بهنقل از نیو ساینتیست، دانشمندان پرِ یک پرنده باستانی را پیدا کردهاند که حدود ۶۶ میلیون سال پیش توسط یک دایناسور خورده شده و بخشی از آن در فضولات فسیلشده جانور باقی مانده است. این پر که در سازند هل کریک در شمالشرقی مونتانا کشف شد، از بهترین نمونههای پر مربوط به دوران دایناسورها بهشمار میرود و جزئیاتی را حفظ کرده است که معمولا در فسیلهای این دوره از بین میروند.
این کشف میتواند اطلاعات تازهای درباره چگونگی تکامل پرهای مدرن و همچنین دلایل بقای برخی پرندگان در جریان انقراض گستردهای که پس از برخورد سیارک در ۶۶ میلیون سال پیش رخ داد، ارائه کند. پرندگان تنها گروه دایناسورها بودند که از این رویداد جان سالم به در بردند؛ بااینحال، از میان شاخههای مختلف آنها فقط نیای پرندگان امروزی، یعنی نئورنیثها، توانست به حیات خود ادامه دهد.
کشفی که از یک فسیل شکسته آغاز شد
دیوید دِمار جونیور از دانشگاه واشنگتن در سال ۲۰۱۶ هنگام جستوجوی فسیل ماهیها در سازند هل کریک، با یک قطعه شکسته از کوپرولیت یا فضولات فسیلشده دایناسورها روبهرو شد. چیزی که توجه او را جلب کرد، پر واضحی بود که روی سطح شکسته فسیل دیده میشد.
چند سال بعد، دمار برای بررسی دقیقتر این نمونه با جینگمای اوکانر از موزه فیلد شیکاگو و گروهی از پژوهشگران همکاری کرد. آنها فسیل را با استفاده از تصویربرداری میکروسیتی و اسکن سهبعدی سطحی بررسی کردند و علاوه بر پر، بقایای دیگری از جانورانی را درون این فضولات شناسایی کردند.
در این نمونه دو قطعه از استخوان پا به طول ۱۸ و ۱۲ میلیمتر وجود داشت که شباهت زیادی به بقایای پیشتر کشفشده در همین منطقه داشت. پژوهشگران این استخوانها را به هسپِرورنیتیفرمها نسبت میدهند؛ گروهی از پرندگان باستانیِ غواص که بالهایی کوتاه داشتند و از نظر ظاهری تا حدی به غواصهای امروزی شباهت نشان میدادند.
پرهایی با ساختاری شبیه پرندگان امروزی
مهمترین یافته، پر اولیهای به طول ۹٫۳ میلیمتر بود که ساختاری آبگریز داشت. پژوهشگران میگویند این ویژگی به ساختار پرهای برخی پرندگان امروزی، از جمله پلیکانها، شباهت دارد.
این پر و یک پر کوچکتر از بال، هستهای سبک و اسفنجی داشتند که لایهای سختتر آن را احاطه کرده بود. چنین ساختاری باعث میشود پر در عین سبک بودن، استحکام مناسبی داشته باشد؛ ویژگیای که در پرهای مدرن نیز دیده میشود.
جینگمای اوکانر میگوید این یافته نشان میدهد ساختارهای مشابه پرهای مدرن، پیش از شکلگیری کامل پرندگان امروزی نیز وجود داشتهاند. به گفته او، پژوهشگران اکنون میتوانند حضور چنین پرهایی را در گروههایی از پرندگان باستانی که بعدها منقرض شدند، بررسی کنند.
پرهای بدوی در کنار پرهای پیشرفته
پژوهشگران در همان نمونه دو پر نرم و کرکی نیز پیدا کردند. شاخههای این پرها فاصله بیشتری از یکدیگر داشتند و ساختاری ابتداییتر نشان میدادند؛ ویژگیای که پیشتر در پرهای بسیار قدیمیتر، از جمله نمونههای ۱۰۰ میلیون ساله حفظشده در کهربای میانمار، مشاهده شده بود.
مجموع این شواهد نشان میدهد هسپِرورنیتیفرمها احتمالا ترکیبی از ویژگیهای ابتدایی و پیشرفته را در پوشش بدن خود داشتند. پرهای بال و دم آنها میتوانستند برای زندگی در آب و غواصی مناسب باشند، اما پرهای بدنشان هنوز ساختار پیشرفتهای برای حفظ گرما نداشتند.
این تفاوت ممکن است در سرنوشت آنها پس از برخورد سیارک نقش داشته باشد. پس از این رویداد، دمای زمین بهشدت کاهش یافت و شرایط آبوهوایی برای بسیاری از جانوران دشوار شد. پرهای بدوی شاید برای حفظ گرمای بدن در آبوهوای گرم دوران مزوزوئیک کافی بودند، اما در سرمای شدید پس از برخورد سیارک کارایی لازم را نداشتند.
یک وعده غذایی با ردپای سه جانور
فسیل فقط بقایای پرنده را حفظ نکرده است. پژوهشگران درون آن دو فلس سخت و لوزیشکل به طول حدود ۳ تا ۴ میلیمتر نیز پیدا کردند که احتمالا به یک ماهی از خانواده گارها تعلق داشتهاند.
گارها ماهیهایی باریکاند که هنوز هم در آبهای شیرین زندگی میکنند. اندازه این فلسها نشان میدهد ماهی برای دایناسور شکارچی بسیار کوچک بوده است؛ بنابراین پژوهشگران احتمال میدهند ماهی را خود پرنده خورده باشد و بعد پرنده توسط دایناسور شکار شده باشد.
خود فضولات نیز احتمالا متعلق به یک نانوتیرانوس یا یک تیرانوسوروس رکس جوان بوده است. در نتیجه، یک قطعه کوچک از فضولات فسیلشده اکنون اطلاعاتی درباره دستکم سه جانور در اختیار دانشمندان گذاشته است: دایناسور شکارچی، پرندهای که شکار شده است و ماهی کوچکی که پیشتر توسط آن پرنده خورده شده بود.
پرهای یک پرنده؛ سرنخی برای انقراض بزرگ
این کشف فقط نمونهای کمنظیر از حفظ شدن بافت پر در فسیلهای عصر دایناسورها نیست؛ بلکه میتواند به یکی از پرسشهای مهم دیرینهشناسی درباره انقراض ۶۶ میلیون سال پیش نیز پاسخ دهد.
دانشمندان مدتها است میدانند پرندگان از معدود دایناسورهایی بودند که از برخورد سیارک جان سالم به در بردند، اما علت بقای برخی گروهها و نابودی سایر پرندگان باستانی هنوز بهطور کامل روشن نیست. ساختار پوشش بدن و توانایی حفظ گرما میتواند یکی از عواملی باشد که در این تفاوت نقش داشته است.
این پرِ ظریف که در فضولات فسیلشده یک دایناسور حفظ شده، اکنون پنجرهای کمسابقه به دنیای پرندگان پیش از انقراض بزرگ باز کرده است؛ دنیایی که در آن برخی پرها تقریبا همان ویژگیهای ساختاری پرندگان امروزی را داشتند، در حالی که برخی دیگر هنوز در مراحل ابتدایی تکامل قرار داشتند.