بالهای اولیه برای پرواز ساخته نشده بودند؛ پس چه کاربردی داشتند؟
محققان می گویند که اجداد اولیه پرندگان احتمالاً قبل از اینکه بتوانند پرواز کنند از بال ها و پرهای کوچک خود برای اهداف دیگری استفاده می کردند.
پرواز یکی از مهمترین نوآوریهای تکاملی در تاریخ حیات روی زمین است، اما زیستشناس پیتر جابلونسکی معتقد است که در اوایل تکامل، بالها احتمالاً بیشتر برای دیده شدن و تعاملات رفتاری استفاده میشد تا حرکت در هوا. این ایده زمانی به ذهن او خطور کرد که در حال مطالعه رفتار پرندگان در غرب آمریکا بود.
یابلونسکی مشاهده کرد که برخی از پرندگان هنگام شکار، ناگهان بال های خود را باز می کنند یا پرهای دم خود را می بندند تا حشرات را از مخفیگاه خارج کنند و سپس آنها را شکار می کنند. این مشاهدات باعث شد یابلونسکی پیشنهاد کند که دایناسورهای بالدار اولیه، اجداد پرندگان امروزی، احتمالاً از بالهای خود به روشی مشابه استفاده کردهاند.
بر این اساس، یابلونسکی و همکارانش در سال های اخیر سعی در آزمون این فرضیه داشته اند. آنها از روبات های دایناسور و شبیه سازی های کامپیوتری برای بررسی واکنش حشرات به نمایشگرهای حرکتی این موجودات بازسازی شده استفاده کرده اند. این رویکرد بخشی از یک جریان رو به رشد تحقیقاتی است که تلاش می کند رفتار حیوانات منقرض شده را با روش های تجربی بازسازی کند.
به گزارش ساینس نیوز، در یک تحقیق جدید، تمرکز بر روی گروهی از دایناسورهای کوچک و پر به نام پناراپتورا بوده است. به گفته مینیونگ سان، دیرینه شناس مهره داران در دانشگاه مینه سوتا در مینیاپولیس، ساختارهای اولیه بال در این دایناسورها احتمالا هنوز توانایی پرواز واقعی را نداشته اند.
مین یونگ سان توضیح می دهد که ناحیه بال دایناسورهای پناراپتور برای ایجاد نیروی آیرودینامیکی کافی برای بلند شدن از زمین بسیار کوچک بود. علاوه بر این، دامنه حرکت مفاصل بال نیز محدود بود و پرها هنوز شکل نامتقارن لازم برای پرواز مؤثر را پیدا نکرده بودند. پرهای مناسب برای پرواز معمولاً ساختار نامتقارن دارند تا جریان هوا را به طور مؤثر هدایت کنند، اما طبق شواهد فسیلی، چنین ویژگی هنوز در آن دایناسورها تکامل نیافته بود.
برای آزمایش فرضیه شکار ماقبل تاریخ، Jablonski، Son و همکارانشان ابتدا یک ربات دایناسور طراحی کردند. این ربات بر اساس گونه ای به نام Caudipteryx ساخته شده است. محققان بالهای جداشدنی را به بازوهای ربات اضافه کردند تا بتوانند واکنشهای حشرات را در موقعیتهای مختلف بررسی کنند: زمانی که فقط بازوها حرکت میکنند و زمانی که بازوها با بالها ترکیب میشوند.
پس از اینکه جینسوک پارک رباتی را که Robopteryx نام داشت تکمیل کرد، آن را به مسیر آسفالت در یک منطقه طبیعی در سئول، کره جنوبی برد. جایی که احتمال برخورد با ملخ وحشی (Oedaleus infernalis) وجود داشت.
ربات رفتارهایی به نام “نمایشگر اخراج” را انجام داد. یعنی حرکات ناگهانی برای ترساندن یا بیرون کشیدن حشرات از مخفیگاه، مانند باز کردن سریع بال ها به طرفین یا خم شدن به سمت حشره با فشار ناگهانی دم به جلو. هدف از این حرکات ایجاد واکنش فرار در طعمه بود.
پارک جین سوک، که اکنون در بخش زیست شناسی موسسه ماکس پلانک در آلمان کار می کند، طی دو تابستان و از طریق صدها آزمایش میدانی، بررسی کرد که ملخ ها چقدر به این ربات واکنش نشان می دهند. چه زمانی که ربات به بال های اولیه مجهز بود و چه زمانی که فقط بازوهای ساده داشت. نتایج نشان داد که این نمایشهای حرکتی در فرار ملخها در هنگام حضور بالهای اولیه مؤثرتر بودند.
دانشمندان می گویند نتایج نشان می دهد که بال های اولیه ممکن است قبل از اینکه ابزاری برای پرواز باشند در شکار، نمایش رفتاری و شاید حتی جذب جفت نقش داشته اند.
با وجود نتایج اولیه، محققان برای بررسی دقیقتر این رفتارها، این بار دایناسور Caodiptrix را به صورت دیجیتالی شبیهسازی کردند و فیلمهای آن را به ملخها نشان دادند. تمرکز اصلی بر پاسخ عصبی حشرات، به ویژه پاسخ های مربوط به فرار بود. پارک جین سوک با اتصال الکترودها به بدن ملخها، فعالیت عصبی آنها را ثبت کرد و دریافت که وقتی دایناسور دیجیتال بالهای ابتدایی داشت، واکنشهای فرار قویتری وجود داشت.
اگرچه هنوز نمی توان با قطعیت درباره نقش دقیق بال های ابتدایی قضاوت کرد، اما محققان می گویند که نتایج به شدت حاکی از آن است که از نظر بیولوژیکی استفاده از آنها برای نمایش رفتار و فریب طعمه از مخفیگاه ممکن است. به گفته آنها، احتمالاً پرها فقط برای شکار نبوده و شاید در جلب توجه جفت های احتمالی نیز نقش داشته اند. چنین یافته هایی تصویر پیچیده تری از تکامل بال ارائه می دهند. سازه هایی که شاید ابتدا برای نمایش و شکار شکل گرفتند و بعدها به وسیله ای برای پرواز تبدیل شدند.
منبع: زومیت
