پرنده‌ها چگونه از رویداد برخوردی نابودگر دایناسورها جان سالم به در بردند؟

وقتی در حدود ۶۶ میلیون سال پیش سیارکی کشنده با زمین برخورد کرد، رویدادهای ترسناکی مثل امواج ضربه‌ای، آتش‌سوزی جنگل‌ها، باران اسیدی، سونامی، فوران‌های آتشفشانی و شرایطی مشابه زمستان هسته‌ای رخ دادند. این اتفاق باعث نابودی نزدیک به ۸۰ درصد از گونه‌های جانوری ازجمله دایناسورها شد؛ اما به شکل شگفت‌انگیزی برخی دایناسورها یعنی پرنده‌ها نجات پیدا کردند.

اما چگونه برخی گونه‌های پرنده‌ای نجات یافتند درحالی‌که برخی دیگر کاملا نابود شدند؟ پژوهش‌های جدید درباره‌ی جمجمه‌ی پرندگان کهن نشان می‌دهد گونه‌های پرنده‌هایی که از دگرگونی جان سالم به در بردند، مغز پیشین (قسمت جلوی مغز) بزرگ‌تری داشتند.

گرچه مشخص نیست دقیقا چگونه مغز پیشین به بقای پرندگان کمک کرده است؛ چرا که مغز پیشین مسئول فرآیندهای متعددی است. به گفته‌ی کریس تورس، پژوهشگر ارشد این بررسی و پژوهشگر فوق دکترای مؤسسه‌ی ملی علوم در دانشگاه اوهایو:

ممکن است مغز پیشین رابطه‌ای با شکل‌پذیری رفتاری داشته باشد و پرندگانی که مغز پیشین بزرگ‌تری دارند رفتار خود را متناسب با تغییرات سریع محیطی تطبیق می‌دهند.

این پژوهش در تاریخ ۳۰ جولای به صورت آنلاین در مجله‌ی Science Advances منتشر شد و در تاریخ دوم نوامبر در کنفرانس سالانه‌ی انجمن دیرینه‌شناسی مهره‌داران ارائه شد که امسال به دلیل دنیاگیری کووید ۱۹ به‌صورت مجازی برگزار شد.

تصویر فسیل (بالا) و بازسازی دیجیتالی مغز (پائین) ایکتیورنیس، پرنده‌ی دندان‌دار اواخر کرتاسه

استخوان‌های پرندگان ظریف هستند و به‌ندرت فسیل خوب یا سه‌بعدی از آن‌ها پیدا می‌شود. در نتیجه دانشمندان در جستجوی پوشش مغزی پرندگان ماقبل تاریخ با موانعی روبه‌رو بودند؛ اما چند سال پیش پژوهشگرها فسیلی نسبتا سه‌بعدی از ایکتیورنیس (Ichthyornis)، پرنده‌‌ای دندان‌دار را پیدا کردند که در طول دوره‌ی کرتاسه زندگی می‌کرد. این فسیل در ساختاری سنگی در کانزاس قرار داشت که قدمت آن بین ۸۷ تا ۸۲ میلیون سال قبل است. به گفته‌ی تورس:

این پرنده دارای جمجمه‌ای نسبتا کامل است که برای گونه‌ی ایکتیورنیس بسیار نادر است؛ زیرا به‌طور کل فسیل کمی از پرندگان وجود دارد. بخش زیادی از استخوان‌های تشکیل‌دهنده‌ی جمجمه در این فسیل حفظ شده‌اند و چشم‌انداز کاملی از بسیاری از استخوان‌ها را در اختیارمان قرار می‌دهند.

در نتیجه تورس و همکاران او از اسکن تومورگرافی پرتوی‌ایکس (CT) برای بازسازی دیجیتالی اسکلت چهره‌ و ساختار مغزی ایکتیورنیس استفاده کردند. تحلیل شکل مغز این پرنده نشان داد پرندگان کهن مثل ایکتیورنیس دارای مغزی منسوخ‌شده هستند؛ و مغز آن‌ها بیشتر به دایناسورها شباهت داشت تا پرندگان کنونی.

آرکیوپتریس و ایکتیورنیس، پرندگان عصر دایناسورها دارای مغزهایی مشابه دایناسورهای کهن بودند تا پرندگانی کنونی.

پرندگان امروزی دارای مغز پیشین بزرگ‌تری نسبت به بقیه‌ی قسمت‌های مغز هستند. مغزهای پیشین پرندگان کنونی در مقایسه با مغز پیشین پرندگان و دایناسورهای کهن پیش از انقراض کرتاسه، بزرگ‌تر هستند. با اینکه ایکتیورنیس یکی از خویشاوندان نزدیک پرندگان امروزی است، در مقایسه با پرندگان کنونی مغز پیشین بزرگی ندارد؛ اما می‌توان به این نتیجه رسید که مغز بزرگ در نیاکان پرندگان امروزی به تکامل رسیده است.

تحلیل ساختار مغزی نشان می‌دهد مغز پرندگان نه‌تنها در روندی تمیز به مرور زمان به تکامل رسیده، بلکه ساختاری پیچیده دارد. به گفته‌ی جک تسنگ، استادیار دیرینه‌شناسی مهره‌داران دانشگاه کالیفرنیا:

پیچیدگی و تطبیق مغز پرندگان پروسه‌ای شفاف و خطی نیست. بلکه به مرور زمان بخش‌های مختلفی با ترکیب‌های متفاوت به مغز این جانداران اضافه شده‌اند.