مرغ يا پرهاي مرغ!؟
كدام يك اول پيدا شد؟
عرفان خسروي | بعيد است كه تاكنون خواننده مقالات دانـستنــيها بوده ‌باشيد و چيزي درباره تكامل پرندگان ندانيد؛ مثلا اينكه پرندگان يك گروه از دايناسورها هستند كه از انقراض ديروز جان سالم به دربردند و تا امروز زنده ‌ماندند؛ اگر فردايي بيايد كه منقرضشان نكرده ‌باشيم. طي 15-10 سال اخير، اين موضوع كه آيا پرندگان از دايناسورها مشتق‌ شده‌اند يا نه، پس از
يك قرن و نيم سرانجام حل‌شده ولي هنوز سؤالات زيادي وجود دارد كه پاسخ كاملا روشني براي آنها پيدا نشده‌است. يكي از مهم‌ترين پرسش‌هايي كه پيرامون تكامل پرندگان وجود دارد، اين پرسش است كه پرهاي پرندگان چگونه و چرا تكامل‌يافته‌اند؟ دليل اهميت اين پرسش در آنجاست كه مخالفان نظريه تكامل روي تكامل پرها مدت‌هاست كه دست گذاشته‌اند و مدام اين پرسش را مطرح مي‌كنند كه «تكامل پرهاي نصفه‌اي كه هنوز به درد پرواز نمي‌خورند، طبق نظريه انتخاب طبيعي چگونه امكان‌پذير است؟»
 

 موافقان و مخالفان تاريخي
توماس هنري هاكسلي، معروف به سگ باوفاي داروين، به خاطر دفاع از دو نظريه در زندگي‌اش معروف شد: مسلما حدس مي‌زنيد كه نظريه نخست، همان انتخاب طبيعي داروين است و البته نظريه دوم، اشتقاق پرندگان از دايناسورها بود.
هاكسلي توانست ۳۵ ويژگي مشترك ميان پرندگان و معدود نمونه‌هاي شناخته‌شده از دايناسورها در زمان خودش شناسايي‌ و توصيف‌كند. پيش از قرن بيستم، افرادي كه به نظريه تكامل داروين باور داشتند، كمابيش معتقد به خونگرم و فعال‌بودن دايناسورها بودند. اما در اوايل قرن بيستم، پزشكي دانماركي به نام گرهارد هيلمن (Gerhard Heilmann) كه در اوقات فراغت به جانورشناسي و نقاشي مي‌پرداخت، كتابي نوشت به نام «خاستگاه پرندگان» (The Origin of Birds).
او در كتاب خود به رغم شباهت‌هاي زياد ميان پرندگان و دايناسورها، به‌علت اينكه تصور مي‌كرد دايناسورها استخوان‌هاي ترقوه‌شان را از دست داده‌اند (درحالي‌كه پرندگان استخوان ترقوه دارند) اظهار كرد دايناسورها نمي‌توانند نياكان پرندگان باشند. با اين وجود او گفت كه دايناسورها ‌بايد خويشاوندان بسيار نزديك نياكان پرندگان باشند.
اما مهم‌ترين نكته‌اي كه هيلمن در كتاب خود پيش‌بيني كرده ‌بود، اين موضوع بود كه نخستين پرندگان بايد شاه‌پرهايي بلند روي پاهاي عقب خود داشته‌باشند! اگر هيلمن نيم قرن بيشتر زنده‌ مي‌ماند، هم مي‌توانست با نخستين دايناسوري كه سنگواره‌اش به خوبي آثار پرها را حفظ‌ كرده ‌بود آشنا ‌شود و هم متوجه مي‌شد كه دايناسورها هم مانند خزندگان استخوان ترقوه داشته‌اند!
به‌هرحال كتاب هيلمن باعث شد تا مدت‌ها تحقيقات بعدي دانشمنداني كه از دهه 1970 اندك‌اندك متوجه شباهت‌هاي دايناسورها و پرندگان مي‌شدند، مورد بي‌توجهي جامعه غالب علمي قرار بگيرد.اما داستان ما از وقتي شروع مي‌شود كه همان سنگواره‌هاي معروف پردار از چين كشف‌شدند.

پرداري كه پرنده نبود
سال ۱۹۹۶، خبر بسيار مهمي ديرينه‌شناسان جهان را حيرت‌زده كرد. چند كشاورز چيني در مسير بازگشت به سمت خانه‌هايشان سنگواره منحصر به‌فردي از دايناسورهاي كوچك و پردار كشف‌كردند. اين خبر خيلي سريع در سراسر جهان پيچيد و مدتي بعد در مجله نيچر توصيفي از اين دايناسور پردار منتشرشد و اين دايناسور را با نام Sinosauropteryx به جهان معرفي‌كرد.
پرهاي ساينوسوروپ‌تريكس، چيزي بيش از كرك‌پرهاي معمول در جوجه پرنده‌هاي امروزي نبودند. اما حتي همين هم به‌خوبي نشان‌دهنده خويشاوندي نزديك ساينوسورپ‌تريكس با پرندگان است.

پرهاي رنگي
نتايج تحقيقي كه سال ۲۰۱۰ منتشر شد نشان‌مي‌دهد ساينوسوروپ‌تريكس پرهايي به رنگ شكلاتي و سفيد ‌داشته كه به صورت حلقه‌هاي متناوب تا انتهاي دم ادامه‌ داشتند (در درخت تكاملي صفحه بعد). اما آنكي‌اورنيس پرهايي كلاغي رنگ با الگوهاي سياه و سفيد و كاكلي قرمز داشت (تصوير بالا). رنگ اين پرها بر اساس شكل و اندازه رنگدانه‌هاي موجود در سنگواره پرها مشخص‌شد.

تكامل نخستين پرها
يكي از مهم‌ترين انتقادات مخالفان نظريه تكامل از طريق انتخاب طبيعي، مربوط به پيدايش و تكامل ساختارهايي پيچيده مثل بال پرندگان است كه پيش‌نيازهاي زيادي دارند، ولي هيچ كدام از اين پيش‌نيازها به تنهايي فايده‌اي براي موجود زنده ندارند. به‌زبان ساده‌تر، درنگاه يك زيست‌شناس سازوكار محتمل براي تكامل شاه‌پرهاي بلند پروازي، پيدايش و «تكامل» مرحله‌به‌مرحله پرهاست. يك شاه‌پر بلند، پس از ميليون‌ها سال تغيير و تحول در پرهاي كوتاه‌تر پيدا شده ‌است. منتقدان مي‌گويند چنين پرهاي كوتاهي چون به هيچ دردي نمي‌خورند، منطقي نيست كه طي انتخاب طبيعي باقي‌مانده باشند و حذف‌ نشده ‌باشند. كشف دايناسورهاي پرداري كه پرهاي ابتدايي‌تر داشتند به خوبي به اين پرسش پاسخ مي‌دهد.

نخستين شاه‌پرها به چه دردي مي‌خوردند؟
يك سال پس از توصيف ساينوسوروپ‌تريكس، دانشمندان چيني، دو سنگواره پردار ديگر پيدا‌كردند كه خيلي به پرنده‌ها شبيه‌تر بودند: كاديپ‌تريكس (Caudipteryx) و پروتاركيوپ‌تريكس (Protarchaeopteryx) هر دو داراي شاه‌پرهاي بلندي روي دست‌ها و دم‌هايشان بودند. ظاهر آنها بيش از هر چيز به پرنده‌ها شبيه بود؛ اما آناتومي بدن آنها نشان‌ مي‌داد متعلق به تباري از دايناسورها موسوم به اُوي‌راپتوروسورها هستند كه پيش‌تر از اين با بدن‌هاي كاملا بدون پر تصوير مي‌شده‌اند. كشف آنها دو نكته مهم را به دانشمندان نشان داد: نخست اينكه پراكنش پر در ميان دايناسورها، محدود به تبار پرندگان نبوده ‌است و خيلي از دايناسورهاي ديگر هم داراي پر بوده‌اند و نياي مشترك همه نمونه‌هاي پردار نيز مي‌بايد موجودي پردار بوده‌باشد. نكته دوم اينجاست كه شاه‌پرها پيش‌تر از آنكه به كار پرواز بيايند، تكامل‌يافته‌اند! كاديپ‌تريكس شاه‌پرهاي بلندي روي دست‌ها و دم خود داشت. اين شاه‌پرها برخلاف شاه‌پرهاي پروازي پرندگان امروزي شكل نامتقارن نداشتند. شاه‌پرهاي نامتقارن، درست مثل بال هواپيما اثر آيروديناميك دارند و به درد پرواز مي‌خورند. اما شاه‌پرهاي متقارن (مثل آنچه در بال‌ها و دم كاديپ‌تريكس ديده‌مي‌شود) براي پرواز ناكارآمد بودند.
اين دقيقا همان پاسخي است كه به مخالفان نظريه تكامل داده‌شد. «بال‌ها» و شاه‌پرهاي كاديپ‌تريكس و پروتاركيوپ‌تريكس كوتاه و براي پرواز كاملا نامناسب بودند. اما بيش از هر چيز به كار نمايش‌هاي معمول در رقص‌هاي جفت‌يابي مي‌آمدند!

پرهاي دلربا
تا به‌حال فكركرده‌ايد پرندگان زيبايي كه هر روز ممكن‌است ببينيد، چند ميليون سال پيش از پيدايش گونه انسان (كه مصدر شناخت زيبايي است)، به همين شكل «زيبا» روي زمين زندگي‌ مي‌كردند؟ تصورش را بكنيد كه پيش از انسان، چه موجودات زيباي ديگري هم روي زمين بوده‌اند و منقرض‌شده‌اند! اما چرا اغلب موجودات زنده، به‌خصوص موجوداتي كه توليد مثل جنسي دارند زيبا هستند؟ پاسخ اين پرسش در سازوكار انتخاب جنسي نهفته ‌است. انتخاب جنسي، به معني انتخاب جفت مناسب بر اساس داشتن بهترين صفات ثانويه جنسي است. صفات ثانويه جنسي (به‌عنوان مثال ريش در مردان، يال در شيرهاي نر و دم زيباي طاووس نر) هم ارتباط مستقيمي با سلامت افراد دارند، هم در مواردي (مثل دم طاووس) همان نقشي را بازي‌مي‌كنند كه بستن وزنه‌هاي سربي به مچ پاي ورزشكاران در اردوهاي تمريني به‌عهده دارد.
دم طاووس مثال خوبي از صفات ثانويه دست‌وپاگير و مزاحم براي طاووس‌هاي نر است كه حتي
جان آنها
را هم در برابر شكارچي‌هاي طبيعي مثل ببر به خطر مي‌اندازد.
اما اين دقيقا همان چيزي است كه انتخاب طبيعي برگزيده‌ است! وجود دم بلند و سنگين، باعث مي‌شود طاووس‌هاي نري كه قدرت بدني كمتري دارند، سريعا توسط ببرها خورده‌ شوند و تنها طاووس‌هاي نر پرقدرت براي توليدمثل زنده‌ بمانند.
حذف افراد ضعيف از جمعيت براي اصلاح نژاد، گرچه ممكن‌است ظالمانه به نظربرسد، اما دقيقا راهكاري ‌است كه باعث تضمين بقاي بسياري گونه‌ها در حيات وحش شده ‌است.
نقش بعدي صفات ثانويه جنسي، جلوگيري از جفت‌گيري ميان گونه‌اي است. به‌ويژه در مورد گونه‌هايي كه خويشاوندي نزديكي با هم دارند و مشخصا مدت كمي از انشقاق آنها نمي‌گذرد، مهم‌ترين عامل تشخيص افراد دو گونه، صفات ثانويه جنسي است.
با اين توضيحات شايد بهتر بتوانيد دليل تنوع چشم‌گير پرندگان امروزي و نياكان پردار آنها را درك كنيد: پرهاي رنگي، آوازهاي گوناگون و رقص‌هاي جفت‌گيري همه‌وهمه تنها به‌عنوان سازوكارهاي انتخاب جنسي پيدا شده و با متنوع‌شدن پرندگان، اين صفات نيز تنوع يافته‌اند.
پرهاي بلند كاديپ‌تريكس و خيلي دايناسورهاي پردار ديگر نيز براي انتخاب جنسي پيداشده و بلند و بلندتر شده‌اند.
دقيقا كدام دايناسورها پر داشتند؟
تا پيش از كشف ساينوسوروپ‌تريكس، دانشمندان تصور مي‌كردند پرها طي فرايند تكاملي سريعي اندكي پيش از پيدايش نخستين پرندگان پديدار شده‌اند. به همين دليل با وجود اينكه همه دايناسورشناس‌ها مطمئن بودند حيواناتي مثل ولاسي‌راپتور خويشاوندان پرندگان هستند، اما آنها را بدون پر تصوير مي‌كردند.
كشف ساينوسوروپ‌تريكس نشان داد كه پراكنش پر (دست‌كم پرهاي ابتدايي كرك‌مانند) در دايناسورهاي گوشت‌خوار عموميت داشته و هر دايناسوري كه بيش از ساينوسورپ‌تريكس به پرندگان نزديك‌باشد (از جمله ولاسي‌راپتور) دست‌كم داراي چنين نوع پرهايي بوده ‌است. اما به زودي كاديپ‌تريكس و پروتاركيوپ‌تريكس كشف‌شدند. وجود شاه‌پر در بدن اين دايناسورها نشان داد نه تنها كرك‌پر، بلكه شاه‌پر هم در ميان دايناسورهاي شكارچي پراكنشي وسيع داشته و نه تنها پرندگان، بلكه بسياري از دايناسورهاي شكارچي از جمله ولاسي‌راپتور و اُوي‌راپتور بدني پردار با شاه‌پرهايي بلند در پشت دست‌هايشان داشته‌اند.
سرانجام سنگواره‌اي از ولاسي‌راپتور كشف‌ شد كه آشكارا آثار پرها را در پشت استخوان زند زيرين دست حيوان حفظ‌ كرده ‌بود. بنابراين ترديدي در پردار بودن ولاسي‌راپتور باقي نماند و البته اين خبر بدي براي فيلمسازها و مستندسازهايي است كه تاكنون اين دايناسور را بدون پر تصوير كرده‌اند!
اما ماجرا به همين‌جا ختم نشد! چند سال پيش سنگواره يك تيرانوسور ابتدايي كشف شد كه داراي پر بود! اين يعني همه تيرانوسورها (حتي بزرگ‌ترين آنها يعني خود تيرانوسورِس ركس) هم پرداشته‌اند! تا اين‌جاي كار همه اخبار مربوط به دايناسورهاي پردار مربوط به دايناسورهاي شكارچي و گوشتخوار بود.
سرانجام دو نمونه از دايناسورهاي گياه‌خوار هم كشف‌شدند كه در پشت خود داراي رشته‌هاي بلند پرمانند بودند! وجود چنين ساختارهاي جالبي در پشت دو دايناسور گياه‌خوار، آخرين سنگرهاي مخالفان پردار بودن دايناسورها را نيز فروريخت. اكنون مي‌توانيم ادعا كنيم تقريبا تمام سير تكامل پر در دايناسورها را مي‌شناسيم.

تكامل پرها و قانون تكرار رئوس!
جنين‌شناس‌ها مدت‌ها متوجه‌شده‌اند مسير تكوين (رشد فردي) جنين جانوران، تقريبا بازگوكننده مسير تكامل اجداد آنهاست. مثلا در جنين پستانداران مي‌توان آثار پيدايش شكاف‌هاي آبششي را مشاهده ‌كرد. آيا در مورد پرهاي پرندگان نيز همين نكته صادق است؟ با توجه به آنچه كه امروز در مورد تنوع پرها در دايناسورها مي‌دانيم، تقريبا مي‌توان گفت تكامل پر طي 200 ميليون سال اخير تا رسيدن پيدايش نخستين شاه‌پرها، منطبق با تكوين و پيدايش نخستين جوانه‌هاي پر در بدن جوجه‌پرنده‌هاي امروزي تا رويش شاه‌پرهاي

پروازي آنهاست.