چگونه خزندگان باستانی از بزرگ‌ترین فاجعه اقلیمی زمین جان سالم به در بردند؟

1

حدود ۲۵۲ میلیون سال پیش، زمین شاهد بزرگ‌ترین رویداد انقراض تاریخ خود بود؛ رویدادی که به نام انقراض پایان‌پرمیان شناخته می‌شود. در این واقعه، ۸۱ درصد از حیات دریایی و بیش از نیمی از گونه‌های زمینی نابود شدند. اما در میان این ویرانی، برخی گونه‌ها جان سالم به در بردند. یکی از این گروه‌ها، خزندگان اولیه‌ای به نام آرخوسورومورف‌ها (Archosauromorphs) بودند؛ جاندارانی کوچک که بعدها نیای کروکودیل‌ها، دایناسورها و پرندگان شدند.

تداوم حیات در گرمای کشنده

دانشمندان پیش‌تر باور داشتند که مناطق گرمسیری تریاس اولیه تقریباً غیرقابل‌سکونت بوده‌اند. اما پژوهش جدیدی نشان می‌دهد که این خزندگان نه تنها در این مناطق زنده ماندند، بلکه از میان آن‌ها عبور کردند.

عبور خزندگان باستانی از مناطق مرگ

کشف مسیرهای پنهان با مدل TARDIS

مطالعه‌ای که در ژورنال Nature Ecology & Evolution منتشر شده، با استفاده از مدلی به نام TARDIS انجام شده است؛ سیستمی که مهاجرت گونه‌ها را در طول زمان و مکان مدل‌سازی می‌کند. پژوهشگران مسیرهای مهاجرت ۳۹۲ گونه آرخوسورومورف را بررسی کردند.

مدل ترکیبی از داده‌های فسیلی، چشم‌اندازهای جغرافیایی و بازسازی‌های اقلیمی را به کار گرفت و مسیرهایی را نشان داد که پیش‌تر «غیرقابل‌سکونت» فرض می‌شدند.

سازگاری اقلیمی و گسترش زیست‌بوم

توانایی زندگی در شرایط بسیار سخت

نتایج نشان داد که خزندگان مورد مطالعه، تحمل اقلیمی بسیار گسترده‌تری نسبت به آنچه فسیل‌ها نشان می‌دادند داشته‌اند. آن‌ها توانستند در مناطق بسیار گرم و خشک با فصل‌پذیری دمایی بالا و بارندگی اندک زنده بمانند.

گشودن درهای جدید زیستی

این قابلیت عبور از موانع جغرافیایی و اقلیمی، زمینه را برای ورود به زیست‌بوم‌های جدید فراهم کرد. چنین مهاجرت‌هایی احتمالاً مسیر تکامل به‌سوی دایناسورها را شکل دادند.

راز بقا در بدترین بحران اقلیمی زمین

اظهارات سرپرست پژوهش

دکتر جوزف فلانری-ساترلند از دانشگاه بیرمنگام، سرپرست این مطالعه می‌گوید:
«در میانه بدترین رویداد اقلیمی تاریخ زمین، زمانی که نسبت به هر دوره دیگری تعداد بیشتری از گونه‌ها از بین رفتند، زندگی همچنان ادامه یافت.»

او ادامه می‌دهد:
«ما می‌دانیم که آرخوسورومورف‌ها از این بحران جان سالم به در بردند و در دوره تریاس تبدیل به یکی از عوامل اصلی شکل‌دهنده حیات شدند.»

پر کردن شکاف‌های فسیلی

با استفاده از مدل TARDIS، پژوهشگران توانستند تصویر دقیق‌تری از مهاجرت این خزندگان در مناطق فاقد فسیل ارائه دهند. به گفته دکتر فلانری-ساترلند، یافته‌ها نشان می‌دهد که این جانداران توان تحمل شرایط مرگبار مناطق گرمسیری پانگه‌آ را داشته‌اند؛ شرایطی که بسیاری آن را غیرقابل‌زیست می‌دانستند.

ردیابی گسترش تکاملی خزندگان

از لاورازیا به گندوانا

مطالعه نشان می‌دهد که مهاجرت خزندگان از ابرقاره شمالی لاورازیا آغاز شد و سپس با عبور از کوه‌های مرکزی پانگه‌آ، به سرزمین‌های جنوبی گندوانا رسیدند.

آغاز حرکت‌های دوربرد

در دوره وردین (Wordian)، حرکت‌های دوربرد این گونه‌ها آغاز شد. آن‌ها نه تنها در خشکی سفر کردند، بلکه وارد مناطقی شدند که هیچ سابقه فسیلی در آن‌ها وجود نداشت. مناطقی که پیش‌تر تصور می‌شد قابل سکونت نبوده‌اند.

نقش اقلیم و توپوگرافی

بررسی‌ها نشان می‌دهد که شرایط اقلیمی در این مهاجرت‌ها شامل دماهای بسیار بالا و خشکی شدید بوده است. این جابجایی‌ها تصادفی نبودند. مسیرهای مهاجرت اغلب از سواحل کم‌ارتفاع می‌گذشتند و گاهی رطوبت ناشی از موسمی‌ها در امتداد دریاها به کمک آن‌ها می‌آمد.

ترکیب فسیل، نقشه و درخت تکاملی

به گفته پروفسور مایکل بنتون، نویسنده ارشد مقاله:
«تکامل حیات گاهی تحت تأثیر محیط شکل گرفته، اما ترکیب دانش محدود ما از چشم‌اندازهای باستانی با اطلاعات ناقص از بوم‌شناسی موجودات منقرض‌شده، چالش‌برانگیز است.»

او می‌افزاید:
«اما با ترکیب فسیل‌ها، نقشه‌های بازسازی‌شده از جهان باستان و درخت‌های تکاملی، می‌توانیم بر این چالش‌ها غلبه کنیم.»

کامل‌کردن داستان خزندگان

فسیل‌های قدیمی‌تر در اروپا؛ اما نه الزاما مبدا

قدیمی‌ترین فسیل‌ها در اروپا یافت شده‌اند، اما این ممکن است به‌دلیل نمونه‌برداری بهتر باشد، نه منشأ واقعی گونه‌ها. مدل‌ها نشان می‌دهند که آرخوسورومورف‌ها احتمالاً مدت‌ها پیش از نخستین فسیل‌های شناخته‌شده، در مناطق دیگری مانند آمریکای جنوبی و شمالی حضور داشته‌اند؛ حتی تا ۱۵ میلیون سال زودتر.

تنوع زیستی فراتر از فسیل‌ها

با اندازه‌گیری متغیرهای اقلیمی در مسیرهای مهاجرتی، پژوهشگران توانستند تنوع زیستی گسترده‌تری را نسبت به آنچه فسیل‌ها نشان می‌دادند، شناسایی کنند. این اطلاعات نشان می‌دهد که گونه‌ها هنگام حرکت در محیط‌های گوناگون، چگونه سازگار شده‌اند.

کاربردهای گسترده‌تر مدل‌سازی تکاملی

پژوهشگران معتقدند که این نوع مدل‌سازی را می‌توان به سایر گروه‌های باستانی با سابقه فسیلی ضعیف نیز تعمیم داد. با ترکیب داده‌های اقلیمی و توپوگرافی با درخت‌های تکاملی، می‌توان فصل‌های گمشده تاریخ تکامل را بازسازی کرد.

بازنویسی آینده از دل گذشته

خزندگان اولیه تنها از فاجعه نجات نیافتند، بلکه با تاب‌آوری و تحرک، دنیای خود را تغییر دادند. این مسیر پرماجرا، سنگ‌بنای عصر دایناسورها و در نهایت، پیدایش پرندگان و کروکودیل‌های امروزی را بنا نهاد.

مطالعه کامل در ژورنال Nature Ecology & Evolution منتشر شده است.