دایناسورها منقرض شدند، اما چگونه کروکودیل‌ها باقی ماندند
به گزارش خبرگزاری آنا به نقل از «ساینس‌دیلی» (ScienceDaily)؛ دانشمندانی به سرپرستی پژوهشگران دانشگاه کالج لندن (UCL) دریافتند که کروکودیل‌ها و خویشاوندان باستانی آن‌ها در بخش عمده‌ای از تاریخ تکاملی ۲۵۰ میلیون‌ساله خود، به‌جای سازگار شدن با دماهای به‌شدت متفاوت، از الگوی آب‌وهوای گرم پیروی کرده‌اند. هنگامی که زمین گرم‌تر می‌شد، آن‌ها به مناطق جدیدی گسترش می‌یافتند و گاهی حتی به مناطقی مانند جنوبگان می‌رسیدند. با کاهش دما، دوباره به سمت مناطق گرمسیری عقب‌نشینی می‌کردند.
این پژوهش که در مجله «پیشرفت‌های علم» (Science Advances) منتشر شده است، بیش از ۷ هزار فسیل و اطلاعات مربوط به بیش از ۴۰۰ گونه زنده و منقرض‌شده را بررسی کرده است. پژوهشگران این شواهد را با مدل‌های رایانه‌ای ترکیب کردند که آب‌وهوا و جغرافیای زمین را در طول ۲۴۵ میلیون سال بازسازی می‌کردند.
نتایج نشان می‌دهد که مناطق گرمسیری و نیمه‌گرمسیری پس از برخورد سیارک چیکشلوب به زمین در حدود ۶۶ میلیون سال پیش، همچنان برای خویشاوندان کروکودیل‌ها زیست‌پذیر باقی ماندند؛ حتی در شرایطی که محیط‌های مناسب زندگی بسیاری از دایناسورها رو به نامساعد شدن گذاشتند. تنها در شدیدترین سناریوهای اقلیمی شبیه‌سازی‌شده، این پناهگاه‌های احتمالی نیز از دسترس خارج شدند.
چرا کروکودیل‌ها مانند دایناسورها منقرض نشدند؟
پژوهشگران بررسی کردند که شرایط زمین ممکن است پس از برخورد سیارک چیکشلوب چگونه تغییر کرده باشد. شبیه‌سازی‌های آن‌ها نشان داد که مناطق نزدیک به خط استوا احتمالا به‌اندازه کافی گرم باقی مانده بودند تا خویشاوندان کروکودیل‌ها بتوانند در آن‌ها زندگی کنند. این مناطق می‌توانستند پناهگاهی برای جمعیت‌های بازمانده باشند تا به حیات خود ادامه دهند و سرانجام دوباره احیا شوند.
مدل‌سازی‌های قبلی اعضای همین گروه پژوهشی نشان داده بود که پس از این برخورد، زیستگاه‌های مناسب برای دایناسورهای غیرپرنده (دایناسورهایی که منقرض شدند) به‌مراتب بیشتر از زیستگاه‌های خویشاوندان کروکودیل‌ها کاهش یافتند.
دکتر «آلفیو الساندرو کیارنزا»، نویسنده اصلی پژوهش از بخش علوم زمین دانشگاه کالج لندن، می‌گوید: «این سیارک باعث نشد که کل سیاره برای همه گروه‌های جانوری به یک اندازه نامساعد شود.
«ترجیح دیرینه کروکودیل‌ها برای محیط‌های گرم ممکن است باعث شده باشد که بازماندگان دقیقا در مناطقی قرار بگیرند که شرایط اقلیمی مناسب در آن‌ها بهتر حفظ شده بود؛ مناطقی مانند اطراف خط استوا. این پناهگاه‌ها می‌توانستند جمعیت‌هایی را در خود حفظ کنند که بعدها احیا شدند و به مناطق دیگر گسترش یافتند».
این یافته توضیحی احتمالی برای این موضوع ارائه می‌دهد که چگونه گروهی از جانوران که تقریبا هم‌زمان با دایناسورها پدیدار شدند، توانستند از دو مورد از پنج انقراض جمعی بزرگ تاریخ زمین جان سالم به در ببرند.
کروکودیل‌های باستانی تنوع بسیار بیشتری داشتند
کروکودیل‌های امروزی و خویشاوندان نزدیک آن‌ها ویژگی‌های قابل تشخیص زیادی با یکدیگر دارند، اما تاریخ تکاملی این گروه نشان می‌دهد که شکل بدن، اندازه و شیوه زندگی آن‌ها در گذشته بسیار متنوع‌تر بوده است.
تبار گسترده‌تر کروکودیل‌ها که با نام «سوسمارنماها(Pseudosuchia) » شناخته می‌شود، زمانی شامل گیاه‌خوارانی با پوشش زرهی سنگین، شکارچیانی بود که کاملا در خشکی زندگی می‌کردند و جانوران عظیمی که بیش از یک تن وزن داشتند.
یکی از شگفت‌انگیزترین آن‌ها «سارکوسوکوس» (Sarcosuchus) بود؛ شکارچی غول‌پیکری که به «ابرکروکودیل» شهرت داشت و طول بدنش می‌توانست به ۱۲ متر برسد. خویشاوند ماقبل تاریخی دیگر، «پوستوسوکوس» (Postosuchus)، شکارچی خشکی‌زی بود که می‌توانست هم روی دو پا و هم روی چهار پا حرکت کند.
دکتر کیارنزا می‌گوید: «کروکودیل‌ها اغلب فسیل‌های زنده نامیده می‌شوند، اما نیاکان و خویشاوندان آن‌ها در طول تاریخ تکاملی‌شان تغییرات بسیار زیادی را تجربه کرده‌اند؛ از غول‌هایی به‌اندازه یک اتوبوس که می‌توانستند یک تیرانوسوروس رکس (T. rex) را ببلعند، تا جانوران کوچک و بامزه‌ای با چهره‌ای شبیه سگ‌های نژاد پاگ.
«پژوهش ما نشان می‌دهد که با وجود تمام این تنوع، آنچه به‌شکلی شگفت‌انگیز ثابت باقی مانده، رابطه آن‌ها با اقلیم بوده است».
فسیل‌ها، ۲۴۵ میلیون سال تاریخ اقلیمی را آشکار می‌کنند
دانشمندان برای بررسی این رابطه، شرایط اقلیمی مطلوب برای زندگی ۴۰۰ گونه کروکودیل و خویشاوندان باستانی آن‌ها را از نظر دما و میزان بارندگی بازسازی کردند. آن‌ها از شواهد فسیلی، درخت‌های تبارزایی و نقشه‌های دقیقی استفاده کردند که محل پراکنش گونه‌های زنده کروکودیل در دنیای امروز را نشان می‌دادند.
سپس گروه پژوهشی این ترجیحات را با بازسازی‌های جغرافیا و اقلیم دوران باستان مقایسه کرد تا مشخص شود در دوره‌های مختلف تاریخ زمین، کدام مناطق زیستگاه‌های مناسبی برای این جانوران بوده‌اند.
الگوی مشخصی آشکار شد. خویشاوندان کروکودیل‌ها عموما هم‌زمان با تغییر اقلیم زمین، مناطق گرم‌تر را دنبال می‌کردند؛ به‌طوری‌که در دوره‌های گرم، محدوده پراکنش خود را گسترش می‌دادند و با کاهش دما به مناطق گرم‌تر عقب‌نشینی می‌کردند.
حدود ۵۰ میلیون سال پیش، در دوره ائوسن آغازین که آب‌وهوای زمین به‌ویژه گرم بود، میانگین دمای جهانی حدود ۱۰ درجه سانتی‌گراد بیشتر از امروز بود و مناطق قطبی فاقد یخ دائمی بودند. در آن زمان، خویشاوندان کروکودیل‌ها در عرض‌های جغرافیایی بالا در سراسر آمریکای شمالی و اروپا و حتی در جنوبگان زندگی می‌کردند.
در میلیون‌ها سال بعد، سرد شدن تدریجی زمین، مناطقی را که این جانوران می‌توانستند در آن‌ها زندگی کنند، کاهش داد. در نتیجه، محدوده جغرافیایی پراکنش آن‌ها به سمت مناطق گرمسیری و گرم‌تر محدود شد.
دو استثنای شگفت‌انگیز
اگرچه ترجیح این جانوران برای محیط‌های گرم در طول تاریخ تکاملی‌شان به‌طرز چشمگیری ثابت باقی مانده بود، پژوهشگران دو استثنای مهم را شناسایی کردند.
در دوره بیشینه گرمایی کرتاسه، حدود ۹۴ میلیون سال پیش، دمای جهانی تا ۱۴ درجه سانتی‌گراد بالاتر از سطح کنونی افزایش یافت. در آن زمان، یکی از شاخه‌های درخت تبارزایی کروکودیل‌ها توانایی تحمل دماهایی بالاتر از محدوده‌ای را پیدا کرد که خویشاوندان گسترده‌تر این گروه در دوره‌های دیگر می‌توانستند تحمل کنند.
سازگاری جداگانه دیگری نیز حدود ۳۴ میلیون سال پیش در استرالیا رخ داد. با تداوم یک دوره سرد شدن اقلیم، میزان بارندگی کاهش یافت و این قاره خشک‌تر شد. در چنین شرایطی، گروهی منقرض‌شده از کروکودیل‌ها با محیط‌هایی که به‌تدریج خشک‌تر و شبیه بیابان می‌شدند، سازگار شدند.
این استثناها نشان می‌دهند که برخی از خویشاوندان کروکودیل‌ها توانسته بودند برای تحمل شرایط اقلیمی متفاوت تکامل یابند؛ هرچند بیشتر آن‌ها همچنان مناطق گرم و مطلوب خود را دنبال می‌کردند.
پس از برخورد سیارکی که دایناسورها را از بین برد، چه اتفاقی افتاد؟
پژوهشگران همچنین از شبیه‌سازی‌های اقلیمی برای بررسی دهه‌ها و سده‌های بلافاصله پس از برخورد سیارک چیکشلوب استفاده کردند؛ برخوردی که انقراض بیشتر دایناسورها را رقم زد.
آن‌ها چندین پیامد احتمالی زیست‌محیطی را بررسی کردند؛ از جمله مسدود شدن نور خورشید بر اثر گردوغبار و خاکستر و افزایش سطح دی‌اکسیدکربن ناشی از فوران‌های آتشفشانی.
هنگامی که در شبیه‌سازی‌ها میزان نور خورشید ۵ یا ۱۰ درصد کاهش یافت، مناطق گرم نزدیک به خط استوا همچنان برای خویشاوندان کروکودیل‌ها مناسب باقی ماندند. این مناطق می‌توانستند در دوران آشفتگی‌های زیست‌محیطی، پناهگاه‌هایی حیاتی برای این جانوران فراهم کنند.
بااین‌حال، در یک سناریوی شدیدتر که کاهش ۱۵ درصدی نور خورشید را در نظر می‌گرفت، آن مناطق نیز دیگر زیستگاه مناسبی محسوب نمی‌شدند. پژوهشگران خاطرنشان کردند که امروزه چنین کاهش شدیدی در میزان نور خورشید، بعید تلقی می‌شود.
سایر تغییرات شبیه‌سازی‌شده، از جمله افزایش دی‌اکسیدکربن جو، نیز در دسترس بودن اقلیم‌های مناسب برای کروکودیل‌ها را تغییر ندادند.
در مجموع، نتایج نشان می‌دهند که کروکودیل‌ها ممکن است از زندگی در مناطقی سود برده باشند که دما در آن‌ها همچنان در محدوده مطلوب این جانوران باقی مانده بود؛ حتی زمانی که شرایط برای بسیاری از دایناسورها بسیار نامساعدتر شده بود.
راهبرد بقایی که ممکن است امروز به نقطه‌ضعف تبدیل شود
پژوهشگران تأکید کردند که شرایط دمایی مطلوب احتمالا تنها یکی از دلایل بقای کروکودیل‌ها در جریان انقراض جمعی بوده است.
ویژگی‌های دیگری نیز احتمالا شانس بقای آن‌ها را افزایش داده‌اند؛ از جمله اندازه نسبتا کوچک بدن، توانایی زندگی در محیط‌های آبی و نیمه‌آبی، رژیم غذایی انعطاف‌پذیر و نیاز اندک به انرژی. کروکودیل‌ها به‌عنوان جانورانی خونسرد، برای حفظ دمای بدن خود به غذای کمتری نسبت به بسیاری از جانورانی نیاز دارند که گرمای بدنشان را خودشان تولید می‌کنند.
این یافته‌ها پرسش‌های مهمی را نیز درباره چگونگی واکنش کروکودیل‌ها به تغییرات اقلیمی امروزی مطرح می‌کنند.
به نظر می‌رسد که طی میلیون‌ها سال، جابه‌جایی به مناطقی با دمای مناسب یکی از اصلی‌ترین واکنش‌های این جانوران به تغییرات سیاره زمین بوده است. بااین‌حال، امروزه گسترش شهرها، زمین‌های کشاورزی و جاده‌ها به‌طور فزاینده‌ای مسیر جابه‌جایی حیات‌وحش را محدود می‌کند.
پروفسور «فیلیپ مانیون»، از بخش علوم زمین دانشگاه کالج لندن، می‌گوید: «این یافته‌ها برای گونه‌های امروزی نیز پیامدهایی دارند. اگر کروکودیل‌ها در گذشته عمدتا با جابه‌جایی به سمت زیستگاه‌های مناسب با تغییرات اقلیمی کنار آمده باشند، گونه‌های امروزی نیز با گرم‌تر شدن سیاره به فضای کافی برای جابه‌جایی نیاز خواهند داشت. از سوی دیگر، از دست رفتن مناطق مناسب بر اثر گسترش جاده‌ها، مزارع و شهرها، این جابه‌جایی را دشوارتر می‌کند».
انتهای پیام/