8 دقیقه
کشف رسوبات تازهٔ کهربا در سنگ‌گَردهای معدن جنوِوا در اکوادور تصویری نادر از یک جنگل کرتاسه را پیش چشم می‌گذارد: بقایایی از حشرات، تار عنکبوت و ریزفسیل‌های گیاهی که حدود ۱۱۲ میلیون سال پیش در قارهٔ جنوبی گوندوانا ثبت شدهاند. این مجموعه، که از سنگ‌های واحد هولین در حوضهٔ اورینته استخراج شده، اطلاعات مستقیمی از زیستبومهای جنوبی دوران میان-کرتاسه ارائه میدهد؛ داده‌هایی که تا پیش از این در نیمکرهٔ جنوبی بسیار کمیاب بودند.
یک کشف متفاوت؛ چرا این کهربا مهم است؟
بیشتر ذخایر کهربای شناخته‌شده و مطالعه‌شده در نیمکرهٔ شمالی قرار دارند و همین سوگیری جغرافیایی درک ما از تنوع زیستی دوران کرتاسه را محدود کرده است. حالا نمونههای اکوادور یک گسستگی مهم را پر میکنند: چنین مجموعه‌هایی اجازه می‌دهند تا مستقیماً شکل‌شناسی حشرات، شبکههای غذایی و ترکیب گیاهی یک جنگل جنوبی را بازسازی کنیم. تصور کنید چه داده‌هایی می‌توان از بررسی دانه‌های گرده یا ساختار یک قطعه تار عنکبوت کشف کرد؛ جزئیاتی که سنگواره‌های مرسوم اغلب از ارائهٔ آن عاجزند.
محل نمونه‌ها و نوع مواد یافت‌شده
تیم‌های میدان‌کاوی هر دو گونهٔ کهربا و ماتریکس اطراف را گردآوری کردند و دو نوع اصلی رزین زایده را تشخیص دادند: کهربای زیرزمینی که در اطراف ریشهٔ گیاهان شکل گرفته و کهربای هوایی که هنگامی تشکیل می‌شود که رزین با هوا در تماس بوده است. تفاوت این دو نوع نه تنها از نظر تکوین زمین‌شناختی اهمیت دارد بلکه سرنخ‌هایی از ساختار عمودی جنگل—از بُن تا تاج درختان—به دست میدهد.
کهربای هوایی و زیرزمینی؛ دو داستان متفاوت
کهربای هوایی معمولاً حشراتی را به دام می‌انداخت که روی تنه، شاخه یا در میان تاج درختان فعال بودند؛ این نمونه‌ها به ما دیدی از جو رطوبتی، پوشش گیاهی و تعاملات شکار و طعمه در ارتفاعات جنگل می‌دهند. در مقابل، کهربای زیرزمینی که در نزدیکی ریشه تشکیل شده، احتمالاً شامل مواد ارگانیک، ریزحشرات خاکزی و ترکیباتی است که نشاندهندهٔ فرآیندهای خاک و شبکهٔ ریشهای گیاهان است. ترکیب این دو نوع کهربا کمک میکند تا نمایی سه‌بعدی از اکوسیستم بازسازی شود.
موجودات محصور در کهربا؛ چه چیزهایی یافت شد؟
در میان ۶۰ نمونهٔ کهربای هوایی، محققان ۲۱ شواهد زیستی یا «اینکلوژن» را شناسایی کردند که حداقل از پنج راستهٔ حشره‌ای نمایندگی دارند. از جمله گروه‌های ثبت‌شده می‌توان به دیپترا (مگسها)، کولی‌وِپتِرا (سوسکها) و هیمنوپترا (مورچهها، زنبورها و وابستگان) اشاره کرد. همچنین تکهای از تار عنکبوت در رزین حفظ شده که شواهد مستقیمی از حضور آراکنیدها و روابط شکار در ساختار جنگل فراهم میآورد.
ریزفسیل‌های گیاهی؛ گرده، اسپور و قطعات آلی
علاوه بر حشرات، میکروفسیل‌ها شامل گرده‌ها، اسپورها و قطعات آلی گیاهی از ماتریکس سنگی بازیابی شدند. این ریزفسیل‌ها برای پالینولوژی (مطالعهٔ گرده و اسپور) حیاتی‌اند و به بازسازی ترکیب گیاهی محلی، شناسایی گروه‌های غالب در پوشش گیاهی و حدس‌زدن شرایط اقلیمی—مانند رطوبت و دمای منطقه—کمک میکنند. ترکیب داده‌های حشره‌شناسی و پالینولوژیکی تصویری کامل‌تر از یک جنگل مرطوب و متراکم که غالب درختان آن رزین‌زا بودند ارائه میدهد.
پیامدهای بوم‌شناختی و ژئوبیگراتبورگرافیک
این یافته‌ها چندین اثر مهم دارند. نخست، با فراهم کردن نمونههای مستقیم از گونه‌ها و بافت‌های اکولوژیکی، فرصت تست فرضیه‌ها دربارهٔ عملکرد اکوسیستم‌های گوندوانایی در دورهٔ کرتاسه را می‌دهند؛ از جمله پرسش‌هایی دربارهٔ تنوع حشرات، شباهت یا تفاوت شبکۀ غذایی نسبت به همعصران شمالی، و نقش درختان رزین‌زا در ساختار جنگل. دوم، وجود انواع مختلف کهربا نشان میدهد تولید رزین در لایه‌های مختلف جنگل رخ می‌داده و این امر می‌تواند بر نحوهٔ توزیع زیستگاه‌ها و میکرو-موقعیت‌های زیستی تاثیرگذار بوده باشد.
پر کردن شکاف در رکورد فسیلی نیمکرهٔ جنوبی
تا پیش از این، بیشتر دانش ما دربارهٔ سَبک‌زیستی و تنوع کرتاسه از نمونههای شمالی می‌آمد. این کشف در اکوادور نقش مهمی در توازن این سوگیری ایفا میکند و به ما امکان میدهد تا راسته‌ها و خانواده‌های حشره‌ای خاص را در متن زیست‌جغرافیایی گوندوانا مقایسه کنیم. آیا بعضی گروه‌ها در جنوب تخصصی‌تر یا اندک‌تر بوده‌اند؟ آیا شبکههای زنجیرهٔ غذایی تفاوت ساختاری با نمونههای شمالی داشته‌اند؟ مواد کهربایی کلاسیک، اکنون پاسخ‌هایی در اختیار ما قرار می‌دهند.
روش‌های پژوهشی؛ چطور تاریخ و محتوا تعیین شد؟
تعیین سن نمونه‌ها بر پایهٔ ترکیبی از قیود رادیومتریک و مطالعات رسوبشناسی صورت گرفت که همگی نشان از سن تقریبی ۱۱۲ میلیون سال دارند؛ یعنی میانهٔ کرتاسه. آماده‌سازی نمونه‌ها شامل جداسازی احتیاط‌آمیز رزین از ماتریکس سنگی، تهیهٔ قطعات نازک و تصویربرداری میکروسکوپی از درون کهربا و همچنین مطالعات پالینولوژیکی روی رسوبات همراه بود.
تصویربرداری پیشرفته و آنالیزهای آینده
تیم پژوهشی برنامه دارد از تکنیک‌های پیشرفتهٔ تصویربرداری مانند میکرو-سی‌تی برای آشکارسازی جزئیات آناتومیکی درونی این اینکلوژنها بهره ببرد؛ روش‌هایی که امکان مشاهدهٔ ساختارهای داخلی بدون نیاز به تخریب نمونه را فراهم میکنند. این ابزارها می‌توانند اجزای ریز و حساس مانند فیدرها، بال‌ها یا سلول‌های گرده را با دقت بسیار بالا نشان دهند.
پالینولوژی و بازسازی اقلیم
مطالعات گرده و اسپور—پالینولوژی—اطلاعات مهمی دربارهٔ ترکیب گیاهی، فصل‌پذیری و شرایط اقلیمی منطقه ارائه میدهد. به‌عنوان مثال، فراوانی خاصی از گونه‌های گرده ممکن است نشاندهندهٔ رطوبت بالا و جنگل همیشه‌سبز باشد؛ در حالی که حضور اندک از برخی گروه‌های بازدانگان یا سرخس‌ها می‌تواند سرنخ‌هایی دربارهٔ دما و تنش‌های محیطی عرضه کند.
چه نکاتی این کشف را از بقیه متمایز میکند؟
- موقعیت جغرافیایی: در نیمکرهٔ جنوبی و برون از کانون‌های سنتی کهربا.
- تنوع مادهٔ رسوبی: وجود هم کهربای هوایی و هم زیرزمینی که چشم‌اندازی عمودی از جنگل می‌سازد.
- ترکیب شواهد: هم اینکلوژن‌های حشره‌ای و هم ریزفسیل‌های گیاهی موجود که به بازسازی جامع‌تری می‌انجامد.
- پتانسیل برای مطالعهٔ آناتومی درونی و مقایسهٔ زیست‌جغرافیایی با همعصران شمالی.
چالش‌ها و محدودیت‌های اولیه
هرچند یافته‌ها امیدوارکننده‌اند، اما محدودیت‌هایی هم وجود دارد. نمونه‌ها هنوز محدودند و برای استخراج الگوهای گستردهٔ زیست‌جغرافیایی به مجموعهٔ نمونههای بزرگ‌تر و از لایه‌های مختلف رسوبی نیاز است. همچنین، تفسیرهای پالئواکولوژیک همیشه با عدم قطعیت‌هایی همراه است؛ مثلاً تشخیص دقیق گونه‌ها از روی قطعات کوچک حشرات یا گرده‌های آسیب‌دیده ممکن است دشوار باشد و نیاز به ابزارهای مقایسه‌ای بیشتر با مجموعه‌های مرجع باشد.
تحقیق‌های مقایسه‌ای و پرسش‌های باز
پژوهشگران قصد دارند نمونههای اکوادوری را با مجموعه‌های کهربای نیمکرهٔ شمالی مقایسه کنند تا الگوهای انتشار، تکامل و تفکیک زیستی را دنبال کنند. پرسش‌هایی که اکنون در دستور کار قرار دارند عبارت‌اند از: آیا گروه‌های حشره‌ای خاصی تنها در جنوبی‌ها رخ می‌دادند؟ آیا شبکههای غذایی نشاندهندهٔ تفاوت در نقش گرده‌افشان‌ها یا شکارچیان بودند؟ و چگونه فرایند جدایی قاره‌ها (تکتونیک صفحه‌ای) مسیر تکامل این جوامع را شکل داده است؟
چطور این یافته‌ها می‌توانند در علم امروز کاربرد داشته باشند؟
فهم بهتر از ساختارهای قدیمی اکوسیستم و پاسخ‌های آن‌ها به تغییرات محیطی به ما کمک میکند تا الگوهای بلندمدت تنوع زیستی را بهتر درک کنیم؛ از جمله نحوهٔ واکنش جوامع به تغییرات اقلیمی یا به‌یاد آوردن مسیرهای مهاجرت و جدایی گونه‌ها. چنین اطلاعاتی برای مدل‌سازی‌های زیست‌محیطی عمیق‌تر و حتی مقایسه با تغییرات فعلی اقلیمی مفید است. در سطح بنیادی‌تر، یافتن تار عنکبوت یا ساختارهای دقیق حشرات، فرصت‌هایی برای مطالعه تکامل رفتاری و مورفولوژیکی گروه‌های مهمی فراهم میآورد.
گام‌های بعدی تیم پژوهشی
برنامهٔ بعدی شامل افزایش نمونه‌برداری در طول واحد هولین، به‌کارگیری میکرو-CT و سایر تصاویر سه‌بعدی، و توسعهٔ مطالعات پالینولوژیکی-مقایسه‌ای با مجموعه‌های دیگر در آمریکای جنوبی و جهان است. بررسی همزمان ترکیبات شیمیایی کهربا نیز می‌تواند نشان دهد چه گونه‌های درختی مسئول تولید رزین در آن زمان بوده‌اند؛ داده‌ای که در بازسازی دقیق‌تر پوشش گیاهی و شرایط زیستگاهی حیاتی است.
این کشف نه تنها یک مجموعهٔ باستان‌شناسی جدید به ما میدهد، بلکه یک آرشیو زیستی است که می‌تواند نسل‌ها اطلاعات علمی تولید کند. هر تکه کهربا مثل یک بستهٔ زمانی است که جزییات کوچک اما تعیین‌کننده‌ای از زندگی روزمره در جنگلی ۱۱۲ میلیون سال پیش را حفظ کرده است.
با ادامهٔ پژوهش‌ها، انتظار می‌رود ما به پاسخ‌هایی برای پرسش‌های قدیمی دربارهٔ تنوع زیستی گوندوانا، نحوهٔ عملکرد اکوسیستم‌های کرتاسهٔ جنوبی و شاید کشف گونه‌های جدید دست یابیم. این کهرباها یادآور این نکته‌اند که حتی در مکان‌هایی که ظاهراً کمتر مورد توجه قرار گرفته‌اند، شواهدی طلایی وجود دارد که می‌تواند روایت ما از تاریخ زمین و زندگی را بازنویسی کند.
منبع: scitechdaily
ارسال نظر