تأثیر تغییر اقلیم بر سیر تکامل و تنوع خزندگان

به گزارش گروه علم و آموزش ایران اکونومیست از پایگاه خبری فیز (phys)، در پژوهشی که با هدایت دانشگاه هاروارد انجام شده است، دانشمندان تغییر اندام‌های خزندگان باستانی را بازسازی کردند و میلیون‌ها سال تغییر اقلیم را در این تغییرات مدنظر قرار دادند.

افزایش سرعت تکامل و تنوع خزندگان، باعث ایجاد تنوع گیج‌کننده‌ای از خصوصیات بدنی و ویژگی‌های آن‌ها شده است. خزندگان یکی از موفق‌ترین و متنوع‌ترین گونه‌های جانوری موجود در جهان هستند.  

دانشمندان آزمایشگاه دیرینه‌شناسی استفانی پیرس دانشگاه هاروارد معتقدند برخلاف آنچه مدت‌های مدید تصور می‌شد، تکامل ریخت‌شناسی (مورفولوژیکی) و تنوع مشاهده‌شده در خزندگان اولیه، سال‌ها قبل از رویدادهای انقراض دسته‌جمعی آغاز شده است؛ ضمن اینکه مهم‌ترین دلیل آن گرمایش جهانی بر اثر تغییر اقلیم است.

به گفته دانشمندان هیچ‌کس تاکنون عامل تغییر اقلیم را در این مسئله در نظر نگرفته است. تغییر اقلیم در واقع پاسخ تطبیقی خزندگان برای ایجاد ویژگی‌های متفاوت ریخت‌شناسی و ایجاد گروه‌هایی است که در دوره تریاس می‌بینیم.

آن‌ها معتقدند گرمایش جهانی، باعث ایجاد این ویژگی‌های متفاوت ریخت‌شناسی شد. برخی از خزندگان میلیون‌ها سال دوام آوردند و تا امروز زنده ماندند و برخی دیگر چند میلیون سال بعد ناپدید شدند.

در این مقاله که در مجله پیشرفت‌ علم (Science Advances) چاپ شد، پژوهشگران تغییرات کالبدی گسترده‌ای را بیان می‌کنند که در بسیاری از گروه‌های خزندگان، از جمله اجداد کروکودیل‌ها و دایناسورها، در واکنش مستقیم به تغییر اقلیم بین ۲۳۰ تا ۲۶۰ میلیون سال پیش رخ داده است.

این مطالعه نگاهی دقیق به چگونگی تکامل گروه بزرگی از موجودات بر اثر تغییر اقلیم دارد. این مسئله از آن جهت حائز اهمیت است که امروزه دما مدام افزایش می‌یابد. در واقع، میزان دی‌اکسیدکربنی که امروزه در جو منتشر می‌شود، حدود ۹ برابر بیشتر از ۲۵۲ میلیون سال پیش است که تغییر اقلیم به بزرگ‌ترین انقراض دسته‌جمعی (انقراض دسته‌جمعی پرمین- تریاس) منجر شد.

دانشمندان معتقدند تغییرات عمده گرمایش جهانی ممکن است تأثیرات چشمگیر و متفاوتی بر تنوع زیستی داشته باشد. گرمایش جهانی در دوره پرمین- تریاس به انقراض بسیاری از حیوانات، از جمله بسیاری از اجداد پستانداران شد؛ ضمن اینکه زمینه تکامل عده دیگری از آن‌ها، به‌ویژه خزندگانی را پدید آورد که بر دوره تریاس تسلط یافتند.

این مطالعه حاصل حدود هشت سال جمع‌آوری داده‌ها بود. دانشمندان سفرهایی به بیش از ۲۰ کشور انجام دادند؛ همچنین به بیش از ۵۰ موزه مراجعه کردند تا از هزار فسیل‌ خزندگان، اسکن و تصویر لحظه‌ای (اسنپ‌شات) بگیرند.

محققان مجموعه داده گسترده‌شان را با روش‌های آماری پیشرفته، تجزیه و تحلیل کردند و نموداری به نام درخت زمان تکاملی ایجاد کردند. این نمودارها نشان می‌دهد که خزندگان اولیه چگونه با یکدیگر مرتبط بوده‌اند، چه زمانی دودمان آن‌ها برای اولین‌بار به‌وجود آمدند و با چه سرعتی در حال تکامل بوده‌اند؛ سپس، نمودارها را با داده‌های گرمایش جهانی در میلیون‌ها سال پیش ترکیب کردند.

تنوع ویژگی‌های ریخت‌شناسی خزندگان، حدود ۳۰ میلیون سال قبل از انقراض پرمین- تریاس آغاز شد و مشخص کرد که این تغییرات همان‌طور که قبلاً تصور می‌شد به دلیل این رویداد ایجاد نشده است؛ با این حال، رویدادهای انقراض دسته‌جمعی زمینه را برای این اتفاق آماده کرد.

مجموعه داده‌ها حاکی از این بود که گرمایش جهانی که از حدود ۲۷۰ میلیون سال پیش آغاز شد و تا حداقل ۲۴۰ میلیون سال پیش ادامه داشت، تغییرات سریع اندام اجداد اکثر خزندگان را به دنبال داشت؛ مثلاً برخی از حیوانات خونسرد بزرگ‌تر تکامل یافتند و کوچک‌تر شدند تا بتوانند راحت‌تر خنک شوند و عده‌ای دیگر به همین دلیل به گونه‌ای تغییر یافتند که بتوانند در آب زندگی کنند. گروه دوم شامل برخی از عجیب‌ترین گونه‌های خزندگان بود که رو به انقراض بودند مانند خزنده دریایی غول‌پیکر و گردن‌درازی که زمانی تصور می‌شد هیولای لُخ‌نِس باشد، موجودی کوچک و شبیه آفتاب‌پرست با جمجمه‌ای شبیه پرنده و یک منقار و همچنین یک خزنده بالدار شبیه مارمولک. این گروه همچنین شامل اجداد خزندگانی است که امروزه وجود دارند مانند لاک‌پشت‌ها و کروکودیل‌ها.

خزندگان کوچک‌تر که باعث پیدایش اولین مارمولک‌ها و تواتاراها (tuataras ، خزنده سمندرمانند) شدند، مسیری متفاوت از  خزنده بزرگ‌تر از خود را طی کردند. سرعت تکامل آن‌ها در واکنش به افزایش دما کاهش یافت و تثبیت شد.

محققان بر این باورند که خزندگان دارای جثه کوچک با افزایش دما سازگاری بیشتری داشتند؛ زیرا هنگامی که دما در سرتاسر زمین با سرعت زیادی افزایش یافت، توانستند راحت‌تر از خزندگان بزرگ‌تر، گرما را از بدن خود دور کنند.

محققان قصد دارند  تأثیر فجایع زیست‌محیطی بر تکامل موجودات با تنوع فراوان، مانند مارمولک‌ها و مارها، را بررسی کنند.