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

کد خبر: ۹۳۵۴۱۱ تاریخ انتشار: ۵۲ : ۲۳ – ۲۶ مرداد ۱۴۰۵

کروکودیل‌ها به‌عنوان موجوداتی که توانایی پرواز ندارند، به‌طور قابل توجهی با پرندگان متفاوت هستند. دانشمندان اکنون به دلایل این تفاوت پی برده‌اند. شاید برای بسیاری جالب باشد که نزدیک‌ترین خویشاوندان زنده‌ی کروکودیل‌ها و الیگاتورها، پرندگان هستند. این دو گروه به رده شاه‌سوسمارسانان تعلق دارند که حدود ۲۵۰ میلیون سال پیش، به‌ویژه در آغاز دوره‌ی تریاس، ظهور کردند. به‌زودی، شاه‌سوسمارسانان به دو دودمان اصلی تقسیم شدند: یک شاخه به سوسمارنماها (Pseudosuchia) و دیگری به دایناسورها و سپس آوه‌متاتارسالین‌ها (Avemetatarsalia).

راز پرواز پرندگان و ناتوانی کروکودیل‌ها در پرواز به میلیون‌ها سال پیش برمی‌گردد؛ زمانی که کروکودیل‌ها به موجوداتی خون‌سرد تبدیل شدند و سوخت‌وسازشان به‌طور دائمی کاهش یافت.

کروکودیل‌ها به‌عنوان موجوداتی خون‌سرد، دمای بدنشان تحت تأثیر محیط قرار می‌گیرد و دارای سرعت سوخت‌وساز پایینی هستند؛ به این معنا که بدنشان به آرامی غذا را به انرژی تبدیل می‌کند. آن‌ها معمولاً به‌نظر کند و بی‌حال می‌آیند، مگر در لحظات کوتاهی که برای غرق کردن طعمه یا درگیری با یکدیگر فعال می‌شوند.

در مقابل، پرندگان خون‌گرم هستند. آن‌ها دارای سرعت سوخت‌وساز بالایی هستند و انرژی را به‌سرعت تولید می‌کنند 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 به‌تنهایی مانع از پرواز آن‌ها می‌شد.

اما چگونه پرندگان و کروکودیل‌ها تا این اندازه متفاوت شدند؟ تصور سنتی بر این بود که نیای مشترک آن‌ها بیشتر شبیه کروکودیل بوده تا پرنده. اما پژوهش‌های جدید نشان می‌دهد که احتمالاً این موضوع برعکس است.

دانشمندان بر این باور بودند که جانوران خون‌گرم از خونسردها تکامل یافته‌اند، نه برعکس. به‌عنوان موجوداتی خون‌گرم، ما به‌طور طبیعی خود را از نظر فیزیولوژیکی برتر از خون‌سردها می‌دانیم. بر اساس این منطق، اگر گروهی از جانوران به خون‌گرمی تبدیل شوند، هرگز نمی‌توانند به حالت خون‌سرد برگردند؛ زیرا به سرعت منقرض می‌شوند. بنابراین، دانشمندان نتیجه‌گیری کردند که کروکودیل‌ها از ابتدا خونسرد بوده‌اند و خون‌گرمی مختص دودمان دایناسورها و پرندگان است.

شواهد جدیدی از قلب چهارحفره‌ای کروکودیل‌ها وجود دارد که نشان می‌دهد این دودمان در اصل خون‌گرم بوده است. تنها گروه‌های دیگری که دارای چنین قلبی هستند، 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) به‌طور 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 شود و جذب اکسیژن را مختل کند.

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.

مطالعه‌ی جدیدی که در مجله‌ی Paleobiology منتشر شده است، روی اندازه‌ی این سوراخ‌ها در استخوان‌های پاهای فسیلی، بر روی قدیمی‌ترین خویشاوندان شاه‌سوسمارسانان از هر دو دودمان تمرکز دارد.

پژوهشگران داده‌های ۸۱ گونه را جمع‌آوری کردند که نشان می‌دهد هر دو دودمان کروکودیل و دایناسور-پرنده تا زمان‌های نسبتاً اخیر (شاید حدود ۶۶ میلیون سال پیش، همزمان با انقراض بیشتر دایناسورها) سرعت سوخت‌وساز بالایی داشته‌اند و سپس کروکودیل‌ها آن را رها کرده و به متابولیسم خونسرد روی آوردند.

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 به‌عنوان شکارچیان کمین‌گر در آب مرتبط باشد. سرعت پایین سوخت‌وساز که با خون‌سردی همراه است، به آن‌ها امکان می‌دهد 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 کرده است. 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.

به گزارش انتخاب