8 دقیقه
برای دههها دیرینهشناسان بر سر این بحث داشتند که آیا نانوتیرانوس (Nanotyrannus) یک تیرانوسار کوچک مستقل بوده یا صرفاً نمونهای نابالغ از تیرانوساروس رکس (Tyrannosaurus rex). مطالعهٔ جدیدی که از استخوانی کمشناخته — استخوان هیوئید یا استخوان زیرزبانی — استفاده کرده، شواهدی قویتر ارائه میدهد که نانوتیرانوس یک شکارچی بالغ و متمایز بوده و نگاه ما به تنوع شکارچیان دوران کرتاسه پایانی را بازتعریف میکند. این نتیجه میتواند بر درک ما از تنوع زیستی، ساختار شبکهٔ غذایی و رقابت بین شکارچیان بزرگ در اکوسیستمهای دیرین تأثیر بگذارد.
بازبینی یک فسیل کلاسیک با ابزارهای نو
نمونهای که بهعنوان هولوتایپ (نمونهٔ معرف) Nanotyrannus lancensis شناخته میشود، یک جمجمه است که در سال 1942 کشف شد و در سال 1988 بازطبقهبندی گردید. برای سالها بسیاری از پژوهشگران آن جمجمه را بهعنوان یک T. rex نابالغ تلقی کردند — نتیجهای قابل فهم با توجه به اختلاف اندازهٔ چشمگیر بین آن جمجمه و یک تیرانوساروس بالغ. اما تیمی به سرپرستی کریستوفر گریفین (Christopher Griffin) از دانشگاه پرینستون، با انجام کارهای حیاتی هیستولوژی توسط اشلی پوست (Ashley Poust) از موزهٔ ایالتی نبراسکا، تصمیم گرفتند آن روایت را با بررسی استخوان کمتر مطالعهشدهای که همراه جمجمه حفظ شده بود، آزمایش کنند: سراتوبرانکیال، که معمولاً به آن استخوان هیوئید یا استخوان زیرزبانی گفته میشود.
پالهوهیستولوژی — مطالعهٔ میکروسکوپی بافت استخوان فسیلی — ابزاری قدرتمند برای برآورد سن در جانوران منقرضشده است. بهطور سنتی، دانشمندان از نمونهبرداری از استخوانهای اندام بزرگ (مانند فمور یا تیبیای) یا دندهها استفاده میکنند تا خطوط رشد و بازسازی استخوان را بررسی نمایند. این مطالعه با سنت معمول شکسته و پرسیده شد که آیا هیوئید نیز میتواند سابقهٔ رشد حفظشدهای داشته باشد یا خیر. پاسخ مثبت بود: نشانههای رشد میکروسکوپی و سازمانبندی بافت در هیوئید نشان میدهد که این فرد به بلوغ اسکلتی رسیده یا در آستانهٔ رسیدن به بلوغ بوده است.
«استخوان هیوئیدِ این گوشتخوار کوچک — نسبت به اندازهٔ T. rex — الگوهای رشدی را نشان میدهد که دلالت بر بلوغ یا نزدیک شدن به بلوغ دارد»، گفت اشلی پوست، متولی دیرینهشناسی مهرهداران در موزهٔ ایالتی نبراسکا. این سیگنال اهمیت زیادی دارد: اگر هولوتایپ جمجمه از حیوانی بالغ باشد، توضیح سادهٔ «T. rex نابالغ» بسیار کمتر محتمل خواهد بود و احتمال وجود یک گونهٔ مجزا افزایش مییابد. این نتیجه میتواند مبنایی محکم برای بازنگری طبقهبندیهای دیرینشناسی فراهم کند.
.avif)
Ashley Poust، متولی دیرینهشناسی مهرهداران در موزهٔ ایالتی نبراسکا، پشت یک قالب از فک بالایی تیرانوساروس رکس، یکی از بزرگترین نمونههای شناختهشده، ایستاده است.
چگونه یک استخوان زبان به ابزاری جنایی تبدیل شد
استخوان هیوئید، قطعهای کشیده و نازک است که از زبان و ساختارهای گلویی پشتیبانی میکند. در جانوران زنده مانند پرندگان، تمساحها و سوسمارها، الگوهای رشد هیوئید بهنظر میرسد که سن را با دقت ثبت میکنند. گریفین، پوست و همکارانشان بافت هیوئید فسیلی را با نمونههایی از خویشاوندان مدرن و دیگر استخوانهای دایناسورها مقایسه کردند. آنها شاخصهای میکروساختاری ثابتی را یافتند که نشاندهندهٔ بلوغ هستند — خطوط رشد و نوع بافتهایی که با پروفایل رشد بالغین مطابقت دارد.
پالئونتولوژیستها هیوئید را با دقت نمونهبرداری کردند و مقاطع نازکی از آن تهیه کرده و با میکروسکوپهای قدرتمند خطوط رشد را شمردند و بازسازی استخوان را ارزیابی نمودند. امضای هیستولوژیکی با رشد سریع جوانی سازگار نبود و در عوض با الگویی که در یک فرد بالغ یا نزدیک به بالغ انتظار میرود مطابقت داشت. این یافتهٔ مستقل نشان داد که هولوتایپ جمجمه احتمالاً متعلق به یک T. rex جوانی که در حال رشد به اندازهٔ عظیم است، نیست. استفاده از یک استخوان غیرمتداول برای تعیین سن نمونه، روششناسی جدیدی را پیش روی دیرینهشناسی قرار میدهد که میتواند در مواردی که استخوانهای متعارف در دسترس نیستند یا ناقصاند کاربردی باشد.
مفهومی که برای تنوع دایناسورها و اکولوژی دارد
اگر نانوتیرانوس واقعاً یک گونهٔ معتبر کوچکتر باشد، آنگاه اکوسیستمهایی که T. rex در آنها حضور داشته احتمالاً میزبان حداقل دو شکارچی بزرگ با اندازههای متفاوت بودهاند. این امر تفسیرهای اکولوژیکی را دگرگون میکند: تیرانوسورهای کوچکتر ممکن است بر شکارگاههای متفاوتی تمرکز کرده، زیستگاه یا روشهای شکارگری را تقسیمبندی کرده و ساختار شبکهٔ غذایی و رقابت بین شکارچیان را تغییر داده باشند. این نوع تقسیم نقشها (niche partitioning) میتواند توضیح دهد که چگونه چند شکارچی بزرگ میتوانستند بهطور همزیستی در یک چشمانداز کرتاسهٔ پایانی حضور داشته باشند.
تنها اندازه نیز در مطالعات انقراض و شانس بقای گونهها اهمیت دارد. گونههای کوچکتر ممکن است نرخهای تولیدمثل، استراتژیهای رشد و آسیبپذیری نسبت به تغییرات محیطی متفاوتی داشته باشند. شناسایی نانوتیرانوس بهعنوان یک تاکسون مجزا، غنای گونهای ثبتشده در پروندهٔ فسیلی را افزایش میدهد و تفسیرِ روندهای تکاملی در تتراپودها و بهویژه تروپودها (theropods) را دقیقتر میسازد. بدینترتیب، تحلیلهای فیتوپالئونتولوژی، مدلهای تنوع زیستی و بازسازیهای زیستمحیطی نیازمند بازنگری خواهند شد.
پیشزمینهٔ علمی: چرا اختلاف نظرها در مورد گونهها ادامه دارد
اختلافات تاکسونومیک در دیرینهشناسی رایج است زیرا پروندهٔ سنگوارهای ناقص است و رشد میتواند مورفولوژی را بهطور چشمگیری تغییر دهد. دایناسورهای نابالغ گاهی کاملاً با نمونههای بالغ متفاوت بهنظر میرسند؛ به همین دلیل دانشمندان به شواهد متعدد متکیاند — آناتومی تطبیقی، هیستولوژی، و در صورت امکان، اسکلتهای مرتبط که نمایانگر سریهای رشد باشند. برای نانوتیرانوس، جمجمهٔ هولوتایپ نقش تکیهگاه را دارد: هر نمونهٔ اضافی که بهعنوان Nanotyrannus lancensis نامیده شود به آن فسیل معرف مراجعه میکند. بنابراین نشان دادن اینکه هولوتایپ بالغ بوده، نقطهٔ عطفی تعیینکننده است و میتواند معادلات طبقهبندی را تغییر دهد.
مطالعات پیشین به نتایج متنوعی رسیده بودند. کارهای مستقل اخیر که در مجلهٔ Nature منتشر شدند، یک نمونهٔ دیگرِ مشکوک به نانوتیرانوس را بررسی کردند و به نتایجی رسیدند که با مطالعهٔ هیستولوژی هیوئید جدید سازگار است. وقتی تیمهای مختلف با روشهای متفاوت به خروجیهای مشابه میرسند، اعتماد به تصمیمات تاکسونومیک افزایش مییابد و احتمال خطای طبقهبندی کاهش پیدا میکند. این همگرایی بین روشهای تشخیصی (آناتومی مقایسهای، هیستولوژی، و تحلیلهای مورفومتریک) برای تثبیت وضعیت تاکسونومی حیاتی است.
دیدگاه کارشناسان
«استفاده از هیوئید بهعنوان نمایندهٔ سن یک مثال زیبا از پرسیدنِ سؤالهای نو از فسیلهای قدیمی است»، میگوید دکتر هلنا وارگاس (Dr. Helena Vargas)، دیرینهبومشناس مهرهداران در مؤسسهٔ تاریخ طبیعی (نمونهٔ فرضی برای زمینهٔ بحث). «این نشان میدهد که حتی استخوانهای بسیار کوچک میتوانند سیگنالهای تاریخ زندگی را حفظ کنند که تفسیرهای کل اکوسیستم را تغییر میدهند. برای پالئواکولوژی، این یک تغییر مهم است: یک جمجمه میتواند نقش برترین شکارچیان و نحوهٔ تقسیم نقشهای اکولوژیک بین آنها را بازنویسی کند.»
اشلی پوست به وعدهٔ روششناختی اشاره کرد: مطالعهٔ استخوانهای کوچک و کمتر نمونهبرداریشده، فرصتهای جدیدی برای تعیین سن نمونههایی فراهم میآورد که در غیر این صورت ناقصاند یا فاقد نشانگرهای سنی سنتی هستند. رویکرد تیم میتواند به دیگر فسیلهای پراکنده و قطعات ناکامل اعمال شود و ابزارهای موجود برای شناسایی گونهها در دورانهای دور را گسترش دهد. چنین رویکردهایی به بهبود دقت در طبقهبندیهای دیرینهشناسی و کشف گونههای نهفته در مجموعههای موزهای کمک خواهد کرد.
دلالتها و گامهای بعدی
تأیید نانوتیرانوس بهعنوان یک گونهٔ متمایز چند گام بعدی را در پی دارد. دیرینهشناسان به جستجوی اسکلتهای بیشتری خواهند پرداخت که میتوانند سریهای رشد را فراهم آورند و تفاوتهای آناتومیکی را روشنتر کنند. محققان فهرستهای جانوری کرتاسهٔ پایانی را بازنگری خواهند کرد تا برآوردهای تنوع را بهروزرسانی کنند و مدلهای اکولوژیک را اصلاح نمایند. مطالعات هیستولوژیکی روی دیگر استخوانهای کوچک ترپودها ممکن است گونههای رمزآلود دیگری را که در مجموعههای موزهای پنهان شدهاند، آشکار کند.
از منظر روششناسی، این مورد نشان میدهد که نوآوریهای فنی — بهویژه کاربرد هیستولوژی به استخوانهای غیرمتداول — میتواند اختلافات دیرینهای را حل کند. فراتر از خاتمه دادن به یک مناقشهٔ چند دههای، این مطالعه پنجرهٔ تازهای رو به پیچیدگی اکوسیستمهای باستانی میگشاید و ما را به یاد میآورد که حتی استخوانهای ریز نیز میتوانند داستانهای علمی بزرگی را در خود داشته باشند. در نهایت، تعامل بین آناتومی تطبیقی، هیستولوژی، و شواهد دیرینهزیستی زمینه را برای بازنشر فرضیات قدیمی و ساختن مدلهای دقیقتر از اکوسیستمهای کرتاسهٔ پایانی فراهم میآورد.
منبع: scitechdaily
نظرات
ماکس_
احساس میکنم کمی اغراقه، هنوز به چند نمونه مستقل نیاز داریم، ولی خب شروع خوبیه... امیدوارم فسیلای دیگه هم پیدا بشه
دانیکس
روششناسی نو جالبه، هیستولوژی روی قطعات ریز میتونه کلی نمونههای پنهان رو آشکار کنه. احتمالا لیست گونهها تغییر کنه
آسمانچرخ
من تو نمایشگاه دانشگاه یه هیوئید دیدم که چقدر چیزها رو لو میده، اگر نانوتیرانوس واقعا جداس، اکولوژی کرتاسه رو باید دوباره نوشت
بیوانیکس
اما آیا هیوئید به تنهایی کافیه؟ شواهد جانبی مثل فیتوپارچه یا اسکلتهای مکمل رو هم دیدهان؟ شک دارم، سوالات مونده
روداکس
وای، واقعاً؟ استخوان کوچیک تونسته حکم بلوغ بده، شوکه شدم! فکر نمیکردم هیوئید اینقدر حرف برای گفتن داشته باشه
ارسال نظر