کشف باورنکردنی در زباله های ۶۶ میلیون ساله؛ نادرترین پر دوران دایناسورها پیدا شد

مدفوع فسیل شده دایناسورها سرنخ جدیدی از اینکه چرا برخی از پرندگان از انقراض بزرگ جان سالم به در برده اند، ارائه کرده است. یافتن پر در فسیل دایناسورها اتفاقی بسیار نادر است و کشف آن در بقایای گوارشی یک شکارچی ارزش این یافته را چند برابر کرده است.

یک شکارچی در بالای هرم غذایی یک پرنده را خورد و 66 میلیون سال بعد، مدفوع فسیل شده آن به دانشمندان کمک کرد تا اطلاعات جدیدی در مورد تاریخچه تکاملی پرندگان به دست آورند.

تحقیقات جدید نشان می دهد تکه ای از فسیل حیوانات فسیل شده حاوی بهترین پرهای سه بعدی از دوران دایناسورها است. این قطعه به اندازه توپ گلف در سازند نهر جهنم در مونتانا پیدا شد و بررسی دقیق نشان داد که حاوی فلس‌های ماهی، استخوان‌های پای پرنده و چندین پر است.

این پرها متعلق به hesperornithiformes، گروهی از پرندگان باستانی و بدون پرواز بودند که برای صید ماهی شیرجه می زدند و از این نظر بسیار شبیه به غواصان امروزی بودند.

جینگمی اوکانر، نویسنده اصلی این مطالعه و معاون رئیس خزندگان فسیلی در موزه فیلد شیکاگو، گفت:

پر به طور شگفت انگیزی دست نخورده است و از یک منبع کاملاً غیرمنتظره می آید. هیجان انگیز است که چنین یافته ای می تواند به ما در پاسخ به یکی از سوالات بزرگ دیرینه شناسی کمک کند.

سرنخ هایی برای تکامل

پرندگان حدود 150 میلیون سال پیش به عنوان یک گروه تخصصی از دایناسورها تکامل یافتند. آرکئوپتریکس یکی از اولین نمونه های شناخته شده این فرآیند بود. پرندگان برای مدت طولانی در کنار سایر دایناسورها زندگی می کردند، اما برخورد سیارکی عظیم در 66 میلیون سال پیش به شدت آب و هوای زمین را تغییر داد و باعث انقراض دسته جمعی شد.

به دنبال این رویداد، تقریباً تمام دایناسورها و بسیاری از شاخه‌های اولیه پرندگان از بین رفتند و تنها گروه کوچکی از پرندگان باقی ماندند که به نوینیت‌ها معروف هستند. گروهی که شامل اجداد اکثر پرندگان امروزی است.

در تحقیقات جدید، پرهای باستانی پرندگان در داخل فسیل های فسیل شده حیوانات یا کوپرولیت ها یافت شده است که اطلاعات ارزشمندی در مورد ویژگی های پرندگان قبل از انقراض بزرگ ارائه می دهد.

در سال 2016، دیوید دیمار جونیور یک ندول قهوه ای مایل به قرمز را در شمال شرقی مونتانا کشف کرد. او با بررسی این نمونه با ذره بین متوجه یک پر بسیار کوچک و فسیل شده شد. این کشف برای سازند نهر جهنم بسیار مهم بود، زیرا با وجود حدود 150 سال جستجو در این منطقه، یافتن چنین ستون هایی بسیار نادر بوده است.

دانشمندان بعداً ترکیب معدنی این نمونه را بررسی کردند و با استفاده از سی تی اسکن دقیق، محتویات پنهان آن را مشاهده کردند. نیت کارول، محقق و همکار پروژه در موزه شهرستان کارتر در اوکالا، مونتانا، گفت:

اگرچه کیفیت این نمونه بهتر از بسیاری از پرهایی که برای پایان نامه خود در کهربای برمه بررسی کرده بودم حفظ شد، اما این بار با یک سنگ معمولی سروکار داشتیم. من تصور می‌کردم که با یک کوپرولیت سروکار داریم، اما از جزئیات کامل این مدفوع فسیل‌شده نمی‌دانستیم تا زمانی که نمونه را به دستگاه microCT در پردیس پزشکی USC بردیم.

کارول ادامه داد:

هر ساعت پردازش داده ها جزئیات جدیدی را نشان می دهد. یک پر دیگر، یک فلس تازه و یک استخوان دیگر، همه با کیفیت خیره کننده سه بعدی قابل مشاهده هستند. من برای بدست آوردن اطلاعات سه بعدی در مورد پرها بیشتر به معادن کهربا از راه دور وابسته بودم. کشف این که بقایای فسیل شده از ایالت من می تواند چنین نمونه های سه بعدی شگفت انگیزی را فراهم کند برای من یک پیشرفت بزرگ بود.

بررسی ها نشان داد که پرهای این نمونه دارای ویژگی هایی است که امروزه در پرندگان آبزی دیده می شود و به زندگی آنها در زیر آب کمک می کند. Hesperornithyforms خویشاوندان نزدیک Neornites بودند، اما شاخه ای مستقل از آنها تشکیل دادند. این پرندگان نیز با گروه انانتیورنیتین ها متفاوت بودند. گروهی که یکی از فراوان ترین پرندگان دوره کرتاسه بود.

راز بقای برخی از پرندگان

پیش از این، برخی از دانشمندان پیشنهاد کرده بودند که زندگی در محیط های آبی می تواند به بقای برخی از پرندگان در طول انقراض بزرگ کمک کند. با این حال، hesperornithyforms نیز در نزدیکی آب زندگی می کردند و با وجود این ویژگی منقرض شدند. از دیدگاه اوکانر، تفاوت در ساختار پرها می تواند دلیل مهمی برای بقای نورنیت ها باشد.

محققان دریافتند که پرهای این پرندگان ترکیبی عجیب از ویژگی های تکاملی است. این پرها تا حدی برای غواصی و زندگی آبزیان سازگار بودند، اما همچنان کرکی اولیه مشابه پرهای دایناسورهای غیر پرندگان را حفظ کردند.

این پرهای اولیه احتمالاً عایق حرارتی ضعیفی داشتند و نمی توانستند بدن پرنده را به اندازه کافی در برابر سرمای شدید گرم نگه دارند. در مقابل، نئورنیت ها پرهای تکامل یافته تری داشتند که عایق بهتری داشتند و می توانستند سرمای زمستان پس از سیارک را تحمل کنند.

جینگمی اوکانر گفت:

Hesperornithiformes هنوز انواع ابتدایی پرها را داشتند که احتمالاً به اندازه پرهای پر مانند مدرن در حفظ گرمای بدن کارآمد نبودند. این می تواند توضیح دهد که چرا این گروه به همراه انانتیورنیتین ها در طول انقراض بزرگ ناپدید شدند.

نتایج کامل این تحقیق در مجله علمی Current Biology منتشر شده است.