چگونه نیاکان باستانی هزارپایان، زمین را فتح کردند؟

یک فسیل که مدت‌ها نادیده گرفته شده بود، ظاهراً نشان می‌دهد چه جهش تکاملی‌ای به نیاکان بندپایان امروزیِ چندپا اجازه داد از دریا‌ها بیرون خزیده و وارد خشکی شوند.

کد خبر: ۴۱۲۹۴۴

تاریخ : ۱۷ ارديبهشت ۱۴۰۵ - ۱۴:۳۶

نوشته

شهرآرانیوز؛ حدود ۴۲۵ میلیون سال پیش، موجودات پاداری به نام «میریاپودها» (Myriapods) یا هزارپاها روی خشکی خزیدند و دیگر هرگز به عقب برنگشتند. امروزه ۱۳ هزار گونه از صدپاها، هزارپا‌ها و دیگر میریاپود‌های زنده _ واژه‌ای برگرفته از کلمات یونانی به معنای «بی‌شمار» و «پا» _ تقریباً در همه محیط‌های خشکی زمین یافت می‌شوند؛ از غار‌ها و خانه‌ها گرفته تا زمین‌های پوشیده از برگ در پارک مرکزی نیویورک. برخی از آن‌ها حتی صد‌ها فوت زیر زمین زندگی می‌کنند.

اما تعیین اینکه هزارپاها چگونه با زندگی در خشکی سازگار شدند و بر آن سلطه یافتند، دشوار بوده است؛ زیرا فسیل‌های بسیار کمی از دوران اولیه این گروه وجود دارد، زمانی که نیاکان کاملاً آبزی آن‌ها بر کف دریا‌های باستانی حرکت می‌کردند.

گروهی از دانشمندان اخیراً مجموعه‌ای از فسیل‌هایی را که در ویسکانسین کشف شده بود بررسی کردند و گونه جدیدی از هزارپاها را شناسایی کردند که پا‌های بندبند و ساده‌ای شبیه به خویشاوندان امروزی هزارپای خود داشت. یافته‌های پژوهشگران که روز سه‌شنبه در مجله Proceedings of the Royal Society B منتشر شد، نشان می‌دهد این جانوران مدت‌ها پیش از ترک آب، برای زندگی در خشکی به‌خوبی سازگار شده بودند.

درک بریگز، دیرینه‌شناس دانشگاه ییل و نویسنده اصلی مقاله جدید، گفته: «به یک معنا، هزارپاها وقتی وارد خشکی شدند، از قبل یک برتری اولیه داشتند.»

فسیل‌های تازه‌توصیف‌شده در یک معدن سنگ در شهر واکیشا، در حومه غربی میلواکی، پیدا شدند. در اوایل دوره سیلورین، حدود ۴۳۷ میلیون سال پیش، این منطقه از ویسکانسین ساحلی گرم و نزدیک به خط استوا بود که تریلوبیت‌ها، مهره‌داران بی‌آرواره، نخستین زالو‌های شناخته‌شده و عقرب‌های نیاکانی در آن زندگی می‌کردند.  تریلوبیت‌ها گروهی از بندپایان قدیمی، بسیار ساده و ساکن دریا بودند که از روی بدن بندبند و پوشش سخت خارجی، مشخص می‌شوند.

اما واکیشای باستانی بهشت گرمسیری آرامی نبود. یکی از خلیج‌های کم‌عمق آن شور و فاقد اکسیژن بود. هنگامی که لاشه جانوران از دریای اطراف به آنجا شسته می‌شد، لایه‌هایی از میکروب‌ها بقایا را در پوششی چسبناک دفن می‌کردند. همین موضوع باعث شد جانورانی که در این گورستان سیلورینی مدفون شدند، با جزئیاتی فوق‌العاده حفظ شوند.

دانشمندان ۳۵ فسیل شبیه میریاپود را در مجموعه موزه زمین‌شناسی دانشگاه ویسکانسین در مدیسن بررسی کردند. بزرگ‌ترین نمونه‌ها کمی بلندتر از یک گیره کاغذ بودند.

دیرینه‌شناسان، دونالد میکولیچ و جوآن کلوسندورف، بسیاری از این فسیل‌های شگفت‌انگیز واکیشا را جمع‌آوری کرده بودند. در سال ۱۹۸۵، این دو همراه با دِرِک بریگز مقاله‌ای مقدماتی درباره فسیل‌های واکیشا منتشر کردند که در آن به «جانوران شبیه میریاپود» اشاره شده بود.

بیش از ۴۰ سال طول کشید تا دانشمندان بتوانند به‌طور رسمی این فسیل‌های مرموز را توصیف کنند. بریگز و همکارانش ۳۵ فسیل شبیه میریاپود را در مجموعه موزه زمین‌شناسی دانشگاه ویسکانسین بررسی کردند. برخی از این موجودات فسیل‌شده مانند کرم‌های در حال حرکت حلقه شده بودند و برخی دیگر شکلی شبیه علامت سؤال داشتند. بزرگ‌ترین نمونه‌ها کمی بلندتر از یک گیره کاغذ بودند.

چندین فسیل، نمایی باورنکردنی از ساختار داخلی بدن جانور را حفظ کرده‌اند. لکه‌های متمایل به آبی نشان‌دهنده ماهیچه‌هایی هستند که در امتداد بدن حیوان قرار داشتند و هنگام پوسیدگی، با ماده معدنی «فرانکولیت» _ نوعی ماده غنی از کربنات که در سنگ‌های رسوبی یافت می‌شود _ جایگزین شده‌اند. بخش‌های تیره و براق نشان‌دهنده ساختار داخلی نردبان‌مانندی هستند که ماهیچه‌ها را در جای خود نگه می‌داشت. برخی فسیل‌ها حتی بقایایی از چشم‌های کوچک جانور را حفظ کرده‌اند و یک نمونه شاید اثری از قلب را نیز نگه داشته باشد.

پژوهشگران نام گونه جدید را «واکارتوس عضلانی» (Waukartus muscularis) گذاشتند. بدن انعطاف‌پذیر این بندپای باستانی از ۱۱ بخش تشکیل شده بود و انتهای بدنش به جفتی از ساختار‌های مرموز تیغه‌مانند ختم می‌شد. مانند میریاپود‌های امروزی، بدن واکارتوس با جفت‌هایی از زوائد پوشیده شده بود؛ از جمله مجموعه کوچکی در جلوی سر که احتمالاً به حس کردن محیط یا تغذیه کمک می‌کرد. پا‌های امتداد یافته در طول بدن کوتاه و بندبند بودند و به حیوان اجازه می‌داد مانند هزارپا‌های امروزی روی کف دریا بخزد.

ساختار ساده پا‌های واکارتوس نکته‌ای مهم است. بسیاری از جانوران هم‌دوره آن، مانند تریلوبیت‌ها، پا‌های منشعب داشتند؛ بخشی برای حرکت و بخشی دیگر برای تنفس. اما پا‌های واکارتوس فاقد ساختار‌های آبششی بودند؛ موضوعی که نشان می‌دهد میریاپود‌های باستانی پیش از آنکه سفر سرنوشت‌ساز خود به خشکی را آغاز کنند، اندام‌های حرکتی خود را از قبل برای آن سازگار کرده بودند.

پل مارک، حشره‌شناس دانشگاه ویرجینیا، که درباره تکامل هزارپا‌ها مطالعه می‌کند، اما در این پژوهش مشارکت نداشت، معتقد است فسیل‌های دیگری از این دوره سیلورین ممکن است گروه‌های جانوری دیگری را نیز نشان دهند که آنها هم در حال آماده‌شدن برای زندگی در خشکی بوده‌اند.

او گفت: «این بازه زمانی بسیار مهمی برای درک این گذار حیاتی به شکل‌های پیشرفته زندگی خشکی‌زی است. تعجب نمی‌کنم که این جانوران، در حالی که هنوز زیر آب زندگی می‌کردند، ساختار‌های مهمی مثل پاهایشان را ساده و بهینه کرده باشند.»

{$sepehr_key_210723}