پرورشگاه اقیانوسی؛ استراتژی تکاملی کوسه‌های منقرض‌شده باستانی برای بقا
کوسه‌های منقرض‌شده‌ی عظیم از میلیون‌ها سال قبل پیغامی برای ما دارند و دیرینه‌شناسان برای افشای این پیغام تلاش می‌کنند. آن‌ها تعداد زیادی از پرورشگاههای کهن را کشف کردند که احتمالاً کوسه‌های جوان در آنجا متولد می‌شدند و تا زمانی که به اندازه‌ی کافی بزرگ شوند در آنجا می‌ماندند. کوسه‌ها حداقل از ۲۳ میلیون سال پیش، از این استراتژی موفق تکاملی استفاده می‌کنند.
فراوان‌ترین بقایایی که از این شکارچیان رأس هرم بقا داریم، دندان‌های آن‌ها هستند. معمولاً غضروف‌ها که مؤلفه‌ی اصلی ساختار داخلی بدن کوسه هستند، زیاد دوام نمی‌آورند و فسیل نمی‌شوند. با توجه به کمیابی چشمگیر فسیل‌ها، دیرینه‌شناس‌ها چگونه می‌توانند انواع و سن کوسه‌های منقرض‌شده را شناسایی کنند؟ و چگونه موقعیت پرورشگاه کهن مربوط به ده‌های میلیون سال پیش را تعیین می‌کنند که حتی دیگر زیر آب نیستند؟
پاسخ در دندان‌ها است
پاسخ به پرسش‌های فوق در دندان‌های فسیلی نهفته است. دیرینه‌شناس‌ها براساس این دندان‌ها می‌توانند به شناسایی گونه‌ها بپردازند و اندازه، دما و میزان شوری آب محل زندگی کوسه‌ها را تخمین بزنند. به نقل از متیو گیبسون، نمایشگاه‌گردان تاریخ طبیعی موزه‌ی چارلستون، گرچه دانشمندان هنوز نمی‌توانند براساس یک دندان فسیلی به سن دقیق کوسه‌ها پی ببرند، می‌توانند بفهمند که کوسه، نوزاد، نوجوان یا بزرگسال بوده است.
براساس دندان‌ها می‌توان فهمید که یک منطقه، زمانی پرورشگاه باستانی کوسه‌های جوان بوده است؛ و اندازه‌گیری‌ها و تحلیل‌های زیادی روی یک دندان لازم است تا بتوان به نوع گونه، گروه سنی و ابعاد کوسه پی برد. با وجود سختی‌ها، پروژه به پایان رسید. اولین پرورشگاه کهن مگالودون در پاناما کشف شد و در مقاله‌ی سال ۲۰۱۰ شرح داده شد. وقتی بحث کوسه‌های منقرض‌شده به میان می‌آید، مگالودون (اوتودس مگالودون) تنها جانور غول‌پیکر و ترسناک دریایی است که در ذهنمان ترسیم می‌شود؛ اما تعداد زیادی از گونه‌های کوسه‌های کهن در چند میلیون سال گذشته ساکن دریاها بودند که همه دندان‌هایی عظیم داشتند.
از ۱۲ سال پیش، تعداد بیشتری از پرورشگاههای باستانی کوسه‌های دندان بزرگ در کشورهایی مثل پرو، شیلی، اسپانیا و ساحل شرقی ایالات متحده کشف شدند. در سال ۲۰۲۰، اولین پرورشگاه کهن کوسه‌های بزرگ سفید (Carcharodon carcharias) در شیلی و در سال ۲۰۲۱، اولین پرورشگاه کهن گونه‌های دندان‌بزرگ دیگر به نام Carcharocles angustidens در کارولینای جنوبی کشف شدند.
تصویر دندانی که در پرورشگاهی باستانی کشف شده است
سه گروه از پژوهشگرها که پرورشگاههای کهن جدید را کشف کردند به بررسی تعداد چشمگیر دندان‌های فسیلی پرداختند: ۲۸ دندان مگالودون از پاناما، ۱۳۶ دندان Carcharocles angustidens از دو منطقه در کارولینای جنوبی و تقریباً ۲۳۴ دندان کوسه‌ی بزرگ سفید از سه منطقه‌ی مجزای شیلی و پرو که ۶۹ عدد از آن‌ها از پرورشگاهی کهن در شیلی به دست آمدند. دکتر جیم ویلافانا، دیرینه‌شناس مرکز پژوهش‌های پیشرفته در کوکیمبوی شیلی و مؤلف ارشد مقاله‌ی کوسه‌ی بزرگ سفید باستانی است. او می‌گوید:
بررسی ۲۳۴ دندان کار بزرگی بود. آلونسو آلوارادو اندازه‌گیری دندان‌ها را تحت سرپرستی من انجام داد. این فرایند و کارهای مرتبط با آن (پایگاه داده و آماده‌سازی تصاویر) در طی چهار ماه اجرا شدند.»
پروشگاه کوسه چگونه به وجود می‌آید؟
به نقل از گیبسون و دکتر رابرت بویئنکر یکی از مؤلفان مقاله‌ی پرورشگاه کهن Carcharocles angustidens، این ایده که تعداد زیاد دندان‌های فسیلی نشان‌دهنده‌ی تعداد زیادی کوسه‌ها است، تااندازه‌ای یک فرضیه است. گیبسون طی ایمیلی توضیح می‌دهد:
گرچه دندان‌های کوسه‌ها در طول عمر آن‌ها از دست می‌روند و دوباره رشد می‌کنند، به نظر بعید می‌رسد که یک کوسه در یک محل ثابت مانده باشد و دندان‌هایش را با سرعتی منظم از دست دهد به گونه‌ای که کل دندان‌ها فسیل شوند و بر اثر جریان‌های اقیانوسی و جزر و مدی جابه‌جا نشوند؛ اما براساس فرضیه‌ای محتمل‌تر، دندان C. angustidens در این موقعیت‌ها رایج است زیرا تعدادی کوسه در این مناطق زندگی می‌کردند که دندان‌هایشان را از دست دادند. اگر جمعیت در یک محل به صورت ثابت وجود داشته باشند، احتمال رسوب و فسیل‌شدن دندان افتاده حتی پس از جابه‌جایی بر اثر جریان‌ها بیشتر می‌شود.
دکتر بوئسنکر، استادیار پژوهشی موزه‌ی تاریخ طبیعی مک‌باون می‌افزاید:
نمی‌توانیم ثابت کنیم دندان‌های مجزا از یک کوسه هستند مگر اینکه یک مجموعه دندان مرتبط پیدا کنیم؛ بنابراین فرض می‌کنیم این دندان‌ها از کوسه‌های متفاوتی هستند. با توجه به این فرضیه، برخی کوسه‌ها چند دندان خود را به ازای هر بار تغذیه از دست داده‌اند.
دیگر سرنخ‌های مهم برای یافتن موقعیت پرورشگاه باستانی از کوسه‌های کنونی و رفتار آن‌ها به دست می‌آیند. برخی از پرورشگاههای کوسه را می‌توان در مناطقی پیدا کرد که برای محافظت و تغذیه‌ی نوزادان در حال رشد به کار می‌روند. دیرینه‌شناسان این دو جنبه‌ی کلیدی را در سوابق فسیلی هم پیدا کردند: محیط‌های دریایی کم‌عمق که با منابع غذایی پر شدند.
این منطقه مشابه اقیانوسی کهن است اما شواهد پرورشگاههای کوسه را در خود دارد
وجود بی‌مهره‌های فسیلی مشخصی مثل حلزون‌ها مدرکی بر کم‌عمق بودن محیط‌های دریایی است و فسیل‌های ماهی نشان‌دهنده‌ی منبع غذایی احتمالی کوسه‌های در حال رشد هستند. نبود فسیل پستاندارانی مثل فوک‌ها یا گاوهای دریایی در این نواحی هم سرنخ مهمی است چراکه کوسه‌های کنونی هنگام بلوغ تنها از پستانداران تغذیه می‌کنند.
به نظر می‌رسد مراقبت از شکارچیان باستانی در این محیط‌ها اهمیت زیادی داشته است به‌ویژه که نوزادها و نوجوان‌ها همراه با دیگر کوسه‌های باستانی زندگی می‌کردند. یکی از نمونه‌ها مگالودون در پاناما است. در این منطقه بیش از ۴۰۰ دندان از حداقل ۱۶ گونه‌ی متفاوت کوسه‌ی فسیلی کشف شدند. مگالودون‌های جوان کوچک نبودند. طول نوزاد مگالودون در پرورشگاههای کهن به ۲ متر می‌رسید؛ طول گونه‌های نوجوان هم بین ۲ تا ۱۰/۵ متر متغیر بود.
بااینحال شکارچیان هم‌زیست می‌توانستند نوزادانی به آن ابعاد را کنترل کنند. از شکارچیان کهن کشف‌شده می‌توان به کوسه‌ی سرچکشی بزرگ (Sphyrna mokarran) و گونه‌ی منقرض‌شده‌ی کوسه‌ی راسویی (Hemiprtistis serra) اشاره کرد.
رقابت با آماتورها
پژوهشگرهایی که در کارولینای جنوبی کار می‌کنند هنگام شناسایی پرورشگاههای باستانی با چالشی غیرعلمی روبه‌رو می‌شوند: کلکسیونرهای شکار. این کلکسیونرها بر اطلاعاتی که دیرینه‌شناس‌ها می‌توانند از یک مجموعه دندان کوسه‌ی فسیلی جمع کنند تأثیر می‌گذارند. گیبسون درباره‌ی کارولینای جنوبی می‌نویسد:
«شکار دندان کوسه در اینجا یک سرگرمی بزرگ است؛ و من شخصاً کلکسیونرهایی را دیدم که مجموعه‌ای از دندان‌های کوسه را در خانه‌ی خود نگه‌داری می‌کنند. این کلکسیونرها بیشتر گونه‌های کوچک یا شکسته را به اشتراک می‌گذارند. بااینحال این مسئله می‌تواند باعث ایجاد انحراف شود بنابراین نمی‌توان از نمونه‌های آن‌ها برای این نوع پژوهش استفاده کرد.» دکتر بوئسنکر هم در ایمیلی مجزا می‌نویسد:
وقتی کلکسیونرها فسیل‌های ارزشمند علمی را پیدا می‌کنند که دارای ارزش مالی هستند، این مسئله مشکل‌ساز می‌شود. کلکسیونرها عاشق دندان کوسه‌ها هستند و به‌سختی می‌توان آن‌ها را متقاعد کرد که از فسیل‌های ارزشمندشان استفاده کنیم.
برای یافتن پرورشگاه‌ها نیاز به شواهد زیادی از کوسه‌ها داریم.
وقتی کلکسیونرها دندان‌های بزرگ را از یک منطقه بردارند، دندان‌های کوچک باقی می‌مانند و همین مسئله باعث برهم‌ریختن ترکیب واقعی فسیل‌های منطقه می‌شود. دکتر بوئسنکر در این باره می‌گوید:
قبل از آنکه ما شانسی داشته باشیم، کلکسیونرها همیشه دندان‌های بزرگ را برمی‌دارند. تعداد آن‌ها در منطقه‌ی چهارلستون نسبت به ما، ۱۰۰۰ به یک است. برای مثال در رابطه با یکی از اولین نمونه‌های بهدستآمده از دهه‌ی ۱۹۷۰، دندان‌ها همگی در طول یک دوره‌ی حفاری کنترل‌شده جمع‌آوری شدند. در نمونه‌ی ما، کلکسیونرهای خصوصی مجاز نبودند و ما دارای دسترسی انحصاری به منطقه بودیم.
چرا پرورشگاه؟
تمام این یافته‌ها نشان می‌دهند کوسه‌ها به مدت میلیون‌ها سال در پرورشگاه‌ها جمع شدند و به باور پژوهشگرها دلایل خوبی برای این کار داشتند. دکتر کاتالینا پیمینتو، دیرینه‌شناس مؤسسه‌ی دیرینه‌شناسی و موزه‌ی دانشگاه زوریخ سوئیس و دانشگاه سوانزای ولز در بریتانیا است. او مؤلف اصلی مقاله‌ای درباره‌ی پرورشگاه کهن مگالودون در پاناما و همچنین یکی از مؤلفان مقاله‌ای با موضوع اولین پرورشگاه کهن کوسه‌ی بزرگ سفید در شیلی است. پیمنتو از سال ۲۰۱۰ درباره‌ی کوسه‌های باستانی تحقیق می‌کرد. از دستاوردهای او می‌توان به تخمین اندازه‌ی واقعی مگالودون اشاره کرد که به ۱۵ تا ۱۸ متر می‌رسید. او می‌نویسد:
سوء برداشتی درباره‌ی کوسه‌های بزرگ وجود دارد. آن‌ها می‌توانند در بخش‌هایی از اقیانوس مخفی شوند و از دید پنهان بمانند. امروزه بهتر می‌دانیم کوسه‌ها چگونه از پرورشگاه به‌عنوان راهی برای محافظت از فرزندان خود در حدود میلیون‌ها سال پیش استفاده می‌کردند و شواهد نشان می‌دهند که این رفتار تا چه اندازه کهن است و می‌تواند گسترده باشد.
اما این پرورشگاه‌ها چگونه و چه زمانی به کار رفتند؟ دکتر سورا کیم، دیرینه‌شناس و استادیار دانشگاه کالیفرنیا درباره‌ی کوسه‌های باستانی پژوهش‌های زیادی را انجام داده است و بخشی از گروهی است که درباره‌ی تأثیر فشارهای محیطی و زیست‌بومی بر اندازه‌ی کوسه‌ها مقاله‌ای را منتشر کردند. به باور پژوهشگرها، کوسه‌های نوجوان باید به ابعاد خاصی می‌رسیدند تا زندگی ایمنی داشته باشند. اگر کوسه‌ی نوجوان درحالی‌که کوچک‌تر از اندازه‌ی ایده‌آل بود از پرورشگاه به محل زندگی بزرگسال‌ها می‌رفت، این مسئله بر بقای او تأثیر می‌گذاشت. دکتر کیم در ایمیلی توضیح می‌دهد:
نتایج این پژوهش تأییدی بر ایده‌ی آستانه‌های مرتبط با الگوهای حرکتی داخل و خارج از پرورشگاه‌ها هستند. پرورشگاه‌ها مزایا و معایبی دارند. درنتیجه تعادل واضحی دیده می‌شود. به باور من این تعادل می‌تواند براساس شرایط محیطی، دسترسی به منابع، رقابت و شکار داخل و خارج از محل پرورشگاه تغییر کند.
به بیان دیگر، دیدگاه بهدستآمده از سوابق فسیلی و بقای کوسه‌ها در طی میلیون‌ها سال، هشداری برای شرایط کنونی است. محافظت از کوسه‌ها و محیطی که در آن رشد می‌کنند اهمیت زیادی دارد. دکتر پیمینتو همچنین به معیارهای تأثیرگذار بر آسیب‌پذیری انقراض کوسه‌های باستانی و پیاده‌سازی آن‌ها بر سیستم‌های مدرن علاقه‌مند است. او بر این باور است:
امیدوارم پژوهش‌ها پیامدهای زیست‌بومی انقراض مگالودون را آشکار کنند. انقراض مگالودون، شکارچی رأس هرم که در آن زمان جمعیت زیادی داشته تغییرات زیادی را در شبکه‌ی تغذیه به وجود آورده است که هنوز به اندازه‌گیری آن‌ها نپرداختیم.
بااینحال می‌دانیم کوسه‌های امروزی چگونه بر زیست‌بوم‌های خود تأثیر می‌گذارند و شاهد رکود نگران‌کننده‌ای در جمعیت کلی کوسه‌ها هستیم. دکتر کیم در مصاحبه‌ای ویدئویی می‌گوید:
احساس می‌کنم وارد عصر جدید دیرینه‌شناسی کوسه‌ها شدیم که در آن می‌توانیم به دیدگاه‌های جدیدی درباره‌ی زیست‌بوم واقعی آن‌ها براساس روش‌های کمی برسیم. به نظر می‌رسد پرورشگاههای باستانی متعددی در سوابق فسیلی وجود دارند و من معتقدم دوام پرورشگاه‌ها در تاریخ تکاملی کوسه‌ها از اهمیت زیادی برخوردار است؛ و باید برای حفظ پرورشگاههای کنونی تلاش کنیم زیرا پرورشگاه‌ها معمولاً در نزدیکی ساحل قرار دارند که انسان‌ها بیشترین تأثیر را بر آن‌ها می‌گذارند.