هیولاهای غولپیکر دریایی در آبهای شیرین
این کشف، تصویری چشمگیر از ابَرشکارچیانی انعطافپذیر ارائه میدهد که درست پیش از وقوع انقراض بزرگ، خود را با جهانی در حال تغییر سریع سازگار کرده بودند.
موساسورها(Mosasaurs)خزندگان دریایی عظیمی بودند که بیش از ۶۶ میلیون سال پیش میزیستند، اما شواهد تازه نشان میدهد آنها تمام عمر خود را در اقیانوس سپری نکردهاند. پژوهشگرانی که دندان یک موساسور کشفشده در داکوتای شمالی را بررسی کردهاند، نشانههای قویای یافتهاند که برخی از این جانوران در رودخانهها زندگی میکردهاند. این دندان احتمالاً متعلق به فردی بوده که تا حدود ۱۱ متر رشد کرده است.
به گزارش پایگاه علمی خبری دانه، پژوهش بینالمللی به سرپرستی دانشمندان دانشگاه اوپسالا به این نتیجه رسیدهاند که موساسورها در آخرین یک میلیون سال پیش از انقراضشان با رودخانهای آب شیرین سازگار شده بودند.
این دندان در سال ۲۰۲۲ از رسوبات رودخانهای در داکوتای شمالی کشف شد؛ جایی که در کنار آن، دندانی از تیرانوسوروس رکس (Tyrannosaurus rex) و استخوان فکی از یک کروکودیلیان نیز یافت شد. این منطقه پیشتر بهخاطر فسیلهای دایناسور نوک اردکی ادمونتوسوروس (Edmontosaurus) شناخته شده بود. ترکیب غیرمعمول دایناسورهای خشکی زی، کروکدیلهای رودخانهای و یک خزنده غولپیکر دریایی فوراً توجه پژوهشگران را جلب کرد. اگر موساسورها جانورانی دریازی بودند، چگونه دندان یکی از آنها در رسوبات رودخانهای حفظ شده بود؟
پاسخ در ایزوتوپها
برای حل این معما، پژوهشگرانی از ایالات متحده، سوئد و هلند ترکیب شیمیایی مینای دندان موساسور را با استفاده از تحلیل ایزوتوپی بررسی کردند؛ تحلیل ایزوتوپی روشی است برای تعیین نسبتهای ایزوتوپهای یک عنصر در یک نمونه که در تعیین سن، منشأ و فرایندهای آن کاربرد دارد.
از آنجا که دندان موساسور، دندان تی. رکس و استخوان فک کروکودیلیان همگی به دورهای تقریباً یکسان، حدود ۶۶ میلیون سال پیش، تعلق دارند، دانشمندان توانستند ترکیب شیمیایی آنها را به طور مستقیم مقایسه کنند. این پژوهش در دانشگاه آزاد آمستردام (VU) انجام شد و بر ایزوتوپهای اکسیژن، استرانسیم (strontium)، استرانسیوم یک عنصر شیمیایی فلزی نرم با نماد Sr و کربن تمرکز داشت.
دندان موساسور حاوی مقادیر غیرمعمولی از ایزوتوپ سبک اکسیژن (^16O) بود؛ ویژگیای که معمولاً به محیطهای آب شیرین مربوط میشود، نه محیطهای دریایی. نسبت ایزوتوپهای استرانسیم نیز به زیستگاهی آب شیرین اشاره داشت.
ملانی دورینگ، یکی از نویسندگان مسئول این پژوهش، میگوید:
«ایزوتوپهای کربن در دندانها معمولاً بازتابدهنده نوع تغذیه جانور هستند. بسیاری از موساسورها مقادیر پایین ^13C دارند، چون به اعماق آب شیرجه میزدند. اما دندان موساسوری که همراه با دندان تی. رکس پیدا شد، مقدار ^13C بالاتری نسبت به همه موساسورها، دایناسورها و کروکودیلهای شناختهشده دارد. این موضوع نشان میدهد که این جانور به اعماق نمیرفته و شاید گاهی از دایناسورهای غرقشده تغذیه میکرده است.»
او میافزاید: «امضاهای ایزوتوپی نشان دادند که این موساسور در یک محیط رودخانهای آب شیرین زندگی میکرده است. وقتی دو دندان دیگر موساسور را که در نزدیکی همین منطقه و در لایههایی کمی قدیمیتر پیدا شده بودند بررسی کردیم، نشانههای مشابهی از آب شیرین دیدیم. این تحلیلها نشان میدهد موساسورها در آخرین یک میلیون سال پیش از انقراض، در محیطهای رودخانهای زندگی میکردهاند.»
زمانی که دریاها آرامآرام به رودخانه تبدیل شدند
این یافتهها توضیح میدهد که چگونه چنین تغییر سبک زندگیای ممکن شده است. با گذشت زمان، حجم بیشتری از آب شیرین وارد دریای داخلی غربی (Western Interior Seaway) شد؛ دریای پهناوری که زمانی از شمال تا جنوب آمریکای شمالی امتداد داشت و قاره را به دو بخش تقسیم میکرد. با افزایش ورود آب شیرین، این دریا بهتدریج از شور به لبشور و سرانجام عمدتاً به آب شیرین تبدیل شد؛ شرایطی شبیه آنچه امروز در خلیج بوتنیا دیده میشود.
پژوهشگران معتقدند این فرایند به شکلگیری یک «هالوکِلاین» انجامیده است؛ لایهای که در آن آب شیرین سبکتر در سطح قرار میگیرد و آب شورتر و سنگینتر در زیر آن میماند. دادههای ایزوتوپی از این ایده پشتیبانی میکنند.
پر آلبریگ، از نویسندگان مقاله، میگوید: «برای مقایسه با دندانهای موساسور، فسیلهای جانوران دریایی دیگر را هم اندازهگیری کردیم و تفاوت روشنی دیدیم. همه جانورانی که با آبشش تنفس میکردند، امضاهای ایزوتوپی مرتبط با آب لبشور یا شور داشتند، در حالی که جانوران ششدار چنین امضاهایی نداشتند. این نشان میدهد موساسورها که برای تنفس باید به سطح میآمدند، در لایه بالایی آب شیرین زندگی میکردند، نه در لایه زیرینِ شورتر.»
سازگاری با جهانی در حال دگرگونی
پژوهشگران استدلال میکنند دندانهای بررسیشده بهروشنی متعلق به موساسورهایی است که خود را با این شرایط تازه تطبیق داده بودند. جابهجایی شکارچیان بزرگ میان زیستگاهها در تاریخ تکامل پدیدهای بیسابقه نیست.
دورینگ میگوید: «برخلاف سازگاری پیچیدهای که برای انتقال از محیطهای آب شیرین به دریا لازم است، سازگاری معکوس معمولاً سادهتر است.»
نمونههای امروزی نیز چنین انعطافی را نشان میدهند. دلفینهای رودخانهای کاملاً در آب شیرین زندگی میکنند، در حالی که نیاکانشان دریازی بودهاند. کروکودیل آب شور که در استرالیا شناخته شده است، به طور منظم میان رودخانهها و اقیانوس رفتوآمد میکند و هرجا طعمه در دسترس باشد شکار میکند.
شکارچی هماندازه اتوبوس در جایی غیرمنتظره
فسیلهای موساسور در رسوبات دریایی سراسر آمریکای شمالی، اروپا و آفریقا (از ۹۸ تا ۶۶ میلیون سال پیش) فراواناند، اما در داکوتای شمالی بهندرت یافت میشوند؛ به همین دلیل این کشف بسیار چشمگیر است. اندازه دندان نشان میدهد این جانور تا ۱۱ متر طول داشته؛ تقریباً به اندازه یک اتوبوس. کشفیات پیشین استخوانهای موساسور در منطقهای نزدیک نیز این برآورد را تأیید میکند.
این دندان احتمالاً متعلق به یک موساسور از گروه پروگناتودونتینها (Prognathodon) بوده، هرچند تعیین دقیق جنس آن ممکن نیست. خویشاوندان نزدیک در جنس پروگناتودونتین سرهای بزرگ، آروارههای قدرتمند و دندانهای ستبری داشتند و بهعنوان شکارچیانی فرصتطلب شناخته میشوند که توانایی حمله به طعمههای بزرگ را داشتهاند.
آلبریگ میگوید: «این اندازه به معنای جانوری همتراز با بزرگترین نهنگهای قاتل امروزی است؛ روبهرو شدن با چنین شکارچی عظیمی در محیطهای رودخانهای که پیشتر با خزندگان دریایی غولپیکر مرتبط نبودند، واقعاً شگفتانگیز است.»
این پژوهش با همکاری دانشمندانی از دانشگاه اوپسالا، کالج فنی و اجتماعی شرق ویرجینیای غربی، دانشگاه آزاد آمستردام و سازمان زمینشناسی داکوتای شمالی انجام شده است. مقاله حاضر بخشی از رساله دکتری ملانی دورینگ را نیز در بر میگیرد که او در نوامبر ۲۰۲۴ در دانشگاه اوپسالا از آن دفاع کرده است.
