خط نوزادی فسیلی و راز زنده زایی اجداد پستانداران

یک خط رشد میکروسکوپی در استخوان فسیلی کینیکوئودون نشان می‌دهد زنده‌زایی در نیاکان پستانداران شاید ۲۳۶ میلیون سال پیش آغاز شده باشد.

.
خط نوزادی فسیلی و راز زنده زایی اجداد پستانداران

5 دقیقه

دنبال کردن در گوگل

حلقه‌ای نازک و میکروسکوپی که در استخوانی فسیل‌شده گیر افتاده، داستانی از آن دست دارد که می‌تواند فصل‌هایی از تاریخ تکامل را بازنویسی کند: این نشانه می‌گوید یکی از نیاکان پستانداران ۲۳۶ میلیون سال پیش زنده‌زا بوده است. نه حدس و گمان در کار است، نه خیال‌پردازی. فقط یک رد رشد بسیار کوچک که مانند اثر انگشت نوزادی رفتار می‌کند.

این فسیل به کینیکوئودون تئوتونیکوس تعلق دارد، یک سینودونت گوشت‌خوار از دوره تریاس در آرژانتین. پژوهشگران هنگام آماده‌سازی اسلایدها در یک آزمایشگاه تحصیلات تکمیلی، درون استخوان یکی از نمونه‌های بالغ، خط رشدی غیرمعمول پیدا کردند. این ویژگی با خط نوزادی مطابقت داشت؛ تغییری تیز و مشخص در روند رشد که در جانوران زنده، اغلب درست پس از تولد دیده می‌شود، زمانی که فیزیولوژی بدن و شیوه زندگی به‌طور چشمگیری تغییر می‌کند.

تخم‌گذاری یا تولد نوزاد زنده؟ این پرسشی قدیمی در دیرینه‌شناسی است. گروه پژوهشی به سرپرستی دکتر لئاندرو گائتانو از شورای ملی پژوهش‌های علمی و فنی آرژانتین، به مقایسه ظاهری بسنده نکرد. آن‌ها دیرینه‌بافت‌شناسی را به ابزاری کارآگاهی تبدیل کردند. با اندازه‌گیری جایگاه نشانه نوزادی نسبت به سطح بیرونی استخوان و مدل‌سازی رشد، هم جرم هنگام تولد و هم جرم دوران بلوغ این فرد را برآورد کردند. نوزاد احتمالا حدود ۱.۷ کیلوگرم وزن داشته و فرد بالغ نزدیک به ۱۲ کیلوگرم بوده است. این یعنی نسبت جرم نوزاد به بالغ نزدیک به ۱۴ درصد است؛ رقمی که بسیار بیشتر به پستانداران جفت‌دار امروزی شباهت دارد تا به خزندگان یا پرندگان هم‌اندازه.

«مادران تریاس»، بازسازی هنری زندگی گروهی از کینیکوئودون تئوتونیکوس، شامل یک ماده باردار در سمت چپ و یک ماده در سمت راست که به چند نوزاد نسبتا درشت شیر می‌دهد. 

اعداد، نکته اصلی را روشن می‌کنند. بسیاری از خزندگان، نوزادانی از تخم بیرون می‌آورند که فقط بخش بسیار کوچکی از جرم فرد بالغ را دارند: در لاک‌پشت‌ها و تمساح‌سانان این مقدار به چند دهم درصد می‌رسد و در برخی پرندگان بزرگ فقط چند درصد است. در مقابل، پستانداران جفت‌دار کوچک تا متوسط معمولا فرزندانی به دنیا می‌آورند که از نظر نسبی بسیار درشت‌ترند. نمونه کینیکوئودون از نظر این شاخص، کاملا در محدوده پستانداران جفت‌دار قرار می‌گیرد.

موضوع فقط جرم بدن نیست. خود خط نوزادی که پیش از این هرگز در سینودونت‌ها گزارش نشده بود، از یک تغییر فیزیولوژیک هنگام تولد حکایت دارد، نه هنگام خروج از تخم. در پستانداران زنده، این خط نشان‌دهنده شتاب‌گیری ناگهانی رشد پس از تغذیه مستقیم از مادر است. چنین الگویی با ایده زنده‌زایی سازگار است، نه تخم‌گذاری.

خط نوزادی در کینیکوئودون.

چرا یک تبار تا این اندازه کهن باید زنده‌زایی را تکامل داده باشد؟ تریاس را تصور کنید: زیست‌بوم‌هایی که پس از یک انقراض گسترده دوباره سامان می‌گرفتند، فصل‌هایی که سخت‌گیرتر می‌شدند و شکارچیانی که در کمین بودند. در چنین چشم‌اندازی، جنین‌هایی که درون بدن مادر محافظت می‌شدند، نسبت به تخم‌های در معرض خطر، شانس بقای بیشتری داشتند. آدریانا مانکوسو، از نویسندگان ارشد مطالعه، دقیقا همین را مطرح می‌کند؛ زنده‌زایی می‌توانسته راهبردی سازشی در برابر فشارهای شدید محیطی و شکارگری باشد.

با این حال، نویسندگان محتاط‌اند. یک فسیل با نشانه نوزادی قانع‌کننده، سرنخی بزرگ است. اما آیا این وضعیت در میان سینودونت‌ها قاعده بوده یا استثنا؟ گروه پژوهشی می‌پذیرد که برای تعیین این موضوع به نمونه‌های بیشتری نیاز است؛ اینکه آیا کینیکوئودون نماینده یک تغییر تولیدمثلی گسترده‌تر در ساقه تکاملی پستانداران است یا ویژگی شگفت‌آور فقط یک تبار.

از نظر فنی، مقاله ظرافت زیادی دارد. پژوهشگران امضای رشد این فسیل را با هزاران اندازه‌گیری از پستانداران، خزندگان و پرندگان زنده مقایسه کردند. آن‌ها پستانداران تخم‌گذار تک‌سوراخ و کیسه‌داران را از نمونه پستانداران کنار گذاشتند تا راهبردهای مربوط به نوزادان بسیار کوچک، نتیجه را مخدوش نکند. نتیجه این بود که کینیکوئودون در نمودارهای نسبت نوزاد، کنار پستانداران جفت‌دار قرار می‌گیرد. این شواهد از نظر آماری نیرومند است، به‌ویژه وقتی با نشانه‌های بافت‌شناختی همراه می‌شود که بازتابی از فیزیولوژی نوزادی دارند.

نمایش نوزاد و فرد بالغ کینیکوئودون تئوتونیکوس. استخوان‌های بازیابی‌شده با رنگ زرد و استخوان‌های بررسی‌شده از نظر بافت‌شناسی با رنگ نارنجی در نمونه CRILAR PV109، همان فردی که در این مطالعه استفاده شد. 

پیامدهای این یافته دامنه‌دار است. اگر زنده‌زایی دست‌کم در برخی سینودونت‌ها حدود ۲۳۶ میلیون سال پیش وجود داشته، منشأ تولیدمثل پستاندارمانند ممکن است ده‌ها میلیون سال قدیمی‌تر از تصور رایج باشد. ویژگی‌هایی که معمولا با «پستانداران واقعی» پیوند می‌دهیم، مانند مراقبت والدینی طولانی‌تر، نوزادان درشت‌تر و بارداری داخلی، شاید ریشه‌هایی عمیق در خویشاوندان پیشاپستاندار داشته باشند.

علم با تردید و آزمون پیش می‌رود. این مطالعه دری را باز می‌کند و سپس منتظر می‌ماند ببیند آیا فسیل‌های دیگر هم از آن عبور می‌کنند یا نه. استخوان‌های بیشتر، برش‌های بافت‌شناختی بیشتر و داده‌های مقایسه‌ای گسترده‌تر، یا یک گذار تولیدمثلی بزرگ را در میان نیاکان اولیه پستانداران تأیید خواهند کرد، یا کینیکوئودون را به‌عنوان آزمایشی غیرمعمول در تکامل بازتعریف می‌کنند.

در هر صورت، آن خط ظریف نوزادی، مانند شناسنامه‌ای فسیل‌شده، یادآوری می‌کند که چه اندازه بینش می‌تواند در تکه‌ای باریک از استخوان پنهان باشد. گذشته هنوز شگفتی‌های خود را دارد و گاهی تنها یک حلقه در سنگ آن‌قدر گویاست که تصویر ما از شجره‌نامه پستانداران را تغییر دهد.

نگار بابایی
من نگارم، عاشق آسمون و کشف ناشناخته‌ها! اگر مثل من از دیدن تلسکوپ و کهکشان‌ها ذوق‌زده می‌شی، مطالب من رو از دست نده!

نظر بگذارید

نظرات

هنوز نظری ثبت نشده. اولین نفر باشید.