پرندگان چطور صاحب منقار شدند؟

دانشمندان می‌گویند 65 میلیون سال قبل سیارکی با زمین برخورد کرد و بر اثر آن بسیاری از گونه‌های جانوری از جمله تقریبا تمام دایناسورها منقرض شدند. یک گروه از دایناسورها موفق شد از این فاجعه جان سالم به در ببرند؛ آنها پرندگان بودند! این ایده که پرندگان تکامل یافته دایناسورها هستند به حدود قرن 19 و زمانی که دانشمندان موفق به کشف فسیلی بنام آرکائوپتریس شدند، باز می‌گردد. این فسیل علاوه بر داشتن بال و پر شباهت زیادی به دایناسورها نیز داشت. فسیل‌های دیگری هم که اخیرا کشف شده، همان شباهت‌ها را دارد.

کد خبر: ۸۰۵۶۱۰

اما این پرندگان اولیه شبیه نمونه‌های مدرن امروزی به نظر نمی‌رسند. آنها به جای منقار، پوزه‌ای شبیه اجداد دایناسوری خود دارند. برای درک چگونگی به وجود آمدن چنین تغییری و تبدیل پوزه به منقار، تیمی از محققان در فرآیند ملکولی که باعث به وجود آمدن منقار می‌شود، مداخله کردند. با انجام این کار آنها موفق به ایجاد جنین مرغی شده‌اند که پوزه و دهانی شبیه همان دایناسورهای کوچک پردار دارد.

نتایج این تحقیق در نشریه علمی اوولوشن (Evolution به معنی تکامل) منتشر شده است. هدف محققان از این کار درک چگونگی تکامل منقار پرندگان است؛ چراکه منقار، بخشی حیاتی از آناتومی پرنده محسوب می‌شود و برای موفقیت و بقای آنها بسیار مهم و ضروری است. بیش از ده هزار گونه پرنده طیف گسترده‌ای از زیستگاه‌های روی زمین را پوشانده‌اند و بسیاری از آنها منقاری منحصر به فرد برای زنده ماندن دارند.

یکی از محققان این طرح می‌گوید: هیچ کدام از آنها به شکل یک جوجه با پوزه دایناسور مانند تکامل نیافته و هر زمان که شما یک دگرگونی تکاملی را بررسی می‌کنید، باید سازوکار‌های اساسی و نهفته آن را نیز بدانید. منقار نیز بخشی از اسکلت پرندگان است که تنوع آن، شدت و گستردگی زیادی داشته است. با وجود تنوع منقارها (از فلامینگو گرفته تا پلیکان) مطالعات محدودی در مورد منقار پرندگان انجام شده تا بفهمیم این منقار واقعا چیست. می‌خواستم بدانم ساختار اسکلتی منقار چیست و این دگرگونی بزرگ از تغییر پوزه مهره‌داران عادی به ساختارهای منحصر به فرد مورد استفاده در پرندگان امروزی چه زمانی رخ داده است.

برای شروع درک این مساله محققان تغییرات ژن‌ها در جنین جوجه و حیوانات دیگری مانند موش، تمساح، مارمولک و لاک‌پشت را به نمایندگی از گروه‌های بزرگ حیوانات بررسی کردند. آنها دریافتند پرندگان منقاردار یک ژن ویژه در خصوص توسعه صورتشان دارند که دیگر موجودات بدون منقار، آن را ندارند. هنگامی که محققان این ژن‌ها را از کار انداختند، ساختار منقار به حالت آبا و اجدادی خود برگشت و استخوان کامی سقف دهان نیز حالت اولیه به خود گرفت. بعلاوه آنها دیدند هنگام شکل‌گیری اسکلت جنین پرنده در داخل تخم مرغ، جنین به جای یک نوک دراز و باریک استخوان‌های گرد در صورت داشت.

بولار که از محققان مشارکت‌کننده در این طرح است می‌گوید: با تغییر پروتئین‌های اولیه توانستیم نحوه بیان ژن‌ها را تغییر دهیم. این کار نشان می‌دهد تکامل منقار بسیار متفاوت تر از تکامل پوزه بوده و با استفاده از مجموعه‌ای از ژن‌های متفاوت انجام شده است. مایکل بنتون از دانشگاه بریستول می‌گوید: این موضوع ثابت می‌کند منقار یک انطباق واقعی در پرندگان بوده و فقط یک بینی با کمی تفاوت در شکل نیست. با توجه به این نتایج، تغییر پوزه به منقار حدود 40 تا 50 میلیون سال قبل در پرندگان اتفاق افتاده است. بولار اکنون هیچ برنامه یا مجوزی برای تولید جوجه‌های پوزه‌دار و بدون منقار ندارد، اما معتقد است در صورت تولد چنین جوجه‌ای می‌تواند بخوبی زنده بماند.