بروتوتاكيس
| بروتوتاكيس المدى الزمني:
| |
|---|---|
| قمة المتفرعة لـ P. loganii ، "شجرة شونيمنك" | |
| التصنيف العلمي | |
| اِختِصاص: | حقيقيات النوى |
| المملكة: | الفطريات |
| المجموعة الجذعية : | فطريات الزقية |
| عائلة: | † Prototaxitaceae هويبر |
| جنس: | † بروتوتاكيتس داوسون 1859 |
| نوع النوع | |
| بروتوتاكسيس لوغاني داوسون، 1859
| |
| صِنف | |
| |
| المرادفات | |
| |
البروتوتاكسيس / ˌp r oʊ t oʊ ˈtæksɪ t iː z / هو جنس منقرض من الفطريات الأرضية يعود تاريخه إلى أواخر العصر السيلوري حتى أواخر العصر الديفوني . [ 1] [2] شكلت البروتوتاكسيس هياكل كبيرة تشبه الجذع يصل عرضها إلى متر واحد (3 أقدام)، ويصل طولها إلى 8 أمتار (26 قدمًا)، [3] وتتكون من أنابيب متشابكة يبلغ قطرها حوالي 50 ميكرومترًا (0.0020 بوصة)، مما يجعلها أكبر كائن حي يعيش على الأرض في عصرها.
كان تصنيف البروتوتاكسيس موضوعًا للنقاش لفترة طويلة. ويُعتبر على نطاق واسع فطرًا، لكن النقاش مستمر. [ 3] علاقته الدقيقة بأنساب الفطريات الموجودة غير مؤكدة. من المؤكد تقريبًا أنه كان كائنًا معمرًا نما على مدار سنوات عديدة. وقد تم اقتراح العديد من البيئات ، بما في ذلك أنه كان يتغذى على الجراثيم مثل العديد من الفطريات الحديثة، أو أنه كان كائنًا ذاتي التغذية متقشرًا . [1]
علم التشكل


بقطر يصل إلى متر واحد (3 أقدام و3 بوصات)، وارتفاع يصل إلى 8.8 متر (29 قدمًا)، فإن أحافير البروتوتاكسيس هي بقايا أكبر كائن حي تم اكتشافه من فترة وجوده. عند النظر إليها من بعيد، تأخذ الأحافير شكل جذوع الأشجار، وتنتشر قليلاً بالقرب من قاعدتها بطريقة تشير إلى وجود صلة بهياكل تشبه الجذور غير المحفوظة. [4] القوالب المملوءة التي قد تمثل المساحات التي كانت تشغلها سابقًا "جذور" البروتوتاكسيس شائعة في طبقات العصر الديفوني المبكر. [5] تشير حلقات النمو المتحدة المركز، التي تحتوي أحيانًا على مادة نباتية مدمجة، [6] إلى أن الكائن الحي نما بشكل متقطع بإضافة طبقات خارجية. من المحتمل أن الهياكل المحفوظة الشبيهة بالجذع تمثل الجسم الثمرى، أو حامل الجراثيم ، للفطريات، والتي كانت تتغذى على فطريات ، وهي شبكة من الخيوط المتفرقة ( خيوط فطرية ). على المستوى المجهري، تتكون الحفريات من هياكل ضيقة تشبه الأنابيب، تتشابك حول بعضها البعض. تأتي هذه في نوعين: الأنابيب الهيكلية، التي يتراوح عرضها بين 20 و50 ميكرومترًا (ميكرومتر)، ولها جدران سميكة (2-6 ميكرومتر) وغير مقسمة لطولها، والخيوط المولدة، وهي أرق (قطرها من 5 إلى 10 ميكرومتر) وتتفرع كثيرًا؛ تتشابك هذه الخيوط معًا لتكوين مصفوفة الكائن الحي. هذه الخيوط الأرق مقسمة إلى أقسام - أي أنها تحمل جدرانًا داخلية. هذه الأقسام مثقوبة - أي أنها تحتوي على مسام جرثومية ، وهي سمة موجودة فقط في الطحالب الحمراء والفطريات الحديثة. [7]
أدى تشابه هذه الأنابيب مع الهياكل الموجودة في نبات Nematothallus المبكر إلى اقتراحات مفادها أن الأخير قد يمثل أوراق Prototaxites . ومن المؤسف بالنسبة لهذه الفرضية، أنه لم يتم العثور على الاثنين متصلين أبدًا، على الرغم من أن هذا قد يكون نتيجة لانفصالهما بعد موت الكائنات الحية. [8]
تاريخ البحث

تم جمعها لأول مرة في عام 1843، [9] ولم يكن حتى بعد 14 عامًا أن درس جون ويليام داوسون ، وهو عالم كندي، حفريات بروتوتاكسيس ، والتي وصفها بأنها أشجار صنوبرية عملاقة متعفنة جزئيًا ، تحتوي على بقايا الفطريات التي كانت تقوم بتحللها. [10] [11] [6] لم يكن هذا المفهوم محل نزاع حتى عام 1872، عندما سخر العالم المنافس ويليام كاروثرز من الفكرة. [12] كان حماسه كبيرًا لدرجة أنه انتقد اسم بروتوتاكسيس (المترجم بشكل فضفاض باسم " الطقسوس الأول " [13] ) وأصر على اعتماد اسم نيماتوفيكس (" الطحالب الخيطية " [14] )، [6] وهي خطوة قوية ضد الاتفاقية العلمية. [15] حارب داوسون بشدة للدفاع عن تفسيره الأصلي حتى أوضحت دراسات البنية الدقيقة أن موقفه غير قابل للدفاع عنه، ومن ثم حاول على الفور إعادة تسمية الجنس بنفسه، وأطلق عليه اسم Nematophyton ("نبات خيطي")، وأنكر بشدة أنه اعتبره شجرة على الإطلاق. [6] وعلى الرغم من هذه المحاولات السياسية لإعادة تسمية الجنس، فإن قواعد التسمية النباتية تعني أن اسم " Prototaxites "، على الرغم من عدم ملاءمته للمعنى، لا يزال قيد الاستخدام حتى اليوم.
على الرغم من الأدلة الساحقة على أن الكائن الحي نما على الأرض، [16] [17] تم الطعن في تفسير كاروثرز بأنه كان طحلبًا بحريًا عملاقًا مرة واحدة فقط، في عام 1919، عندما اقترح آرثر هاري تشرش أن كاروثرز كان سريعًا جدًا في استبعاد احتمال أنه كان فطرًا. [18] أدى عدم وجود أي سمات تشخيصية لأي مجموعة موجودة إلى جعل تقديم فرضية ثابتة أمرًا صعبًا؛ [6] ظلت الحفرية لغزًا غامضًا وموضوعًا للنقاش. لم يكن حتى عام 2001، بعد 20 عامًا من البحث، أن نشر فرانسيس هوبر، من المتحف الوطني للتاريخ الطبيعي في واشنطن العاصمة ، ورقة بحثية طال انتظارها والتي حاولت وضع البروتوتاكسيس في مكانه. استنتجت الورقة، بناءً على مورفولوجيتها ، أن البروتوتاكسيس كان فطرًا. [6]
تم استقبال هذه الفكرة بعدم التصديق والإنكار والتشكك الشديد، ولكن ظهرت أدلة أخرى لدعمها. [19] في عام 2007، خلصت التحليلات النظيرية التي أجراها فريق يضم هوبر وكيفن بويس من جامعة شيكاغو [3] إلى أن بروتوتاكسيس كان فطرًا عملاقًا. لقد اكتشفوا نطاقًا متغيرًا للغاية من قيم نسب نظائر الكربون في مجموعة من عينات بروتوتاكسيس . تعتمد الكائنات ذاتية التغذية (الكائنات الحية مثل النباتات والطحالب التي تكسب عيشها عن طريق التمثيل الضوئي ) التي تعيش في نفس الوقت على نفس المصدر (أي الجوي ) للكربون ؛ نظرًا لأن الكائنات الحية من نفس النوع تشترك في نفس الآلية الكيميائية، فإنها تعكس هذا التركيب الجوي بأثر ثابت من نظائر الكربون . يبدو أن النسبة غير المتسقة التي لوحظت في البروتوتاكسيس تظهر أن الكائن الحي لم ينجو من خلال التمثيل الضوئي، واستنتج فريق بويس أن الكائن الحي يتغذى على مجموعة من الركائز ، مثل بقايا أي كائنات حية أخرى كانت قريبة. [3] ومع ذلك، فإن الحجم الكبير للكائن الحي يتطلب شبكة واسعة من الفطريات تحت الأرض من أجل الحصول على ما يكفي من الكربون العضوي لتجميع الكتلة الحيوية اللازمة . تم تفسير الهياكل الشبيهة بالجذور بشكل ظاهري على أنها جذور بروتوتاكسيس ، ويمكن أن تدعم إمكانية نقل الكائن الحي للمغذيات لمسافات كبيرة لدعم جسمه فوق الأرض. [20]
أشارت أبحاث حديثة أخرى إلى أن البروتوتاكسيس يمثل حزمة ملفوفة من نباتات الكبد ، [21] ولكن هذا التفسير يواجه صعوبات كبيرة. [22]
جنس مماثل، Nematasketum ، يتكون أيضًا من أنابيب مخططة ومتفرعة في حزم محورية؛ ويبدو أن هذا فطر. [23]
في عام 2021، وصف جريجوري ريتالاك النوع الجديد Prototaxites honeggeri من مرحلة داريوليان من عضو بحيرة دوغلاس من الحجر الجيري لينوار في العصر الأوردوفيشي الأوسط ، في سد دوغلاس بولاية تينيسي ، والذي يمثل أقدم ظهور معروف لجنس Prototaxites . [24] في حين ذكرت بعض الدراسات أصل الجنس الأوردوفيشي، [2] في إشارة إلى دراسة ريتالاك، علقت عالمة النباتات القديمة ديان إدواردز "عندما تكون السمات التشخيصية غائبة، يمكن تفسير مثل هذه المواد العضوية المجزأة بشكل خاطئ، مما يؤدي إلى نسب غير معقولة". [25] أكد نيلسون وبويس (2022)، في إشارة إلى دراسة ريتالاك، أن أول ظهور للجنس كان في السيلوري المتأخر. [1]
أشارت ورقة بحثية عام 2022 إلى أن البروتوتاكسيس كان عبارة عن جذمور فطري ينمو على جانبه وربما جزئيًا على الأقل تحت الأرض، على عكس الرأي التقليدي بأنه ينمو بشكل مستقيم. [2]
السياق البيئي
أعاد فريق البحث بجامعة شيكاغو بناء بروتوتاكسيس على أنه بنية عمودية بلا فروع. [26] كان أطول كائن حي في عصره على الإطلاق؛ وبالمقارنة، لم يصل ارتفاع نبات كوكسونيا المعاصر إلا إلى 6 سنتيمترات (2.4 بوصة) وكان يرتفع فوق "غابات الطحالب " التي نمت تحته، وكانت اللافقاريات هي الحياة متعددة الخلايا الوحيدة الأخرى التي تعيش على الأرض. ربما استخدم بروتوتاكسيس بنيته العمودية الطويلة لنشر الأبواغ. بدلاً من ذلك، إذا احتوى بروتوتاكسيس على هياكل ضوئية، فإن الارتفاع كان سيزيد من قدرته على التقاط الضوء. [4] قد يشير وجود الجزيئات الحيوية المرتبطة غالبًا بالطحالب إلى أن بروتوتاكسيس كان مغطى بطحالب تكافلية أو طفيلية ، مما يجعله في الأساس أشنة ضخمة ، أو حتى يشير إلى أنه كان طحلبًا بحد ذاته. [4] [27] [28] ومع ذلك، فإن التباين في النسب في التوقيع النظيري δ 13 C بين عينات البروتوتاكسيس يشير إلى أنها كانت غيرية التغذية . [1]
تحولت خيوط الفطريات البروتوتاكسيس إلى حفريات عندما غزت أنسجة النباتات الوعائية . [6] في المقابل، هناك دليل على وجود حيوانات تسكن الفطريات البروتوتاكسيس : تم العثور على متاهات من الأنابيب داخل بعض العينات، حيث ينمو الفطر مرة أخرى في الفراغات، مما أدى إلى التكهن بأن انقراض الفطريات البروتوتاكسيس ربما كان بسبب مثل هذا النشاط. [6] ومع ذلك، تم العثور على دليل على وجود حفر في المفصليات في الفطريات البروتوتاكسيس من العصر الديفوني المبكر والمتأخر، مما يشير إلى أن الكائن الحي نجا من ضغوط الحفر لملايين السنين. [29] ومن المثير للاهتمام أن الحفر ظهرت في الفطريات البروتوتاكسيس قبل فترة طويلة من تطوير النباتات لساق خشبية مكافئة هيكليًا، ومن المحتمل أن تكون الفطريات انتقلت إلى النباتات عندما تطورت هذه النباتات. [29] انقرضت الفطريات البروتوتاكسيس في العصر الديفوني المتأخر مع ظهور النباتات الوعائية. [4]
مراجع
- ^ abcd Nelsen, Matthew P.; Boyce, C. Kevin (2022-07-01). "ماذا نفعل مع البروتوتاكسيس؟". المجلة الدولية لعلوم النبات . 183 (6): 556– 565. doi :10.1086/720688. ISSN 1058-5893. S2CID 249145404.
- ^ abc Vajda, Vivi; Cavalcante, Larissa; Palmgren, Kristoffer; Krüger, Ashley; Ivarsson, Magnus (2022-12-13). "إعادة تفسير البروتوتاكسيس على أنها جذمورات ضخمة، تسهل نقل المغذيات في النظم البيئية الأرضية المبكرة". المجلة الكندية لعلم الأحياء الدقيقة . 69 (1): cjm–2021–0358. doi : 10.1139/cjm-2021-0358 . ISSN 0008-4166. PMID 36511419.
- ^ abcd Boyce, KC; Hotton, CL; Fogel, ML; Cody, GD; Hazen, RM; Knoll, AH; Hueber, FM (مايو 2007). "تباين المناظر الطبيعية في العصر الديفوني الذي سجله فطر عملاق" (PDF) . الجيولوجيا . 35 (5): 399– 402. رمز Bibcode :2007Geo....35..399B. doi :10.1130/G23384A.1.
- ^ abcd Selosse, MA (2002). " Prototaxites : A 400 Myr Old Giant Fossil, A Saprophytic Holobasidiomycete, Or A Lichen؟". Mycological Research . 106 (6): 641– 644. doi :10.1017/S0953756202226313.
- ^ هيلير، ر؛ إدواردز، د؛ موريسي، إل بي (2008). "أدلة رسوبيية على هياكل تجذير في حوض الأنجلو ويلز في العصر الديفوني المبكر (المملكة المتحدة)، مع التكهنات حول منتجيها". الجغرافيا القديمة، علم المناخ القديم، علم البيئة القديمة . 270 ( 3-4 ): 366. doi :10.1016/j.palaeo.2008.01.038.
- ^ abcdefgh Hueber, FM (2001). "Rotted wood-alga-fungus: the history and life of Prototaxites Dawson 1859". مراجعة علم النبات القديم وعلم حبوب اللقاح . 116 (1): 123– 158. doi :10.1016/S0034-6667(01)00058-6.
- ^ شميد، رودولف (1976). "المسام الحاجزية في البروتوتاكسيس ، نبات ديفوني غامض". ساينس . 191 (4224): 287– 288. رمز Bibcode :1976Sci...191..287S. doi :10.1126/science.191.4224.287. PMID 17832148. S2CID 31706785.
- ^ جونكر، ف. ب. (1979). " البروتوتاكسيتات في العصر الديفوني السفلي". Palaeontographica B : 39– 56.
- ^ عينة أحفورية جمعها صديق تشارلز داروين ، جوزيف دالتون هوكر ، فقدت لمدة 163 عامًا في مكاتب هيئة المسح الجيولوجي البريطانية في لندن ("يعثر العلماء على حفريات داروين المفقودة في زاوية كئيبة من هيئة المسح الجيولوجي البريطانية"، كريستيان ساينس مونيتور، 17 يناير 2012؛ تم تحديد هوكر باسم "جون هوكر").
- ^ داوسون، جيه دبليو (1856). "ملاحظات على عينة من الخشب الأحفوري من صخور العصر الديفوني (حجر رملي غاسبي) في غاسبي، شرق كندا". وقائع الجمعية الأمريكية لتقدم العلوم . 10، الجزء الثاني: 174-176 .
- ^ داوسون، جيه دبليو (1859). "حول النباتات الأحفورية من صخور العصر الديفوني في كندا". المجلة الفصلية للجمعية الجيولوجية في لندن . 15 : 477-488 . في صفحة 485، أعطى داوسون لهذا "النبات" اسمه التصنيفي Prototaxites Logani .
- ^ كاروثرز، ويليام (أكتوبر 1872). "حول تاريخ وبنية نسيجية وتقارب طحالب نيماتوفيكس لوجاني، كار (بروتوتاكسيت لوجاني، داوسون)، وهي طحلب من العصر الديفوني". المجلة الميكروسكوبية الشهرية . 8 (4): 160-172 .
- ^ "Taxinaea" ( Taxaceae ) هي مجموعة من الصنوبريات التي استعان بها داوسون
- ^ ألموند ميلر، صموئيل (1877). الحفريات الباليوزية الأمريكية: كتالوج للأجناس والأنواع، مع أسماء المؤلفين، والتاريخ، وأماكن النشر، ومجموعات الصخور التي وجدت فيها، وأصل الكلمات ودلالتها، ومقدمة مخصصة للجيولوجيا الطبقية للصخور الباليوزية. المؤلف. ص 35.
- ^ Seward, AC (Albert Charles) (1898), Fossil plants : a text-book for students of botany and geology, University Press; New York: Macmillan, p. 192 , تم الاسترجاع في 13 فبراير 2016
- ^ Seward, AC (2010). Plant Life Through the Ages: A Geological and Botanical Retrospect Cambridge Library Collection - Earth Science . Cambridge University Press. p. 119. ISBN 9781108016001.
- ^ وليام داوسون، السير جون (2016). التاريخ الجيولوجي للنباتات . مكتبة الإسكندرية. ISBN 9781465606853.
- ^ الكنيسة، هـ (1919). المذكرات النباتية رقم 3: الثالاسيوفيتا والمهاجر الفرعي. لندن، إنجلترا: مطبعة جامعة أكسفورد. ص. 49.
- ^ ديبرا ليندسي (2005) Prototaxites Dawson, 1859 or Nematophycus Carruthers, 1872: Geologists V. Botanists in the Formative Period of the Science of Paleobotany. تاريخ علوم الأرض: 2005، المجلد 24، العدد 1، ص 35-61.
- ^ Hillier RD, Edwards D, Morrissey LB (2008). "أدلة رسوبيية على هياكل تجذير في حوض الأنجلو ويلز في العصر الديفوني المبكر (المملكة المتحدة)، مع التكهنات حول منتجيها". الجغرافيا القديمة، علم المناخ القديم، علم البيئة القديمة . 270 ( 3-4 ): 366-380 . doi :10.1016/j.palaeo.2008.01.038.
- ^ جراهام، إل إي، كوك، إم إي، هانسون، دي تي، بيج، كي بي وجراهام، جيه إم (2010). "دليل نظيري هيكلي وفسيولوجي ومستقر للكربون على أن أحفوريات العصر الباليوزوي الغامضة بروتوتاكيتس تشكلت من حصائر نبات الكبد الملفوفة". المجلة الأمريكية لعلم النبات . 97 (2): 268- 275. doi : 10.3732/ajb.0900322 . PMID 21622387.
{{cite journal}}:CS1 maint: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين ( الرابط ) - ^ تايلور، تي إن؛ تايلور، إي إل؛ ديكومبيكس، إيه. - إل؛ شويندمان، إيه.؛ سيربيت، آر؛ إسكابا، آي؛ كرينجز، إم. (2010). "إن أحفورة بروتوتاكسيس الغامضة من العصر الديفوني ليست حصيرة كبدوية ملفوفة: تعليق على الورقة التي كتبها جراهام وآخرون. (AJB 97: 268-275)". المجلة الأمريكية لعلم النبات . 97 (7): 1074-1078 . doi : 10.3732/ajb.1000047 . hdl : 11336/97957 . PMID 21616859.
- ^ إدواردز، د.؛ آكس، ل. (2012). "دليل على وجود تقارب فطري مع النيماتاسكيتوم، وهو حليف وثيق للبروتوتاكسيس". المجلة النباتية لجمعية لينيان . 168 (1): 1– 18. doi : 10.1111/j.1095-8339.2011.01195.x .
- ^ Retallack, GJ (2019). "نباتات الأرض والفطريات الأوردوفيشية من سد دوغلاس، تينيسي". The Palaeobotanist . 68 : 1– 33.
- ^ إدواردز، ديان؛ موريس، جينيفر إل؛ آكس، ليندسي؛ داكيت، جيفري جي؛ بريسيل، سيلفيا؛ كينريك، بول (2022). "تجميع النباتات الصغيرة معًا - مجموعة جديدة من النباتات القديمة التي تحتوي على الأبواغ الخفية". عالم النبات الجديد . 233 (3): 1440-1455 . doi : 10.1111/nph.17703 . ISSN 0028-646X.
- ^ تم التحقق من وجود كائن حي غامض من عصور ما قبل التاريخ على أنه فطر عملاق بيان صحفي من جامعة شيكاغو ، 23 أبريل 2007.
- ^ نيكلاس، كيه جيه (1976). "الفحوص الكيميائية لبعض النباتات الباليوزية غير الوعائية". بريتونيا . 28 (1): 113-137 . doi :10.2307/2805564. JSTOR 2805564. S2CID 21794174.
- ^ نيكلاس، كيه جيه؛ برات، إل إم (1980). "دليل على وجود مكونات شبيهة بالليجنين في حفريات النباتات السيلورية المبكرة (لاندوفرية)". ساينس . 209 (4454): 396– 7. رمز Bibcode :1980Sci...209..396N. doi :10.1126/science.209.4454.396. PMID 17747811. S2CID 46073056.
- ^ ab Labandeira, C. (2007). "أصل أكل الأعشاب على الأرض: الأنماط الأولية لاستهلاك الأنسجة النباتية من قبل المفصليات". علم الحشرات . 14 (4): 259– 275. doi : 10.1111/j.1744-7917.2007.00152.x .
روابط خارجية
- صور ومناقشة تصنيف البروتوتاكسيس
- "أحفورة غامضة تبين أنها فطر عملاق". إيه بي سي نيوز أونلاين . 2007-04-23 . تم الاسترجاع في 2007-04-23 .
- براهيك، كاثرين (2007-04-24). "حفرية ما قبل التاريخ الغامضة التي تم التحقق من كونها فطرًا عملاقًا". مجلة نيو ساينتست . تم الاسترجاع في 2014-07-27 .
- شولتز، كولين (2013-07-17). "قبل وقت طويل من غزو الأشجار للأرض، كانت الأرض مغطاة بالفطريات العملاقة". سميثسونيان . تم الاسترجاع في 2014-07-27 .
- (رابط معطل) محاضرة بول ستاميتس في مؤتمر TED بعنوان "Prototaxites" في الدقيقة 5'59"
تم التحديث: https://www.ted.com/talks/paul_stamets_6_ways_mushrooms_can_save_the_world
