اكتشاف أقدم حشرة زيز مغردة في التاريخ

أقدم حفرية لحشرة السيكادا المغنية في أوروبا

ضُغط في قطعة من الصخور جسم حشرة الزيز المفلطح الذي يبلغ عمره 47 مليون سنة. يبلغ طوله حوالي 1 بوصة (26.5 مليمتر) ويبلغ طول جناحيه 2.7 بوصة (68.2 مليمتر)، شكله المتحجر سليم تقريباً، مع انتشار جناحيه المعرقين على نطاق واسع.

وصف الحشرة واكتشافها

وصف العلماء مؤخراً هذه الحشرة بأنها جنس ونوع جديد باستخدام هذه الحفرية وحفرية أخرى محفوظة بشكل جيد تقريباً من نفس الموقع. على الرغم من أن العينات أنثى، إلا أن موقعها على شجرة عائلة السيكادا يشير إلى أن الذكور من هذا النوع يمكن أن تغني كما يفعل الزيز الحديث. وقد عُثر عليها في ألمانيا منذ عقود، ويكشف وجودها هناك أن الزيز المغني انتشر في أوروبا قبل ملايين السنين مما كان يُعتقد في السابق.

أهمية الحفريات في علم الحشرات

أفاد الباحثون في 29 أبريل في مجلة التقارير العلمية أن الحفريات هي أيضًا أقدم الأمثلة على السيكادا المغنية "الحقيقية" في عائلة السيكاديدات. تنتمي معظم السيكادا الحديثة إلى هذه العائلة، بما في ذلك السيكادا السنوية التي تظهر كل صيف في جميع أنحاء العالم، بالإضافة إلى حضنة السيكادا الدورية ذات الجسم الأسود والعيون الحمراء، والتي تظهر من مايو إلى يونيو في شرق أمريكا الشمالية في دورات من 13 أو 17 عامًا. وتظهر Brood XIV، وهي واحدة من أكبر الحضنات، في عشرات الولايات الأمريكية هذا العام. توجد السيكادا في جميع القارات باستثناء القارة القطبية الجنوبية، وهناك أكثر من 3000 نوع منها.

السجل الأحفوري للسيكادا

السجل الأحفوري للحشرات بشكل عام وفير في بضع عشرات من المواقع فقط، وبينما تتعدد أنواع السيكادا الحديثة اليوم، لم يوثق علماء الحفريات سوى 44 حفريات السيكادا. تم اكتشاف أقدم حفرية نهائية لحشرة الزيز المغردة في مونتانا ويرجع تاريخها إلى ما بين 59 مليون إلى 56 مليون سنة مضت، كما قال مؤلف الدراسة الرئيسي الدكتور هوي جيانغ، عالم الحفريات والباحث في معهد بون للبيولوجيا العضوية في جامعة بون في ألمانيا. وقال جيانغ في رسالة بالبريد الإلكتروني إن قريبها الموصوف حديثًا هو أقدم حشرة سيكادا مغردة من أوروبا.

تطور السيكادا وأصولها

ونظراً لأن هياكل أجسام الحفريات الأوروبية كانت محفوظة بشكل جيد، فقد تمكن العلماء من تعيين الحشرة القديمة إلى قبيلة حديثة من الزيز تسمى بلاتيبلوريني Platypleurini، "وهي موزعة اليوم بشكل أساسي في المناطق الاستوائية وشبه الاستوائية في أفريقيا جنوب الصحراء الكبرى وآسيا، ولكنها غائبة عن أوروبا"، كما قال جيانغ.

بيئة الحفظ في حفرة ميسيل

وقد أشارت الأبحاث السابقة إلى أن هذه السلالة تطورت في أفريقيا منذ حوالي 30 مليون إلى 25 مليون سنة مضت وانتشرت من هناك، وفقًا لجيانغ. وأضاف الباحث أن "هذه الحفرية ترجع السجل الأحفوري المعروف للحشرات المنتجة للصوت في قبيلة بلاتيبيلوريني إلى الوراء بحوالي 20 مليون سنة، مما يشير إلى أن تنوع هذه المجموعة حدث في وقت أبكر بكثير مما كان معترفًا به سابقًا".

وقال الدكتور كونراد لابانديرا، وهو جيولوجي باحث أول وأمين مفصليات الأرجل الأحفورية في متحف سميثسونيان للتاريخ الطبيعي في واشنطن العاصمة، إن هذا الاكتشاف يشير إلى أن هذه المجموعة من السيكادا تطورت بشكل أبطأ مما اقترحته التقديرات السابقة من البيانات الجزيئية.

وقال لابانديرا، الذي لم يشارك في البحث: "يشير هذا إلى أن الحفريات الأقدم من البلاتيبلوريني لم تُكتشف بعد". "مثل هذه الاكتشافات من شأنها أن تساعد في توفير معايرات أفضل لتحديد معدل تطور أكثر واقعية."

Loading image...

خصائص الحشرة Eoplatypleura messelensis

أطلق الباحثون على الزيز اسم Eoplatypleura messelensis. يشير اسمها إلى المكان الذي اكتشفت فيه العينات: حفرة ميسيل في ألمانيا، وهو موقع حفريات غني يعود تاريخه إلى العصر الأيوسيني (قبل 57 مليون إلى 36 مليون سنة). وقد تم التنقيب عن الحفريات في ثمانينيات القرن العشرين، ومنذ ذلك الحين أصبحت الحفريات ضمن مجموعة معهد سينكنبرغ للأبحاث ومتحف التاريخ الطبيعي في فرانكفورت في ألمانيا، كما قالت كبيرة مؤلفي الدراسة الدكتورة سونيا ويدمان، رئيسة قسم علم الحفريات القديمة في سينكنبرغ.

كانت بحيرة بركانية عميقة جدًا، ذات قاع لا يتغلغل فيه الأكسجين، تملأ حفرة ميسيل ذات يوم. وقد أوجدت هذه البيئة ظروفًا مثالية للتحجّر، وتحتوي الرواسب الدقيقة من قاع هذه البحيرة السابقة على مجموعة متنوعة من الحياة في العصر الأيوسيني، حسبما أخبرت ويدمان في رسالة بالبريد الإلكتروني.

وقالت ويدمان: "إن الحفظ الممتاز ليس فقط للحشرات، بل لجميع مجموعات الكائنات الحية، هو السبب في أن ميسيل موقع تراث عالمي لليونسكو"، وهو التصنيف الذي حصل عليه في عام 1995.

وأضافت ويدمان أن الحفريات الأكثر اكتمالاً من بين حفريتي الزيز "هي واحدة من أفضل الحشرات المحفوظة في موقع حفريات حفرة ميسيل". "لدى سنكنبرج مجموعة من أكثر من 20,000 حشرة أحفورية من ميسيل، ومن بين هذه الحشرات تبرز هذه الحشرة بسبب حفظها الجميل والكامل حقًا."

الشكل والتغذية

تشبه حشرة E. messelensis في شكل رأسها وجسمها بشكل عام حشرة السيكادا الحديثة. وقال لابانديرا إن منقارها وهو عبارة عن فم يشبه الخطم سليم، ولكن هناك حاجة إلى تحليل أدق لمعرفة ما إذا كانت تستخدم المنقار للتغذية على أنسجة النباتات التي تسمى نسيج الخشب كما تفعل معظم حشرات السيكادا الحديثة.

تُظهر E. messelensis أيضًا تلميحات من الألوان والأنماط في أجنحتها. هذه الميزة تموه السيكادا الحديثة أثناء تشبثها بجذوع الأشجار، وربما تكون قد خدمت غرضًا مماثلًا بالنسبة لـ E. messelensis، وفقًا لجيانغ.

ومع ذلك، تختلف حشرة E. messelensis عن حشرة السيكادا الحديثة بطرق خفية. على سبيل المثال، أجنحتها الأمامية أوسع وأقل استطالة من تلك الموجودة في الأنواع الحية اليوم، مما قد يكون قد أثر على كيفية طيرانها.

صوت السيكادا القديمة

"هل كان صوت حشرة السيكادا القديمة يشبه صوت أقاربها المعاصرين؟" "لا يمكننا أن نعرف الأغنية بالضبط"، قال جيانج. ومع ذلك، استنادًا إلى شكل جسم الزيز وموقعه في مجموعة الزيز المغني، "فمن المرجح أنه كان ينتج أصواتًا مشابهة في وظيفتها للزيز الحديث".

عندما يظهر النسل الرابع عشر بالمليارات في أواخر الربيع وأوائل صيف عام 2025، ستبلغ أصواته من 90 إلى 100 ديسيبل أي بصوت عالٍ مثل قطار الأنفاق. وتصدر أنواع أخرى من حشرات السيكادا ضجة أكبر: تبلغ ذروة أغاني حشرة الزيز الأفريقي Brevisana brevis ذروتها عند ما يقرب من 107 ديسيبل، أي بصوت عالٍ يضاهي صوت إقلاع طائرة نفاثة.

استنتاجات حول تطور السيكادا

وقال جيانغ إن صوت أغاني الأنواع القديمة ربما كان أعلى من ذلك. إن بطن E. messelensis أوسع وأكبر من بطن أقاربها الحديثة، مما يشير إلى أن الذكور ربما كان لديها تجويف رنين أكبر. وقد يكون هذا التجويف قد ضخّم الصوت الصادر من الهياكل الاهتزازية في بطونها، والتي تسمى الطبول، لإنتاج طنين أعلى.

وأضاف جيانغ: "بالطبع، هذه مجرد فرضية". "ستساعد الدراسات المستقبلية حول كيفية ارتباط المورفولوجيا بإنتاج الصوت في السيكادا الحديثة في اختبارها."