فسیل گمشده برزیل و سرنخ تازه از خاستگاه آرکوسورهای تریاس

تکه‌ای استخوان بیش از دو دهه در کشوی یک دانشگاه با برچسبی اشتباه مانده بود. سکوت، تنها همراهش بود. وقتی آن قطعه کوچک دوباره پیدا شد، بخشی از تاریخ ژرف زمین را از نو نوشت.

در مرکز ریو گرانده دو سول برزیل، استخوان‌های پراکنده اندام‌ها که از سنگ‌های تریاس میانی بیرون آمده‌اند، اکنون از خزنده‌ای ناشناخته خبر می‌دهند. این گونه که سیلسسلیدا آکریستاتا نام گرفته، حدود ۲۴۰ میلیون سال قدمت دارد؛ زمانی که زمین پس از انقراض پرمین در حال بازسازی بود و تبارهای تازه خزندگان، شکل بدن و شیوه‌های حرکت گوناگون را تجربه می‌کردند.

استخوان‌های کوچک، داستانی بزرگ

این بقایا در نگاه نخست چندان چشمگیر نیستند. جمجمه کاملی وجود ندارد که بتوان آن را به نمایش گذاشت. آنچه باقی مانده، بیشتر قطعاتی از اندام‌ها و به‌ویژه استخوان ران است. با این حال، همین مواد محدود پیام روشنی درباره وضعیت بدن و شیوه حرکت جانور دارند. استخوان ران سیلسسلیدا آکریستاتا سازگاری‌هایی با حالت نیمه‌راست نشان می‌دهد؛ یعنی پاها نسبت به خزندگان با اندام‌های باز و پهن، بیشتر زیر بدن قرار می‌گرفتند. این تغییر ظریف است، اما پیامدهای آن بسیار مهم‌اند.

سیلسسلیدا آکریستاتا جانوری نسبتا کوچک با بدنی باریک و حرکت چهارپا بود و به تباری تعلق داشت که پیش از دایناسورها و کروکودیل‌ها پدید آمده بود. 

چرا وضعیت بدن اهمیت دارد؟ زیرا شیوه قرارگیری اندام‌های یک جانور، محدودیت‌ها و فرصت‌های زیستی آن را نشان می‌دهد: از سازوکار تنفس و سرعت گرفته تا استقامت و تعامل میان شکارچی و شکار. قرار گرفتن پاها زیر بدن، مقاومت حرکتی را کاهش می‌دهد و هندسه اندام‌هایی را پیش‌درآمد می‌کند که بعدها در آرکوسورها به کمال رسید؛ گروهی که در نهایت کروکودیل‌ها، دایناسورها و از مسیر دایناسورها، پرندگان را پدید آورد.

تحلیل تبارزایشی، سیلسسلیدا را در گستره بزرگ‌تر تنوع‌یابی آرکوسوری‌فرم‌ها قرار می‌دهد و احتمالا آن را نزدیک به یوپارکرییده‌ها می‌داند؛ گروهی کوچک اما بسیار کلیدی از خزندگان دوره تریاس. تا پیش از این، خویشاوندان یوپارکرییدی بیشتر از آفریقا، آسیا و اروپا شناخته شده بودند. یافتن یک خویشاوند نزدیک در آمریکای جنوبی، نقشه جغرافیایی این جانوران را گسترش می‌دهد و نشان می‌دهد پراکنش اولیه آن‌ها جهانی‌تر از چیزی بوده که صرفا از ثبت فسیلی برمی‌آمد.

استخوان‌ها چه چیزی را آشکار می‌کنند

• ریخت‌شناسی استخوان ران با وضعیت نیمه‌راست اندام‌ها سازگار است.
• نبود ستیغ برجسته روی استخوان ران؛ به همین دلیل در نام گونه از واژه آکریستاتا استفاده شده که به معنای بدون ستیغ است.
• اندازه بدن کوچک، تقریبا هم‌اندازه یک الیگاتور کوچک امروزی، که از سبک زندگی شکارچی با تمرکز بر طعمه‌های کوچک‌تر حکایت دارد.

سیلسسلیدا آکریستاتا که تقریبا به اندازه یک الیگاتور کوچک بود، ۲۴۰ میلیون سال پیش زندگی می‌کرد و سرنخ‌هایی از منشأ گروه‌های جانوری در خود دارد که بعدها زیست‌بوم‌های خشکی را برای همیشه دگرگون کردند.

هرچند فسیل‌های ناقص می‌توانند پژوهشگران را با دشواری روبه‌رو کنند، اما گاهی اطلاعات را در خود فشرده‌تر نگه می‌دارند. اجزای اندام‌ها داده‌هایی درباره زیست‌مکانیک، محل اتصال عضلات و دامنه حرکت مفصل‌ها در اختیار می‌گذارند. پژوهشگران از همین جزئیات، هم سبک زندگی و هم پیوندهای تکاملی این جانور را استنباط کردند.

نمونه فسیلی در نزدیکی دونا فرانسیسکا حفاری شد و نکته عجیب این بود که قطعه‌ای مهم، که اطلاعات منشأ و محل دقیق کشف را در خود داشت، کمی پس از کشف گم شد. این قطعه گمشده سرانجام در سال ۲۰۲۲ و هنگام بازبینی مجموعه‌های دانشگاه پاپی کاتولیک ریو گرانده دو سول دوباره پیدا شد؛ اتفاقی که به دانشمندان امکان داد استخوان‌ها را با اطمینان به لایه‌های ژئوپارک کوارتا کولونیا نسبت دهند و گونه را به‌طور رسمی نام‌گذاری کنند.

چرا این کشف مهم است

اهمیت این کشف چند لایه دارد. نخست، سیلسسلیدا آکریستاتا یک داده تازه به جدول زمانی تنوع‌یابی آرکوسوری‌فرم‌ها در دوره تریاس اضافه می‌کند. دوم، نشان می‌دهد جانورانی شبیه یوپارکرییده‌ها به آمریکای جنوبی نیز رسیده بودند و به پر شدن یک خلأ زیست‌جغرافیایی کمک می‌کند. سوم، تأکید می‌کند که حتی بقایای پراکنده نیز وقتی با کالبدشناسی تطبیقی دقیق و روش‌های نوین تبارزایشی همراه شوند، می‌توانند درباره تکامل اطلاعات ارزشمندی بدهند.

این پژوهش را گروه‌هایی از مرکز پژوهش‌های دیرینه‌شناسی کوارتا کولونیا در دانشگاه فدرال سانتا ماریا، با همکاری پژوهشگرانی از دانشگاه فدرال ریو گرانده دو سول و دانشگاه پاپی کاتولیک ریو گرانده دو سول هدایت کردند. نتایج کار آن‌ها در نشریه ساینتیفیک ریپورتس منتشر شده است.

زمینه تاریخی اهمیت زیادی دارد. زیست‌بوم تریاس میانی آزمایشگاهی برای تجربه‌های تکاملی بود. انقراض بزرگ پایان دوره پرمین بخش بزرگی از جانوران خشکی را نابود کرد و فضای بوم‌شناختی تازه‌ای گشود. در روند بازسازی پس از آن، آرکوسوری‌فرم‌ها متنوع شدند و جایگاه‌هایی را اشغال کردند که در طول میلیون‌ها سال بعد، دایناسورها و آرکوسورهای هم‌تبار کروکودیل‌ها بر آن‌ها چیره شدند.

سیلسسلیدا آکریستاتا با بدن باریک و راه رفتن چهارپا، احتمالا جانوران کوچک را شکار می‌کرد. این گونه غول‌پیکر نبود. با این حال، کالبدشناسی آن مرحله‌ای گذار را در جهت‌گیری دوباره اندام‌ها و الگوی اتصال عضلات ثبت کرده است؛ ویژگی‌هایی که موفقیت بعدی آرکوسورها را پیش‌بینی می‌کنند.

دیدگاه کارشناسان

دکتر مائوریسیو گارسیا، نویسنده اصلی مقاله و دیرینه‌شناس دانشگاه فدرال سانتا ماریا، گفت: «نمونه‌های پراکنده اغلب نادیده گرفته می‌شوند، اما می‌توانند نقش سنگ‌بنا داشته باشند. این استخوان ران کوچک به ما کمک می‌کند گام‌هایی را ببینیم که به حرکت راست‌قامت و کارآمدتر در نیاکان آرکوسورها انجامید. این فقط یک استخوان کوچک است، اما داستانی بزرگ در خود دارد.»

دکتر آنا ریبیرو، کالبدشناس تطبیقی که در تحلیل تبارزایشی مشارکت داشت، افزود: «نبود ستیغ تروکانتری روی استخوان ران در میان خویشاوندان نزدیک این جانور غیرمعمول است. همین نبودن به‌خودی‌خود اطلاعات مهمی دارد، زیرا برداشت ما را از آرایش عضلات و توانایی حرکتی تغییر می‌دهد.»

این گفته‌ها نشان می‌دهد کالبدشناسی و نگهداری دقیق مجموعه‌ها چگونه به هم پیوند می‌خورند. کشف دوباره قطعه گمشده در دانشگاه پاپی کاتولیک ریو گرانده دو سول یادآور می‌شود که مجموعه‌های موزه‌ای منابع پژوهشی زنده‌اند. اشیایی که اشتباه بایگانی شده و از یاد رفته‌اند، وقتی با پرسش‌های تازه و روش‌های نو بازبینی شوند، می‌توانند به پیشرفت‌های بزرگ علمی منجر شوند.

پیامدهای گسترده‌تر و مسیرهای آینده

سیلسسلیدا برای بحث‌های گسترده‌تر در دیرینه‌شناسی چه معنایی دارد؟ این کشف بر ناهمواری و پراکندگی ثبت فسیلی تریاس تأکید می‌کند و نشان می‌دهد برای بازسازی تکامل اولیه آرکوسوری‌فرم‌ها باید داده‌های قاره‌های مختلف را کنار هم گذاشت. همچنین جایگاه آمریکای جنوبی و به‌ویژه ریو گرانده دو سول را به‌عنوان منطقه‌ای کلیدی برای زیست‌شناسی دیرینه دوره تریاس تقویت می‌کند.

کاوش‌های میدانی ادامه‌دار در ژئوپارک کوارتا کولونیا با هدف یافتن مواد فسیلی کامل‌تر از همان افق‌های زمین‌شناسی دنبال می‌شود. نمونه‌های بهتر حفظ‌شده می‌توانند پرسش‌های باقی‌مانده درباره کالبدشناسی جمجمه، رشد فردی و نقش دقیق بوم‌شناختی این جانور را روشن کنند. در همین زمان، مدل‌سازی ریخت‌سنجی و زیست‌مکانیکی استخوان‌های موجود، برآوردهای مربوط به نوع راه رفتن و سرعت آن را دقیق‌تر خواهد کرد.

در نهایت، این داستان یادآور می‌شود که دیرینه‌شناسی به نگهداری صبورانه و بازبینی دوره‌ای وابسته است. مجموعه‌ها بایگانی‌های ایستا نیستند. آن‌ها کتابخانه‌هایی هستند که گاهی وقتی صفحه‌ای گم‌شده دوباره پیدا می‌شود، فصل تازه‌ای را آشکار می‌کنند.

نتیجه‌گیری

سیلسسلیدا آکریستاتا غولی خبرساز نیست و اصول بنیادین تکامل مهره‌داران را زیر و رو نمی‌کند. اما یک خلأ مهم را پر می‌کند. پژوهشگران با چند استخوان اندام و با بازیابی اتفاقی یک قطعه گمشده، تصویر ما از زیست‌بوم‌های تریاس و گام‌های نخستین به سوی آرکوسورها را دقیق‌تر کرده‌اند.

در علم، گاهی بازیابی‌های کوچک داستان‌های بزرگ را تغییر می‌دهند. این فسیل که سال‌ها در کشویی خاموش مانده بود، اکنون شروع به سخن گفتن کرده است.