بررسیهای محققان نشان میدهد فرآیند تكامل پرواز از دایناسوری به نام آركئوپتریكس شروع شده است
داستان نخستین پرندگان
چند سال بعد از اینكه چارلز داروین كتاب منشأ گونهها را منتشر و در آن از انتخاب طبیعی، تكامل و پیدایش حیات و انقراض انواع موجودات صحبت كرد، فسیلهای آركئوپتریكس كشف شد و میتوان گفت این كشف در بهترین زمان رخ داد. داروین در این اثر گفته بود با بررسی گزارشهای فسیلی میتوان به این نتیجه رسید كه گونههای مختلف امروزی، از شكلهای قدیمی خود عبور كرده و به مرور در مسیر تكامل قرار گرفته و به شكلهای دیگری درآمدهاند. البته نشاندادن فرآیند تدریجی تكامل اینگونهها به دلیل جزئیبودن تغییرات در بازههای زمانی طولانی كار دشواری است، اما در سالهایی كه داروین نظریه تكامل را مطرح كرد، این فسیل دایناسور عجیب كه شبیه پرندگان بود پیدا و بلافاصله به اولین تصویر از تكامل گونهها تبدیل شد.
اولین اسكلت آركئوپتریكس در سال ۱۸۶۱ میلادی در آلمان پیدا شد (تصویر بالا). مدتی بعد پر آن نزدیك اسكلت كشف شد. این دایناسور پردار به اندازه كلاغ بود و البته سر نداشت. محققان با كشف اسكلت دوم در یك دهه بعد دریافتند آركئوپتریكس به جای منقاری شبیه پرندگان امروزی، پوزهای پر از دندان داشته است. به طور كلی ۱۱ نمونه از این نوع پرنده كشف شد. از این تعداد فسیل، یكی از آنها به طور مرموزی پس از مرگ صاحبش ناپدید شد. این دایناسور پرنده حدود ۱۵۰ میلیون سال قبل در مكانی كه امروز اروپای غربی است، زندگی میكرد.
كشف فسیلهای دایناسور پرندهگونه
بنابر یافتههای فسیلی از دهه ۱۹۹۰، دایناسور پرندهگونه دیگری هم در چین زندگی میكرده است. او نیز مانند آركئوپتریكس و پرندگان امروزی تروپود (theropods) بوده است. تروپودها زیرراستهای از دایناسورهای دوپا بودند كه استخوانهای توخالی داشتند و سه انگشتی بودند. دایناسور تیرانوسوروس و ولاسیرپتر به این گروه تعلق دارند.
قدیمیترین فسیلهای پیدا شده در چین به ۱۶۰ میلیون سال قبل برمیگردد و مربوط به حیوانی بود كه با وجود داشتن پر احتمالا نمیتوانسته پرواز كند. اولین موجوداتی كه نسبتا شبیه پرندگان مدرن امروزی هستند در واقع تروپودهایی هستند كه توانایی پرواز داشتند و دارای منقار بودند. وجود این دایناسور پرنده به ۱۲۵ میلیون سال قبل باز میگردد.
بنابراین آركئوپتریكس، فقط یكی از چند دایناسور پرندهگونه اولیه بود، اما جزئیات تكاملی آن به تدریج در حال كشف شدن است و با هر كشف درك تازهای از تكامل به دست میدهد.
شاید برایتان جالب باشد كه بدانید در ایران هم ردپایی از دایناسور دیده شده است. چنان كه در ۲۶ تیر ۹۶ در صفحه دانش روزنامه جامجم در مطلبی با عنوان «واقعیت ماجرای بقایای دایناسورهای تازه كشف شده در ایران» به این موضوع اشاره كرده بودیم. نخستین ردپای دایناسور سال ۱۳۵۴ در ایران در دره نیزار كرمان كشف شد. مدتی بعد ردپای دیگری نیز در البرز كشف شد. سپس سال ۱۳۸۱، نخستین بقایای استخوانها و دندان دایناسور در ایران پیدا و گزارش شد، اما مشخص نیست كه سنگوارههای یافتشده در ایران مربوط به دایناسوری بوده باشد كه بتوان آن را نیای پرندگان امروزی دانست.
تجزیه قارهها
برای درك چگونگی تكامل آركئوپتریكس، باید به ۱۷۵ میلیون سال پیش بازگشت؛ زمانی كه ابرقاره پانگهآ شروع به تكهتكه شدن كرد. در آن زمان اقیانوسی به نام تتیس وجود داشت كه بهتدریج به سمت شرق حركت كرد و ابرقاره پانگهآ را به دو ابرقاره لوراسیا در شمال و ابرقاره گوندوانا در جنوب، تقسیم كرد.
لوراسیا، تركیبی از اروپا، آسیا و آمریكای شمالی امروز بود و آفریقا، اقیانوسیه، آمریكای جنوبی، قطب جنوب و بخشهایی از شبهجزیره هند، بقایای ابرقاره گوندوآنا هستند. دریاهای سیاه، خزر و مدیترانه نیز از بازماندههای اقیانوس تتیس محسوب میشوند.
جالب است بدانید ایران در آن زمان، سه تكه بود. قسمت مركزی و شرق در نیمكره شمالی زمین، قسمت غرب و جنوب غربی در نیمكره جنوبی و قسمت شمال غربی و آذربایجان در بخش دیگری از خلیج كاسپین و كنار اقیانوس تتیس قرار داشت.
بخش بزرگی از اروپا گرفتار آبگرفتگی شد و تشكیل دریای داخلی به همراه چند جزیره به اندازه ماداگاسكار در شرق و چند جزیره كوچكتر را در غرب داد. این جزایر غربی دوردست به مجمعالجزایر سلنهوفن (Solnhofen) معروف هستند و پرنده آركئوپتریكس در این جزایر زندگی میكرده است.
شروع پرواز آركئوپتریكس
جزایری كه این دایناسور پرندهگونه ساكن آن بود، در ۵۰۰كیلومتری استوا و در محاصره صخرههای مرجانی قرار داشت. بنا به گفته اولیور راهوت، محقق موسسه دیرینشناسی و زمینشناسی ایالت باواریا در آلمان، نقاشان معمولا آركئوپتریكس را در حال پرواز از درختی به درخت دیگر ترسیم كردهاند اما احتمالا چنین تجسمی از این پرنده اشتباه است.
هیچ شواهدی مبنی بر وجود درختهای بسیار بزرگ در آن دوره از زمینشناسی وجود ندارد، بلكه در آن زمان بوتههای كوچك بر زمین حكمرانی میكرد. همچنین این عقیده كه آركئوپتریكس میتوانسته پرواز كند، همیشه موضوع مورد بحث و جدل بوده است. محققان میگفتند، این پرنده ممكن است مانند پرندههای پردار بوده باشد اما هرگز علائمی از پرواز، مانند استخوان محكم سینه برای نگهداشتن بالهای بدنش، دیده نشده است.
سرانجام در سال 1390/ ۲۰۱۱، رایان كارنی از دانشگاه ایالتی فلوریدای جنوبی بر آن شد تا به این بحث و جدل پایان دهد و با استفاده از میكروسكوپ، پر این پرنده را بررسی كرد. در این بررسی او متوجه ساختارهای رنگدانهمانندی به نام ملانوسوم شد كه نشان میدهد این دایناسور، لایههای پوشاننده پر سیاهرنگ در بدن خود داشته است و این لایهها علامت توانایی پرواز در آركئوپتریكس است. بنا به گفته كارنی، رنگدانههای ملانین سیاه كه در پر پرندههای امروزی وجود دارد، موجب قدرت و دوام لازم پرهای پرنده برای پرواز میشوند.
متاسفانه یافته كارنی هم نتوانست به این مشاجرهها پایان دهد، زیرا براساس تحلیلهای دیگر، پر مورد بررسی كارنی، احتمالا به دایناسور دیگری تعلق داشته است. اما باید شواهد جمعآوری شده كارنی را مهم دانست؛ زیرا او برخلاف بررسیهای دیگر كه فقط روی پر این دایناسور متمركز شده بودند، به قسمتهای دیگر مانند چگونگی حركت ماهیچهها و مفاصل هم توجه نشان داده بود. كارنی براساس بررسیهای خود، در سال ۲۰۱۶، به این نتیجه رسید كه دایناسوری به نام آركئوپتریكس میتوانسته پرواز كند.
نتایج بررسی كارنی با آنچه راهوت و همكارانش گزارش كرده بودند، تطابق داشت. این محققان در بررسی یازدهمین نمونه كشف شده از دایناسور آركئوپتریكس متوجه پرهایی شده بودند كه در پرندگان امروزی دیده میشود و برای پرواز شكل گرفتهاند.
بررسی این پرها نشان میدهد فرآیند تكامل پرواز از دایناسوری به نام آركئوپتریكس شروع شده اما این دایناسور، پرنده چندان ماهری نبوده است!
پروازهای نهچندان ماهرانه
سال گذشته، گروه دیگری از محققان، ساختار درونی استخوانهای آركئوپتریكس را با پرندههای امروزی مقایسه كردند و به این نتیجه رسیدند كه این پرنده میتوانسته پرواز كند، اما در این كار مهارت نداشته است. در حقیقت توانایی او در پرواز در حد یك قرقاول و عبور از یك مسیر كوتاه بوده است. بنا به نظر راهوت «این سبك پرواز چندان عالی نیست.» البته گرچه این پرواز چندان باشكوه نیست، اما برای داشتن یك سفر تكاملی اسطورهای كفایت میكرد.
راهوت در سال ۲۰۱۷، پس از بررسیهای خود و تیم تحقیقاتیاش، به این نتیجه رسید كه این دایناسور پرندهگونه در ابرقاره لوراسیا تكامل یافته و سپس به سمت غرب و اروپای امروزی پرواز كرده است. آركئوپتریكس به تنهایی از دریای داخلی پرواز كرده و به مجمعالجزایر سولنهوفن (Solnhofen) رسیده است. پرواز به این دایناسور كمك میكرده كه از شكاچیان در امان بماند اما بعید است آنقدر در پرواز مهارت داشته كه بتواند هنگام پرواز طعمه خود را شكار كند.
دندانها و طعمهها
محققان میگویند، این پرنده بهدلیل نداشتن حدقه چشم شبیه حیوانات شبزی، به آسانی شكار میشده است. اما غذای آن چه بوده است؟
شكل دندانهایش نشان میدهد از حشرات تغذیه میكرده است. راهوت میگوید هر نمونه از این دایناسور، دندانهای متمایزی دارد كه نشان میدهد با رژیم غذایی متفاوتی كه در جزیره محل سكونت خود در دسترس بوده، سازگار شدهاند. مثلا هشتمین نمونه كشف شده دایناسور، یك دندان عقبی مخروطی شكل داشت كه مناسب خرد كردن غذاهای سفت و سخت بود. این نشان میدهد كه دایناسور پرندهگونه از حشرات دارای پوسته سخت، مانند سوسكها تغذیه میكرده است.
البته فقط دندانهای این نمونههای مختلف از آركئوپتریكسها نیستند كه متفاوتند. استخوانهای موجود در هركدام از این آركئوپتریكسها هم اندازههای متفاوتی دارد و این سوال را ایجاد میكند كه آیا آنها واقعا از یك گونه آركئوپتریكس هستند؟
محققان در بررسیاین دایناسور به این نتیجه رسیدند كه حداقل دو گونه آركئوپتریكس - لیتوگرافیكا و زیمنسی - وجود دارد. سال گذشته محققان پس از بررسی نمونه هشتم این دایناسور به این نتیجه رسیدند كه این نمونه نوع جدیدی از این دایناسور بوده است.
تمام این بحث و جدلها بر سر طبقهبندی فقط یك موضوع جالب توجه دارد و آن این است كه میگوید بین آركئوپتریكس و فنچهای گالاپاگوس (سهرههای داروین) كه مورد بررسی داروین بودند، یك مسیر تكاملی موازی وجود دارد. سهرهها هم در جزایر دورافتاده زندگی میكنند و با فرصتهای متفاوتی كه محل سكونتشان در اختیار آنها قرار داده است، سازگار شدهاند. آركئوپتریكس هم ممكن است همان كار را در مجمعالجزایر سولنهوفمن انجام داده است. شاید آنها سهرههای داروین در پارك ژوراسیك هستند.
منبع: New Scientist