تأیید نانوتیرانوس؛ بازنگری در تنوع تیرانوسورها

دهه‌ها مناقشه در زمین‌شناسی و دیرین‌شناسی بالاخره ممکن است در حال فروکش کردن باشد: فسیلی که زمانی به‌عنوان یک تیرانوسوروس رِکس نابالغ در نظر گرفته می‌شد اکنون به‌عنوان شکارچی بالغ و گونه‌ای متمایز شناخته می‌شود. تحلیل جدید روی اسکلت تقریباً کامل کشف‌شده در سازند هِل کریک مونتانا نشان می‌دهد که نانوتیرانوس نه تنها یک تی‌رکس جوان نبوده، بلکه یک شکارچی چابک و مستقل با آناتومی خاص خود بوده است؛ یافته‌ای که زمینه را برای بازنگری در تنوع تیرانوزورها، زیست‌شناسی رشد و تقسیم بخشی از زیستگاه در اواخر دوره کرتاسه فراهم می‌کند.

معمای فسیلی درازمدت

بحث از یک جمجمه آغاز شد که در دهه 1940 در هِل کریک، مونتانا کشف شد. در سال 1988 گروهی از پژوهشگران آن جمجمه و نمونه‌های مشابه را به یک تیرانوزورید کوچک اختصاص دادند و نام Nanotyrannus lancensis را پیشنهاد کردند و استدلال کردند که این فسیل‌ها نمایانگر یک گونه بالغ با اندازهٔ کوچک‌تر هستند. اما بسیاری از دیرین‌شناسان مخالف بودند و معتقد بودند این استخوان‌ها در واقع به تی‌رکس‌های جوان یا زیر بالغ تعلق دارند — یک مناقشه علمی که دهه‌ها ادامه یافت و بخش قابل‌توجهی از بحث‌های تخصصی دربارهٔ تحلیل آناتومی، هیستوگرافی (بافت‌شناسی استخوان) و الگوهای رشد را به خود اختصاص داد.

برای درک بهتر بستر این اختلاف باید به نحوهٔ کاربرد واژه‌ها و روش‌ها توجه کرد: تشخیص بین تفاوت ناشی از رشد (ontogeny) و تفاوت گونه‌ای (taxonomic) در فسیل‌ها چالش‌برانگیز است، به‌ویژه وقتی نمونه‌ها ناقص، خردشده یا مختلط از سکوهای زمانی مختلف باشند. در این زمینه، جغرافیا (مثل Hell Creek Formation)، تاریخ رسوب‌گذاری، تَفکیک تافونومیک (نحوهٔ دفن و دست‌خوردگی بقایا) و روش‌های آنالیز میکروسکوپی و مقیاسی همه اهمیت دارند.

یک اسکلت جدید، دیدگاهی تازه

نقطهٔ عطف زمانی رخ داد که دیرین‌شناسان به یکی از دو فسیل مشهور موسوم به «دایناسورهای نبرد» دست یافتند؛ جفتی شامل یک تریسراتوپس و یک تروپود کوچک‌تر که در سال 2006 کشف شدند و به‌طور نادر با هم دفن شده بودند؛ رویدادی که فرصتی کم‌نظیر برای مطالعهٔ یک اسکلت تقریباً کامل از یک تیرانوزور کوچک فراهم آورد. این نمونه در سال 2020 توسط موزهٔ علوم طبیعی کارولینای شمالی خریداری شد و امکان انجام مطالعهٔ آناتومیکی و هیستولوژیکی جامع را فراهم کرد.

نویسندهٔ اصلی، لیندسی زانو و همکاران در مقاله‌ای که در Nature منتشر شد گزارش دادند که ساختارهای بافتی استخوان و الگوهای رشد در این نمونه با ویژگی‌های بالغ بودن سازگار است. مقایسات دقیق‌تر نشان داد که آرایش جمجمه، مسیرهای عصبی و سینوسی، تعداد دندان‌ها، نسبت‌های اندام‌ها و طول دم با الگوهای تغییرات مربوط به رشد مشاهده‌شده در تی‌رکس مطابقت ندارند. به بیان دیگر: این صفات صرفاً با افزایش سن تغییر نمی‌کنند، بلکه نشان‌دهندهٔ یک برنامهٔ بدنی جداگانه‌اند.

مطلب مرتبط

ادامه مطلب

پیوند شگفت انگیز دیرین شناسی و پژوهش سرطان: کشف سلول های سرطانی در فسیل دایناسور

دهه‌هاست که دو حوزه دیرین‌شناسی و تحقیقات سرطان جدا از هم به نظر می‌رسیدند و هرکدام...

زانو گفت: "وقتی نمونه را تحلیل کردیم، متوجه شدیم آناتومی‌اش در جنبه‌هایی متمایز است که با فرض جوان بودن تی‌رکس قابل توجیه نیست." تیم پژوهشی برآورد کرد که این حیوان در زمان مرگ حدوداً 20 سال داشته و طول بدنش حدود 5.5 متر و وزنش تقریباً 700 کیلوگرم بوده — تقریباً یک‌دهم جرم و نیمی از طول یک تی‌رکس بالغ کامل.

برای پشتیبانی از این نتیجه‌گیری، محققان از ترکیبی از روش‌ها بهره بردند: هیستولوژی استخوان برای شناسایی حلقه‌های رشد (Lines of Arrested Growth یا LAGs)، تحلیل استخوان قشری و مدولاری برای بررسی میزان بازسازی استخوان، مقایسات آلوومتریک (نسبت‌های اندامی نسبت به اندازهٔ بدن)، و تصاویر مقطع‌نگاری پیشرفته (از جمله CT و micro-CT) برای آشکارسازی شبکهٔ سینوسی جمجمه و مسیرهای عصبی. این ترکیبِ داده‌ها به تبیین تفاوت‌های مورفولوژیک کمک کرد که تنها با توجیه رشد قابل توضیح نبودند.

بازنگری در نمونه‌های دیگر

هم‌زمان با مطالعه روی این اسکلت تقریباً کامل، پژوهشگران حدود 200 نمونهٔ تیرانوزور موجود را بازبررسی کردند. نتیجهٔ این بازنگری‌ها حاکی از آن است که نمونهٔ معروفی با لقب «جِین» که پیش‌تر به‌عنوان یک تی‌رکس نابالغ شناخته می‌شد، ممکن است در واقع متعلق به گونهٔ دومی از نانوتیرانوس با نام Nanotyrannus lethaeus باشد. اگر این بازطبقه‌بندی پذیرفته شود، تصویرِ تنوع تیرانوزورها در کرتاسهٔ پایانی به‌طور محسوسی تغییر خواهد کرد و نشان می‌دهد که چندین فرم کوچک‌تر تیرانوزور در همان اکوسیستم وجود داشته‌اند.

این بازبینیِ تاکسونومیک بر پایهٔ ماتریس‌های صفات مورفولوژیک، تحلیل‌های فیلوژنتیک تازه و حساسیت‌سنجی به متغیرهای مربوط به رشد انجام شده است. نتیجه این است که برخی صفاتِ کلیدی، از جمله زاویهٔ اتصال فک‌ها، تعداد و آرایش دندان‌ها، طرح سینوسی جمجمه و نسبت‌های اندامی، بیشتر با یک الگوی گونه‌ای همساز هستند تا با یک سری تغییرات تدریجیِ مرتبط با افزایش سن.

محققانی مانند اسکات پرسونز از موزه ایالتی کارولینای جنوبی به جنبه‌های کارکردی نیز اشاره کرده‌اند: نانوتیرانوس ظاهراً برای استراتژی شکار متفاوتی سازگار شده بود. پاهای بلندتر و ناخن نخست بزرگ‌تر، نشان‌دهندهٔ تخصص در دنبال‌گیری یا کمین برای شکار است و این در تقابل با تی‌رکسِ سنگین‌تر و توانمند در شکست استخوان قرار می‌گیرد. پرسونز این رابطه را با مثال‌های مدرن تشبیه می‌کند: "ناتوتیرانوس و تی‌رکس شبیه چیتا و شیرهای امروزی‌اند — هر دو شکارچی بزرگ، اما برای شیوه‌های شکار متفاوت بهینه شده‌اند."

چه نکاتی هنوز باز است

با این‌که شواهد جدید قوی هستند، همهٔ محققان قانع نشده‌اند. شکاکان، از جمله طرفداران قدیمیِ فرضیهٔ تی‌رکسِ نابالغ، می‌گویند برخی ابهامات همچنان باقی است، به‌ویژه در مورد تنوع نمونه‌های هِل کریک. توماس کار و دیگران هشدار داده‌اند که اگر بسیاری از نمونه‌های کوچک تیرانوزور از هِل کریک به نانوتیرانوس واگذار شوند، دیرین‌شناسان همچنان باید توضیح دهند که بقایای تی‌رکس بالغ واقعاً چگونه و در چه توزیعی در همین سنگ‌ها ظاهر می‌شوند.

مطلب مرتبط

ادامه مطلب

کشف رازهای تکاملی از طریق مینای دندان

مینای دندان، اگرچه در نگاه اول وسیله‌ای نامعمول برای مطالعه سیر تکامل انسان به نظر می‌رسد،...

علاوه بر این، عوامل دیگری مانند دگرگونی جغرافیایی، تغییرات زیست‌محیطی، تفاوت‌های جنسی (sexual dimorphism)، و تنوع فردی می‌توانند باعث ایجاد الگوهایی شوند که به‌خطا به‌عنوان تفاوت گونه‌ای تعبیر شوند. همچنین مسئلهٔ تَفکیک نمونه‌ها (sampling bias) و شرایط دفن فسیل‌ها (taphonomy) بر روی تفسیرها تأثیر دارد؛ برخی نمونه‌ها ممکن است حاصل رویدادهای محلی، تراکم مکانی یا انتخاب زیست‌محیطی باشند که تصویر کلی را مخدوش می‌کنند.

نهایتاً این پژوهش نمونه‌ای است از اینکه چگونه تعبیرهای دیرین‌شناسی با یافته‌های جدید، نمونه‌های کامل‌تر و به‌کارگیری تکنیک‌های پیشرفتهٔ آنالیز استخوان تغییر می‌کنند. مقالهٔ Nature پروندهٔ قوی‌تری برای نانوتیرانوس به‌عنوان یک سردهٔ جداگانه فراهم می‌کند و پرسش‌هایی را دربارهٔ تنوع شکارچیان، تقسیم بوم‌شناختی (ecological partitioning) و روش‌های افتراق رشد از تفاوت‌های گونه‌ای در شواهد فسیلی دوباره مطرح می‌سازد.

پیامدها برای دیرین‌شناسی

تأیید نانوتیرانوس به‌عنوان گونه‌ای جداگانه می‌تواند بخش‌هایی از درخت خانوادگی خانوادهٔ Tyrannosauridae را بازنویسی کند و نیاز به ارزیابی مجدد ساختارِ اکوسیستم در اواخر کرتاسه را به‌وجود آورد. این نتیجه بر اهمیت وجود اسکلت‌های تقریباً کامل و کاربرد روش‌های هیستولوژیک مدرن برای حل اختلافات تاکسونومیک دیرینی تأکید می‌کند.

علاوه بر بازنویسی تاکسونومی، این یافته‌ها نکات عملی و روش‌شناختی مهمی دارند: ترکیب داده‌های مورفومتریک (شکل‌شناسی کمی)، آنالیزهای هیستوگرافی برای تعیین سنِ مرگ، تصویربرداری سه‌بعدی جمجمه برای بررسی جزئیات سینوسی و عصبی، و مدل‌سازی زیست‌عملکردی برای سنجش قابلیت‌های دویدن و گزش، همه به شکل‌گیری تصویرِ دقیق‌تری از رفتار و جایگاه اکولوژیک این شکارچیان کمک می‌کنند.

از منظر تنوع زیستی دیرینه (paleo-biodiversity)، وجود گونه‌های کوچک‌تر تیرانوزور در کنار فرم‌های بزرگِ شکست‌استخوانی مانند تی‌رکس نشان می‌دهد که تقسیم منابع و سازگاری‌های رفتاری می‌توانست پیچیده‌تر از آن چیزی باشد که پیش‌تر تصور می‌شد. پژوهش‌های آینده می‌تواند از آنالیزهای ایزوتوپی برای پی‌بردن به رژیم غذایی و زیستگاه، مطالعات ردیابی رشد میکروسکوپی برای بازسازی منحنی‌های رشد و تحلیل‌های فیلوژنتیک گسترده‌تر برای تعیین روابط خویشاوندی بین نمونه‌ها بهره ببرد.

مطلب مرتبط

ادامه مطلب

خانخوولوو؛ دایناسور انتقالی و راز تکامل تیرانوزورها

یک دایناسور تازه‌شناسایی‌شده به نام خانخوولوو — که در زبان مغولی به معنای «شاهزاده اژدها» است...

در نهایت، پروندهٔ نانوتیرانوس نشان می‌دهد که چگونه ترکیب فیلدورک دقیق، آماده‌سازی و حفاظت نمونه‌ها، و تکنیک‌های آزمایشگاهی پیشرفته — از میکروسکوپ الکترونی تا CT اسکن و مدل‌سازی سه‌بعدی — می‌تواند به حل سؤال‌های تاکسونومیک دیرینه کمک کند و پیش‌شرطی برای بازنویسی مفاهیم کلی در دیرینه‌شناسی و اکولوژیِ دیرینه باشد.