فسیل یک ماهی باستانی از حرکت بر خلاف مسیر تکامل حکایت دارد

دانشمندان موفق به کشف فسیل یک ماهی باستانی شده‌اند در جزایر قطبی کانادا شده‌اند. این فسیل عجیب از حرکت بر خلاف جهت تکامل حکایت دارد.

تقریبا ۳۶۵ میلیون سال پیش، گروهی از ماهی‌ها تصمیم گرفتند آب را رها کرده و روی خشکی زندگی کنند. این جانوران بخشی از چهاراندامان اولیه بودند، گروهی که در نهایت به هزاران گونه دیگر از جمله دوزیستان، پرندگان، خزندگان و پستانداران گسترش یافتند. گفته می‌شود که انسان‌ها نیز از نسل همین چهاراندامان اولیه باشند و در واقع ما نتیجه تصمیم آنها برای رفتن از آب به خشکی هستیم.

اما اگر این جانوران پس از رفتن به خشکی مجدد به آب بر می‌گشتند، چه اتفاقی رخ می‌داد؟ اگر در همان اوایل زندگی در خشکی از تصمیم خود پشیمان می‌شدند، چطور؟ یک فسیل باستانی جدید نشان می‌دهد که یک ماهی دقیقا همین کار را کرده است. در حالی که دیگر جانوران مرتبط از باله‌های خود برای حرکت روی کف آب و حتی رفتن به خشکی استفاده می‌کردند، این ماهی تازه کشف شده دارای باله‌هایی است که برای شنا کردن به کار می‌آیند.

کشف فسیل یک ماهی باستانی در جزایر قطبی کانادا

در اسفند ۱۳۹۸، Tom Stewart در دانشگاه شیکاگو حضور داشت و به عنوان عضوی از آزمایشگاه Neil Shubin فعالیت می‌کرد. وی در آن زمان به همراه پژوهشگر دیگری به نام Justin Lemberg فسیل باستانی یک ماهی را بررسی می کرد که در سال  ۲۰۰۴ توسط دانشمندی به نام Neil Shubin در مجمع‌الجزار قطبی کانادا کشف شده بود.

این فسیل روی سطح یک سنگ قرار داشت. به طور دقیق‌تر روی سنگ تکه‌هایی از آرواره‌های جانور به طول ۵ سانتی‌متر با دندان‌های تیز، قسمت‌هایی با پولک سفید و بافت‌های برآمده دیده می‌شدند. آنها با نگاه به فسیل حدس زدند که با یک چهاراندام اولیه طرف هستند؛ اما برای مطمئن شدن باید داخل سنگ را هم می‌دیدند.

گروه تحقیقاتی تصمیم گرفت که از سی‌تی اسکن برای این کار استفاده کند. آنها سنگی که روی آن تعدادی پولک قرار داشت را بررسی کردند و در کمال تعجب متوجه شدند که یک باله کامل در آن قرار دارد. استورات و لمبرگ مشتاق ادامه کار بودند؛ اما متاسفانه همه‌گیری کرونا سبب تعطیلی بسیاری از مراکز شد و آنها نیز مجبور شدند با رها کردن فسیل ماهی باستانی به خانه‌هایشان بروند.

باله شگفت‌انگیز در فسیل ماهی باستانی

چنین باله‌ای بسیار ارزشمند است؛ زیرا می‌تواند به دانشمندان در درک چگونگی تکامل چهاراندامان اولیه و نحوه زندگی آنها در طول صدها میلیون سال اطلاعات دهد. به عنوان مثال می‌توان با بررسی شکل برخی استخوان‌ها در اسکلت یک جانور حدس زد که آيا در آب‌ شنا می‌کرده یا روی خشکی راه می‌رفته است.

اگرچه نتایج اسکن اولیه امیدوار کننده بودند؛ اما برای نتیجه‌گیری قطعی نیاز به تصاویری با رزولوشن بالا از فسیل ماهی باستانی بود. به همین خاطر این دو پژوهشگر در اولین فرصتی که به دانشگاه برگشتند، کار خود را ادامه دادند. در این مرحله یکی از اساتید ژئوفیزیک دانشگاه به آنها کمک کرد تا با استفاده از یک اره خاص بخشی از سنگ را بتراشند. هدف از این کار به دست آوردن تصویری بهتر و نمایی نزدیک‌تر از باله بود.

وقتی گرد و خاک‌ها را پاک کردند و داده‌های مربوط به آرواره‌ها، پولک‌ها و باله‌ را نیز مورد بررسی قرار دادند، متوجه شدند که با یک گونه جدید طرف هستند و جالب اینکه این گونه یکی از نزدیک‌ترین گونه‌ها به مهره‌داران است. در نهایت این گونه جدید Qikiqtania wakei نام گرفت که به محل پیدا شدن فسیل و David Wake، دانشمندی که الهام‌بخش افراد زیادی در زیست‌شناسی تکاملی شد، اشاره دارد.

وقتی این ماهی هنوز زنده بود (صدها میلیون سال قبل)، این بخش از زمین محیطی گرم به حساب می‌آمد و در آن رودها و نهرها در جریان بودند.

نحوه زندگی جانور

Qikiqtania اطلاعات زیادی در رابطه با یک دوره حیاتی در تاریخ تکامل انسان ارائه می‌دهد. پولک‌ها بدون شک به دانشمندان نشان می‌دهند که این جانور زیر آب زندگی می‌کرده است. به طور دقیق‌تر در آنها کانال‌های حسگر مانند وجود دارد که به جانور اجازه می‌دهد جریان آب را در اطراف بدن خود تشخیص دهد.

با نگاهی به آرواره‌های فسیل ماهی باستانی می‌توان متوجه شد که این جانور به عنوان یک شکارچی در آب حرکت می‌کرده و با دندان‌های نیشش طعمه را گاز می‌گرفته و نگه می‌داشته است. در نهایت نیز با مکش غذا را به داخل دهان هدایت می‌کرد.

اما شگفت‌انگیز‌تر از همه باله صدری Qinkiqtania است. این جانور درست همانند بازوی ما، استخوان بازو دارد؛ اما شکل آن بسیار عجیب است. استخوان بازوی چهاراندامان اولیه‌ای همچون Tiktaalik لبه‌هایی در قسمت بالایی دارند و با برآمدگی‌های خاصی به ماهیچه وصل می‌شوند. این برآمدگی‌های استخوانی به ما می‌گویند که چهاراندامان در کف دریاچه‌ها و نهرها زندگی می‌کرده‌اند و از باله‌ها یا بازوهای خود برای حرکت در آنجا یا رفتن به خشکی استفاده می‌کردند.

این در حالی است که استخوان بازوی Qikiqtania متفاوت است و در آن خبری از لبه‌هایی که اشاره شد، نیست. در عوض استخوان بازو باریک و به شکل بومرنگ است و بقیه باله بزرگ این جانور نیز به پارو شباهت دارد. در واقع این باله برای شنا کردن ساخته شده است. هنگامی چهاراندامان اولیه وقت خود را در لبه آب می‌گذارندند و می‌خواستند درباره خشکی اطلاعات به دست آورند، Qikiqtania رویکردی کاملا متفاوت اتخاذ کرده بود.

این فسیل باستانی نشان می‌دهد که Qikiqtania از لبه آب برگشته و طوری تکامل یافته که به عنوان یک ماهی در آب زندگی کند.

مسیر تکامل

تکامل یک مسیر خطی و ساده نیست. اگرچه اینگونه به نظر می‌ٰسد که چهاراندامان اولیه به صورت ناگزیر به سمت زندگی در خشکی حرکت می‌کردند، اما Qikiqtania به خوبی محدودیت‌های دید یک بعدی را نشان می‌دهد. در واقع تکامل یک نردبان به سمت انسان نساخته است، بلکه به مجموعه‌ای از فرآیندهای پیچیده منجر شده تا در کنار هم درخت حیات را شکل دهند.

گونه‌های جدید در جهان شکل می‌گیرند و سپس به انواع متفاوت تقسیم می‌شوند. شاخه‌های جدید نیز ممکن است در هر مسیری حرکت کنند. این فسیل به دلایل زیادی اهمیت دارد. اول از همه اینکه فسیل این ماهی باستانی به شکل مجعزه‌آسایی برای صدها میلیون سال در یک سنگ حفظ شده است. دوم اینکه کامل بودن آن دید جالبی در رابطه با آناتومی جانور به دانشمندان می‌دهد.

اما مهمتر از همه اینکه برای اولین بار می‌توانیم نگاهی به تنوع گسترده و گستره انواع ماهی‌ها در دوره انتقال از آب به خشکی داشته باشیم. به همین خاطر دانشمندان فقط به یک نردبان نگاه نمی‌کنند، بلکه می‌توانند شاخه‌های در هم تنیده درخت تکامل را هم ارزیابی کنند.