8 دقیقه
بزرگترین جانوران خشکی در دوره ژوراسیک در عین حال شگفتانگیزترین طعمهها بودند: نوزادانی به کوچکی یک بشقاب غذاخوری. تصور کنید نهنگی آبی روی پا — سپس تصور کنید بچههایش در دشتهای سیلابی پراکنده، آسیبپذیر و فراوان. تحلیل جدید نشان میدهد همین سوروپودهای کوچک پایهٔ یک شبکه غذایی گسترده را تشکیل میدادند و تبدیل جوانان غولها به «واحد اقتصادی» زیستمحیطی برای مجموعهای از شکارچیان شد.
نگاهی از معدن فسیلی ژوراسیک
فسیلهای معدن دایناسور درای میزای کلرادو همچون یک عکس تایملپس عمل میکنند. رسوباتی که طی حدود 10٬000 سال تهنشین شده و در سازند موریسون حفظ گشتهاند، استخوانهایی از چند گونهٔ سوروپود را نگه میدارند — از جمله Diplodocus، Brachiosaurus و Apatosaurus — و در کنار آنها ترپودها و استگوسورها که در همان منظر زیستی زندگی میکردند. از این بقایا، پژوهشگران شبکهٔ غذاییای با جزئیات شگفتآور بازسازی کردند که نشان میدهد چه کسی چه کسی را میخورده و چرا نقش جوانان پررنگتر از آنچه پیشتر تصور میشد بوده است.
چگونه میتوان یک اکوسیستم 150 میلیون سال پیش را بازسازی کرد؟ به کمک سرنخهای متعدد. اندازهٔ بدن بخشی از داستان را میگوید. الگوهای ساییدگی دندان رژیم غذایی و سبک تغذیه را فاش میکنند. سیگنالهای شیمیایی، مانند ایزوتوپهای پایدار محبوس در استخوان، میتوانند نقش تروفیکی را نشان دهند. در موارد نادر، محتویات فسیلشدهٔ دستگاه گوارش یک آخرین وعدهٔ غذایی را در وضوحی مانند کهربا ثبت میکنند. تیم پژوهشی این خطوط شواهد را با نرمافزار تجزیهوتحلیل شبکه که معمولاً در اکولوژی نوین استفاده میشود ترکیب کرد و نقشهای از پیوندهای غذایی تولید نمود که مانند منوی یک رستوران ژوراسیکی خوانده میشود.
نویسندهٔ اصلی، دکتر Cassius Morrison از دانشکدهٔ علوم زمین UCL، بر نابرابری مقیاسی که در قلب یافتهها قرار دارد تأکید میکند: سوروپودهای بالغ عظیمالجثه بودند — حتی طولشان از نهنگ آبی نیز بیشتر بود — ولی تخمهایشان تنها حدود یک فوت (حدود 30 سانتیمتر) پهنا داشتند. این اختلاف، به گفتهٔ تیم، موجب شد لانهداری والدین دشوار باشد. پوست تخم و ساختارهای لانه نمیتوانستند فشار ناشی از پای والدین غولآسا را تحمل کنند. نتیجه: بسیاری از نوزادان سوروپود احتمالاً خودمعاونتی (self-reliant) بار میآمدند، کوچک، در معرض خطر و از همه مهمتر، بسیار فراوان.
چرا جوانان تبدیل به «فستفود» شدند
تصویر نگرانکنندهای است. اما سیستمهای اکولوژیک اغلب بر دسترسی آسان به منابع غذایی متکیاند. در دشتهای سیلابی اواخر ژوراسیک که در سازند موریسون ثبت شدهاند، نوزادان سوروپود نقش این منبع آسان را بهخوبی ایفا کردند. اندازه و وفور آنها پایهٔ منابع پایداری برای ترپودهای متوسط و بزرگ فراهم کرد. شکارچیانی مانند Allosaurus و Torvosaurus میتوانستند دچار آسیب شوند و هنوز زنده بمانند — زخمهایی که در فسیلها دیده میشود نشان میدهد بسیاری از این حیوانات از تروماهای جدی بهبود یافتهاند — زیرا جایگزینهای انرژی از دسترفته هرگز دور نبودند: دستهای از جوجهها، یک نوزاد تنها، یا یک سالیان عقبمانده.
مقایسه با گونههای معاصر مفید است. لاکپشتهای دریایی و برخی پرندگان خاکلانهگذار جوجهها را بدون محافظت رها میکنند؛ مرگ و میر بالا است، اما تعداد زیاد جبران میکند. سوروپودها ممکن است استراتژی پویش زادآوری مشابهی داشته باشند: تولید تعداد زیادی فرزند کوچک، پذیرش مرگومیر بالای جوانان و تکیه بر طول عمر طولانی و اندازهٔ عظیم بازماندگان برای حفظ جمعیت. این استراتژی رفتار شکارچیان را بازشکل داد. بهجای شکار طعمههای بزرگ و زرهپوش بهتنهایی، بسیاری از ترپودهای ژوراسیک میتوانستند در ربودن جوانان تخصص یابند، تاکتیکی کمخطر و پُربازده.
از منظر کمی، شبکهٔ بازسازیشده سوروپودها را در مرکز میگذارد. آنها به منابع گیاهی بهطور گسترده متصل بودند — مصرف دامنهای از گیاهان ژیمناسپرم و سرخسهایی که پیش از برتری گیاهان گلدار رایج بودند — و غذای انواع گوشتخواران را تأمین میکردند. دیگر علفخواران مانند استگوسوروس کمتر محوری بودند: بهتر محافظتشده، بیشتر تنهازی و در نتیجه کمتر بهعنوان وعدههای آسان هدف قرار میگرفتند.
پیامدها برای تکامل شکارچیان
حدود 70 میلیون سال به جلو بپریم. در اواخر کرتاسه، اکوسیستمها ظاهری متفاوت داشتند. نوزادان فراوان سوروپود کمتر شدند و شکارچیان دیگر نمیتوانستند به جریان پایدار وعدههای کوچک و بیدفاع تکیه کنند. این کمبود فشارهای انتخابی جدیدی را بر گوشتخواران وارد کرد. قدرت گازگیری، دقت حسی و استحکام بدن اهمیت بیشتری یافتند. از این منظر، ساختار خشن جمجمه و گردن Tyrannosaurus rex نه تنها بهمثابهٔ ابزار تهاجمی که محصول تغییرات اکولوژیک است: طعمههای بزرگتر و خطرناکتر نیاز به شکارچیان قویتر داشتند.
همنویسندهٔ William Hart از دانشگاه هافسترا با اشاره به آسیبهای فسیلی این تضاد را تشدید میکند. او میگوید ترپودهای زودتر اغلب آسیبهایی را نشان میدهند که التیام یافتهاند و با تاکتیکهای شکار پرخطر سازگارند، اما وفور طعمههای جوان این فشارها را نرم میکرد. با کاهش جوانان، شکارچیانی که میتوانستند بزرگسالان بهخوبی محافظتشده را مغلوب کنند — از جمله سراتوپسیان شاخدار یا آنکیلوسورها زرهپوش — برتری یافتند. به بیان دیگر، منوی غذاییِ موجود به نوآوریهای مورفولوژیک دامن زد.
روشها: از دندانها تا شبکهها
ترکیب روششناختی این مطالعه قابل توجه است. تحلیل ایزوتوپ پایدار، برای مثال، نسبت عناصر مانند کربن و اکسیژن را که در آپاتیت استخوان حفظ شدهاند مقایسه میکند؛ این نشانهها میتوانند بزها را از چرندهها، مصرفکنندههای آب شیرین را از زمینیها جدا کنند و یک جانور را در نردبان تغذیهای جای دهند. میکروسایش دندان نشان میدهد که آیا دندانها گوشت را برش میدادند، استخوان را خرد میکردند یا گیاه را میجوند. ترکیب این مجموعهدادهها با رخدادهای مکانی و تاکسونومیکی از معدن، به تیم اجازه داد پیوندهای تغذیهای وزندار — احتمالها، نه یقینیات — بسازد و سپس شبکه را شبیهسازی کند تا ببیند کدام گرهها بیشترین اهمیت را دارند.
این شبیهسازیها مقایسهٔ اکوسیستمها در طول زمان را ممکن میسازند. اگر یک وب غذایی تحت سلطهٔ طعمههای جوان فراوان باشد و دیگری تحت سلطهٔ علفخواران کمتر اما بهتر محافظتشده، مدلها فشارهای تکاملی متفاوتی را که بهدنبال خواهد آمد نشان میدهند. این رویکرد تطبیقی افزودهٔ قدرتمندی به دیرینهشناسی زیستی است: زمینه را فراتر از فهرستنویسی تاکسونها میبرد و به درک نقشهای کارکردی و دینامیکهای بلندمدت کمک میکند.
از لحاظ فنی، برخی ریزجزئیات روششناختی ارزش اشاره دارند. بهعنوان مثال، در تحلیل ایزوتوپی گروهی از ایزوتوپهای کربن (13C/12C) و اکسیژن (18O/16O) بهطور همزمان بررسی شدند تا الگوهای زیستمحیطی فصلی و تفاوتهای بین گیاهخواران برگخوار و شاخهخوار تعیین گردد. همچنین، برای میکروسایش دندان از تکنیکهای میکروسکوپ الکترونی و پروفایلبرداری سطح استفاده شد تا نشانههای ریز مانند خراشها و فرورفتگیها با دقت بالا ثبت شوند. تجزیهوتحلیل شبکه نیز شامل معیارهای مرکزیّت مانند «درجه مرکزیّت» و «مرکزیت بینابینی» بود تا نقشی که هر گونه در انتقال انرژی ایفا میکرده کمیسازی شود.
دیدگاه کارشناسی
«این مطالعه نحوهٔ تفکر ما دربارهٔ چشماندازهای مزوزوئیک را بازتعریف میکند»، میگوید دکتر Elena Vargas، اکولوژیست دیرینه در موزه تاریخ طبیعی که در این پژوهش دخیل نبوده است. «تمایل داریم سوروپودها را بهعنوان تیتانهایی شکستناپذیر تصور کنیم؛ دادهها یک واقعیت دقیقتر و پیچیدهتر نشان میدهند. جوانان لنگرهای اکولوژیکی بودند. از دست رفتن یا کاهش آنها میتوانست در سراسر سیستم آبشاری ایجاد کند و در نهایت مورفولوژی و دینامیک جمعیت شکارچیان را تحت تأثیر قرار دهد.» او اضافه میکند، «استفاده از ابزارهای شبکهٔ مدرن روی مجموعههای فسیلی پنجرهٔ تازهای به زندگی باستانی باز میکند — پنجرهای که استخوانها را به رفتار، و تاریخچهٔ فردی را به روندهای ماکرو-تکاملی متصل میسازد.»
فراتر از علاقهٔ آکادمیک، این کار یک الگو برای مطالعات آینده ارائه میدهد. با بهکارگیری روشهای مشابه در سازندها و بازههای زمانی دیگر، دیرینهشناسان میتوانند آزمون کنند که آیا شبکههای غذایی راندهشده توسط جوانان یک ویژگی محلی بوده یا الگوی رایجی در تاریخ زمین، و چگونه تغییرات در استراتژیهای تولیدمثل، صعود و سقوط گروههای متفاوت را شکل داده است.
در نهایت، تصویر در ذهن میماند: سوروپودهای کوچک، بیشمار و آسیبپذیر، که بودجهٔ انرژی یک جهان ژوراسیک را تأمین میکردند. شکارچیان در دشتهای سیلابی بهدنبال غولها نبودند، بلکه بهدنبال وعدههای آسانی بودند که گونههایشان را زنده نگه میداشت. تکامل، مانند همیشه، داستانی از معاملهها است — فراوانی یک نسل، فشار تغییر برای نسل بعد میشود.
منبع: scitechdaily
نظرات
پمپزون
احساس میکنم در تفسیر تکاملی یه مقدار زیادهروی هست، مخصوصا وقتی میگیم تیرکس نتیجهی کمبود جوجهها بوده؛ بررسی بیشتر لازم
ماکس_ای
خیلی خوبه که از شبکههای مدرن استفاده کردن. پنجره تازهای به گذشته باز شده، اما مدلها احتمالیه نه قطعی.
مهدی
من با لاکپشتای دریایی کار کردم، دیدم تولیدمثل اینطوریه؛ مقیاسش رو تو ژوراسیک یادآوری کنه آدم شاخ درمیاره ولی منطقیه
لابکور
آیا شواهد ایزوتوپی و سایش دندان به تنهایی کفایت میکنه؟ شک دارم، مخصوصا برای تخمین فراوانی نسلهای جوان.
توربو
قابل درکه، منطقیه. وفور جوجهها واقعا میتونه رفتار شکارچیارو شکل داده باشه، ولی بعضی استنباطا زیادی قطعی بیان شده
رودایکس
وااای، تصور نهنگ آبی روی پا و بچههای کوچیک سوروپود… عجب تصویر ذهنی؛ هم وحشتناک هم جالب!
ارسال نظر