چرا پرنده‌ها پاهای لاغر دارند؟

شاید با دیدن گنجشک‌ها و پرنده‌های آوازه‌خوان که روی شاخه‌های درختان جابه‌جا می‌شوند، این پرسش به ذهنتان برسد که آن‌ها چگونه وزن بدنشان را روی چنین پاهای کوچک و لاغری تحمل می‌کنند؟

جولیا کلارک، دیرین‌شناس که تکامل پرندگان را در دانشگاه تگزاس آستین مطالعه می‌کند، به ساینتیفیک آمریکن می‌گوید اولین دلیل اینکه پاهای پرندگان تا این حد باریک به‌نظر می‌رسد، این است که سایر قسمت‌های بدن پرنده‌ها با پر پوشیده شده است و پر می‌تواند به‌طرز چشمگیر آن‌ها را بزرگ‌تر جلوه دهد.

ران‌های نسبتا گوشتی‌تر پرندگان زیر پرهای آن‌ها مخفی شده است و قسمت ساق پاهای آن‌ها پولک‌دار است. همین ویژگی باعث می‌شود پاهای پرندگان به شکل عجیبی کوچک و برهنه به نظر برسند. در پرندگانی مثل جغدها و برخی مرغ‌های خانگی که تا پنجه‌هایشان پر دارند، به نظر می‌رسد ساق پاها ضخیم‌تر از دیگر پرندگان است.

با این‌حال باریک بودن پا در اغلب پرندگان صرفا توهمی بصری نیست. پاهای پرندگان دارای تفاوت‌های واضحی با پاهای دیگر موجودات زنده است. پرنده‌ها از نوادگان دایناسورهای تروپود هستند؛ گروهی از جانوران دو پا که از نظر اندازه متفاوت بودند. برخی دایناسورها به کوچکی گنجشک‌های کنونی بودند، در حالی که ابعاد برخی دیگر به بزرگی تیرانوسوروس رکس بود.

با اینکه اغلب پستانداران مثل خرس‌ها، شامپانزه‌ها و انسان‌هایی که روی دو پا راه می‌روند، روی کف پاهایشان می‌ایستند، دایناسورها روی پنجه و سینه پایشان راه می‌رفتند و بخش باقی‌مانده‌ی استخوان پایشان روی زمین قرار نمی‌گرفت. این ویژگی‌ها در برخی پرندگان کنونی دیده می‌شود؛ با این‌حال با تکامل قابلیت پرواز در پرندگان، ویژگی‌های متفاوتی در آن‌ها ظاهر شد.

خویشاوندان پرنده‌ها مثل ولاسیرپتور ران‌های نسبتا کوتاهی بالای ساق پا و انگشت‌هایشان داشتند؛ اما ران‌های خود را کمابیش عمودی مثل انسان نگه می‌داشتند. با بررسی درخت خانوادگی پرنده‌ها و دیدن پرنده‌های کنونی، مشاهده می‌کنیم که جهت ران‌ها به تدریج تغییر کرده‌اند. در واقع، در پرنده‌ها استخوان پای فوقانی به‌صورت افقی نگه داشته می‌شود و به گروه‌های عضلانی که به تنه‌ی بدن می‌چسبند، متصل می‌ماند.

با این‌حال چرا چنین تغییری رخ داد؟ حفظ تعادل روی دو پا کار دشواری است؛ به طوری که با تماشای راه رفتن نوزاد می‌توان این مسئله را تأیید کرد. بدون مرکز جرم قوی که توسط پاهای قوی حمایت می‌شود، هر جانور دو پایی در معرض خطر سقوط قرار دارد.

دایناسورهای دو پا با توزیع وزن در میان گردن بلند و دم‌های استخوانی خود، تعادلشان را حفظ می‌کردند؛ اما با تکامل بال در اجداد پرندگان و رشد ماهیچه‌های سینه، مرکز جرم به سمت جلوی بدن حرکت کرد. بالاتنه‌ی پرنده‌ها برای حفظ این تعادل به مرور کوچک شد. ران‌های آن‌ها به صورت افقی جابه‌جا و به بدن متصل شد و درعمل بخشی از مفصل ران را تشکیل داد. زانو نیز به نوبه‌ی خود به بالاترین قسمت متحرک پا تبدیل شد.

در پرنده‌ها شاهد تکامل آناتومی دیگری نیز بوده‌ایم. به‌مرورزمان سه استخوان کف پا که در پاهای دایناسورها دیده می‌شد، به یک استخوان واحد و جوش‌خورده در پرنده‌ها تبدیل شد که سبک و در عین حال قوی بود. تغییرات ماهیچه‌ای هم در بدن پرندگان دیده می‌شود. بخش زیادی از ماهیچه‌های پای پرنده‌ها در ران انباشته شده که به بالاتنه‌ی پرنده متصل است. قسمت ساق و کف پاها با تاندون‌های بسیار باریک شکل گرفتند که از زانو تا پنجه‌ها را دربر می‌گیرد.

همین سیستم تاندون، پنجه‌های پرنده را وقتی در ارتفاع نشسته‌اند، محکم در جای خود حفظ می‌کند و به آن‌ها اجازه می‌دهد بدون افتادن به خواب بروند.

البته تمام پرنده‌ها پاهای باریک قلمی ندارند. پرنده‌هایی که زمان زیادی را روی زمین می‌گذرانند یا طعمه‌ی خود را با چنگالشان می‌گیرند، همچنان پاهای باریک تاندون‌محور دارند؛ اما این پاها بزرگ‌تر از پاهای پرندگان آوازخوان است. پرندگان بی‌پرواز مثل شترمرغ و کاسوری هم ماهیچه‌های ساق پای بزرگ‌تری دارند تا به این طریق بتوانند وزن بالایشان را تحمل کنند.

پرندگان آوازه‌خوان سبک‌وزن کمتر به راه رفتن وابسته هستند. روش اصلی بلند شدن آن‌ها از زمین در شرایطی که نیاز به تعقیب و گریز دارند، پرواز است؛ بنابراین نیازی نیست پاهایی عضلانی داشته باشند.

صرف‌نظر از اینکه پاهای باریک چه منشأیی دارند، امروزه بخش مهمی از جذابیت پرنده‌ها به شمار می‌روند و الهام‌بخش اسامی مستعار اینترنتی و طبقه‌بندی‌ها بوده‌اند. لاغری ظاهری پاهای پرنده هماهنگی خوبی با بدن گردشان دارد و باعث می‌شود پرش و جهش‌های مسرورانه‌ی آن‌ها برای ما خوشایند به نظر برسد.