چرا انگشتان اسب‌ها به تدریج و در طول زمان از بین رفت؟

دلیل حذف انگشتان اسب‌ها

آیا می‌دانستید که انگشتان اسب‌ها به تدریج و در طول زمان از بین رفته است تا در نهایت تنها یک انگشت واحد سُم دار جایگزین آن‌ها شود؟ به تازگی جمعی از پژوهشگران تحقیقاتی را در این زمینه به انجام رسانده‌اند که در ادامه‌ی متن پیش رو نتایج آن را به اتفاق یکدیگر از نظر خواهیم گذراند. پس برای کسب اطلاعات بیشتر از دلایل حذف تدریجی انگشتان اسب‌ها در طول زمان می‌توانید در ادامه‌ی این مطلب با مجله قرمز همراه باشید.

تحقیقاتی که پیش از این به انجام رسیده است نشان از آن دارد که موجودات اسب مانند باستانی نسبت به اسب‌های امروزی کوچک‌تر بوده‌اند و روی هر کدام از پاهای خود حداکثر چهار انگشت داشته‌اند. اما به مرور زمان و با بزرگ‌تر شدن هیکل آن‌ها، انگشتان پاهایشان به تدریج از بین رفت تا در نهایت به یک انگشت واحد سم دار تبدیل شود.

انگشتان اسب‌ها اعضایی زائد یا مفید؟

اسب‌های امروزی می‌توانند از روی موانع بلند بپرند یا با سرعتی نزدیک به 70 کیلومتر در ساعت چهارنعل بدوند. همچنین آن‌ها از این توانایی برخوردارند تا باری به وزن هزار کیلوگرم را به دنبال خود بکشند. تمام این توانایی‌ها به لطف بهره‌مند بودن این موجودات چهارپای نجیب از وجود یک انگشت واحد سم دار به جای چند انگشت مجزا است. حال تحقیق جدیدی که توسط انجمن سلطنتی B Help به انجام رسیده است به یافتن پاسخی برای این پرسش پرداخته که چرا از بین رفتن انگشتان اسب‌ها در نهایت به بهبود سرعت و استقامت این موجودات چهارپا منتهی گردید.

انگشتان پای اسب

در حال حاضر اسب‌ها به همراه الاغ‌ها و گوره‌خرها جزو معدود جانوران تک انگشت جهان به شمار می‌روند. اکنون مدت زمان درازی است که دانشمندان این موضوع را مد نظر قرار داده‌اند که تنها انگشت سم دار اسب‌ها موجب می‌شود تا آن‌ها بتوانند به راحتی از چنگ شکارچیان فرار کرده و با سرعت فراوانی در پهنه‌ی چمنزارها شروع به دویدن کنند. اما تا پیش از این هیچ گاه درستی این فرضیه که وجود یک انگشت واحد و سم دار در پای اسب‌ها بهتر از داشتن تعداد فراوانی انگشت در هر کدام از پاهای آن‌ها است، به طور دقیق مورد مطالعه و بررسی قرار نگرفته بود. با این حال در دل پژوهش جدید انجام شده، دلایل از بین رفتن انگشتان اسب‌ها، که در طول تکامل ابتدایی آن‌ها صورت گرفته، به طور ویژه‌ مورد توجه قرار گرفته است.

نوع و تعداد انگشتان اسب‌ها در دوران کهن

اسب‌های باستانی از تعداد انگشتان بیشتری نسبت به گونه‌های مشابه امروزی خود برخوردار بودند. با این حال تعداد انگشتان اسب‌ها در همان سیر تکامل‌ ابتدایی این موجودات چهارپا کاهش یافت.

در میان موجودات چهارپای باستانی می‌توان گونه‌ی Hyracotherium را نزدیک‌ترین گونه به اسب‌های امروزی برشمرد و در عمل آن‌ها را اجداد منقرض شده‌ی اسب‌های مدرن لقب داد. این موجودات قدیمی که بیش از 55 میلیون سال قبل روی زمین می‌زیستند، هیکلی بزرگ‌تر از یک سگ معمولی نداشتند و تعداد انگشتان آن‌ها در پاهای جلو به چهار عدد و در پاهای عقب هم به سه انگشت می‌رسید.

پس از آن‌ها می‌توان Merychippus ها را مد نظر قرار داد. موجوداتی که حدود ده میلیون سال قبل در منطقه‌ی امریکای شمالی زندگی می‌کردند و شباهت فراوانی به اسب‌های امروزی داشتند. با این حال این موجودات چهارپا از وجود سه انگشت در هر کدام از پاهای خود بهره می‌بردند. انگشتانی شامل دو انگشت معمولی و یک انگشت بزرگ و دراز که درست وسط آن‌ دو قرار داشت و به یک ناخن سم مانند آراسته بود. ناخنی که بیش از هر چیز به ابزاری برای دفاع شباهت داشت.

اسب باستانی

با این حال از میان موجودات اسب مانند باستانی تنها گونه‌ی Equus از خانواده‌ی Equidae توانست به حیات خود ادامه دهد. گونه‌ای که در حال حاضر اسب‌ها، گوره خرها و الاغ‌ها را در دل خود جای داده است.

بررسی سیر تکاملی انگشتان اسب‌ها

بنابر اعتقاد یکی از دیرین شناسان دانشگاه هاروارد یعنی بریانا مک هورس (که دست بر قضا نام خانوادگی او رابطه‌ی جالبی با این پژوهش دارد!) با دقت به پای اسب‌های امروزی می‌توان بقایای انگشت جانبی آن‌ها، که در طول زمان از بین رفته است، را مشاهده کرد. به منظور مطالعه‌ی دقیق‌تر در زمینه‌ی سیر تکاملی انگشتان اسب‌ها، مک هورس و همکارانش در طول آزمایش‌های خود به سی تی اسکن سنگواره‌های مربوط به 12 گونه‌ی جانوری مختلف از اسب‌ها پرداخته‌اند. گونه‌هایی که در حال حاضر همگی آن‌ها از بین رفته‌اند و نشانی از آن‌ها روی کره زمین وجود ندارد.

هدف اصلی از این آزمایش بررسی ساختار استخوان‌های پای این موجوادات منقرض شده بوده تا بلکه شواهد تازه‌ای در زمینه‌ی سیر تکاملی انگشتان اسب‌ها به دست آید. برای تکمیل این بررسی‌ها حتی ساختار پای خوک خرطوم دراز امریکای شمالی نیز مورد بررسی قرار گرفت. جانوری که انگشتان پاهایش شباهت فراوانی به گونه‌ی Hyracotherium دارد.

پس از گردآوری شواهد یاد شده، انجام یک شبیه سازی کامپیوتری این امکان را در اختیار پژوهشگران قرار داد تا به برآورد این نکته بپردازند که استخوان پای هر کدام از گونه‌های هم خانواده با اسب‌های امروزی، چگونه به فشار مربوط به حرکات مختلف آن‌ها پاسخ می‌دهد. حرکاتی نظیر پرش از روی مانع یا دویدن سریع به شکل چهار نعل که هر کدام به گونه ی متفاوتی انگشتان اسب‌ها را تحت تاثیر قرار می‌دهد. پس از آن دانشمندان دخیل در این پژوهش به مقایسه‌ی نوع حرکت جانداران مذکور توسط پاهای مبتنی بر چند انگشت با پاهای مبتنی بر یک انگشت سم دار پرداختند تا از این نکته باخبر شوند که وزن این جانوران در هر کدام از دو شکل فوق چگونه با پاهای آن‌ها تعامل برقرار می‌کند.

تکامل اسب

پس از انجام آزمایش‌های مختلف دانشمندان به این نتیجه رسیدند که وجود انگشت‌های جانبی در پای اسب‌های قدیمی موجب بالا رفتن توانایی بدن آن‌ها برای تحمل فشار وزنشان می‌شد. علاوه بر آن آزمایش‌های مذکور این نکته را هم ثابت کرد که انگشت دراز میانی اسب‌های قدیمی، بدون وجود انگشت‌های جانبی و کوچک‌تر، با خطر شکستگی روبرو بود. با این حال هنگامی که انگشتان اسب‌ها با سیر تکاملی همراه شد و انگشتان جانبی آن‌ها به تدریج از بین رفت، استخوان مربوط به انگشت وسطی این موجودات چهارپا قطورتر از گذشته شد و شکلی گود و توخالی به خود گرفت. این امر موجب شد تا استخوان انگشت واحد و سم دار اسب‌ها بسیار محکم‌تر از قبل گردد و پاهای آن‌ها در برابر فشار و خمیدگی وارده، از مقاومت و انعطاف بیشتری نسبت به حالتی که از وجود چندین انگشت مجزا بهره می‌بردند، برخوردار شود.

در مجموع هنگامی که بدن این موجودات چهارپا شروع به بزرگ‌تر شدن کرد و اندازه‌ی کلی آن‌ها هم از قامت یک سگ معمولی به اندازه‌ی اسب‌های امروزی رسید، انگشتان اسب‌ها نیز با تحولی اساسی همراه شد. به گونه‌ای که وجود انگشتان اضافه در پای آن‌ها نوعی بار زیادی در اطراف قوزک پا محسوب می‌شد. به همین دلیل انگشتان جانبی اسب‌ها به تدریج از بین رفت تا آن‌ها بتوانند هنگام حرکت و جابه‌جایی انرژی بیشتری ذخیره کنند و مسافت‌های طولانی را با سرعت بالاتری بپیمایند.

البته نتایج این پژوهش به طور دقیق مشخص نکرده که کدام تغییر در انگشتان اسب‌ها زودتر از دیگری رخ داده است. به این معنی که آیا ابتدا از بین رفتن تدریجی انگشتان کوچک آن‌ها منجر به بزرگ‌تر شدن و تغییر شکل انگشت وسطی گردیده یا این که تغییر شکل انگشت وسط زودتر به وقوع پیوسته و حذف تدریجی انگشتان جانبی را به همراه داشته است؟

در تکمیل نتایج بررسی سیر تکاملی انگشتان اسب‌ها، یکی از زیست شناسان دانشگاه سن دیه گوی کالیفرنیا به نام کیم کوپر به این نکته اشاره کرده است که انگشتان اسب‌ها تنها انگشتان حذف شده‌ی جانوران در طول تاریخ به شمار نمی‌روند و علاوه بر آن‌ها پرندگان، چرندگان و حتی خزندگان فراوانی در طول زمان انگشتان اضافه‌ی خود را از دست داده‌اند. در این میان با انجام فعالیت‌هایی نظیر ساخت مدل‌هایی که بتواند چگونگی تاثیر فرآیند حرکت بر استخوان‌های جانوران را نمایان ‌سازد، می‌توان به دلیل حذف شدن این انگشتان اضافه در طول زمان پی برد.

منبع: ساینس نیوز (همراه با ترجمه، تالیف و ویرایش اختصاصی نویسندگان و مترجمان مجله قرمز)

در صورت تمایل می‌توانید با نظرات خود در بخش کامنت، ما را در بهبود کیفیت مطالب بخش علمی مجله قرمز یاری کنید.


نوشتن یک نظر

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *