دست و پای مار چگونه از بین رفت؟!

راز بقا: محققان دو فسیل با قدمت ۳۰۰ میلیون سال از یک جانور کوچک کشف کرده‌اند. با توجه به آن که این جانور برای سازگاری با محیط زیست دو پای جلو خود را از دست داده است، وجود آن چگونگی تکامل مهره‌دارانی «با بدن شبیه مار» را روشن می‌کند.

به گفته محققان موزه ملی تاریخ طبیعی اسمیتسونین ایالات متحده، طرح اندام خزندگان امروزی مثل مار‌ها و مارمولک‌های کرم‌وار (worm lizards) در اثر کاهش اندازه دست و پا و درازتر شدن شدید بدن‌شان، تنوع زیادی دارد. برخورداری از چنین طرح اندامی، به برخی از این جانوران اولیه کمک کرد که با شیوه‌های مختلف جابه‌جایی در زیست‌بوم‌های مختلف سازگار شوند و درجه‌هایی از سبک‌های زندگی مبتنی بر شنا کردن یا زیستن روی درختان را در پیش گیرند.

این گروه محققان به سرپرستی آرجان مان، دو فسیل این جانور باستانی را در یک شیل بزرگ در فرانسیس کریک ایلینوی در ایالات متحده کشف کردند. از شکل‌بندی این تخته‌سنگ به خوبی مشخص بود که جزییات ظریف بقایای جانوری باستانی را حفظ کرده است.

این گونه جدید «ناگینی مازوننس» (Nagini mazonense) نام‌گذاری شده است و شرح آن در مجله روز یکشنبه زیست‌شناسی و تکامل نیچر (Nature Ecology and Evolution) آمده است که نشان می‌دهد دارای بدنی بسیار دراز و و منطبق با کاهش اندازه دست و پا است. به گفته این محققان، ناگینی بدنی شبیه مار داشته و فاقد پا‌های جلوی بوده است، و طول آن می‌توانسته است به حدود ۱۰ سانتی متر (چهار اینچ) برسد.

«خیلی مشتاقم گونه کوچک جدید خودمان از گروه رکومبیروسترا‌های فاقد دست و پا را به شما معرفی کنم که در ایلینوی پیدا شده است»

دکتر مان در مقاله‌ای مرتبط با این مطالعه نوشت: «در مطالعه جدیدمان فسیل جدیدی از یک رکومبیروسترای دارای پیکر بسیار دراز مارمانند به نام ناگینی مازنوننس را تشریح کرده‌ایم که در منطقه مشهور جهانی مازون کریک لاگراشتات ایالت ایلینوی ایالات متحده، متعلق به اواخر دوران کربنیفر (۳۰۷ تا ۳۰۹ میلیون سال قبل) کشف شده است.»

رکومبیروسترا جزو گروهی از مهره‌داران با دست و پا است که در دوره «کربنیفر» (Carboniferous)، و سپس به مدت ۴۷ میلیون سال در دوره «پرمین» (Permian) می‌زیستند.

دکتر مان می‌گوید ناگینی جزو زیرگروهی خاص از رکومبیروسترا‌های دارای پیکر بسیار دراز به نام مولگوفید‌ها است که برخی از آن‌ها حدود ۱۰۰ مهره دارند.

در مولگوفید‌های کشف شده قبلی کاهش اندازه پا‌ها مشخص است، اما در ناگینی پا‌های جلو و جهاز سینه‌ای (ساختار استخوانی اتصال‌دهنده پا‌های جلو به بدن) به کلی از بین رفته است.

البته این فسیل دارای پا‌های عقبی کاملا شکل‌یافته‌ای با چهار انگشت در هر یک از آن‌ها است.

این محققان با بررسی بافت‌های نرم به‌جا مانده در بقایای این فسیل، می‌گویند که این گونه همچنین پوزه‌ای گرد و بدنی دراز با حدود ۸۵ مهره و دنده داشته است.

«معرفی ناگینی مازوننس، عضوی جدید از گروه رکومبیروسترا به جهانیان در قدیمی‌ترین فسیل از آمینوت‌های شبه‌مار بدون دست و پا که در منطقه مشهور جهانی مازون کریک لاگراشتات ایالت ایلینوی ایالات متحده کشف شده و به‌دست دیرینه‌شناسان بازسازی شده است.»

دقیقا و کاملا مشخص نیست که پا‌های خزندگان چگونه از بین رفته است، اما طبق این مطالعه جدید، از بین رفتن پا‌ها در ناگینی نیز مانند مار‌ها به صورت «ابتدا پا‌های جلو» بوده است.

به گفته محققان، در این حالت، وضعیت ژن Tbx۵ (دارای نقش کلیدی در شکل‌گیری بافت و اندام‌ها در روند پرورش جنین در چندین گونه) تغییر کرد و در نتیجه «ایجاد میدان پا‌های جلوی در روند پرورش جنین به کلی منتفی شد.»

دکتر مان می‌نویسد: «در اینجا، هم از بین رفتن پای جلوی و هم مهم‌تر از آن، از بین رفتن کل جهاز سینه‌ای، میخ آخر تابوت است که تا حدی با ژن‌های مشابه کنترل می‌شوند.»

محققان می‌گویند که این روند، نخست از بین رفتن پا‌های جلوی، با الگوی مشاهده شده در مار‌های امروزی هم‌خوانی دارد، و با فرایند نخست از بین رفتن پا‌های عقبی کشف شده در بسیاری از گروه‌های مهره‌داران چهارپا ناهمخوان است.

رولف زلر از دانشگاه بازل سوئیس که جزو نویسندگان این مطالعه نیست، در مصاحبه با نشریه نیوساینتیست (New Scientist) گفت: «کشف فسیل حیوانی باستانی شبیه مار که پا‌های جلوی ندارد، اما پا‌های عقبی دارد، کشف جالبی است، زیرا نشان می‌دهد که پیش از آن که چنین حیواناتی در روند تکامل به طورکامل پا‌های خود را از دست بدهند، نمونه‌های انتقالی آن‌ها هم وجود داشته است.»