التطور، ذلك المصلح الذي لا وجهة له، أمضى ملايين السنين يساعد الحيوانات على الزحف من المحيط إلى اليابسة. ولكن كما تذكرنا دراسة جديدة من جامعة ييل، لم تكن الرحلة دائمًا في اتجاه واحد: عشرات المجموعات الرئيسية من الثدييات والزواحف قالت في النهاية "في الواقع، الماء كان جيدًا" وعادت، وطورت زعانف وتكيفات مائية أخرى على طول الطريق. نُشرت النتائج في Current Biology، ربما لأن Nature كانت محجوزة بالفعل.

قال المؤلف الرئيسي كالب جوردون، الذي أكمل درجة الدكتوراه في كلية الدراسات العليا للفنون والعلوم بجامعة ييل (GSAS) في وقت سابق من هذا العام وهو الآن باحث ما بعد الدكتوراه في متحف فلوريدا للتاريخ الطبيعي: "تكيفت هذه المجموعات المائية الثانوية بطرق متشابهة بشكل مثير مع موطنها المائي الجديد -- بتطوير زعانف ومجموعة من السمات الأخرى التي جعلتها سباحين أفضل. ونتيجة لذلك، أصبحت أمثلة كتابية على التطور التقاربي، الذي يمكن أن يخبرنا الكثير عن العمليات التي تدفع وتقيد التغيير التكيفي استجابة للإشارات البيئية المماثلة." بعبارة أخرى، عندما يمنحك البيئة مكانًا بيئيًا، سيمنحك التطور زعنفة. مرارًا وتكرارًا.

لإعادة بناء هذه التحولات التطورية العكسية، فحص الباحثون مئات العينات الأحفورية والحديثة الموجودة في متحف ييل بيبودي وعشرات المؤسسات الأخرى حول العالم، وجمعوا أكثر من 11000 قياس وصورة وفحص مقطعي. جمعوا بين التقنيات التقليدية لعلم الحفريات ونماذج التعلم الآلي التي تراعي العلاقات التطورية، وأضافوا نهجًا إحصائيًا استخدمته القوات البحرية في الأصل خلال الحرب العالمية الثانية. لأن لا شيء يقول "زواحف قديمة" مثل تقنية رادار عسكرية من منتصف القرن.

قال بهارت-أنجان بهولار، المؤلف الأول للدراسة وأستاذ مشارك في علوم الأرض والكواكب في كلية الفنون والعلوم بجامعة ييل (FAS) وأمين مشارك لعلم الحفريات الفقارية وعلم الحيوان الفقاري في متحف بيبودي: "إعادة بناء حياة أشكال الحياة المنقرضة بطريقة صارمة علميًا، بدلاً من مجرد سرد القصص، هو مسعى دقيق وحساس. يتطلب نسجًا دقيقًا للبيانات من الكائنات الحديثة، التي يكون فهمنا لها أعمق بالضرورة، ومعرفة نسب هذه الكائنات الحية بالنسبة للأشكال الأحفورية." وأضاف أن عمل جوردون ينجز كل هذا وأكثر، على نطاق تطوري هائل -- ودون اللجوء إلى ما يعادل الخيال العلمي في علم الحفريات.

لعقود، اختلف العلماء حول متى أصبحت مجموعات معينة من الحيوانات ما قبل التاريخية متكيفة تمامًا مع الحياة تحت الماء، ويرجع ذلك largely إلى أن السجل الأحفوري غالبًا ما يوفر أدلة غير كاملة أو متضاربة. قد تشير بعض السمات الهيكلية إلى أسلوب حياة مائي، بينما تشير أخرى إلى أن نفس الحيوان ظل قادرًا على الحركة والتغذية على اليابسة. تركت هذه التناقضات الباحثين عالقين، كما قال جوردون: "في هذه الحالات، غالبًا ما يكون علماء الحفريات عالقين، حيث تختلف خطوط الأدلة حول ما كان عليه الحيوان القديم." حله؟ نماذج التعلم الآلي المدربة على الحيوانات الحية، والتي يمكنها تحديد العلاقات بين نسب الهيكل العظمي وأساليب الحياة المعروفة وتقدير كيف استخدمت الأنواع المنقرضة البيئات المائية -- حتى التنبؤ بتكيفات الأنسجة الرخوة، بما في ذلك هياكل السباحة التي نادرًا ما تبقى في الحفريات.

النتيجة الأكثر إثارة للعناوين تتعلق بالسبينوصورس، الديناصور العملاق في عصور ما قبل التاريخ الذي أثارت علاقته بالماء جدلاً كبيرًا -- ربما لأن علماء الحفريات يستمتعون بالجدال. عاش السبينوصورس منذ حوالي 113 مليون إلى 94 مليون سنة في ما يعرف الآن بشمال أفريقيا. بينما يتفق العلماء عمومًا على أنه كان مرتبطًا بالبيئات المائية، ظلت الطريقة التي تحرك بها وصاد بها وقضى وقته بها موضوع نقاش. تشير بعض الأدلة إلى حيوان كان يغمر نفسه بشكل متكرر ويطارد الفريسة تحت الماء، تمامًا مثل الفقمات أو طيور البطريق. وتجد أدلة أخرى