مارها زمانی پا داشتند!/ سرنوشت پاهای مارها چه شد؟
تینا مزدکی_امروزه شاهد تنوعی شگفتانگیز از مارها هستیم که در اندازهها و فرمهای مختلفی زندگی میکنند، از گونههای ریز تا موجودات غولپیکر، از مارهای سمی تا آنهایی که طعمه خود را با فشار از میان میبرند و همچنین گونههایی که در خاک حفره ایجاد میکنند یا به شنا در آب مشغولاند. با وجود این تنوع، تقریباً تمامی آنها ویژگی مشترکی دارند: فقدان پا.
با این حال، این خزندگان همیشه به همین شکل نبودهاند. شواهد مربوط به فسیلها نشان میدهد که داستان تکامل مارها از آنچه در حال حاضر تصور میشود، بسیار پیچیدهتر است. دانشمندان به دنبال برقراری ارتباط میان فسیلها، اطلاعات ژنتیکی و فناوریهای نوین هستند تا تصویر دقیقتری از آنچه نخستین مارها شکل و ویژگی داشتند و از کدام گروهها توسعه یافتهاند، به دست آورند و علت از دست دادن اندامهای حرکتیشان را دریابند.
- تکامل مارها دستکم به مدت بیش از ۱۰۰ میلیون سال به طول انجامیده است.
- سابقه فسیلی مارها به دلیل فرم باریک و ظریفشان، ناقص و پراکنده است.
- برخی محققان معتقدند که مارهای ابتدایی برای زیست در محیطهای باریک و زیرزمینی خود را سازگار کرده بودند.
- فسیلهای جدید به تحلیل مراحل ابتدایی تکامل مارها کمک میکنند.
- از دست رفتن پاها به احتمال زیاد یک رویداد ناگهانی نبوده و به تدریج طی میلیونها سال روی داده است.
- مارهای امروزی نتیجه مسیرهای تکاملی متفاوتی هستند و در محیطهای گوناگونی زندگی میکنند.
پیدایش نخستین مارها چگونه شکل گرفت؟
پاسخ دقیق به این پرسش در حال حاضر در دست نیست. سوابق فسیلی مربوط به مارها، به محض ساختار باریک بدنشان، ناقص و پراکنده باقی مانده و این عامل یافتن حلقههای مفقود در جریان تکامل آنها را دشوار کرده است.
مارک تولیس، زیستشناس تکاملی در دانشگاه آریزونای شمالی، یکی از سناریوهای ممکن را ارائه کرده است. به موجب این نظریه، در زمانهایی که دایناسورها بر روی زمین حکمرانی میکردند، پستانداران کوچک در حفرات و لانههای زیرزمینی پناه میگرفتند. این نوع محیط میتوانست فرصتی جدید برای خزندگان با فرم کشیده و باریک فراهم آورد.
احتمالاً مارهای اولیه قادر بودند به فضاهای تنگ محل زندگی پستانداران نفوذ کنند و از آنها تغذیه نمایند. در چنین شرایطی، وجود بدنی باریک و انعطافپذیر میتوانست یک مزیت تکاملی حائز اهمیت باشد. البته این سناریو همچنان به عنوان یک فرضیه مطرح است و نمیتوان با اطمینان خاطر بیان کرد که نخستین مارها دقیقاً به این شیوه زندگی میکردند.
دلایل از دست دادن پاهای مارها چیست؟
یکی از پرسشهای جذاب در مورد تکامل مارها این است که چرا جانوری که اجدادش پا داشتهاند، در نهایت به خزندهای بدون پا تبدیل شد. پاسخ ممکن است در انطباق با محیط زندگی نهفته باشد.
اگر اجداد ابتدایی مارها در زیرزمین یا فضاهای تنگ زندگی میکردند، فرم کشیده و بدون پا میتوانست حرکت آنها را در چنین محیطهایی تسهیل کند. پاهای کوچک ممکن است در این وضعیت نه تنها سودی نداشته باشند، بلکه موانعی برای حرکت در فضاهای تنگ به شمار روند.
با گذشت زمان و به لطف انتخاب طبیعی، ویژگیهایی که به حرکت بدون پا کمک میکردند، به تدریج تقویت میشد. اما این بدان معنا نیست که تمامی مارها از یک مسیر یکسان توسعه یافتهاند. تنوع بینظیر مارهای کنونی به وضوح نشان میدهد که تکامل آنها تحت تأثیر محیطهای گوناگون، روشهای تغذیه و شیوههای زندگی قرار گرفته است.
فسیلها چه اطلاعاتی درباره اجداد مارها ارائه میدهند؟
برای بررسی تاریخچه تکامل مارها، فسیلها نقش بسیار مهمی ایفا میکنند. اما مشکل آنجاست که بدنه باریک و شکننده مارها، حفظ بقایای فسیلی کامل از مراحل ابتدایی تکامل آنان را در عمل دشوار ساخته است. به همین خاطر، هر فسیل جدید قادر است اطلاعات مهمی درباره فرم بدن، نوع حرکت و ارتباط میان مارهای اولیه و خزندگان دیگر ارائه دهد.
تحلیل استخوانهای موجود در فسیلها به پژوهشگران این امکان را میدهد که به مقایسه ویژگیهایی مانند اندازه بدن، شکل جمجمه، ساختار ستون فقرات و وجود یا عدم وجود اندامهای حرکتی بپردازند. این مقایسهها میتواند نشان دهد که حذف پاها در کدام مرحله از تکامل رخ داده و مارهای اولیه چه تفاوتهایی با گونههای کنونی داشتند.
نخستین مارها احتمالاً با مارهای امروزی متفاوت بودند
یکی از تصورات غالب این است که نخستین مارها ممکن است تقریباً شبیه به مارهای حال حاضر بوده باشند، اما شواهد علمی چنین تصویر سادهای را تایید نمیکند. در طول روند تکامل، مارها فرمهای متنوعی به خود گرفتهاند. برخی از گونهها به زندگی در خشکی عادت کردهاند، برخی در آب ساکناند و گروهی نیز به زندگی درون خاک و حفاری روی آوردهاند.
همچنین در زمینه اندازه نیز میان گونههای مختلف تفاوتهای چشمگیری وجود دارد. این تنوع آشکار میکند که مفهوم «مار بودن» یک شکل ثابت و غیرقابل تغییر نیست، بلکه نتیجه میلیونها سال سازگاری با محیطهای خاص است.
تکامل مارها فراتر از از دست دادن پاها است
زمانی که از تکامل مارها صحبت میشود، معمولاً نخستین تصویری که به ذهن خطور میکند، ناپدید شدن پاها است، اما تغییرات تکاملی این خزندگان بسیار بیشتر از این نکته است. ساختار جمجمه، ستون فقرات، عضلات و شیوههای حرکت نیز در طول میلیونها سال دستخوش تغییرات عمدهای شدهاند. بدن مارهای امروزی به گونهای سازماندهی شده که میتواند بدون نیاز به اندامهای حرکتی خارجی به حرکت ادامه دهد.
برخی مارها با استفاده از حرکت موجی بدن خود در سطح زمین جا به جا میشوند، برخی از راههای متفاوت برای حرکت در محیطهای شنزاری استفاده میکنند و گونههای آبزی نیز بدن خود را برای شنا در آب سازگار کردهاند. لذا حذف پاها باید به عنوان یکی از مراحل پروسهای بسیار طولانیتر در نظر گرفته شود.
فناوریهای نوین چگونه راز تکامل مارها را فاش میکنند؟
امروزه پژوهشگران برای بررسی تکامل مارها به تنهایی به فسیلهای قابل مشاهده یا مقایسه استخوانها وابسته نیستند. فناوریهای تصویربرداری پیشرفته، آنالیزهای رایانهای و روشهای نوین برای تحقیق روی ساختارهای فسیلی به محققان این توانایی را میدهد تا جزئیات بیشتری از بقایای بسیار قدیمی استخراج کنند.
در کنار این، مقایسه ژنومهای مارهای کنونی با دیگر خزندگان میتواند بینشهایی درباره ارتباطات تکاملی آنها ارائه دهد. ترکیب چنین دادههایی با فسیلهای جدید به دانشمندان کمک میکند تا درخت تکاملی مارها را با دقت بیشتری بازسازی کنند.
هنوز یک معما باقی مانده است
با وجود دستاوردهای علمی فراوان، هنوز بسیاری از سوالات درباره منشأ مارها پاسخ داده نشدهاند. پژوهشگران همچنان در حال تحقیق درباره اینکه نخستین مارها به طور دقیق چه زمانی و کجا ظهور کردند و نزدیکترین خویشاوندان آنها چه موجوداتی بودند، هستند.
نبود فسیلهای کامل از دورههای کلیدی در تکامل نیز موجب شده که برخی بخشها از تاریخ ۱۰۰ میلیون سالهشان همچنان تاریک بماند. به هر حال، هر فسیل جدید و هر فناوری پیشرفته میتواند تکهای از داستان این خزنده را روشن کند که در طول میلیونها سال از اجدادی دارای اندامهای حرکتی به یکی از موفقترین گروههای خزندگان بدون پا تبدیل شده است.
منبع: livescience
۵۸۳۲۳