تینا مزدکی_مارها امروز در شکلها و اندازههای بسیار متفاوتی روی زمین زندگی میکنند، از مارهای بسیار کوچک گرفته تا گونههای غولپیکر، از مارهای سمی و مارهایی که طعمه را با فشار می کشند تا گونههایی که در زمین حفره ایجاد میکنند یا در آب شنا میکنند. با وجود این تنوع چشمگیر، تقریباً همه آنها یک ویژگی مشترک دارند و آن هم این است که پا ندارند.
اما این خزندگان همیشه چنین ظاهری نداشتهاند. شواهد فسیلی نشان میدهد داستان تکامل مارها بسیار پیچیدهتر از چیزی است که ظاهر امروزی آنها نشان میدهد. دانشمندان در تلاشاند با کنار هم گذاشتن فسیلها، اطلاعات ژنتیکی و فناوریهای جدید، مشخص کنند نخستین مارها چه شکلی بودند، از چه گروهی تکامل پیدا کردند و چرا در نهایت اندامهای حرکتی خود را از دست دادند.
- تکامل مارها دستکم بیش از ۱۰۰ میلیون سال قدمت دارد.
- سابقه فسیلی مارها به دلیل شکل ظریف بدن آنها ناقص و پراکنده است.
- برخی دانشمندان احتمال میدهند مارهای اولیه برای زندگی در محیطهای باریک و زیرزمینی سازگار شده بودند.
- فسیلهای جدید به بازسازی مراحل اولیه تکامل مارها کمک میکنند.
- از دست دادن پاها احتمالاً یک اتفاق ناگهانی نبوده و طی میلیونها سال رخ داده است.
- مارهای امروزی حاصل مسیرهای تکاملی متفاوتی هستند و در زیستگاههای گوناگون زندگی میکنند.
اولین مارها چگونه به وجود آمدند؟
پاسخ قطعی به این پرسش هنوز در دسترس نیست. رکورد فسیلی مارها، مانند بدن خود این جانوران، باریک و پراکنده است و همین موضوع پیدا کردن حلقههای گمشده تکامل آنها را دشوار کرده است.
مارک تولیس، زیستشناس تکاملی در دانشگاه آریزونای شمالی، یکی از سناریوهای احتمالی را مطرح کرده است. بر اساس این دیدگاه، در دورهای که دایناسورها روی زمین زندگی میکردند، پستانداران کوچک زیادی در حفرهها و لانههای زیرزمینی پناه میگرفتند. چنین محیطی میتوانست یک فرصت زیستی جدید برای خزندگان باریکاندام ایجاد کند.
مارهای اولیه ممکن بود بتوانند وارد فضاهای باریک محل زندگی پستانداران شوند و از آنها تغذیه کنند. در چنین شرایطی، داشتن بدنی باریک و انعطافپذیر میتوانست یک مزیت تکاملی مهم باشد. البته این سناریو هنوز یک فرضیه است و نمیتوان با اطمینان گفت نخستین مارها دقیقاً به این شکل زندگی میکردند.
چرا مارها پاهای خود را از دست دادند؟
یکی از جذابترین پرسشها درباره تکامل مارها این است که چرا جانوری که اجدادش اندام حرکتی داشتند، در نهایت به خزندهای بدون پا تبدیل شد. پاسخ احتمالاً در سازگاری با محیط زندگی نهفته است.
اگر اجداد اولیه مارها در محیطهای زیرزمینی یا فضاهای باریک زندگی میکردند، بدن کشیده و بدون پا میتوانست حرکت در این محیطها را آسانتر کند. پاهای کوچک ممکن بود در چنین شرایطی نهتنها مزیت زیادی نداشته باشند، بلکه مانعی برای حرکت در فضاهای تنگ باشند.
با گذشت نسلهای بسیار زیاد، انتخاب طبیعی میتوانست به تدریج ویژگیهایی را تقویت کند که حرکت مارها را بدون استفاده از پا آسانتر میکرد. اما این موضوع به معنای آن نیست که همه مارها دقیقاً از یک مسیر یکسان عبور کردهاند. تنوع بسیار زیاد مارهای امروزی نشان میدهد که تکامل آنها تحت تأثیر محیطهای مختلف، شیوه تغذیه و سبک زندگی قرار گرفته است.
فسیلها چه چیزی درباره اجداد مارها میگویند؟
برای فهم تاریخچه تکامل مارها، فسیلها اهمیت زیادی دارند. مشکل اینجاست که بدن مارها ساختاری ظریف و کشیده دارد و همین موضوع باعث شده بقایای فسیلی کامل از مراحل اولیه تکامل آنها بسیار کمیاب باشد. به همین دلیل، هر فسیل جدید میتواند اطلاعات مهمی درباره شکل بدن، نحوه حرکت و رابطه میان مارهای اولیه و خزندگان دیگر ارائه کند.
بررسی استخوانهای باقیمانده در فسیلها به دانشمندان اجازه میدهد ویژگیهایی مانند اندازه بدن، شکل جمجمه، ساختار ستون مهرهها و وجود یا نبود اندامهای حرکتی را با یکدیگر مقایسه کنند. این مقایسهها میتواند نشان دهد که حذف پاها در چه مرحلهای از تکامل اتفاق افتاده و مارهای اولیه چه تفاوتی با گونههای امروزی داشتهاند.
مارهای اولیه احتمالاً شبیه مارهای امروزی نبودند
یکی از تصورات رایج این است که نخستین مارها احتمالاً تقریباً شبیه مارهای امروزی بودهاند، اما شواهد علمی چنین تصویر سادهای را تأیید نمیکند. در طول تکامل، مارها شکلهای متفاوتی پیدا کردهاند. برخی گونهها به زندگی روی زمین سازگار شدهاند، بعضی در آب زندگی میکنند و گروهی نیز به حفاری و زندگی زیرزمینی روی آوردهاند.
حتی از نظر اندازه نیز تفاوت زیادی میان گونههای مختلف وجود دارد. این تنوع نشان میدهد که «مار بودن» یک شکل ثابت و از پیش تعیینشده نیست، بلکه نتیجه میلیونها سال سازگاری با محیطهای مختلف است.
تکامل مارها فقط داستان حذف پاها نیست
وقتی درباره تکامل مارها صحبت میکنیم، معمولاً نخستین چیزی که به ذهن میرسد از بین رفتن پاهاست، اما تغییرات تکاملی این جانوران بسیار گستردهتر بوده است. ساختار جمجمه، ستون مهرهها، ماهیچهها و شیوه حرکت نیز در طول میلیونها سال تغییر کردهاند. بدن مارهای امروزی به گونهای سازمان یافته است که بتوانند بدون اندامهای حرکتی خارجی حرکت کنند.
برخی مارها با حرکت موجی بدن روی زمین جابهجا میشوند، برخی از روشهای متفاوتی برای حرکت در محیطهای شنی استفاده میکنند و گونههای آبزی نیز بدن خود را برای شنا به کار میگیرند. بنابراین حذف پاها را باید تنها یکی از مراحل یک فرایند بسیار طولانیتر دانست.
فناوری جدید چگونه راز تکامل مارها را آشکار میکند؟
دانشمندان امروز برای مطالعه تکامل مارها تنها به فسیلهای قابل مشاهده با چشم یا مقایسه استخوانها متکی نیستند. فناوریهای تصویربرداری پیشرفته، تحلیلهای رایانهای و روشهای جدید مطالعه ساختارهای فسیلی به پژوهشگران اجازه میدهند جزئیات بیشتری را از بقایای بسیار قدیمی استخراج کنند.
همزمان، مقایسه ژنوم مارهای امروزی با سایر خزندگان نیز میتواند اطلاعاتی درباره رابطه تکاملی آنها ارائه کند. ترکیب این دادهها با فسیلهای جدید به دانشمندان کمک میکند درخت تکاملی مارها را با جزئیات بیشتری بازسازی کنند.
هنوز یک معمای بزرگ باقی مانده است
با وجود پیشرفتهای علمی، هنوز پاسخ همه پرسشها درباره منشأ مارها مشخص نیست. دانشمندان همچنان درباره اینکه نخستین مارها دقیقاً چه زمانی و در کجا ظاهر شدند و نزدیکترین خویشاوندان آنها چه جانورانی بودند، در حال بررسی هستند.
کمبود فسیلهای کامل از دورههای کلیدی تکامل نیز باعث شده برخی قسمتهای این تاریخ بیش از ۱۰۰ میلیون ساله همچنان مبهم باقی بماند. با این حال، هر فسیل تازه و هر فناوری جدید میتواند بخشی از داستان خزندهای را روشن کند که در طول میلیونها سال، از اجدادی دارای اندامهای حرکتی به یکی از موفقترین گروههای خزندگان بدون پا روی زمین تبدیل شد.
منبع: livescience
۵۸۳۲۳
