راز تکامل؛ پرندگان چگونه به تنوع امروزی رسیدند؟
پرندگان بسیار متنوع هستند؛ به‌گونه‌ای که در دنیای امروز بیش از ۱۰ هزار گونه پرنده وجود دارد و آنها متنوع‌ترین مهره‌داران خشکی هستند. چگونه آنها تا این اندازه متنوع شدند؟ دانشمندان معمولا تنوع پرندگان امروزی را به‌عنوان نتیجه‌ای از انفجاری تکاملی می‌بینند که پس از انقراض جمعی دایناسورهای غیرپرنده اتفاق افتاد. ایده این بوده است که پس از برخورد سیارک قاتل دایناسورها به زمین درحدود ۶۶ میلیون سال پیش، پرندگان جایی برای خود پیدا کردند. پرندگان بدون رقابت دایناسورهای دیگر به‌طور ناگهانی به شکل‌های بسیار مختلفی درآمدند و زیستگاه‌های خالی را پر کردند.
اکنون تجزیه‌و‌تحلیلی جدید شواهد جالبی ارائه کرده است که نشان می‌دهد ممکن است تنوع فوق‌العاده‌ی پرندگان به این شیوه حاصل نشده باشد. در مطالعه‌ی صدها جمجمه‌ی پرنده و دایناسور، رایان فلیس، از کالج دانشگاهی لندن و آنجلی گوسوامی، از موزه‌ی تاریخ طبیعی لندن و همکارانشان دریافته‌اند که در پی انقراض جمعی، سرعت تکامل پرندگان درمقایسه‌با سرعت تکامل اجداد دایناسور آنها برخلاف انتظار، درواقع بسیار کُند بوده است. مقاله‌ی حاصل از این پژوهش که در مجله‌ی PLOS Biology منتشر شد، سرعت تکامل را در جریان انشعاب یکی از گروه‌های اصلی مهره‌داران نشان می‌دهد و به عواملی اشاره می‌کند که ممکن است در تعیین این مسیر نقش داشته باشند. فلیس اظهار کرد: «پرندگان ازنظر شکل جمجمه تنوع باورنکردنی دارند. برای مثال، شاهین‌ها را با مگس‌مرغ‌ها یا کبوترها را با پلیکانها مقایسه کنید.»
فلیس می‌پرسد آیا پرندگان با تکامل بسیار سریع‌تر از اجداد دایناسور غیرپرنده‌ی خود این جمجمه‌های بسیار متنوع را به‌دست آورده‌اند؟ او توضیح می‌دهد این ممکن است سؤال باریک‌بینانه‌ای به‌نظر برسد؛ اما با درک نحوه‌ی تکامل تنوع ارتباط دارد. اگر گروهی از موجودات واقعا متنوع باشند، آیا آنها تنوع خود را با سرعت بالا در پیدایش انفجاری به‌دست آورده‌اند یا اینکه فرایند آهسته و مداومی بوده است؟
پژوهشگران برای بررسی موضوع یادشده، شکل ۳۹۱ جمجمه از پرندگان امروزی و دایناسورهای منقرض‌شده را تجزیه‌و‌تحلیل کردند. آنها نمونه‌ها را با استفاده از اسکن‌های سه‌بعدی بسیار واضح مطالعه و روند تکامل آنها را بازسازی کردند. آنچه پژوهشگران دریافتند، این بود که در تمام بخش‌های جمجمه دایناسورها ۱/۵ تا ۳ برابر سریع‌تر از پرندگان تکامل می‌یافتند. پس از اینکه رویداد انقراض جمعی عصر مزوزوئیک را به‌پایان رساند و دوره‌ی سنوزوئیک را آغاز کرد، پرندگان متنوع شدند؛ اما سرعت تکامل آنها بسیار کمتر از سرعت تکامل اجداد دایناسور آنها در عصر مزوزوئیک بود.
گوسوامی می‌گوید: «همان‌طور که پرندگان به‌عنوان انشعاب جدا می‌شوند، سرعت تغییر مورفولوژیکی آنها کاهش می‌یابد.» دلیل این کاهش ناگهانی چیست؟ گوسوامی تصور می‌کند این امر نشاندهندهی تغییر در اولویت عملکرد جمجمه‌ی آنها است. درحالی‌که جمجمه‌های دایناسورها ساختارهای نمایش و مبارزه و مکانیسم‌های تغذیه پیچیده‌ای دارد که نیازمند وجود مناطق بزرگی برای اتصال آرواره و عضله است، جمجمه‌های پرندگان عمدتا برای نگه‌داری و محافظت از مغزهای نسبتا بزرگ این جانوران تکامل یافته است.
جمجمه‌ی پرندگان درمقایسه‌با جمجمه‌های اجداد دایناسور آنها با سرعت بسیار کمتری تکامل یافت.
کارشناسان تکامل پرندگان که در پژوهش جدید مشارکتی نکرده‌اند، روش‌شناسی تیم و تعداد زیاد گونه‌هایی را تحسین می‌کنند که آنها در مطالعه‌ی خود بررسی کردند. دانیل کسپکا، از موزه‌ی بروس در گرینویچ در کنتیکت می‌گوید:
این یافته‌ها که دایناسورها درمقایسه‌با پرندگان امروزی از سرعت تکامل جمجمه‌ی بیشتری برخوردار بودند، ممکن است در نگاه اول عجیب به‌نظر برسد. تنوع شگفت‌انگیز شکل منقار در پرندگانی مانند کفچه‌نوک و فلامینگو و پلیکانها را درنظر بگیرید. گرچه این موارد نشاندهندهی سرعت درخورتوجه تکامل منقار است، نگاه دقیق‌تر نشان می‌دهد که این منقارهای متمایز به‌جای اینکه قاعده باشند، استثنا هستند. گروه‌های زیادی مانند چکاوک‌ها یا طوطی‌ها وجود دارند که در آنها چندین گونه‌ی مرتبط شکل جمجمه‌ی کاملا مشابهی دارند و این امر نشاندهندهی سرعت تکامل جمجمه‌ی نسبتا کم است. درمقابل، برخی از گروه‌های دایناسورها به‌طور آشکارا از نرخ چشمگیر تکامل جمجمه برخوردار بودند. برای مثال در میان شاخ‌چهره‌سانان (تریسراتوپس و خویشاوندان آن)، هرکدام از گونه‌ها از آرایش منحصر‌به‌فردی از شاخ‌ها و تاج برخوردار بودند. به‌نظر می‌رسد این خصوصیات به‌‌دلیل ارزششان در جذب جفت به‌سرعت تکامل یافته باشند. دایناسورهای بسیار زیادی این تزیینات جمجمه را داشتند؛ اما چنین تزییناتی در پرندگان بسیار کمیاب است (کاسوآری نمونه‌ای استثنایی است). این احتمال وجود دارد که در طول تکامل، پرها نقش نمایش را برعهده گرفته باشند؛ زیرا پرندگان زیادی با جمجمه‌های ساده وجود دارند که روی سر خود از تاج‌های پردار زیبایی بهره می‌برند.
استفان بروسات، از دانشگاه ادینبرا در اسکاتلند می‌گوید:
این کشف که جمجمه‌های پرندگان حاصل سرعت‌های تکاملی نسبتا کُند است، اساسا مخالف چیزی است که از قسمت‌های دیگر اسکلت می‌دانیم. مطالعات پیشین ازجمله یکی از پروژه‌های من، نشان داده است که اسکلت پرندگان سریع‌تر از اسکلت غیرپرندگان تکامل یافته است. فکر می‌کنم تکامل پرندگان با تغییرات سریع و درخورتوجهی در اسکلت همراه بوده باشد؛ خصوصا تبدیل دست‌ها به بال برای پروازکردن. سرها در این انتقال اهمیت کمتری داشتند و احتمالا از سایر اسکلت عقب ماندند. به‌نظر می‌رسد پرندگان در اوایل تکامل خود طرح سری را به‌دست آوردند که برای آنها کارایی و ویژگی‌هایی مانند منقار و چشمان بزرگ و مغز بزرگ داشت. پرندگان برای سازگاری با بوم‌های مختلف به ایجاد تغییری اساسی در هیچ‌یک از این موارد نیازی ندارند. پس از اینکه پرندگان از دایناسورهای دیگر جدا شدند و به آسمان رفتند، ازطریق تغییر اندازه‌ی بدن و شکل بال و سبک پرواز با سرزمین‌های جدید سازگار شدند و تغییر چندانی در سر آنها رخ نداد.
چنین تکامل موزاییکی که در آن قسمت‌های مختلف بدن با سرعت‌های متفاوتی تکامل می‌یابند، در بسیاری از موجودات دیگر ازجمله انسان‌ها نیز رخ داده است. کسپکا خاطرنشان می‌کند میزان چشمگیر تکامل جمجمه در شاخ‌چهره‌سانان به‌طور آشکاری برخلاف تغییرات به‌سختی تشخیص‌دادنی است که در استخوان‌های اندام‌های حرکتی آنها رخ داده است. در همین حین، سسک‌های امروزی تغییرات بسیار اندکی در شکل جمجمه نشان می‌دهند؛ اما الگوهای رنگ بی‌شماری را تکامل داده‌اند.
گوسوامی بر این گمان است که قسمت‌های دیگر اسکلت پرنده نیز ممکن است به‌آهستگی تکامل یافته باشد. انتقال دایناسورهای غیرپرنده بین طرح‌های بدن دوپا و چهارپا چندین بار طی تکامل رخ داد و تغییرات زیادی در اندام‌های حرکتی جلویی آنها به‌همراه داشت. درمقابل، وقتی پرندگان ویژگی پرواز را به‌دست می‌آورند، در طول تاریخ تکاملی خود بارها این طرح را تکرار می‌کنند؛ اما هرگز طرح‌های بدنی کاملا جدیدی به وجود نمی‌آید که احتمالا دلیل آن محدودیت‌های توسعه‌ای یا عملکردی‌بودن به‌عنوان پرنده است.
نظرات