آیا مارمولک‌ها حیات زمین را به ارث می‏برند؟

با کشف این که مارمولک‌ها هم در هنگام دم و هم موقع بازدم، اکسیژن می‌گیرند، دانشمندان حدس می‎زنند که نیای مشترک پرندگان، کروکودیل‌ها و مارمولک‌ها نیز تنفس یک طرف داشته است.

مجید جویا: یک مارمولک هم به هنگام دم (نفس کشیدن) اکسیژن به دست می‌آورد و هم به هنگام بازدم؛ (خصوصیتی که معمولا فقط پرندگان از آن بهره می‌برند). بسیاری از دانشمندان بر این باورند که پرندگان به گونه‌ای تکامل یافته اند که خود را طوری سازگار کنند که نیاز فراوان خود به انرژی لازم برای پرواز را برآورده کنند، و با کشف «تنفس یک جهته» مارمولک مانیتور دشت‌های ساوانا، این سوال در ذهن مطرح می‌شود که این ویژگی، اولین بار کی و چرا در سیر تکامل ایجاد شده است.

به گزارش نیچر، یک زیست شناس تکاملی به نام متیو ودل که در این کشف، مشارکت نداشته، می‌گوید: « یافتن چنین الگوی مشابهی ازجریان هوا در حیواناتی مانند مارمولک‌های مانیتور که هیچ نسبتی با پرندگان ندارند، بسیار شگفت انگیز است».

پستانداران و بسیاری از مهره‌داران دیگر، به طور جزر و مدی تنفس می‌کنند، به این معنی که هوا به داخل ریه رفته و در آنجا به محفظه‌های تبادل گاز وارد می شود که سلول‌های هوایی در ریه نامیده می‌شود، و در پایان از همان راه برمی‌گردد. برخلاف آنها، پرنده‌ها مقداری از هوای استنشاق کرده را در کیسه‌های مخصوصی نگه می‌دارند. و وقتی هوا را بیرون می‌دهند، اکسیژن را از آن استخراج می‌کنند.

در سال 2010/1389 گروهی از دانشمندان که توسط کولین فارمر از دانشگاه یوتا در سالت‌لیک رهبری‌می‌شدند، گزارش دادند که تمساح‌ها و دیگر جانوران کروکودیل مانند نیز تنفس یک جهته دارند. این کشف این احتمال را مطرح می‌کند که شاید دایناسورها هم همین گونه تنفس می‌کردند. اما به گفته ودل، «خیلی هم تعجب آور نبود که کروکودیل‌ها کمی شبیه به پرنده‌ها باشند»، زیرا ریه‌هایشان شبیه به ریه پرندگان است.

حالا گروهی به سرپرستی فارمر و همکارش اما شاخنر که یک زیست شناس تکاملی در همان موسسه است کشف کرده‌اند که مارمولک‌های مانیتور صحرایی از مکانیزم تنفسی مشابهی استفاده می کنند.

مارمولک‌های مانیتور، گروهی حاوی تقریبا 70 گونه هستند، که اژدهای کومودو (بزرگ‌ترین مارمولک جهان) هم جزو آنها است. به گفته شاخنر، شش‌های آنها روی سطح چیز خاصی را نشان نمی‌دهند. «وقتی ریه‌ها را بیرون می‌آورید، شبیه یک کیف دارای چندین جیب است، و هیچ شباهتی به ریه پرندگان ندارد». اما عکس‌برداری سی‌تی اسکن، یک حفره بزرگ را آشکار کرده که یک سری از حداکثر 11 لوله بازویی از آن منشعب شده‌اند و از طریق سوراخ‌هایی به هم متصل شده‌اند (مجموعه‌ای که می‌تواند تنفس یک جهته را امکان پذیر کند).

برای آزمودن این امکان، محققان ریه های مارمولک را کالبد شکافی کردند و آن را با آب حاوی گوی‌های معلق پر کردند تا بتوانند جریان آب را بهتر دنبال کنند. آب به صورت جزر و مدی از میان حفره بزرگ جاری شد، اما حرکت آن در لوله‌های بازویی کوچک‌تر یک طرفه بود. گروه شاخنر ثابت کردند که جریان هوا در ریه جانور هم از همین الگو تبعیت می‌کند، و علاوه بر آن با کاشت حسگرهایی در ریه‌های 5 مارمولک، جریان هوا را حین تنفس جانور اندازه گرفتند.

به گفته شاخنر، کشف تنفس یک سویه در مارمولک‌های مانیتور می‌تواند یا به این معنی باشد که این ویژگی در نیای مشترک پرندگان، کروکودیل‌ها و مارمولک‌ها تکامل یافته است (جانوری که تقریبا 270 میلیون سال پیش زندگی می‌کرد و ظاهری شبیه ایگواناهای امروزی داشت)، یا اینکه در هر شاخه تکاملی این ویژگی به طور مستقل تکامل یافته است. برای فهمیدن این که کدام حالت درست است، گروه شاخنر در نظر دارد الگوهای تنفسی خزندگان بیشتری؛ مانند سوسمارها، مارمولک‌های خانگی و اژدهای کومودو را بررسی کند.

تحقیق این گروه منجر به طرح این سوال شده که اولین بار چرا ویژگی تنفس یک جهته به وجود آمده بود. به عقیده فارمر این توانایی می‌تواند به حیوانات کمک کند در حالی که نفسشان را نگه می‌دارند، اکسیژن به دست بیاورند؛ چون تنفس یک جهته امکان استخراج اکسیژن بیشتری از هوا را فراهم می‌کند؛ همان کاری که بسیاری از مارمولک‌ها، وقتی که وحشت زده می‌شوند، انجام می‌دهند. شاخنر می‌گوید که کروکودیل‌ها نفس‌شان را تا 20 دقیقه نگه می دارند و شاید این ویژگی برای غواصی‌های طولانی به کار خزندگان باستانی می‌آمد. او می‌افزاید که این خصلت همچنین می‌تواند به انطباق با سطوح پایین‌تر اکسیژن روی سطح زمین هم بیانجامد. در دوره اولیه تریاسیک که تقریبا 250 میلیون سال پیش بوده، اکسیژن تنها 12 درصد از هوا را تشکیل می‌داد، حال آنکه امروز به 21٪ رسیده است.

ودل می‌گوید: «شاید این نظریه توضیح دهد که چرا مارمولک‌های مانیتور این اندازه موفقند». این مارمولک‌ها به نسبت هر خزنده دیگری، اکسیژن بیشتری را از هوا بدست می‌اورند، و می‌توانند در بیابان‌های بسیار خشک و جنگل‌های مناطق گرم‌سیری زندگی کنند. ودل می‌گوید: «کسی چه می‌داند؛ شاید وقتی که سیارک بعدی با زمین برخورد کند، این مارمولک‌ها باشند که میراث‌دار حیات زمین باشند».

شاخنر معتقد است علت این که تاکنون کسی پی به تنفس یک جهته در مارمولک‌ها نبرده بود این است که تشخیص این ویژگی کار بسیار سختی است، به خصوص در حیوانات وحشی. ودل امیدوار است که این کشف گروه شاخنر، الهام بخش دیگران شود تا باورهای سنتی را به چالش بکشند. او می‌گوید: «حالا هر کسی که فردا از خواب بیدار شود و این مقاله را بخواند، با دید کنکجاوانه‌تر و شکاکانه‌تری به حیواناتی شبیه به اینها می‌نگرد».

برای مطالعه اصل مقاله می‎توانید اینجا را کلیک کنید.

53271

کد خبر 327808

برچسب‌ها

نظر شما

شما در حال پاسخ به نظر «» هستید.
2 + 14 =

نظرات

  • نظرات منتشر شده: 1
  • نظرات در صف انتشار: 0
  • نظرات غیرقابل انتشار: 0
  • سعیدی IR ۱۲:۳۴ - ۱۳۹۲/۰۹/۲۶
    9 3
    مطلب بسیار جالبی بود. لطفا از این گونه مطلب و مطالبی پیرامون انسان شناسی بیشتر قرار دهید.