برای مطالعه بیش‌تر، مقاله کلارک و همکارانش را در مجله نیچر مطالعه کنید:

Fossil evidence of the avian vocal organ from the Mesozoic, Clarke, J.A., et al., nature, 538, 502–505 (27 October 2016)

آهک صیقلی حاوی سنگواره آمونیت

https://www.instagram.com/p/BQJZjBTBJAW/

با توجه به اینکه احتمالا دایناسورهای غیرپرنده حنجره‌ای شببه پرندگان نداشته‌اند، به‌جز این‌که می‌دانیم آواز حنجره‌ای دایناسورها سازوکاری شبیه تمساح‌ها و شترمرغ‌ها داشته، تنها اطلاع دیگری که می‌توانیم درباره صدای دایناسورها داشته‌باشیم مبتنی بر بازسازی صدای جمجمه‌ای نوک‌اردکی‌هاست.

این صدا با مدل‌سازی جریان هوا درون مجرای کاکل پاراسورولوفِس بازسازی شده است. با گوش‌دادن این صدا سه جانور غول‌آسای ده متری را تصور کنید که از چپ و راست شما رد می‌شوند و از یکدیگر سبقت می‌گیرند.

به کانال پالئوگرام بپیوندید
کانالی درباره دیرینه‌شناسی، تکامل و چیزهای دیگر

T.me/paleogram

#Indohyus walking in what is now Asia | Illustration by @Roman Uchytel. Via @Australian National Maritime Museum

ایندوهایس (Indohyus)
حیوانی که می‌بینید جزء راسته زوج‌سمان و خویشاوند نزدیک اسب آبی است. نه تنها ساختار استخوان‌بندی به ویژه مچ پای این حیوان شبیه زوج‌سمان است، بلکه ویژگی‌های مشترک دیگری هم با آن‌ها دارد، از جمله این که مثل اسب‌های آبی به آب علاقه‌مند است و مانند گوزن‌های تراگولید، استخوان‌های توپری دارد و می‌تواند [در زمان خطر] چندین دقیقه زیر آب مخفی شود. تمام زوج‌سمان (حتی گاوها و گوزن‌ها) گاهی به خوردن حیوانات کوچک روی می‌آورند، و برخی هم مانند اسب آبی و خوک‌ها کاملاً همه‌چیزخوار و لاشه‌خوار هستند، اما این یکی بیشتر گوشتخوار است و حتی از گرازها هم علاقه بیشتری به خوردن گوشت دارد.
نسل این حیوان طی پنجاه میلیون سال به وال‌ها و دلفین‌های امروزی تکامل پیدا کرد. جالب است که هنوز معده وال‌ها مانند خویشاوندان خشکی‌زی و نشخوارکننده‌شان، سه‌قسمتی است و کایتین (قند ساختاری) موجود در اسکلت کریل‌ها را، به روشی مانند تخمیر سلولز در معده نشخوارکنندگان، تخمیر می‌کند. وال‌ها، دلفین‌ها و همه خویشاوندان و نیاکان خشکی‌زی آن‌ها (از جمله این حیوان بامزه)، زیرمجموعه گروهی به نام ویپومورف‌ها هستند که شامل اسب‌های آبی هم می‌شود و خود این گروه زیرمجموعه راسته زوج‌سمان است.

تکامل وال‌ها در یک نگاه. اسب آبی نزدیک‌ترین خویشاوند زنده آن‌هاست و ایندوهایس، ابتدایی‌ترین «وال» که حدود ۴۷ میلیون سال پیش می‌زیست و هنوز خشکی‌زی بود
Tangled Bank, Carl Zimmer
Artwork by Carl Buell

جثه ایندوهایس اندازه گربه ولی استخوان‌بندی‌اش شبیه بقیه زوج‌سمان بود؛ به‌خصوص شبیه اسب آبی و از جنبه‌هایی شبیه موش‌گوزن‌های آفریقایی امروز (خانواده Tragulidae) که جثه‌هایی به کوچکی ایندوهایس دارند، مثل ایندوهایس زندگی نیمه‌آب‌زی دارند و در کنار گیاهان از حشرات، عنکبوت‌ها، گوشت لاشه‌ها و ماهی تغذیه می‌کنند؛ به‌علاوه همه این جانوران (موش‌گوزن‌ها، اسب‌های آبی، ایندوهایس...)‌ استخوان‌هایی ضخیم و توپر دارند که شناوری آن‌ها را در آب کاهش می‌دهد تا بتوانند زیر آب و روی بستر رودخانه قدم بزنند؛ اما برخلاف موش‌گوزن‌های امروزی، جمجمه ایندوهایس ویژگی مهمی داشت که نشان می‌دهد بیش از اسب آبی و موش‌گوزن با وال‌ها قرابت دارد: حباب شنوایی (auditory bulla) ضخیم که جزئی از گوش میانی است و ضخامت جداره آن نشان‌دهنده توسعه توانایی شنوایی ایندوهایس در زیر آب است. به‌علاوه بررسی ایزوتوپی استخوان ایندوهایس نشان می‌دهد ایندوهایس اغلب وقت خود را زیر آب می‌گذارنده است.
موش‌گوزن‌های امروزی به ویژه گونه Hyemoschus aquaticus برای گریز از دست شکارچیان زیرآب می‌روند و چند دقیقه همان‌جا می‌مانند تا خطر رفع شود، به‌علاوه از امکان زندگی نیمه‌آب‌زی برای صید ماهی و حیوانات کوچک آب‌زی سود می‌برند. ایندوهایس و نیاکان مشترک او با وال‌ها حدود ۵۰ میلیون سال پیش در مرز هند و پاکستان امروزی در جنگلی شبیه جنگل‌های انبوه آفریقای غربی که محل زندگی موش‌گوزن‌هاست، به سبک موش‌گوزن‌های امروزی زندگی می‌کردند و برای گریز از دست شکارچیان و افزودن کمی پروتئین گران‌بها به سبد غذای خود، به زیر آب می‌رفتند.

امروز هند و پاکستان جزء «شبه‌قاره هند» به شمار می‌آیند، ولی در زمان زندگی ایندوهایس، هند و پاکستان در کنار هم قاره‌ای جدا و کاملا محصور در اقیانوس هند بودند که پیش از انقراض دایناسورها از آفریقا و ماداگاسکار جداشده بود و هنوز به آسیا نرسیده بود. بنابراین پس از انقراض دایناسورها، رودخانه‌ها و جنگل‌های قاره هند پر از کنام‌های بوم‌شناختی خالی و فرصت‌های تکاملی برای جانورانی بود که بتوانند این کنام‌ها را اشغال کنند. ایندوهایس که معنای ظاهری نامش «خوک هندی» است، تنها یکی از جانوران فرصت‌طلبی بود که برای چند میلیون سال در قاره وسیع و بکر هند زندگی خوبی داشت.

ایندوهایس را نباید نیای وال‌های امروزی شمرد. این اشتباه مکرر و مصطلح ولی مهلکی است که اغلب «پسرعموهای قدیمی» را به عنوان نیای مستقیم جان‌داران امروزی به‌حساب آوریم؛ اشتباهی که اخیرا درباره ساکورایتس به‌عنوان «قدیمی‌ترین نیای انسان» فضای رسانه‌ای را پرکرده است. در حقیقت هم‌زمان با ایندوهایس و حتی کمی پیش‌تر از او، گروه دیگری از «وال‌ها»ی پادار در پاکستان می‌زیستند، به‌همین دلیل نام‌ آن‌ها را پاکی‌سیتس (Pakicetus) نهاده‌اند. پاکی‌سیتس والی بود شبیه و هم‌جثه گرگ با دهانی پر از دندان‌های تیز و پاهایی با سم‌های زوج. پاکی‌سیتس خویشاوندی نزدیکی با ایندوهایس داشت، ولی شاید تشویش خاطر اصلی ایندوهایس نیز همو بود؛ شکارچی بدقلقی که به دنبال ایندوهایس بیچاره تا زیر آب هم می‌رفت و نه‌تنها رودخانه‌ها را برای پسرعموی خود ناامن می‌کرد، بلکه در صید ماهی و حیوانات آب‌زی نیز با ایندوهایس رقابت داشت. دندان‌های تیز پاکی‌سیتس با تاج بلند نشان‌دهنده توانایی او در صید طعمه‌های آب‌زی بود. پاکی‌سیتس نه‌تنها تمام ویژگی‌های آب‌زیانه ایندوهایس از قبیل استخوان‌های توپر و حباب شنوایی ضخیم را داشت، بلکه چیزی هم بیش داشت: چشم‌ها و سوراخ‌های بینی قرارگرفته در بالاترین سطح جمجمه، درست مثل چشمان و بینی اسب آبی؛ این‌طوری پاکی‌سیتس می‌توانست با چشمان و بینی بیرون‌آمده از آب، زیر آب کمین کند و جانورانی را که برای خوردن آب کمی بی‌احتیاط می‌شدند، شکار کند. در آن زمان قاره هند دو فصل بارانی و خشک را تجربه می‌کرد و پس از باران‌های سیل‌آسا، نوبت فصل خشک می‌رسید و گاهی آب شیرین محدود به برکه‌ها و آب‌گیرهایی می‌شد که مأوا و کمین‌گاه شکارچیانی مثل پاکی‌سیتس بود.

پاکی‌سیتس تنها موجودی نبود که ایندوهایس و بقیه حیوانات جنگل باید هنگام آب‌خوردن از او بترسند. تقریبا در همان زمان، گروه دیگری از زوج‌سمان خویشاوند ایندوهایس حتی تطابق بیش‌تری با زندگی نیمه‌آب‌زی یافته بودند. آمبولوسیتس (Ambulocetus ) وال پادار دیگری بود که برخلاف ایندوهایس و پاکی‌سیتس، پاهایی کوتاه شبیه سمورآبی امروزی و بدنی کشیده و مناسب برای شنا در آب‌های رودخانه‌ها داشت. معنی نام این جانور «وال قدم‌زن» است، هرچند آمبولوسیتس بسیار کم‌تر از خویشاوندان هم‌عصر خود روی خشکی قدم می‌زد. سنگواره آمبولوسیتس در شمال پاکستان کشف‌شده، جایی که احتمالا رودخانه‌ها به اقیانوس منتهی می‌شدند، ولی ترکیب ایزوتوپ‌های استخوان‌هایش نشان می‌دهد بیش‌تر در آب شیرین می‌مانده و خیلی به آب اقیانوس علاقه نداشته است. جایی که محل زندگی و شنای آمبولوستیس چهار متری تیزدندان بوده، قطعا یکی از خطرناک‌ترین مکان‌های تاریخ برای گذراندن تعطیلاتی ساحلی به شمار می‌آمده؛ به جز آمبولوسیتس که از نظر خلق‌وخو و هوش چندان شباهتی به خویشاوندان آب‌زی امروزی‌اش نداشته، این منطقه پر از تمساح‌ها و کوسه‌های گرسنه بوده و آمبولوسیتس و بقیه وال‌ها نیز ناچار بودند با توسعه و بهبود توانایی شناگری خود، هرچه‌زودتر زرادخانه زیرآبی خود را تقویت کنند، حتی اگر به قیمت کاهش توانایی‌های زیستن و راه‌رفتن در خشکی باشد.

وال‌های آب‌زی‌تر نیز در همان بازه زمانی در هند تکامل می‌یافتند. هم‌عصر بودن تمام این جانوران به‌خوبی نشان می‌دهد نباید آن‌ها را نیاکان یک‌دیگر بشماریم، هرچند افزایش گام‌به‌گام شباهت آن‌ها با وال‌های امروزی نشان می‌دهد نسل آن‌ها به‌طور متناوب و سریع از نیاکانی پی‌درپی شناگرتر و منطبق‌تر با شرایط آبی تکامل یافته است. مراحل بعدی تکامل وال‌ها شامل مهاجرت کلی به آب شور، عقب‌تر آمدن حفره بینی روی جمجمه و سرانجام پیدایش باله دمی و کوچک‌شدن پاها و حذف نهایی پاهای عقب بوده است. حذف پاهای عقب در آخرین نیای مشترک وال‌ها و دلفین‌های امروزی رخ‌داده که احتمالا ۴۲ میلیون سال پیش می‌زیسته است.

سنگواره مایاسیتس Maiacetus
استخوان‌های کرم‌رنگ مربوط به جمجمه هستند، استخوان‌های صورتی‌رنگ اندام‌های حرکتی و ستون مهره‌ها و
استخوان‌های آبی‌رنگ، جنین داخل شکم مادر
توجه کنید که سر جنین به سمت عقب است!

نهنگ مادر
تولد نوزاد از سر در پستان‌داران خشکی‌زی دیده می‌شود. گوساله وال‌های امروزی زیر آب و از دم متولد می‌شود. مایاسیتس از آخرین وال‌هایی بود که برای زایمان به خشکی می‌آمد
مایاسیتس یعنی وال مادر

مقایسه اسکلت مایاسیتس (C و Maiacetus: D) با دورودون (A و Dorudon: B) در حال شنا
دورودون چهل میلیون سال پیش، یعنی هفت میلیون سال پس از مایاسیتس تکامل یافت

تکامل اسکلت وال‌ها در یک نگاه از دایکودگزس ۵۰ میلیون‌ساله (شبیه ایندوهایس) تا وال امروزی
منبع:
Walking with whales, C. De Muizon, Nature 413, 259-260
10.1038/35095137

Walking with whales, C. De Muizon, Nature 413, 259-260
10.1038/35095137

تکامل وال‌ها در یک نگاه
برای مطالعه بیش‌تر:
Skeletons of terrestrial cetaceans and the relationship of whales to artiodactyls, J.G. Thewissen, et al., Nature 413, 277-281, 2001 | 10.1038/35095005

Skeletons of terrestrial cetaceans and the relationship of whales to artiodactyls, J.G. Thewissen, et al., Nature 413, 277-281, 2001 | 10.1038/35095005

مجموعه اسکلت انواع وال‌ها در گالری آناتومی مقایسه‌ای، موزه تاریخ طبیعی پاریس
عکس از عرفان خسروی

مجموعه اسکلت وال‌ها در گالری آناتومی مقایسه‌ای، موزه تاریخ طبیعی پاریس
دو نفر در انتهای موزه ایستاده‌اند که می‌تواند مقیاس خوبی برای درک بزرگی وال‌ها باشد
عکس از عرفان خسروی

نمایی دیگر از بخش وال‌ها در گالری آناتومی مقایسه‌ای، موزه تاریخ طبیعی پاریس
عکس از عرفان خسروی

اسکلت سنگواره‌شده والی باستانی به نام سینتیاسیتس (Cynthiacetus) به قدمت چهل میلیون سال در گالری سنگواره‌ها، موزه تاریخ طبیعی پاریس
عکس از عرفان خسروی