علت تنوع زیاد مارها

به‌گزارش زومیت، وقتی دایناسورها منقرض شدند، فضای خالی بزرگی در تقریبا تمامی اکوسیستم‌های زمین برجای گذاشتند و موجودات دیگر فرصت شکوفایی پیدا کردند. طبق مدل‌های جدید، مدت کوتاهی پس از برخورد سیارک یعنی حدود ۶۶ میلیون سال پیش، خزندگان بازمانده به‌سرعت به فضاهای بدون رقیب خزیدند. دوران تسلط دایناسورها به پایان رسیده و زمان انفجار جمعیت پرندگان، پستانداران و خزندگان بدون پا فرا رسیده بود.

پژوهشگران در مقاله جدیدی در این زمینه می‌نویسند افزایش تنوع پستانداران در عصر سنوزوئیک (نوزیستی) چنان چشمگیر بود که معمولا به‌ این دوران «عصر پستانداران» گفته می‌شود. البته با توجه به اینکه تعداد گونه‌های مارها تقریبا با تعداد گونه‌های پستانداران برابری می‌کند، ممکن است بتوان عصر سِنوزوئیک را «عصر مارها» نامید.

امروزه نزدیک به ۴ هزار گونه مختلف مار وجود دارد. اینکه این تنوع عظیم از کجا آمده و چه زمانی و چرا ایجاد شده، پرسش‌هایی است که دانشمندان هنوز در حال تلاش برای یافتن پاسخ‌ آن‌ها هستند.

مارها در سوابق فسیلی بسیار نادر هستند و مارهایی که امروزه زنده‌ هستند، محتاط و پنهان‌کار هستند و این امر جمع‌آوری داده‌ها را دشوار می‌سازد. از نظر تاریخی نیز مارها نسبت‌ به موجودات خونگرم کمتر مورد توجه دانشمندان قرار گرفته‌اند. متأسفانه کمبود اطلاعات به این معنا است که مدل‌های ما از تکامل مارها با عدم قطعیت زیادی همراه است. مدل جدید در تلاش است شکاف‌های موجود در دانش را تا جای ممکن در نظر بگیرد. این مدل داده‌های منتشرشده از ۸۸۲ گونه مار زنده را با محتویات معده نمونه‌های حفظ‌شده موزه مقایسه می‌کند.

این اولین‌ باری است که داده‌های معده در تجزیه‌و‌تحلیل تکاملی مارها گنجانده شده و هنوز راه زیادی برای پیمودن باقی است (داده‌ها شامل کمتر از یک‌چهارم تمام نمونه‌های مارهای توصیف‌شده است)؛ اما یافته‌ها نشان می‌دهد که در صورت مهیا شدن فرصت اکولوژیکی، تبارهای جانوری سریعاً انشعاب پیدا می‌کنند و گوناگون می‌شوند. نتیجه‌ی این امر، انفجاری از تنوع است که با اشباع شدن آشیان‌های اکولوژیک، به‌تدریج کند می‌شود.

بر اساس مدل جدید، به نظر می‌رسد مارهای اجدادی حتی پیش از انقراض دایناسورها، درزمینه‌ی رژیم غذایی، بسیار تخصصی بودند. درواقع جدیدترین جد مشترک تمام مارهای زنده امروزه به احتمال زیاد از بی‌مهرگانی نظیر حشرات تغذیه می‌کرد. پس از اینکه برخورد سیارک بسیاری از دایناسورهای غیر پرنده را نابود کرد، انشعاب پیدا کردن مارها و آزمایش طعم‌های جدید آغاز شد. مدل جدید نشان می‌دهد بیشتر مارهایی که امروز زنده‌ هستند، در دوره‌ی زمانی نسبتا کوتاهی از یک جد مارمولک‌خوار منشأ گرفته‌اند؛ اما زمان‌بندی دقیق این رویداد مورد بحث است.

طبق پیش‌بینی پژوهش جدید، مارها درست پس از رویداد انقراض دایناسورها از نظر تنوع گسترش زیادی پیدا کردند؛ اما مدل‌های دیگر نشان می‌دهند افزایش قابل‌ توجه در تنوع مارها میلیون‌ها سال بعد و در جریان رویداد انقراض کوچک‌تری در دوره ائوسن رخ داد. نیک لانگریچ، زیست‌شناس تکاملی که او نیز مدتی پیش مدل‌هایی در رابطه با این موضوع پیشنهاد کرده است، می‌گوید:

از هر نظر که به آن نگاه کنید، افزایش تنوع مارها پس از برخورد سیارک رخ می‌دهد. سؤالی که وجود دارد این است که آیا این موضوع بلافاصله پس از برخورد سیارک (طبق پیشنهاد آن‌ها) اتفاق افتاد یا میلیون‌ها سال بعد و پس از انقراض دوم. در هر صورت، تنوع آن‌ها جدید است؛ اما اینکه چه تعدادی از گونه‌ها زنده ماندند و اینکه کدام گونه‌ها منشعب شدند و موارد دیگر، احتمالا در مطالعات آینده مشخص خواهد شد.

به‌ نظر می‌رسد مارها ترفندهای خاصی دارند که می‌توانند خود را تقریبا به هر موقعیت اکولوژیکی سازگار کنند. حتی در شرایطی که برخی مارها ازنظر رژیم غذایی به‌شدت تخصصی شده‌اند، به‌طور کلی می‌توانند رژیم‌های غذایی مختلفی داشته باشند. برای مثال، برخی از مارهای امروزی برای طعمه‌ای که شکار می‌کنند، به زهر خاصی نیاز دارند؛ درحالی‌که برخی دیگر برای بلعیدن قربانیان خود به دندان‌ها و آرواره‌های خاصی نیاز دارند.

البته تنوع در رژیم غذایی اندکی پس از انقراض دایناسورها گسترش پیدا کرده باشد یا میلیون‌ها سال بعد، به‌ نظر می‌رسد مارهای باستانی این توانایی را داشتند که رفتارهای شکار خود را با انعطاف‌پذیری بالایی تغییر بدهند. برای مثال و طبق مدل‌های جدید، در دوران ائوسن، زمانی که پستانداران کوچک در حال شکوفا شدن بودند، اجداد اخیر افعی‌ها، مارهای بوآ و پیتون‌ها برای خوردن جوندگان تخصص بالایی پیدا کرده بودند؛ البته بر اساس مجموعه فسیل محدود ما نمی‌توان با اطمینان مشخص کرد که آیا این مورد قدیمی‌ترین نمونه از خوردن جوندگان در میان مارها است. مایکل گراندلر، بوم‌شناس تکاملی از دانشگاه کالیفرنیا در لس‌آنجلس توضیح می‌دهد:

انفجار بزرگی از افزایش تنوع رژیم غذایی مارها را پس از انقراض دایناسورها پیدا کردیم و همچنین دریافتیم که وقتی مارها به مکان‌های جدیدی وارد می‌شوند، اغلب افزایش تنوع مشابهی در زمینه‌ی رژیم‌های غذایی تجربه می‌کنند.

برای مثال، قمچه‌ماران بزرگ‌ترین خانواده مارهای امروزی هستند، شامل بومسلنگ، مارهای شلاقی و مار درختی قهوه‌ای و در همه قاره‌ها به جز جنوبگان یافت می‌شوند. مدل جدید نشان می‌دهد پس از گسترش اولیه این خانواده در اوایل دوره سنوزوئیک، گسترش اعضای آن در آمریکای شمالی و جنوبی ادامه پیدا کرد و انفجارهای تکامل سازشی بیشتری به دنبال داشت. به‌عنوان مثال، جمعیتی از قمچه‌ماران در گالاپاگوس، نحوه شکار ماهی‌ در ساحل را یاد گرفتند که رفتار بسیار تخصصی است و در دیگر خویشاوندان نزدیک آن مشاهده نشده. شاید اتخاذ رفتارهای شکار خاص مانند این مورد در نهایت موجب تکامل رژیم‌های غذایی مخصوص هر زیستگاه در تبار مارها شده باشد.

این مسئله جالب است؛ زیرا غالبا فرض می‌شود جانورانی که ازنظر رژیم غذایی عمومی عمل می‌کنند، در مقابله‌ با تغییر شرایط اکولوژیکی بهتر عمل می‌کنند؛ درحالی‌که گروه‌های تخصصی از نظر کارهایی که برای بقای خود می‌توانند انجام بدهند، با محدودیت بیشتری رو‌به‌رو هستند. گراندلر می‌گوید:

آشکار است که تخصصی شدن ضرری ندارد. بینشی که از تجزیه‌و‌تحلیل تمام این مشاهدات رژیم غذایی به دست می‌آید، این است که حتی گونه‌هایی که تخصصی عمل می‌کنند، گاهی اوقات منشعب می‌شوند و تنوع پیدا می‌کنند. شاید منابع کمیاب تنوع اکولوژیکی همان چیزی باشد که به مارها اجازه می‌دهد در بلندمدت نوآوری را ادامه بدهند.