T-Rex Evolution Deal; چشم های کوچک برای استحکام بیشتر فک

آرواره های قدرتمند تیرانوسوروس رکس با چنان نیرویی به هم پیوستند که می توانستند استخوان های طعمه را خرد کنند. اما برای رسیدن به چنین نیروی گزش بالایی، پادشاه دایناسورها مجبور شد یک معامله تکاملی انجام دهد: چشمان کوچکتر در ازای نیروی نیش بالا. Tyrannosaurus rex در پایان دوره کرتاسه یعنی حدود 65 میلیون سال پیش زندگی می کرد. البته تی رکس تنها گونه ای نبود که چشمان کوچکی داشت. سایر دایناسورهای گوشتخوار بزرگ نیز چشمان کوچکی در سر بزرگ خود داشتند.

بر اساس تجزیه و تحلیل 410 فسیل از گونه های خزنده از دوره مزوزوئیک (252 تا 66 میلیون سال پیش)، دانشمندان به این نتیجه رسیدند که تی رکس و سایر گوشتخواران مشابه در طول زمان با چشمان کوچکتر و باریک تر تکامل یافته اند. در ازای باریک شدن چشم ها، قدرت فک ها و نیش آن ها افزایش می یابد.

به طور خاص، گوشتخواران با جمجمه بلندتر از یک متر، حفره های چشم درازتری داشتند، در حالی که گوشتخواران جوان و گیاهخواران در تمام سنین دارای حدقه های گرد بودند. مطابق با استفان لاوتنشلاگردیرینه شناس دانشگاه بیرمنگام انگلستان، چشمان درشت می توانند 15 درصد از انرژی متابولیک موجود زنده را مصرف کنند و در نتیجه غذای بیشتری برای حمایت از چشم های بزرگتر مورد نیاز است که قطعا مطلوب نیست.

شبیه سازی حدقه چشم دایناسور تی رکس

بازسازی جمجمه و مدل زنده Tyrannosaurus rex با حدقه چشم و چشم اصلی (سمت چپ) و بازسازی فرضی با کاسه چشم گرد و چشم بزرگ شده (راست).

مطابق با استیگ والشرئیس ارشد دیرینه شناسی مهره داران در موزه های ملی اسکاتلند، که او نیز در این تحقیق شرکت نداشت:

این ارتباط قابل درک است. زیرا هرچه شکارچیان بیشتر رشد کنند، طعمه بزرگتر، نیروی گاز گرفتن آنها بیشتر می شود.

تحقیقات جدیدی که در 11 آگوست در مجله Communication Biology منتشر شد، از این ایده حمایت می کند که مغز و اندام های حسی مانند چشم ها باید با استراتژی های تغذیه اولیه بدن سازگار شوند. از نظر تی رکس، استراتژی تغذیه بر روی نیروی خرد کننده نیش متمرکز شده است.

Stephen Lautenschlager از جمجمه دایناسورها و خزندگان دوران مزوزوئیک برای تحقیقات خود استفاده کرد. او در بین این موجودات صدها جمجمه را انتخاب کرد که حدقه چشم آنها تقریباً سالم مانده بود، از طرفی صدها جمجمه ناقص را نیز انتخاب کرد که حدقه چشم آنها با دقت بالایی قابل بازسازی بود.

تغییر شکل جمجمه دایناسورها

جمجمه دایناسورهای مختلف تغییراتی را در شکل کره چشم نشان می دهد که به صورت خطوط بریده در کنار جمجمه ها نشان داده می شود.

410 جمجمه انتخاب شده طیف وسیعی از گونه‌ها، از تمساح گرفته تا گیاه‌خواران غول‌پیکر مانند Triceratops و تروپودهای گوشت‌خوار مانند T-rex و Tarbosaurus batar، یکی از بستگان تیرانوزاروس که دست‌های کوچکی داشتند را پوشش می‌دهند. لاوتنشلاگر با مقایسه تمام جمجمه ها چندین الگو را مشاهده کرد: بیشتر موجودات، به ویژه گیاهخواران، حفره های چشم گردی داشتند. با این حال، همانطور که به عصر مزوزوئیک می رویم، شکل های گرد چشم های گوشتخوار به سمت شکل های بیضی و سوراخ سوزنی گرایش پیدا می کند. گونه‌های جوان‌تر برخی از گوشت‌خواران، مانند T-rex و T. Batar، نشان می‌دهند که حدقه‌های چشم دراز در بزرگسالی رشد می‌کنند، در حالی که این گونه‌ها در جوانی حفره‌های چشمی گردتری دارند. والش می گوید:

بدیهی است که ما رپرتوار رشد بسیاری از گونه ها را نداریم، اما با داده هایی که داریم، شواهد قوی برای مورفولوژی های مرتبط با تغذیه به دست می آوریم.

در نتیجه وقتی تی رکس جوان به سن بلوغ می رسد، طعمه اش بزرگتر می شود و نیروی گاز گرفتنش افزایش می یابد. جینگمی اوکانر از موزه فیلد شیکاگو، که در این مطالعه شرکت نداشتند، کاملاً در مورد توضیح مبتنی بر غذا قانع نشده‌اند و فکر می‌کنند که اندازه دایناسور نقش قوی‌تری داشته است. او معتقد است که:

اگر کاسه چشم گرد را در یک جمجمه صاف بردارید و جمجمه را بزرگ کنید، کاسه چشم بیضی شکل می شود و استرس بیومکانیکی و مدل استرس Lattenschlager نیز نشان می دهد که جمجمه یک واحد است که با واقعیت فاصله زیادی دارد. اگرچه این مدل مفاصل و ماهیچه های اطراف استخوان ها را در نظر نمی گیرد، اما به طور گسترده ای در دیرینه شناسی استفاده می شود زیرا جایگزین خوبی برای آن وجود ندارد.

Lautenschlager برای درک اینکه چگونه شکل کره چشم بر توانایی دایناسور در خرد کردن استخوان تأثیر می‌گذارد، سه مدل کامپیوتری ایجاد کرد که هر کدام پیچیده‌تر از مدل قبلی بودند. اولین و ساده ترین مدل یک صفحه تخت بود که اشکال مختلف کره چشم روی آن حک شده بود. Lautenschlager درباره این مثال می گوید: «موقعیت و شکل سوراخ بر نحوه توزیع فشار و تغییر شکل چشم تأثیر می گذارد.

شبیه سازی جمجمه دایناسور

در این تصویر شبیه سازی کامپیوتری جمجمه فرضی دایناسورها را مشاهده می کنید. رنگ‌ها نشان‌دهنده فشار جمجمه هستند که نشان‌دهنده فشار بالا در جمجمه با حفره چشم گرد (بالا) هستند، در حالی که فشار در جمجمه‌ای با حفره چشم سوراخ کلید (پایین) کمتر است.

آخرین و پیچیده ترین مدل جمجمه دیجیتال تی رکس بود. T-rex به عنوان یک نمونه معمول از یک تروپود گوشتخوار بزرگ با یک حفره چشم متحدالمرکز، یک نمونه ایده آل برای آزمایش تأثیر شکل حفره چشم بر روی گونه های دایناسور بود. با شبیه‌سازی گاز گرفتن طعمه، حفره‌های سوراخ کلیدی شکل کمتر از حدقه‌های گرد تحت تأثیر فرآیند گاز گرفتن قرار می‌گیرند. زیرا نیروی گزش به سمت استخوان های سالم پشت حدقه چشم هدایت می شد. لاوتنشلاگر معتقد است که:

شکل سوراخ کلید لیوان چشمی باعث کاهش فشار و هدایت بهتر آن نسبت به نوع گرد می شود. این سازگاری را می توان در بسیاری از گوشتخواران بزرگ از گونه های مختلف مشاهده کرد. ویژگی که به طور مستقل تکامل یافته است.

اگر در زمان دیگری در تاریخ، چشم های تی رکس هرگز بیضی شکل نبودند و در عوض چشم های گرد داشتند، چشم دایناسور به تنهایی 20 کیلوگرم وزن و 30 سانتی متر را اشغال می کرد. در حالی که طبق مدل ها، نوع بیضی آن تنها 2 کیلوگرم بود و عرض آن به 13 سانتی متر می رسید. متابولیسم تی رکس با چنین اندازه چشمی مطمئناً گران است و با داده های مغز دایناسورها همخوانی ندارد. به گفته ولش:

شبکیه زاییده ناحیه ای از مغز به نام دی انسفالون است و بر اساس داده های T-Rex، اندازه مغز این گونه ها در طول رشد متناسب با اندازه بدن آنها نیست.

مقاله مرتبط:

در نتیجه، اگر اندازه چشم‌های تی رکس متناسب با اندازه کلی جمجمه بزرگ می‌شد، قطعاً مناطقی از مغز که با بینایی مرتبط هستند رشد بیشتری خواهند داشت. این نکته کلیدی نشان می دهد که در حالی که مطالعه جدید سرنخ های قوی در مورد اندازه کلی چشم دایناسور ارائه می دهد، جمجمه های فسیلی هرگز نمی توانند جزئیات مربوط به آناتومی چشم ها یا بافت های نرم مرتبط با آن مانند اعصاب یا ماهیچه ها را آشکار کنند. Lautenschlager می گوید:

اینجاست که به بن‌بست دیرینه‌شناسی می‌رسیم، زیرا بر اساس استخوان‌های فسیلی، اطلاعات کمی در مورد اندازه واقعی چشم‌های حیوانات داریم. شکل چشم برخی از گونه های دایناسور شبیه به برخی از پرندگان امروزی است. به عنوان مثال جغدها دارای چشم های استوانه ای دراز هستند و این شکل بر نحوه برخورد نور به شبکیه آنها تأثیر می گذارد. در حال حاضر نمی توانیم شکل دقیق چشم تی رکس یا تاثیر آن بر بینایی گونه را توصیف کنیم.

فناوری‌ها و مدل‌های پیشرفته‌تر اطلاعات جدیدی را در مورد این فسیل نشان می‌دهند و تحقیقات آینده می‌تواند تغییرات در حدقه چشم با ارتفاع، طول یا عرض جمجمه را بررسی کند. کره چشم علفخواران بزرگ گرد است، در حالی که همتایان گوشتخوار آنها شکل عجیبی دارند. تحقیقات آینده می‌تواند شکل حفره چشم را در گونه‌هایی مانند پرندگان (تنها نوادگان زنده دایناسورها) و همچنین پستاندارانی با نیروی گاز گرفتن بالاتر تجزیه و تحلیل کند. به گفته والش:

شاید پستانداران با نیروی نیش بالا متفاوت از خزندگان تکامل یافته اند.

  فروش آیفون در چین از Vivo پیشی گرفت: اپل در چین پیشی گرفت!

دیدگاهتان را بنویسید