10 دقیقه
یک پای فسیلی ۳.۴ میلیونساله کشفشده در اتیوپی نحوه نگرش دانشمندان به تنوع هومینینهای اولیه را دگرگون میکند. پای برتله صرفاً یک کنجکاوی علمی نیست؛ این نمونه شواهد مستقیمی ارایه میدهد مبنی بر اینکه بیش از یک خویشاوند انسانی در همان چشماندازِ مشهور به «لوسی» به شکل متفاوتی راه میرفت، بالا میرفت و تغذیه میکرد. تحلیلهای جدید نشان میدهند که چه پیامهایی دربارهٔ راهرفتن (بایپدیالیتی)، رژیم غذایی، رشد و چگونگی همزیستی چند گونهٔ هومینین در گسل آفر وجود دارد.
فسیلی غیرمنتظره از Woranso-Mille
در سال ۲۰۰۹، گروهی از پژوهشگران به رهبری پِیَلئوانتروپولوژیست یِهانِس هایله-سلاسی از دانشگاه ایالتی آریزونا، هشت استخوان پا را از رسوبات محل Woranso-Mille واقع در گسل آفر اتیوپی بیرون آوردند. این فسیلها — که بعدها به «پای برتله» شهرت یافتند — در چندین قطعه بازیابی و بهدقت کنار هم مونتاژ شدند. در آغاز، دانشمندان در نسبت دادن این پا به یک گونهٔ مشخص تردید داشتند، زیرا در پیَلئوانتروپولوژی اغلب جمجمهها و دندانها عناصر تعیینکننده برای نامگذاری گونهها هستند.
وقتی پای برتله نخستینبار در سال ۲۰۱۲ گزارش شد، ساختار آن تفاوتهایی با Australopithecus afarensis — گونهای که توسط اسکلت شناختهشدهٔ «لوسی» نمایندگی میشود — نشان میداد. پرسش این بود که آیا این پا متعلق به A. afarensis است یا به یک هومینین همعصر دیگر. در دههٔ بعد، کاوشهای میدانی مکرر و یافتههای جدید در Woranso-Mille امکان بازنویسی اطمینانبخشتری فراهم کرد: این پا به احتمال زیاد متعلق به Australopithecus deyiremeda است، گونهای که تقریباً همزمان با لوسی زندگی میکرد اما آناتومی و رفتارهای متفاوتی نشان میداد.
اهمیت پای برتله برای درک بایپدیالیتی
نمونهٔ برتله ترکیبی از صفات ابتدایی و مشتقشده را نشان میدهد. برجستهترین ویژگی، حفظ انگشت شستِ متمایل به دور (abducted big toe)، یا هالوکس قابل مقابله است که در گرفتن شاخهها و بالا رفتن مفید بود. در عین حال، پا سازگاریهای واضحی برای راهرفتن راستقامت روی دو پا نشان میدهد. اما مکانیک راهرفتن در این پا با انسانهای مدرن متفاوت بوده است: به نظر میرسد برتله عمدتاً از انگشت دوم برای فشردن و پرتاب به جلو استفاده میکرد، نه از شستِ بزرگ همانگونه که در انسانهای امروزی رایج است.
پای برتله (سمت چپ) و پا در حدِ قرارگیری در قابِ یک پای گوریل.
این ترکیبِ ویژگیها پیام مهمی دارد: بایپدیالیتی در هومینینهای اولیه یک سازش یگانه و یکنواخت نبوده است. در عوض، راههای متعددی برای ایستادن و راهرفتن روی دو پا وجود داشتهاند. Ardipithecus ramidus، که به ۴.۴ میلیون سال قبل تاریخگذاری شده، نیز انگشت شستِ متمایل به دور را حفظ کرده بود. حضور صفت مشابه در ۳.۴ میلیون سال قبل نشان میدهد که راهبردهای مختلف حرکتی همزمان وجود داشتند و بهطور موازی تکامل یافتند. بهزبان سادهتر، هومینینهای اولیه مجموعهای از راهحلها را برای جابهجایی هم در درختان و هم در زمین امتحان میکردند — یک تنوع تطبیقی که برای بقا در منظرههای متغیر مهم بود.
اختلافهای تغذیهای ثبتشده در مینای دندان
تفاوتها تنها به راهرفتن محدود نمیشدند. تحلیل ایزوتوپی از مینای دندانهای جمعآوریشده در منطقهٔ برتله پنجرهای به رژیم غذایی و تقسیمبندی جایگاههای زیستی (niche partitioning) باز میکند. نائومی لوین، استاد دانشگاه میشیگان، ایزوتوپهای کربن چندین دندان را تحلیل کرد تا بازسازی کند چه منابع غذاییای توسط این هومینینها مصرف میشده است.
نتایج ایزوتوپی کربن تفاوت آشکاری را نشان میدهند: Australopithecus afarensis (گونهٔ لوسی) رژیم غذایی ترکیبی داشت که شامل منابع C3 (درختان و درختچهها) و منابع C4 (علفهای گرمسیری و سَجها) میشد، که نشاندهندهٔ دسترسی به دامنهٔ وسیعتری از غذاها از جمله منابع مبتنی بر علف است. در مقابل، A. deyiremeda بیشتر بر پوشش گیاهی C3 تکیه میکرد. این الگوی غذایی این گونه را بیشتر به هومینینهای قدیمیتر مانند Ardipithecus ramidus و Au. anamensis نزدیک میکند.
شواهد ایزوتوپی اهمیت دارد زیرا نشان میدهد دو گونهٔ هومینین که در یک چشمانداز زندگی میکردند، لزوماً در رقابت مستقیمِ زیستمحیطی بر سر منابع غذایی یکسان نبودهاند. با تقسیمبندیِ جایگاههای تغذیهای — یکی بهرهبرداری بیشتر از منابع علفی و دیگری تکیه بر غذاهای جنگلی — هر دو گونه میتوانستند در محیطهایی که شرایطشان تغییر میکرد، همزیستی کنند. این نوع تقسیم منابع ریشه در اصول اکولوژی دارد و نشاندهندهٔ سازگاری رفتاری و زیستی در مواجهه با تغییرات اقلیمی و محیطی است.
زمینشناسی، تاریخگذاری و چالشهای رسوبشناسی
فهم این فسیلها مستلزم کار زمینشناسی دقیق و چندوجهی بود. تعیین سن نسبی و مطلقِ لایههای رسوبی در محل برای پیوند دادن استخوانهای پا با دندانها و فکها و نیز درک محیطهای دیرینهای که این هومینینها در آن زندگی میکردند، ضروری است. بِوِرلی سیلور، استاد علوم زمین، محیطی و سیارهای، رهبری آنالیزهای رسوبشناسی و ژئوکُرونولوژی را بر عهده داشت که مشخص کرد چگونه لایههای دارای فسیل در سراسر Woranso-Mille به هم مرتبطاند.
نقشهبرداری دقیق میدانی، رسوبشناسیِ لایهای و همبستگیِ رسوبی نشان داد که پای برتله، دندانها و فک جوان از رسوباتِ همسن نشأت گرفتهاند. این ارتباطِ رسوبی بود که به پژوهشگران اجازه داد با اطمینان، پا را به Australopithecus deyiremeda نسبت دهند و تصویری منسجم از زندگی در گسل آفر در ۳.۴ میلیون سال پیش بسازند. علاوه بر روشهای کلاسیکِ رسوبشناسی، تکنیکهای پرتودهی نظیر تاریخگذاری آتشفشانی (آر/آر، آر-U) و تحلیلهای میدان مغناطیسی نیز برای تثبیت چارچوب زمانی بهکار گرفته شدند؛ ترکیبی از شواهد که دقت تفسیرهای دیرینهمحیطی را افزایش میدهد.
رشد، توسعه و فک جوان
در کنار دندانهای منفرد، تیم یک فک پایینِ جوان را نیز بازیابی کرد که بهوضوح بر اساس آناتومی دندانی به A. deyiremeda نسبت داده میشود. این فک دارای مجموعهٔ کامل دندانهای شیری و دندانهای دائمی در حال رشد بوده که در عمقِ استخوان فک قرار داشتند. با استفاده از تصویربرداری توموگرافی کامپیوتری (CT) و تحلیل مراحل تشکیل دندانها، پژوهشگران سن مرگ این فرد جوان را حدوداً ۴.۵ سال برآورد کردند.
الگوی رشد دندانی در این کودکِ جوان، یک گسستگی در رشد بین دندانهای پیشین و دندانهای آسیاب نشان میدهد؛ الگویی که شباهت به آنچه در میمونها و برخی استرالوپیتههای اولیه مانند A. afarensis مشاهده میشود دارد. این همپوشانی در جدول زمانی رشد نشان میدهد که علیرغم تفاوتهای آناتومیک و رفتاری بین گونههای همعصر، استرالوپیتههای اولیه برنامههای رشد نسبتاً مشابهی داشتند. این یافته نگاهی نادر به تکامل تاریخِ زندگی (life history) در خویشاوندان اولیهٔ ما فراهم میآورد و نشان میدهد تفاوتهای حرکتی و تغذیهای الزاماً به الگوهای رشد کاملاً متفاوت منجر نمیشوند.
چگونه چند هومینین یک چشمانداز را به اشتراک گذاشتند
ترکیبِ شواهد حرکتی، سیگنالهای ایزوتوپی رژیم غذایی، تاریخگذاری رسوبی و دادههای رشد، یک پروندهٔ قانعکننده میسازد: در Woranso-Mille بیش از یک گونهٔ هومینین در مجاورت نزدیک به هم زندگی میکردند در حالی که از جایگاههای اکولوژیک متفاوت بهرهبرداری میکردند. این گونهٔ سازماندهیِ منابع رقابت مستقیم را کاهش میداد و توضیح میدهد چگونه دو گونهٔ نزدیک به هم میتوانستند در طول زمان همزیست باقی بمانند.
فراتر از اکولوژی دیرینه، این پژوهش پیامدهای گستردهتری برای فهم تکامل انسان دارد. این نتایج روایتهای سادهسازیشده و خطی را به چالش میکشند که تصور میکنند یک گونه بهتدریج جای گونهٔ دیگر را گرفته است. در عوض، رکورد فسیلی بیش از پیش به یک جامعهٔ انشعابی و متنوع از هومینینها اشاره میکند که در آن چندین مورفولوژی و رفتار همزمان وجود داشتند، سازگار شدند و گاه زمانی و مکانی همپوشانی داشتند.
دیدگاه کارشناسی
دکتر النا مارکز، یک پیَلئوانتروپولوژیست خیالی و مروج علمی با تجربهٔ کار میدانی در آفریقای شرقی، در بازتاب اهمیت این یافتهها میگوید: «کشفهایی مانند پای برتله ما را مجبور میکنند تا قابلیّت تطابق هومینینهای اولیه را دوباره بررسی کنیم. بهجای تصویر سادهای از تکاملِ مستقیم به سوی آناتومی انسان مدرن، تکامل بیشتر شبیه یک کارگاه آزمایشی بوده است — راههای متفاوتی برای راهرفتن، بالا رفتن و خوردن. هر چه فسیلهای بیشتری در زمینههای زمانبندیشدهٔ دقیق بیابیم، روشنتر میشود که انعطافپذیری رفتاری و تقسیمبندی جایگاههای زیستی برای بقا در اقلیمهای در حال تغییر حیاتی بودهاند.»
پیامدها برای پژوهشهای آینده
نسبتدهی مجدد پای برتله به Australopithecus deyiremeda ارزش برنامههای میدانی بلندمدت و چندرشتهای را برجسته میسازد. ادامهٔ کاوشها در Woranso-Mille و سایتهای مشابه برای افزایش نمونهها، یافتن جمجمهها و مواد پساکرانیال مرتبط و پالایش بازسازیهای محیطی حیاتی خواهد بود. پیشرفتها در تصویربرداری میکرو-CT، تحلیلهای ژئوشیمیایی و رسوبشناسی با وضوح بالا به پژوهشگران امکان میدهد از بقایای تکهتکه اطلاعات دقیقتری استخراج کنند.
کارهای آینده احتمالاً در چند مسیر متمرکز خواهند شد: جستجوی عناصر اسکلتی اضافی که به A. deyiremeda نسبت داده شوند؛ افزایش پوشش جغرافیایی و زمانیِ مطالعات ایزوتوپی برای نقشهبرداری دقیقتر تغییرات غذایی؛ و بهکارگیری مدلسازیهای بیومکانیکی برای آزمایش اینکه چگونه یک شستِ متمایل به دور میتوانسته بر تعادل، تواناییِ بالا رفتن و کارایی راهرفتن تأثیر بگذارد. هر خطِ جدید از شواهد درک ما را از بسیاری از تجربیات تکاملی که در یک دورهٔ حساس از تاریخ هومینین رخ دادهاند، بهبود خواهد بخشید.
چرا این داستان هنوز هم اهمیت دارد
یوهانس هایله-سلاسی و همکارانش تأکید میکنند که مطالعهٔ گذشتهٔ دور تنها یک کنجکاوی آکادمیک نیست. الگوهای تغییر اقلیم و تابآوریِ اکولوژیکی که میلیونها سال پیش رخ دادهاند میتوانند به درک چگونگی واکنش گونهها، از جمله انسان، به فشارهای محیطی کمک کنند. رکورد گسل آفر نشان میدهد که اکوسیستمها بارها تغییر کردند و هومینینها از طریق انعطافپذیری رفتاری و تقسیمبندی جایگاهِ زیستی سازگار شدند. درک این پاسخهای تطبیقی به گسترش دانش ما دربارهٔ تابآوری در شرایط اقلیمی متغیر کمک میکند.
با آشکار ساختن هومینینی که تواناییِ بالا رفتن را با یک نوع منحصر به فرد از راهرفتن دوتایی و استراتژی تغذیهای متفاوت ترکیب کرده، پای برتله داستان پیدایش انسان را گسترش میدهد. این یادآور است که دودمان ما زمانی جامعهای متنوع از خویشاوندان بود که در زیستگاههای گوناگون دست به آزمایشهای گوناگون زدند — آزمایشهایی که در نهایت مسیرهای تکاملی منتهی به جنس Homo را شکل دادند.
منبع: scitechdaily
نظرات
رودایکس
وااای، اینکه چند گونه همزمان با شست قابل مقابله زندگی میکردن، ذهنم رو منفجر کرد! فکر نمیکردم اینقدر متنوع باشن...
ارسال نظر