آیا مارمولکها حیات زمین را به ارث می‏برند؟


دانش > طبیعت - با کشف این که مارمولک*ها هم در هنگام دم و هم موقع بازدم، اکسیژن می*گیرند، دانشمندان حدس می‎زنند که نیای مشترک پرندگان، کروکودیل*ها و مارمولک*ها نیز تنفس یک طرف داشته است.

یک مارمولک هم به هنگام دم (نفس کشیدن) اکسیژن به دست می*آورد و هم به هنگام بازدم؛ (خصوصیتی که معمولا فقط پرندگان از آن بهره می*برند). بسیاری از دانشمندان بر این باورند که پرندگان به گونه*ای تکامل یافته اند که خود را طوری سازگار کنند که نیاز فراوان خود به انرژی لازم برای پرواز را برآورده کنند، و با کشف «تنفس یک جهته» مارمولک مانیتور دشت*های ساوانا، این سوال در ذهن مطرح می*شود که این ویژگی، اولین بار کی و چرا در سیر تکامل ایجاد شده است.


به گزارش نیچر، یک زیست شناس تکاملی به نام متیو ودل که در این کشف، مشارکت نداشته، می*گوید: « یافتن چنین الگوی مشابهی ازجریان هوا در حیواناتی مانند مارمولک*های مانیتور که هیچ نسبتی با پرندگان ندارند، بسیار شگفت انگیز است».
پستانداران و بسیاری از مهره*داران دیگر، به طور جزر و مدی تنفس می*کنند، به این معنی که هوا به داخل ریه رفته و در آنجا به محفظه*های تبادل گاز وارد می شود که سلول*های هوایی در ریه نامیده می*شود، و در پایان از همان راه برمی*گردد. برخلاف آنها، پرنده*ها مقداری از هوای استنشاق کرده را در کیسه*های مخصوصی نگه می*دارند. و وقتی هوا را بیرون می*دهند، اکسیژن را از آن استخراج می*کنند.


در سال 2010/1389 گروهی از دانشمندان که توسط کولین فارمر از دانشگاه یوتا در سالت*لیک رهبری*می*شدند، گزارش دادند که تمساح*ها و دیگر جانوران کروکودیل مانند نیز تنفس یک جهته دارند. این کشف این احتمال را مطرح می*کند که شاید دایناسورها هم همین گونه تنفس می*کردند. اما به گفته ودل، «خیلی هم تعجب آور نبود که کروکودیل*ها کمی شبیه به پرنده*ها باشند»، زیرا ریه*هایشان شبیه به ریه پرندگان است.
حالا گروهی به سرپرستی فارمر و همکارش اما شاخنر که یک زیست شناس تکاملی در همان موسسه است کشف کرده*اند که مارمولک*های مانیتور صحرایی از مکانیزم تنفسی مشابهی استفاده می کنند.


مارمولک*های مانیتور، گروهی حاوی تقریبا 70 گونه هستند، که اژدهای کومودو (بزرگ*ترین مارمولک جهان) هم جزو آنها است. به گفته شاخنر، شش*های آنها روی سطح چیز خاصی را نشان نمی*دهند. «وقتی ریه*ها را بیرون می*آورید، شبیه یک کیف دارای چندین جیب است، و هیچ شباهتی به ریه پرندگان ندارد». اما عکس*برداری سی*تی اسکن، یک حفره بزرگ را آشکار کرده که یک سری از حداکثر 11 لوله بازویی از آن منشعب شده*اند و از طریق سوراخ*هایی به هم متصل شده*اند (مجموعه*ای که می*تواند تنفس یک جهته را امکان پذیر کند).





برای آزمودن این امکان، محققان ریه های مارمولک را کالبد شکافی کردند و آن را با آب حاوی گوی*های معلق پر کردند تا بتوانند جریان آب را بهتر دنبال کنند. آب به صورت جزر و مدی از میان حفره بزرگ جاری شد، اما حرکت آن در لوله*های بازویی کوچک*تر یک طرفه بود. گروه شاخنر ثابت کردند که جریان هوا در ریه جانور هم از همین الگو تبعیت می*کند، و علاوه بر آن با کاشت حسگرهایی در ریه*های 5 مارمولک، جریان هوا را حین تنفس جانور اندازه گرفتند.



به گفته شاخنر، کشف تنفس یک سویه در مارمولک*های مانیتور می*تواند یا به این معنی باشد که این ویژگی در نیای مشترک پرندگان، کروکودیل*ها و مارمولک*ها تکامل یافته است (جانوری که تقریبا 270 میلیون سال پیش زندگی می*کرد و ظاهری شبیه ایگواناهای امروزی داشت)، یا اینکه در هر شاخه تکاملی این ویژگی به طور مستقل تکامل یافته است. برای فهمیدن این که کدام حالت درست است، گروه شاخنر در نظر دارد الگوهای تنفسی خزندگان بیشتری؛ مانند سوسمارها، مارمولک*های خانگی و اژدهای کومودو را بررسی کند.


تحقیق این گروه منجر به طرح این سوال شده که اولین بار چرا ویژگی تنفس یک جهته به وجود آمده بود. به عقیده فارمر این توانایی می*تواند به حیوانات کمک کند در حالی که نفسشان را نگه می*دارند، اکسیژن به دست بیاورند؛ چون تنفس یک جهته امکان استخراج اکسیژن بیشتری از هوا را فراهم می*کند؛ همان کاری که بسیاری از مارمولک*ها، وقتی که وحشت زده می*شوند، انجام می*دهند. شاخنر می*گوید که کروکودیل*ها نفس*شان را تا 20 دقیقه نگه می دارند و شاید این ویژگی برای غواصی*های طولانی به کار خزندگان باستانی می*آمد. او می*افزاید که این خصلت همچنین می*تواند به انطباق با سطوح پایین*تر اکسیژن روی سطح زمین هم بیانجامد. در دوره اولیه تریاسیک که تقریبا 250 میلیون سال پیش بوده، اکسیژن تنها 12 درصد از هوا را تشکیل می*داد، حال آنکه امروز به 21٪ رسیده است.


ودل می*گوید: «شاید این نظریه توضیح دهد که چرا مارمولک*های مانیتور این اندازه موفقند». این مارمولک*ها به نسبت هر خزنده دیگری، اکسیژن بیشتری را از هوا بدست می*اورند، و می*توانند در بیابان*های بسیار خشک و جنگل*های مناطق گرم*سیری زندگی کنند. ودل می*گوید: «کسی چه می*داند؛ شاید وقتی که سیارک بعدی با زمین برخورد کند، این مارمولک*ها باشند که میراث*دار حیات زمین باشند».


شاخنر معتقد است علت این که تاکنون کسی پی به تنفس یک جهته در مارمولک*ها نبرده بود این است که تشخیص این ویژگی کار بسیار سختی است، به خصوص در حیوانات وحشی. ودل امیدوار است که این کشف گروه شاخنر، الهام بخش دیگران شود تا باورهای سنتی را به چالش بکشند. او می*گوید: «حالا هر کسی که فردا از خواب بیدار شود و این مقاله را بخواند، با دید کنکجاوانه*تر و شکاکانه*تری به حیواناتی شبیه به اینها می*نگرد».


منبع:خبر آنلاین

لینک خبر : آیا مارمولک*ها حیات زمین را به ارث می‏برند؟