راز تكامل؛ پرندگان چگونه به تنوع امروزي رسيدند؟
پرندگان بسيار متنوع هستند؛ به‌گونه‌اي كه در دنياي امروز بيش از ۱۰ هزار گونه پرنده وجود دارد و آنها متنوع‌ترين مهره‌داران خشكي هستند. چگونه آنها تا اين اندازه متنوع شدند؟ دانشمندان معمولا تنوع پرندگان امروزي را به‌عنوان نتيجه‌اي از انفجاري تكاملي مي‌بينند كه پس از انقراض جمعي دايناسورهاي غيرپرنده اتفاق افتاد. ايده اين بوده است كه پس از برخورد سيارك قاتل دايناسورها به زمين درحدود ۶۶ ميليون سال پيش، پرندگان جايي براي خود پيدا كردند. پرندگان بدون رقابت دايناسورهاي ديگر به‌طور ناگهاني به شكل‌هاي بسيار مختلفي درآمدند و زيستگاه‌هاي خالي را پر كردند.
اكنون تجزيه‌و‌تحليلي جديد شواهد جالبي ارائه كرده است كه نشان مي‌دهد ممكن است تنوع فوق‌العاده‌ي پرندگان به اين شيوه حاصل نشده باشد. در مطالعه‌ي صدها جمجمه‌ي پرنده و دايناسور، رايان فليس، از كالج دانشگاهي لندن و آنجلي گوسوامي، از موزه‌ي تاريخ طبيعي لندن و همكارانشان دريافته‌اند كه در پي انقراض جمعي، سرعت تكامل پرندگان درمقايسه‌با سرعت تكامل اجداد دايناسور آنها برخلاف انتظار، درواقع بسيار كُند بوده است. مقاله‌ي حاصل از اين پژوهش كه در مجله‌ي PLOS Biology منتشر شد، سرعت تكامل را در جريان انشعاب يكي از گروه‌هاي اصلي مهره‌داران نشان مي‌دهد و به عواملي اشاره مي‌كند كه ممكن است در تعيين اين مسير نقش داشته باشند. فليس اظهار كرد: «پرندگان ازانديشه متخصصين شكل جمجمه تنوع باورنكردني دارند. براي مثال، شاهين‌ها را با مگس‌مرغ‌ها يا كبوترها را با پليكانها مقايسه كنيد.»
فليس مي‌پرسد آيا پرندگان با تكامل بسيار سريع‌تر از اجداد دايناسور غيرپرنده‌ي خود اين جمجمه‌هاي بسيار متنوع را به‌دست آورده‌اند؟ او توضيح مي‌دهد اين ممكن است سؤال باريك‌بينانه‌اي به‌انديشه متخصصين برسد؛ اما با درك نحوه‌ي تكامل تنوع ارتباط دارد. اگر گروهي از موجودات واقعا متنوع باشند، آيا آنها تنوع خود را با سرعت بالا در پيدايش انفجاري به‌دست آورده‌اند يا اينكه فرايند آهسته و مداومي بوده است؟
پژوهشگران براي مطالعه موضوع يادشده، شكل ۳۹۱ جمجمه از پرندگان امروزي و دايناسورهاي منقرض‌شده را تجزيه‌و‌تحليل كردند. آنها نمونه‌ها را با استفاده از اسكن‌هاي سه‌بعدي بسيار واضح مطالعه و روند تكامل آنها را بازسازي كردند. آنچه پژوهشگران دريافتند، اين بود كه در تمام بخش‌هاي جمجمه دايناسورها ۱/۵ تا ۳ برابر سريع‌تر از پرندگان تكامل مي‌يافتند. پس از اينكه رويداد انقراض جمعي عصر مزوزوئيك را به‌پايان رساند و دوره‌ي سنوزوئيك را آغاز كرد، پرندگان متنوع شدند؛ اما سرعت تكامل آنها بسيار كمتر از سرعت تكامل اجداد دايناسور آنها در عصر مزوزوئيك بود.
گوسوامي مي‌گويد: «همان‌طور كه پرندگان به‌عنوان انشعاب جدا مي‌شوند، سرعت تغيير مورفولوژيكي آنها كاهش مي‌يابد.» دليل اين كاهش ناگهاني چيست؟ گوسوامي تصور مي‌كند اين امر نشاندهندهي تغيير در اولويت عملكرد جمجمه‌ي آنها است. درحالي‌كه جمجمه‌هاي دايناسورها ساختارهاي نمايش و مبارزه و مكانيسم‌هاي تغذيه پيچيده‌اي دارد كه نيازمند وجود مناطق بزرگي براي اتصال آرواره و عضله است، جمجمه‌هاي پرندگان عمدتا براي نگه‌داري و محافظت از مغزهاي نسبتا بزرگ اين جانوران تكامل يافته است.
جمجمه‌ي پرندگان درمقايسه‌با جمجمه‌هاي اجداد دايناسور آنها با سرعت بسيار كمتري تكامل يافت.
متخصص كارشناسان تكامل پرندگان كه در پژوهش جديد مشاركتي نكرده‌اند، روش‌شناسي تيم و تعداد زياد گونه‌هايي را تحسين مي‌كنند كه آنها در مطالعه‌ي خود مطالعه كردند. دانيل كسپكا، از موزه‌ي بروس در گرينويچ در كنتيكت مي‌گويد:
اين يافته‌ها كه دايناسورها درمقايسه‌با پرندگان امروزي از سرعت تكامل جمجمه‌ي بيشتري برخوردار بودند، ممكن است در نگاه اول عجيب به‌انديشه متخصصين برسد. تنوع شگفت‌انگيز شكل منقار در پرندگاني مانند كفچه‌نوك و فلامينگو و پليكانها را درانديشه متخصصين بگيريد. گرچه اين موارد نشاندهندهي سرعت درخورتوجه تكامل منقار است، نگاه دقيق‌تر نشان مي‌دهد كه اين منقارهاي متمايز به‌جاي اينكه قاعده باشند، استثنا هستند. گروه‌هاي زيادي مانند چكاوك‌ها يا طوطي‌ها وجود دارند كه در آنها چندين گونه‌ي مرتبط شكل جمجمه‌ي كاملا مشابهي دارند و اين امر نشاندهندهي سرعت تكامل جمجمه‌ي نسبتا كم است. درمقابل، برخي از گروه‌هاي دايناسورها به‌طور آشكارا از نرخ چشمگير تكامل جمجمه برخوردار بودند. براي مثال در ميان شاخ‌چهره‌سانان (تريسراتوپس و خويشاوندان آن)، هركدام از گونه‌ها از آرايش منحصر‌به‌فردي از شاخ‌ها و تاج برخوردار بودند. به‌انديشه متخصصين مي‌رسد اين خصوصيات به‌‌دليل ارزششان در جذب جفت به‌سرعت تكامل يافته باشند. دايناسورهاي بسيار زيادي اين تزيينات جمجمه را داشتند؛ اما چنين تزييناتي در پرندگان بسيار كمياب است (كاسوآري نمونه‌اي استثنايي است). اين احتمال وجود دارد كه در طول تكامل، پرها نقش نمايش را برعهده گرفته باشند؛ زيرا پرندگان زيادي با جمجمه‌هاي ساده وجود دارند كه روي سر خود از تاج‌هاي پردار زيبايي بهره مي‌برند.
استفان بروسات، از دانشگاه ادينبرا در اسكاتلند مي‌گويد:
اين كشف كه جمجمه‌هاي پرندگان حاصل سرعت‌هاي تكاملي نسبتا كُند است، اساسا مخالف چيزي است كه از قسمت‌هاي ديگر اسكلت مي‌دانيم. مطالعات پيشين ازجمله يكي از پروژه‌هاي من، نشان داده است كه اسكلت پرندگان سريع‌تر از اسكلت غيرپرندگان تكامل يافته است. فكر مي‌كنم تكامل پرندگان با تغييرات سريع و درخورتوجهي در اسكلت همراه بوده باشد؛ خصوصا تبديل دست‌ها به بال براي پروازكردن. سرها در اين انتقال اهميت كمتري داشتند و احتمالا از ساير اسكلت عقب ماندند. به‌انديشه متخصصين مي‌رسد پرندگان در اوايل تكامل خود طرح سري را به‌دست آوردند كه براي آنها كارايي و ويژگي‌هايي مانند منقار و چشمان بزرگ و مغز بزرگ داشت. پرندگان براي سازگاري با بوم‌هاي مختلف به ايجاد تغييري اساسي در هيچ‌يك از اين موارد نيازي ندارند. پس از اينكه پرندگان از دايناسورهاي ديگر جدا شدند و به آسمان رفتند، ازطريق تغيير اندازه‌ي بدن و شكل بال و سبك پرواز با سرزمين‌هاي جديد سازگار شدند و تغيير چنداني در سر آنها رخ نداد.
چنين تكامل موزاييكي كه در آن قسمت‌هاي مختلف بدن با سرعت‌هاي متفاوتي تكامل مي‌يابند، در بسياري از موجودات ديگر ازجمله انسان‌ها نيز رخ داده است. كسپكا خاطرنشان مي‌كند ميزان چشمگير تكامل جمجمه در شاخ‌چهره‌سانان به‌طور آشكاري برخلاف تغييرات به‌سختي تشخيص‌دادني است كه در استخوان‌هاي اندام‌هاي حركتي آنها رخ داده است. در همين حين، سسك‌هاي امروزي تغييرات بسيار اندكي در شكل جمجمه نشان مي‌دهند؛ اما الگوهاي رنگ بي‌شماري را تكامل داده‌اند.
گوسوامي بر اين گمان است كه قسمت‌هاي ديگر اسكلت پرنده نيز ممكن است به‌آهستگي تكامل يافته باشد. انتقال دايناسورهاي غيرپرنده بين طرح‌هاي بدن دوپا و چهارپا چندين بار طي تكامل رخ داد و تغييرات زيادي در اندام‌هاي حركتي جلويي آنها به‌همراه داشت. درمقابل، وقتي پرندگان ويژگي پرواز را به‌دست مي‌آورند، در طول تاريخ تكاملي خود بارها اين طرح را تكرار مي‌كنند؛ اما هرگز طرح‌هاي بدني كاملا جديدي به وجود نمي‌آيد كه احتمالا دليل آن محدوديت‌هاي توسعه‌اي يا عملكردي‌بودن به‌عنوان پرنده است.
هم انديشي ها