چرا کروکودیل‌ها برخلاف پرندگان نمی‌توانند پرواز کنند؟ دانشمندان پاسخ را یافتند!

کد خبر: ۹۳۵۳۷۰ تاریخ انتشار: ۳۱ : ۱۶ – ۲۶ مرداد ۱۴۰۵

کروکودیل‌ها به رغم اینکه نزدیک‌ترین خویشاوندان زنده پرندگان هستند، قادر به پرواز نیستند. دانشمندان اکنون دریافته‌اند که این ناتوانی به میلیون‌ها سال پیش برمی‌گردد، زمانی که کروکودیل‌ها به خون‌سرد تبدیل شدند و سوخت‌وسازشان به طور دائمی کاهش یافت.

به گزارش انتخاب، زومیت: شگفت‌آور است که نزدیک‌ترین خویشاوندان زنده‌ی کروکودیل‌ها و الیگاتورها، پرندگان هستند. هر دو گروه به رده شاه‌سوسمارسانان تعلق دارند که حدود ۲۵۰ میلیون سال پیش، نزدیک به آغاز دوره‌ی تریاس، ظهور کردند. به زودی شاه‌سوسمارسانان به دو دودمان اصلی تقسیم شدند: یک شاخه به سوسمارنماها (Pseudosuchia) و دیگری به دایناسورها و سپس آوه‌متاتارسالین‌ها (Avemetatarsalia).

کروکودیل‌ها به عنوان موجوداتی خون‌سرد شناخته می‌شوند. دمای بدن آن‌ها تحت تأثیر محیط اطراف قرار می‌گیرد و سرعت سوخت‌وساز (متابولیسم) پایینی دارند، به این معنا که بدنشان غذا را به انرژی با سرعتی کم تبدیل می‌کند. آن‌ها معمولاً کند و بی‌حال به نظر می‌رسند، به جز در لحظات کوتاه از فعالیت شدید هنگام شکار یا درگیری با یکدیگر. در مقابل، پرندگان خون‌گرم هستند و سرعت سوخت‌وساز بالایی دارند که به آن‌ها این امکان را می‌دهد تا دمای بدن خود را گرم و ثابت نگه دارند و پروازی پایدار و پرتحرک داشته باشند. پرندگان در آسمان خسته نمی‌شوند و سقوط نمی‌کنند. حتی اگر کروکودیل‌ها به نوعی بال داشتند، همین تفاوت متابولیکی به تنهایی مانع از پرواز آن‌ها می‌شد.

نیای مشترک کروکودیل‌ها و پرندگان، برخلاف تصور قبلی، خون‌گرم بوده است. اما چگونه این دو گروه به این اندازه متفاوت شدند؟ تصور سنتی بر این بود که نیای مشترک آن‌ها بیشتر شبیه کروکودیل بوده است تا پرنده. اما تحقیقات جدید نشان می‌دهد که احتمالاً برعکس این موضوع صحیح است. دانشمندان بر این باور بودند که جانوران خون‌گرم از خونسردها تکامل یافته‌اند، نه برعکس. به عنوان موجوداتی خون‌گرم، ما خود را از نظر فیزیولوژیکی برتر از خون‌سردها می‌دانیم. بر اساس این منطق، اگر گروهی از جانوران خون‌گرم می‌شدند، هرگز نمی‌توانستند به حالت خون‌سرد بازگردند؛ زیرا به سرعت منقرض می‌شدند. بنابراین، دانشمندان نتیجه‌گیری کردند که کروکودیل‌ها از ابتدا خون‌سرد بوده‌اند و خون‌گرمی مختص به دودمان دایناسورها و پرندگان است.

اما سرنخ اولیه‌ای که نشان می‌دهد دودمان کروکودیل‌ها در اصل خون‌گرم بوده‌اند، قلب چهارحفره‌ای آن‌هاست. تنها گروه‌های دیگری که چنین قلبی دارند، پرندگان و پستانداران خون‌گرم هستند و این ارتباط عملکردی با خون‌گرمی دارد. راجر اس. سیمور، استاد بازنشسته‌ی فیزیولوژی دانشگاه آدلاید، توضیح می‌دهد که سرعت بالای سوخت‌وساز در جانوران خون‌گرم نیازمند جریان خون و فشار خون بالا است. قلب چهارحفره‌ای، خون با فشار پایین را (که به ریه‌ها می‌رود) به طور کامل از خون با فشار بالا (که به باقی بدن می‌رود) جدا می‌کند. این جداسازی فشار، امری حیاتی است تا از رسیدن خون پرفشار به ریه‌ها جلوگیری شود؛ زیرا این اتفاق می‌تواند باعث تجمع مایع (ادم) در ریه‌ها و اختلال در جذب اکسیژن شود.

بنابراین، کروکودیل‌های امروزی قلبی به سبک جانوران خون‌گرم دارند، اما جریان خون و فشار پایینی تولید می‌کنند که با طبیعت خونسردشان هماهنگ است. این موضوع نشان می‌دهد که قلب آن‌ها زمانی برای حیات خون‌گرمی تکامل یافته بوده است. از آنجایی که خون‌گرمی با سرعت بالای جریان خون همراه است، پژوهشگران به دنبال شواهد فسیلی از رگ‌های خونی بزرگ برای پاسخگویی به این جریان بالا بودند. آن‌ها قبلاً دریافته بودند که سوراخ‌های استخوان‌های پا که رگ‌های خونی از آن‌ها عبور می‌کنند، در پستانداران امروزی نسبت به خزندگان خون‌سرد امروزی بسیار بزرگ‌تر هستند. آن‌ها این موضوع را در ۱۰ گونه دایناسور بررسی و تأیید کردند که آن‌ها نیز خون‌گرم بوده‌اند. اما هیچ اندازه‌گیری از نخستین شاه‌سوسمارسانان و اعضای باستانی دودمان کروکودیل نداشتند.

کروکودیل‌های امروزی قلب چهارحفره‌ای دارند؛ ساختاری که معمولاً در جانوران خون‌گرم دیده می‌شود و نشان‌دهنده‌ی نیای خون‌گرم آن‌ها است. براساس دیدگاه جدید، تاریخچه‌ی دودمان کروکودیل‌ها در دوره‌ی تریاس، با موجوداتی خشکی‌زی، فعال و خون‌گرم آغاز می‌شود که در بسیاری موارد حتی روی دو پا راه می‌رفتند. آن‌ها در طول دوره‌های ژوراسیک و کرتاسه به صدها گونه تنوع یافتند و در خشکی، آب‌های شور و شیرین و مناطق بینابینی زندگی می‌کردند. با این حال، ظاهراً تا همین اواخر خون‌گرم باقی مانده بودند. اما چرا متابولیسم کروکودیل‌ها کند شد؟ این تغییر ممکن است به رفتار فعلی آن‌ها به عنوان شکارچیان کمین‌گر در آب مرتبط باشد. سرعت پایین سوخت‌وساز که با خون‌سردی همراه است، به آن‌ها این امکان را می‌دهد که مدت بیشتری نفس خود را حبس کنند تا در هنگام انتظار برای طعمه و غرق کردن آن، پنهان بمانند. احتمالاً همین تغییر متابولیک (خون‌سرد شدن) نقش کلیدی در بقای کروکودیل‌ها در برابر یکی از بزرگ‌ترین فاجعه‌های تاریخ زمین ایفا کرد. حدود ۶۶ میلیون سال پیش، برخورد سیارکی غول‌پیکر با زمین شرایطی مرگبار ایجاد کرد که به انقراض بیشتر دایناسورها انجامید. کروکودیل‌ها به لطف سرعت پایین سوخت‌وساز (متابولیسم خون‌سرد) و توانایی تحمل گرسنگی طولانی‌مدت، توانستند از این بحران جان سالم به در ببرند.