اگر اهل سفر هستید شاید بدتان نیاید برای یک بار هم که شده به جای سفر از مکانی به مکان دیگر، در زمان سفر کنید! بیایید این بار به اندازه کافی در شجره‌نامه خود به گذشته‌ها سفر کنیم و به یک ماهی تبدیل شویم!

 می خواهم راوی داستانی باشم که در آن استخوان به استخوان متحول شدیم تا به شکل آن چیزی که امروز هستیم درآمدیم.

حدود ۳۷۰ میلیون سال قبل نیاکان ما جانوران پولک داری بودند که در دریا زندگی می کردند و در حالی که با باله های خود شنا می کردند با آبشش هایشان از آب اکسیژن می گرفتند، اما نیای کهن ما، در طول دوره ای چند میلیون ساله و با روندی آهسته به نزدیکی خطوط ساحلی مهاجرت کرد و خود را با شرایط قلمرو خشکی وفق داد؛ این طور بود که آنها تتراپود (Tetrapod) یا چهارپا شدند؛ تتراپودها اجدادی بودند که در نهایت دوزیستان، خزندگان، پرندگان و پستانداران امروزی طی تکامل از دل آنها برآمدند. به موازات این که دانشمندان فسیل های آن دوره را از زمین خارج می کردند درس هایی بسیار بلند و واضح با خود می آوردند: انتقال فقط یک جهش منفرد نبود بلکه رویدادی طولانی و تدریجی بود.

یکی از مهم ترین فسیل های آن دوره سال ۱۳۸۵ توجه مردم دنیا را به خود جلب کرد. گروهی از دانشمندان با حفاری در شمالگان کانادا فسیل جانور ۳۷۰ میلیون ساله ای را یافتند و لقب تیکتالیک به آن دادند. تیکتالیک به دودمانی از مهره داران آبزی موسوم به گوشتی باله تعلق دارد؛ گروهی که امروزه به ماهی شش دار و سیلاکانت موسوم اند. برخی از ویژگی های آناتومیک، گوشتی باله ها را از دیگر ماهی ها جدا می کند و آنها را به خویشاوندان نزدیک تری برای ما و دیگر چهارپایان تبدیل می کند. آنها باله های نیرومندِ استخوان داری دارند که با استخوان های بالایی بازوها و ران های ما متناظر است. برخی از فسیل های گوشتی باله ها نه تنها استخوانی متناظر با استخوان بازو (استخوان درازی که به شانه متصل است) را دارند بلکه زندزیرین و زندزبرین هم دارند!

تیکتالیک حتی میان گوشتی باله ها هم بسیار به چهارپایان شبیه است. برای مثال گردن مجزایی دارد و باله هایش استخوان های اضافی شاخه مانند دارند. غیر از استخوان های متناظر با بازو، زندزیرین و زندزبرین، تیکتالیک حتی استخوان های مچ مانندی دارد که همچون یک مفصل، درست مثل دست های ما عمل می کردند.

بدون انگشت ها تیکتالیک چطور می توانست شاخه ها را با باله هایش به چنگ بیاورد؟! تیکتالیک در گل ولای کم عمقی که در دوره دونین خانه اش بود بخوبی بالا می رفت. (نیل شوبین، یکی از کاشفان تیکتالیک داستان کشف این جانور را سال ۱۳۸۷ در کتاب «ماهی درونی شما» بیان کرده است ) استخوان هایی که شوبین و همکارانش سال ۱۳۸۵ آن را شرح دادند مربوط به نیمه جلویی تیکتالیک بود، اما حالا یعنی هشت سال پس از آن کشف، شوبین و همکارانش از نیمه دیگر فسیل این جانور عجیب و غریب هم پرده برداری کردند. اکنون آنها انتقال از ماهی ها به چهارپایان را بیشتر شرح دادند.

چنین تأخیر هشت ساله ای در جهان دیرینه شناسی بسیار بی سابقه است. خارج سازی و تحلیل فسیل ها فرآیندی بسیار کند است. زمانی که سال ۱۳۸۳ شوبین و همکارانش تیکتالیک را در شمالگان کانادا کشف کردند کل استخوان ها را دقیقا در همان مکان و زمان از زمین استخراج نکردند. بلکه تخته سنگی یک متری را که فسیل هم در آن بود خارج کرده و با خود به دانشگاه شیکاگو بردند. دانشگاه شیکاگو جایی بود که آنها می توانستند با دقت و در محیط مناسب آزمایشگاه، فسیل را استخراج کنند.

اما پیش از این که آنها صخره را درون بالگرد بگذارند و سفر بازگشت به خانه را آغاز کنند باید صخره را به گچ مخصوصی اندود می کردند؛ دیرینه شناسان کاشف خیلی زود فهمیدند با چنین تخته سنگ حجیم و سنگینی نمی توانند به خانه بازگردند.

نکته: پژوهش روی فسیل یک ماهی 370 میلیون ساله که سال ها پیش در قطب شمال پیدا شد از اسرار یک ماهی منحصر به فرد پرده برمی دارد که مثل حیوانات خشک زی امروزی گردن و مفصل ران داشته است
 
 

وزن زیاد تخته سنگ، پوشش گچی ضخیمی می طلبید در حالی که آنها گچ کافی همراه خود نداشتند. در عوض شوبین و همسفرانش تصمیم گرفتند صخره را دو نیم کرده و دو بخش را در پوشش های نازک تری اندود کنند.

دو تکه شدن باعث شد که صخره ها با امنیت به شیکاگو برسند. دانشمندان شروع به کار روی صخره ای کردند که شامل جمجمه و دیگر استخوان های قسمت جلویی تیکتالیک بود. به محض این که آنها استخوان ها را تحلیل کردند و جزئیات توصیفی آناتومی تیکتالیک را به نگارش درآوردند روی قطعه سنگی دیگر که برای چهار سال دست نخورده مانده بود، متمرکز شدند.

برخی از شعاع های باله ای متعلق به باله های شکمی بودند، برخی دنده ها متعلق به نیمه عقبی جانور بودند و استخوان دیگری هم در صخره خفته بود که ارزش ویژه ای داشت؛ لگن خاصره!

این آن چیزی نبود که شوبین و همکارانش انتظار داشتند باشند. نزدیک ترین خویشاوندان گوشتی باله چهارپایان استخوان های ظریف لگن خاصره داشتند که فقط برای اتصال ماهیچه هایی که باله لگن خاصره را در طول شنا کنترل می کرد به کار می رفتند. تیکتالیک، اما استخوان لگن خاصره حجیمی داشت به بزرگی نخستین تتراپودهایی که پا و انگشت داشتند و مانند ما حفره حجیمی در پهلو داشت به طوری که گردی استخوان ران می توانست با آن جفت شود. این کشف ویژه، شوبین و همکارانش را مجبور کرد هزاران قطعه فسیل دیگر را که در طول سال ها در زمین فسیلی تیکتالیک پیدا کرده بودند، بازنگری کنند. بسیاری از آنها برای این دانشمندان همچون معما باقی ماند، اما مقایسه استخوان تازه کشف شده تیکتالیک با آن فسیل های طبقه بندی نشده، پنج لگن خاصره دیگر تیکتالیک ها را لو داد! تا زمانی که این دانشمندان دریافتند لگن خاصره تیکتالیک واقعا به چه چیزی شبیه است و اصلا نمی دانستند که دارند روی چه چیزی مطالعه می کنند. این استخوان های تازه کشف شده که میان ران و تهیگاه بودند توجه دقیق تری را به تیکتالیک معطوف کردند. استخوان ها ابتدا نشان می دادند که جانور باید بزرگ تر از آن چیزی که تصور می شد باشد؛ یعنی حدود 2.7 متر طول داشته است. به عبارت بهتر خویشاوندان باستانی ما تقریبا هم اندازه تمساح بوده اند!

 

فقط استخوان لگن خاصره این جانور بزرگ نبوده بلکه باله های متصل به آن هم بزرگ بودند. شوبین و همکارانش این طور تصور می کردند که تیکتالیک از لنگر این ماهیچه های حجیم استفاده می کرده تا لگن خاصره اش به باله های عقبی نیرو وارد کند، نه تنها برای شنا کردن بلکه برای راه رفتن زیر آب یا به منظور حرکت در سطوح گلی.

در عین این که تیکتالیک مفاصل ران داشته و در اندازه چهارپامانندها بوده، اما آناتومی ماهی مانندها را داشته است. مفاصل ران ما با مهره های پشتی با هم یکی شده اند. این وضع برای تیکتالیک ها فاجعه بار می شده که به طور آزاد شناور بودند زیرا ما قادر به بالا بردن بدن خود برخلاف جاذبه نیستیم از طرف دیگر نمی توانیم بیشتر نیروی تولید شده به واسطه پاهایمان را به بقیه بدنمان منتقل کنیم. این وضع برای بیشتر چهارپایان هم ثابت است.

همه چهارپایان برای حرکت روی زمین خشک تطبیق یافته اند نه برای جابه جایی در آب. در ۳۶۰ میلیون سال قبل تتراپودهای اولیه اعضای خود را از لگن خاصره به ستون فقرات تکامل دادند.

اما تیکتالیک مورد مطالعه مفاصل ران، شناوری آزاد داشته اند به عبارت بهتر تیکتالیک نشان داد که ۳۷۰ میلیون سال قبل نقشه بدن تتراپود از سر تا دم در حال پیشرفت زیادی بوده تا به جانوران امروزی تبدیل شود.

 

مطلب فوق روز چهارشنبه ۹۲/۱۲/۱۴ در روزنامه جام جم به چاپ رسید.

http://www.magiran.com/ppdf/nppdf/2835/p0283539270161.pdf