الشبكة المحفوظة في الكهرمان، والتي يبلغ عمرها 110  ملايين سنة، أقدم شبكة تُظهر حشرات محاصرة، إذ تحتوي على خنفساء ، وعث ، وساق دبور، وذبابة . [ 13 ] يُعتقد أن القدرة على نسج شبكات دائرية قد "فُقدت"، بل وأحيانًا أُعيد تطويرها أو تطورت بشكل منفصل ، في أنواع مختلفة من العناكب منذ ظهورها الأول.

ينتمي حوالي نصف أنواع العناكب الحديثة إلى مجموعة RTA ، وهي مجموعة من العناكب التي تربطها سمة مورفولوجية مشتركة تتمثل في النتوء الظنبوبي الخلفي الجانبي (RTA) على ملامس الفك الذكري . على الرغم من تنوعها الحالي، لا يوجد دليل قاطع على وجود هذه المجموعة في حقبة الحياة الوسطى، مع أن الساعات الجزيئية تشير إلى أن تنوع المجموعة بدأ في أواخر العصر الطباشيري . ويبدو أن هناك تحولًا في الحياة الحيوانية خلال الفترة الممتدة من العصر الطباشيري إلى العصر السينوزوي، حيث هيمنت على العصر الطباشيري عناكب Synspermiata و Palpimanoidea ، بالإضافة إلى عائلات منقرضة غامضة مثل Lagonomegopidae ، بينما هيمنت على العصر السينوزوي عناكب RTA وعناكب Araneoidea . [ 14 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. غاروود، راسل جيه؛ دنلوب، جيسون (2014). "إعادة البناء ثلاثي الأبعاد وتطور السلالات المنقرضة من رتبة الكليسرية" . PeerJ . 2 e641 . doi : 10.7717/peerj.641 . ISSN 2167-8359 . PMC 4232842. PMID 25405073 .   
  2. غاروود، راسل جيه؛ دنلوب، جيسون أ؛ نخت، برايان جيه؛ هيغنا، توماس أ. (2017). "التطور السلالي لعناكب السوط الأحفورية" . مجلة بي إم سي لعلم الأحياء التطوري . 17 (1): 105. رمز Bibcode : 2017BMCEE..17..105G . doi : 10.1186/ s12862-017-0931-1 . ISSN 1471-2148 . PMC 5399839. PMID 28431496 .   
  3. 1 2 غاريسون، نيكول ل.؛ رودريغيز، خوانيتا؛ أغنارسون، إنجي؛ كودينغتون، جوناثان أ.؛ غريسولد، تشارلز إي.؛ هاميلتون، كريستوفر أ.؛ هيدين، مارشال؛ كوكوت، كيفن م.؛ ليدفورد، جويل م.؛ بوند، جيسون إي. (2016). " علم الوراثة التطورية للعناكب: فك تشابك شجرة حياة العنكبوت" . PeerJ . 4 e1719. doi : 10.7717/peerj.1719 . ISSN 2167-8359 . PMC 4768681. PMID 26925338 .   
  4. جيسون أ. دنلوب وآخرون (2008)، "كم عدد أنواع العناكب الأحفورية الموجودة؟" ، مجلة علم العناكب ، 36 (2): 267-272 ، doi : 10.1636/ch07-89.1 ، S2CID 42371883  
  5. غاروود، راسل جيه؛ إيدجكومب، غريغوري دي. (سبتمبر 2011). "الحيوانات الأرضية المبكرة، والتطور، وعدم اليقين" . التطور: التعليم والتوعية . 4 (3): 489-501 . doi : 10.1007/s12052-011-0357-y . ISSN 1936-6426 . 
  6. غاروود، راسل؛ دنلوب، جيسون (2015). "الموتى الأحياء: برنامج بلندر كأداة لعلماء الحفريات مع دراسة حالة عن العناكب المنقرضة". مجلة علم الحفريات . 88 (4): 735-746 . doi : 10.1666/13-088 . ISSN 0022-3360 . S2CID 131202472 .  
  7. غاروود، راسل ج.؛ دنلوب، جيسون أ. (2010). "شرح الأحافير: تريغونوتاربيدات" . جيولوجيا اليوم . 26 (1): 34-37 . doi : 10.1111/j.1365-2451.2010.00742.x . S2CID 247708509. تاريخ الاسترجاع: 12 يونيو 2015 . 
  8. لوزانو-فرنانديز، خيسوس؛ تانر، ألاستير ر.؛ بوتيك، مارك ن.؛ فينثر، جاكوب؛ إيدجكومب، غريغوري د.؛ بيزاني، دافيد (11 مارس 2020). "انتقال العنكبيات إلى اليابسة خلال العصرين الكامبري والأوردوفيشي" . مجلة فرونتيرز إن جينيتكس . 11 182. doi : 10.3389/fgene.2020.00182 . PMC 7078165. PMID 32218802 .  
  9. سيلدن، بنسلفانيا؛ شير، واشنطن؛ ساتون، ماريلاند (2008). "أدلة أحفورية على أصل مغازل العناكب، ورتبة مقترحة من العنكبيات" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم . 105 (52): 20781-20785 . doi : 10.1073/pnas.0809174106 . ISSN 0027-8424 . PMC 2634869. PMID 19104044 .   
  10. وانغ، بو؛ دنلوب، جيسون أ.؛ سيلدن، بول أ.؛ غاروود، راسل ج.؛ شير، ويليام أ.؛ مولر، باتريك؛ لي، شياوجي (2018). "عنكبوت العصر الطباشيري Chimerarachne yingi gen. et sp. nov. يُلقي الضوء على أصول العناكب" . Nature Ecology & Evolution . 2 (4): 614–622 . Bibcode : 2018NatEE...2..614W . doi : 10.1038/s41559-017-0449-3 . ISSN 2397-334X . PMID 29403075. S2CID 4239867 .   
  11. ^ هوانغ، ديينج؛ هورميجا، جوستافو؛ كاي، تشينيانغ؛ سو، ييتونج؛ يين، زونغجون؛ شيا، فانغيوان؛ جريبيت ، جونزالو (2018). "أصل العناكب وأعضاء غزلها مضاءة بحفريات الكهرمان في منتصف العصر الطباشيري" . بيئة الطبيعة والتطور . 2 (4): 623–627 . بيب كود : 2018NatEE...2..623H . دوى : 10.1038/s41559-018-0475-9 . ISSN 2397-334X . بميد 29403076 . S2CID 3268135 .   
  12. غاروود، راسل جيه؛ دنلوب، جيسون أ؛ سيلدن، بول أ؛ سبنسر، آلان آر تي؛ أتوود، روبرت سي؛ فو، نغيا تي؛ دراكوبولوس، مايكل (2016). "شبه عنكبوت: أحفورة عنكبوتية عمرها 305 مليون سنة وأصول العناكب" . وقائع الجمعية الملكية ب: العلوم البيولوجية . 283 (1827) 20160125. doi : 10.1098/rspb.2016.0125 . ISSN 0962-8452 . PMC 4822468. PMID 27030415 .    
  13. «اكتشاف أقدم شبكة عنكبوت معروفة في الكهرمان» . لايف ساينس (LiveScience.com) . 22 يونيو 2006. تاريخ الاطلاع: 25 يونيو 2006 .
  14. ماغالهايس، إيفان إل إف؛ أزيفيدو، غيلهيرمي إتش إف؛ ميشاليك، بيتر؛ راميريز، مارتن جيه. (فبراير 2020). " إعادة النظر في السجل الأحفوري للعناكب: الآثار المترتبة على معايرة الأشجار ودليل على تحول حيواني كبير منذ العصر الوسيط" . المراجعات البيولوجية . 95 (1): 184-217 . doi : 10.1111/brv.12559 . ISSN 1464-7931 . PMID 31713947. S2CID 207937170 .   
  • برونيتا، ليزلي؛ كريغ، كاثرين ل. (2010). حرير العنكبوت: التطور و400 مليون سنة من الغزل والانتظار والتشابك والتزاوج . نيو هيفن: مطبعة جامعة ييل. ISBN 978-0-300-14922-7.
  • بيني، د. (2008). عناكب الكهرمان الدومينيكية: منهج مقارن لعلم الأحياء الحديث لتحديد الأنواع، وعلم الحيوان، وعلم البيئة، والجغرافيا الحيوية . مانشستر: دار سيري العلمية للنشر. ISBN 978-0-9558636-0-8.
  • بيني، د.؛ سيلدن، ب.أ. (2011). العناكب الأحفورية: التاريخ التطوري لرتبة شديدة التنوع . مانشستر: دار سيري العلمية للنشر. ISBN 978-0-9558636-5-3.
  • صورة لحفرية عنكبوت
  • دانلوب، جيه إيه، بيني، دي. وجيكل، دي. (2016). قائمة موجزة للعناكب الأحفورية وأقاربها. فهرس العناكب العالمي . متحف التاريخ الطبيعي في برن، متاح على الإنترنت على الرابط http://wsc.nmbe.ch ، الإصدار 16.5.