دایناسورهای قطبی اسرار باستانی را فاش می‌کنند

در میانه‌ی زمستان و زیر آسمان وهم‌آلود آلاسکا، در آن سوی سرزمین وسیع رودخانه‌ی کلوایل، صخره‌‌ای برافراشته از سنگ منجمد خاکستری قرار داشت که در آن سوی آن تا فاصله‌ی صدها کیلومتر چیزی به جز توندراهای متروک دیده نمی‌شد.

اما پت دروکنمیلر با در دست داشتن تبر یخ‌شکن و قلاب‌، در حالی که با بادهای منجمد شمالگان در دمای منفی ۲۸ درجه‌ی سانتی‌گراد مبارزه می‌کرد، در جستجوی چیزی خاص بود. سال ۲۰۲۱ بود و رسیدن به صخره‌ی خاکستری یک مأموریت سخت به شمار می‌رفت. در این گوشه‌ی شمالی و دورافتاده از آلاسکا هیچ جاده‌ای وجود نداشت درنتیجه دیرینه‌شناسان و همکاران آن‌ها از دانشگاه آلاسکا با اسکوترهای برفی به محل حفاری رفتند و اردویی را در آنجا برپا کردند. هوا به‌قدری سرد بود که هر چادر مجهز به اجاقی چوب‌سوز بود. پژوهشگرها برای هفته‌های پیش رو با خطر سرمازدگی، سقوط سنگ و حتی حمله‌ی خرس‌های گرسنه‌ی قطبی روبه‌رو بودند؛ اما تمام سختی‌ها ارزشش را داشت.

دروکنمیلر در حین جستجو در فضایی مه‌آلود بالاخره آنچه به دنبالش بود را پیدا کرد. در چینه‌های صخره در فاصله‌ی ۱۵ متری بالای رودخانه، لایه‌ای از گل و شن با ضخامت تقریبی ۱۰ سانتی‌متر قرار داشت. در حدود ۷۳ میلیون سال پیش یعنی زمانی که رسوب‌ها شکل گرفتند، دنیا گرم‌تر از حالا بود اما این منطقه شمالی‌تر بود. بااینکه امروزه این بخش از آلاسکا در طول زمستان هر روز به مدت چند ساعت، هوای گرگ‌و‌میش را تجربه می‌کند، در آن زمان به مدت چهار ماه از سال از اکتبر تا فوریه در تاریکی کامل فرومی‌رفت. دمای این منطقه هم معمولا منفی ۱۰ درجه‌ی سانتی‌گراد همراه با غبارهای برفی گاه و بی‌گاه بود.

با این‌حال این چینه‌های گل و لای گرفته آخرین بقایای دورانی عجیب از تاریخ هستند: استخوان‌ها و دندان‌های کوچک چند میلی‌متری که به نسلی از غول‌ها تعلق داشتند. در این منطقه هزاران دایناسور آشیانه‌ی خود را ساختند و جنین‌هایی که هرگز به دنیا نیامدند هنوز در آن‌ها وجود دارند. دروکنمیلر می‌گوید:

این بخش جذاب‌ترین لایه‌ی استخوانی در کل آلاسکا است. این دایناسورها عملا در قطب شمال زندگی می‌کردند.

معمولا دایناسورها را موجوداتی استوایی می‌پندازیم؛ خزندگانی دندان‌دار و غول‌پیکری که در شرایط گرم و مرطوب زمین بر جنگل‌ها و مرداب‌ها حکمرانی می‌کردند؛ با این‌حال دانشمندان به این نتیجه رسیدند که این فرضیه چندان هم صحیح نیست. درواقع دایناسورهایی در مناطق سردتر هم زندگی می‌کردند و واضح است که از گونه‌های هوای معتدل دور بودند.

به گزارش بی‌بی‌سی، امروزه دانشمندان از استرالیا تا روسیه، ده‌ها دایناسور را استخراج کردند که زمانی در شرایط آب و هوایی سرد زندگی می‌کردند. آن‌ها چشم‌های شاهین‌مانند و ریز خود را زیر آسمانی پر از شفق‌های رقصان می‌بستند و گاهی در میان پوشش‌هایی از برف نقره‌ای به دنبال غذا می‌گشتند. البته این دایناسورها صرفا به مرزهای محدوده‌ی سکونت‌پذیر خود بسنده نمی‌کردند.

مفهوم یافته‌ها بسیار فراتر از چشم‌اندازهای عجیب است. برای مثال شاید تیرانوسورها برف‌ها را از پرهای خود می‌تکاندند یا خود را به شکل پف‌آلود درمی‌آوردند تا از کولاک جان سالم به در ببرند. با هر کشف جدید، دیدگاه‌های شگفت‌انگیزی درباره‌ی رفتار و فیزیولوژی گروهی دایناسورهای قطبی به دست می‌آیند و هرقدر که دانشمندان بیشتر درباره‌ی آن‌ها می‌آموزند به پاسخ یکی از پرسش‌های سخت دیرینه‌شناسی نزدیک می‌شوند: دایناسورها خونسرد بودند یا خونگرم؟

رابرت لیسکامب در سال ۱۹۶۱ در حین مأموریت نقشه‌برداری شرکت نفتی Shell از کرانه‌های رودخانه‌ی کلوایل، به یافته‌ای غیرمنتظره رسید: مجموعه‌ای استخوان که از چینه‌ی یک صخره بیرون زده بودند. او در ابتدا تصور کرد این استخوان‌ها متعلق به پستاندارها هستند اما به هر حال آن‌ها را با خود برد و در یک قفسه نگه داشت. لیسکامب در همان سال بر اثر سقوط از صخره درگذشت.

به مدت دو دهه استخوان‌ها در حالی که در انبار یکی از آرشیوهای شرکت نفتی بودند، فراموش شدند. درعین‌حال مجموعه‌هایی پراکنده از فسیل‌های دایناسوری در دیگر موقعیت‌های شمالی و آثاری مثل ردپاها در جزیره‌ی نروژی سوالبارد کشف شدند.

روزی در سال ۱۹۸۴ کشف شگفت‌انگیزی حاصل شد. دانشمندان ردپاها و آثار پوستی دایناسورها را در همان کرانه‌ی شمالی رودخانه‌ی کلوایل کشف کردند. آن‌ها با توجه به این کشف به‌سرعت استخوان‌های قدیمی را بازیابی کردند و متوجه شدند این استخوان‌ها متعلق به دایناسورها هستند. به‌این‌ترتیب بحث داغی در میان دیرینه‌شناسان شکل گرفت. قطعا امکان نداشت جانورانی که در این نقطه‌ی شمالی از زمین زندگی می‌کردند، خونسرد بوده باشند. به‌این‌ترتیب فرضیه‌هایی به قدمت یک قرن زیر سؤال رفتند و بحث‌های جنجالی رونق گرفتند.

با افزایش یافته‌ها، شواهد گیج‌کننده‌تر شدند. حتی در روزهای اول تعداد زیادی فسیل گونه‌ی گیاه‌خوار گاو‌مانند ادمونتوسور و یکی از خویشاوندان ناشناخته‌ی تریسراتوپس و همچنین یکی از دندان‌های شکارچی الکتروسور، تیرانوسوری هم‌اندازه با فیل دریایی متوسط، کشف شده بودند.

در واقع دایناسورهای قطبی وجود داشتند اما چگونگی بقای آن‌ها مشخص نبود. خوشبختانه یک توضیح ساده برای این مسئله وجود داشت: آن‌ها زمانی که قطب گرم بود در آنجا زندگی می‌کردند و سپس مهاجرت کردند. احتمالا این دایناسورها مانند خویشاوندان دور خود، پرستوهای کنونی شمالی، تنها در طول تابستان به قطب می‌رفتند و سپس در زمستان به اقلیمی گرم‌تر مهاجرت می‌کردند. به گفته‌ی برخی کارشناسان، این گونه‌ها احتمالا فاصله‌هایی تا ۳۲۰۰ کیلومتر را می‌پیمودند.

در یک روز تابستانی خنک در اواخر کرتاسه، گله‌ای بزرگ از هادروسورها از میان یک دشت سیلابی گل‌آلود در شمالگان عبور کردند. دمای هوا به ۱۰ الی ۲۰ درجه‌ی سانتی‌گراد می‌رسید و گیاه‌خوارهای گاو‌مانند با منقارهای بدون دندان خود برای آسیاب‌ کردن گیاهان و دم‌های عظیم، زمستانی سخت با دماهای منجمد‌کننده را پشت سر گذاشتند. هزاران عدد از این گونه‌ها در تمام سنین، از نوزاد تا نوجوان و بزرگسال در این گله وجود داشتند.

گشت و گذار آن‌ها در میان گل و لای شاید دقیقه‌ها به طول می‌انجامید اما ردپاهای باقی‌مانده از آن‌ها خیلی زود با سطح بیشتری از رسوب پوشیده می‌شد. این رسوب‌ها تا زمان حال باقی ماندند به‌طوری‌که دانشمندان در سال ۲۰۱۴ آن‌ها را کشف کردند. ردپاها به‌خوبی حفظ شده بودند و حتی امکان تخمین ابعاد پای دایناسورها را می‌دادند.

فسیل‌ها در یک ذخیره‌گاه طبیعی آلاسکایی واقع شده بودند که در فاصله‌ی صدها کیلومتر از جنوب بسترهای استخوانی کلوایل قرار دارند اما باز هم در محدوده‌ی شمالگان به حساب می‌آیند. وجود ردپاهای دایناسورهای جوان حاکی از این است که احتمالا این ردپاها در آن منطقه باقی مانده‌اند و گونه‌های کوچک‌تر با مهاجرت‌های طولانی سازگار نبودند. با این‌حال این نتایج برای همه قانع‌کننده نبودند.

با اینکه برخی دیرینه‌شناس‌ها استخوان‌های ران هم‌اندازه با دلفین‌ها را در منطقه‌ی صحرایی بدلندز در آمریکای جنوبی پیدا کردند، روش دروکنمیلر متفاوت بود. پژوهشگرها برای اولین بار در تابستان کار در سایت رودخانه‌ی کلوایل را شروع کردند که امروزه دمای آن در تابستان بین ۱ تا ۱۰ درجه‌ی سانتی‌گراد است. آن‌ها دریافتند این زمان از سال دور از ایده‌آل است زیرا آلاسکا بین ماه‌ها ژوئن و آگوست با توده‌های پشه روبه‌رو می‌شود که مانند برف عظیم و سیاهی بر انسان‌های بی‌خبر فرود می‌آیند. تعداد آن‌ها بسیار زیاد است و گاهی به شوخی، پرنده‌ی ایالت آلاسکا خوانده می‌شوند اما این پشه‌ها کمترین نگرانی هستند.

بخش زیادی از صخره‌ای که پژوهشگرها روی آن کار می‌کردند ترکیبی از سنگ گل‌آلودی است که به‌واسطه‌ی لایه‌های منجمد به شکلی سست به یکدیگر چسبیده‌اند. برخی یخ‌ها به دلیل گرمایش تابستان ذوب می‌شوند بنابراین این صخره‌ها می‌توانند به شکل فاجعه‌باری از هم بپاشند. اگر شخصی روی یکی از آن‌ها بایستد کارش تمام است.

به همین دلیل دانشمندان تصمیم گرفتند در زمستان به آلاسکا بروند که آن هم مشکلات خاص خودش را دارد. آن‌ها در فاصله‌ی ۳۲ کیلومتری از اقیانوس شمالی قرار داشتند که برای اقامت در کل روز بسیار سرد بود. بالاخره گروه، لایه‌ی سنگی که مدت‌ها انتظارش را داشتند، پیدا کردند و سکوت چشم‌انداز خالی با صدای چکش‌های بادی و اره‌های برقی شکسته شد.

پژوهشگرها در ابتدا برخی دندانه‌های صخره را بریدند تا بتوانند به مسیر خود ادامه دهند سپس کل بلوک رسوب موردنظر را به‌جای استخراج استخوان‌های خاص تراشیدند. آن‌ها این قطعات را سوار بر سورتمه‌ها و ماشین‌های برف‌پیمای خود کردند و با طی مسافت صدها کیلومتر از میان توندراهای منجمد به آزمایشگاه بردند.

با انتقال یکی از نمونه‌های بزرگ به دانشگاه آلاسکا، خاک‌ و گل و لای از روی آن شسته شد و آنچه باقی ماند مقداری شن بود. پژوهشگرها هر دانه‌ی شن را برای جستجوی دندان‌ها و استخوان‌های کوچک زیر میکروسکوپ بررسی کردند. این فرآیند بسیار زمان‌بر و آهسته به جستجوی طلا شباهت داشت. گروه دروکنمیلر در طی بیش از یک دهه در جستجوی این فسیل‌های کوچک، میلیون‌ها ذره‌ی شن را بررسی کردند. آن‌ها در نهایت به نتایج جذابی رسیدند که دروکنمیلر در این باره می‌گوید:

ما صرفا یک یا دو نوع دایناسور نوزاد را پیدا نکردیم بلکه شواهدی از هفت گروه مختلف دایناسورها شامل گیاه‌خوارها و گوشتخوارها، گونه‌های کوچک و گونه‌های بزرگ پیدا کردیم.

مهم‌تر از هرچیز، لانه‌سازی دایناسورها ثابت می‌کند که حتی در هوای سرد هم مهاجرت نمی‌کردند. برخی گونه‌های رایج دایناسورها مثل هادروسورهای منقار اردکی برای خوابیدن روی تخم‌های خود به شش ماه زمان نیاز داشتند بنابراین اگر مادران در فصل بهار روی تخم‌ها می‌خوابیدند، تخم‌ها تقریبا در زمستان به جوجه تبدیل می‌شوند.

این جوجه‌ها برای مهاجرت و فرار از زمستان، زمان کافی نداشتند؛ بنابراین این دایناسورها تمام سال را در مناطق شمالی زندگی می‌کردند؛ اما زندگی برای این دایناسورهای قطبی چگونه بود؟ چگونه می‌توانستند در چنین شرایطی زنده بمانند؟

جنگلی شمالگانی را در اوایل ماه مارس در اواخر دوره‌ی کرتاسه تصور کنید که در نهایت به محل رودخانه‌ی کلوایل تبدیل شد. شاخه‌های خشک گیاهان مخروطی و درخت‌های باستانی گینگو در حال جوانه زدن بودند و سایه‌ای خال‌خالی را روی طبقه‌ی زیرین سرخس‌ها و گیاهان دم‌اسبی گسترده بودند. گله‌های دایناسورها با حواس‌پرتی روی شاخ و برگ‌ها راه می‌رفتند در حالی که پاکی‌رینوسوروس از خویشاوندان تریسراتوپس، به امید جذب یک جفت با چین‌های گردنش خودنمایی می‌کرد. گاهی اوقات آرامش نسبی مقدمه‌ای بر تعقیب و فریادهای ناگهانی بود. یک نانوکسور گرسنه یا «مارمولک خرس قطبی» تلاش می‌کرد یک تسلوسوروس منقاردار را در آرواره‌هایش حفظ کند.

در آن نزدیکی تعدادی آشیانه هم بودند که احتمالا به لانه‌های اشتراکی تعلق داشتند که برای خوابیدن دایناسورها روی تخم‌هایشان ساخته شده بودند. خزنده‌پرنده‌ها از خویشاوندان پرنده‌مانند ولاسیرپتورها هم روی تخم‌های خود می‌خوابیدند و احتمالا از دندان‌های مخصوصی برای آراستن پرهایشان استفاده می‌کردند.

در طی ده‌ها یا صدها سال، لاشه‌ی برخی دایناسورها تا نزدیکی رودخانه یا دریاچه شسته شد؛ اما این رسوب‌ها به گونه‌ای پاک شدند که استخوان‌ها و دندان‌ها در نشست‌های مجزا جمع شوند.

تعدادی از دایناسورهای شناسایی‌شده در شکاف سایت‌های رودخانه‌ی کلوایل مثل Ugrunaaluk Kuukpikensis (چرنده‌ی کهن به زبان بومی اینوپیات) در هیچ نقطه‌ی دیگری کشف نشدند. البته این یافته‌ها لزوما ثابت نمی‌کنند که این گونه‌ها دارای سازگاری خاصی با هوای سرد بودند.

به عقیده‌ی دروکنمیلر، دایناسورهای آلاسکایی حداقل دارای ویژگی‌هایی برجسته‌ای مثل رفتارهایی بودند که برای سازگاری آن‌ها با شرایط شمالگان به تکامل رسیده‌ بودند. همچنین این باور وجود دارد که احتمالا برخی گونه‌های کوچک‌تر به ویژه گیاه‌خوارها به اندازه‌ی کافی کوچک بودند تا پناهگاهی حفر کنند و به خواب زمستانی بروند.

نشانه‌های حلقه‌های رشد در بخش‌های عرضی استخوان‌ها به دست می‌‌آیند که از این نظر به تنه‌ی درخت‌ها شباهت دارند و تغییرات الگوهای رشد جانور را در طی چندین سال نشان می‌دهند. اگر برای مثال رشد در طول خواب زمستانی متوقف شود، شکافی بین حلقه‌ها ایجاد می‌شود. این نوارهای مشخص در بسیاری از دایناسورهای کرانه‌ی رودخانه‌ی کلوایل پیدا شده‌اند؛ بنابراین ممکن است برخی از آن‌ها به خواب زمستانی فرو رفته باشند. علاوه بر این شواهد به دست آمده از نقاط دیگر نشان می‌دهند که احتمالا برخی از دایناسورها حداقل برخی سازگاری‌های لازم مثل حفر گودال را داشتند.

در سال ۲۰۰۷، اسکلت فسیلی اروکتودروموس، دایناسوری هم‌اندازه با سگ ژرمن شپرد در کنار دو گونه‌ی جوان در گودالی کوچک در جنوب غرب مونتانا پیدا شد. کل قطعه زیر خاک دفن شده بود و قشرهای آن قسمت به مدت ۱۰۰ میلیون سال دست نخورده باقی مانده بودند. این گونه‌ها از زیرمجموعه‌های گونه‌ی تسلوسوروس بودند که برخی از آن‌ها در کرانه‌ی رودخانه‌ی کلوایل پیدا شده بودند. متأسفانه، اثبات این مسئله به دلیل پیدا نشدن گودالی دیگر در شمالگان کار دشواری است.

احتمال دیگر این است که دایناسورها درست مانند پستانداران کنونی با ساختن لایه‌ای از چربی بدن، به‌مرور با سرما سازگار شدند. دروکنمیلر گونه‌هایی مثل گوزن شمالی و گوزن کانادایی را مثال می‌زند که هنگام تابستان به‌سرعت وزن اضافه می‌کنند و سپس با مصرف ذخیره‌های چربی و علوفه‌ی کم‌کیفیت، زمستان را پشت سر می‌گذارند. این استراتژی که گرسنگی آهسته نامیده می‌شود، به گرم نگه‌داشتن آن‌ها کمک می‌کند. پس دلیلی وجود ندارد که دایناسورها این توانایی را نداشته‌اند؛ اما سازگاری آشکار دیگری وجود دارد: دایناسورها چگونه دمای بدن خود را تنظیم می‌کردند؟

از زمان کشف دایناسورها همواره بحث بر سر خونسرد یا خونگرم بودن آن‌ها وجود داشته است. بر اساس باوری کلی در قرن نوزدهم، دایناسورها خزندگانی عظیم خونسردی بودند که نمی‌توانستند گرمای بدن خود را تولید کنند و مانند خزندگان کنونی به حمام آفتاب نیاز داشتند. مجسمه‌‌های نمادین دایناسور کریستال پالاس که در سال ۱۸۵۴ در لندن رونمایی شدند، نمونه‌ای بارز از این تصور هستند که دایناسورها به مارمولک‌های عظیم و خشن شباهت داشتند.

اما دانشمندان با کسب اطلاعات بیشتر درباره‌ی دایناسورها به‌مرور به این درک رسیدند که پرندگان کنونی احتمالا دایناسورهای پردار منقاردار هستند. با این فرض، پرسش‌های جدیدی مطرح شدند. در نهایت این توافق به دست آمد که دمای بدن دایناسورها احتمالا چیزی بین دمای بدن خزندگان و پرندگان بود اما هنوز کمبود شواهد احساس می‌شود؛ اما دایناسورهای قطبی تمام این تصورات را تغییر دادند. به باور دروکنمیلر:

یکی از تصورات ما درباره‌ی کل این داستان این است که دایناسورها تقریبا تاحدی جانورانی خونگرم بودند. قطعا این دایناسورها درجه‌ای از گرمای درونی را داشتند یا به بیان دیگر گرمای داخلی خود را تولید می‌کنند؛ و این قابلیت، پیش‌نیاز زندگی در یک محیط سرد است.

از طرفی به‌جز پرندگان، پستانداران و دایناسورها، هیچ بقایای فسیلی از خزندگان در بسترهای فسیلی آلاسکا کشف نشدند دروکنمیلر می‌افزاید:

اگر در مونتانا کار کنید و به دنبال دایناسورها بروید، در راه خود ممکن است با خزندگانی مثل کروکودیل‌ها، لاک‌پشت‌ها، مارمولک‌ها روبه‌رو شوید؛ اما در آلاسکا هرگز هیچ گروه خونسردی را پیدا نکرده بودیم.

البته تمام دایناسورها لزوما خونگرم نبودند. بر اساس شواهد، طیف تغییرات دمایی بدن آن‌ها بین ۲۹ تا ۴۶ درجه‌ی سانتی‌گراد بود. در مقابل، طیف دمایی بدن پستانداران بین ۳۶ تا ۴۰ درجه‌ی سانتی‌گراد است درحالی‌که پرنده‌ها با دمای بدن بین ۴۱ تا ۴۳ درجه‌ی سانتی‌گراد به شکل قابل توجهی گرم‌تر هستند.

با‌ این‌حال برداشت‌های گسترده‌ای وجود دارند. جانوران خونگرم معمولا دارای ویژگی‌های مشترکی مثل سرعت رشد بالاتر و نیاز به غذای بیشتر هستند. از طرفی تصور می‌‌شد این ویژگی باعث شده برخی گونه‌ها از سرمایش سراسر جهان که به دلیل انقراض دایناسورها به وجود آمد، جان سالم به در بردند؛ بنابراین اگر پستانداران و پرندگان توانستند این سرما را تحمل کنند، چرا دایناسورهای قطبی نتوانند؟

با افزایش شواهد دایناسورهای آلاسکایی در دهه‌ی ۱۹۸۰، دانشمندان به توضیح دیگری رسیدند. امروزه تصور می‌شود، دلیل واقعی انقراض اغلب دایناسورها اندازه‌ی آن‌ها بوده است که به بیان ساده‌تر به معنی نیاز به غذای بیشتر است. گونه‌های «مانیرپتورها» یا «دست‌قاپان»، استثنا بودند. کوچک‌ترین اعضای این گروه با وزن تقریبی یک کیلوگرم می‌توانستند خود را با شرایط وفق دهند. امروزه این دایناسورها در رسته‌ی پرندگان قرار می‌گیرند.

با هر کشف جدید، این دایناسورهای تقریبا قطبی، سرنخ‌هایی را درباره‌ی گوناگونی و انعطاف خویشاوندان خود در کل سیاره آشکار می‌کنند و نشان می‌دهند فراتر از صرفا مارمولک‌های غول‌پیکر هستند.