ه‍.ش. ۱۳۹۵ خرداد ۱۴, جمعه

دوران مزوزوئیک

از: بهنام محمدپناه

فرگشت و ژنتيک


فهرست مندرجات

.



دوران مزوزوئیک

(میانه‌زیستی)

فرگشت و ژنتيک

میانه‌زیستی یا دوران مزوزوئیک (به انگلیسی: Mesozoic؛ از دو کلمه meso به‌معنای میانه و zoa به معنی حیات ترکیب شده است و به‌همین علت میان‌زیستی نیز خوانده می‌شود)، یکی از سه دوران در ابردوران پیدازیستی است که مابین دوران‌های دیرینه‌زیستی و نوزیستی قرار دارد. این دوره ۱٦۰ میلیون سال به‌طول انجامید و شامل سه دوره به‌نام‌های تریاس (Triassic)، ژوراسیک (Jurassic) و کرتاسه (Cretaceous) می‌باشد.

جانورانی مثل شاخ‌قوچی (آمونیت) و دایناسور از موجوداتی بودند که در این دوره زیسته و منقرض شده‌اند. آب‌وهوای این دوره گرم و استوایی بوده و نسبت به الان بسیار باثبات بوده است. خشکی‌های زمین در این دوره شامل قاره لوراسیا (Laurasia) و قاره گندوانا (Gondwana) بود. لوراسیا که شامل قاره آسیا و اروپا و آمریکای شمالی بود، در دوره‌‌ی کرتاسه آغاز به تجزیه کرد و از این‌طریق اقیانوس اطلس به‌وجود آمد و قاره گندوانا در دوره‌ی تریاس تجزیه شد.[۱]

دوران مزوزوئیک که میانه‌زیستی نیز نامیده می‌شود، ۱٨٠ میلیون سال به‌طول انجامیده است. این دوران از سه دوره‌ی زمین‌شناسی تریاس، ژوراسیک و کرتاسه تشکیل شده است. در این تقسیم‌بندی نام دوره‌ها اغلب به محل کشف سنگ‌های آن دوره‌ها اطلاق می‌شود؛ مثلاً نام ژوراسیک از ناحیه‌ی ژورا در رشته کوه آلپ گرفته شده است. در دوران میانه‌زیستی، خشکی‌های زمین در یک اَبَر قاره به‌نام پانگه‌آ در حدود خط استوای امروزی قرار داشت، به‌همین دلیل آب و هوای این مناطق نسبتاً گرم و مرطوب بودند و شرایط برای رشد خزندگان غول‌پیکر مهیا بود. البته از اواسط این دوران به بعد، تغییراتی در ساختار پوسته‌ی زمین آغاز شد و به‌دنبال آن قاره‌ی بزرگ پانگه‌آ به چند قاره‌ی کوچک‌تر تقسیم شد و طی دوره‌های آخر با برخورد این صفحات قاره‌ای به یکدیگر رشته کوه‌های بزرگی به‌وجود آمدند. در این دوران علاوه بر جانوران، فرگشت‌هایی نیز در گونه‌های مختلف گیاهی روی داد و به این ترتیب، پس از گسترش سرخس‌ها و درختان مخروطی در خشکی، گیاهان گُل‌دار نیز ظاهر شدند.

همان‌طور که پیشتر گفتیم، در اواخر دوران دیرینه‌زیستی گونه‌هایی از ماهیان فرگشت یافتند و انواع دوزیستان و خزندگان اولیه پدید آمدند. این موجودات قادر بودند از آب خارج شوند و پا به خشکی بگذارند. البته دوزیستان به‌خاطر شرایط جسمی و هم‌چنین تخم‌گذاری در آب، نتوانستند چندان از محیط‌های آبی دور شوند و به‌همین دلیل در دوران میانه‌زیستی نسل بسیاری از گونه‌های دوزیست به دلیل گرم شدن کره‌ی زمین و بروز خشکسالی‌های طولانی از بین رفت، اما خزندگان که صاحب پوستی نفوذناپذیر بودند و می‌توانستند برای مدت بیشتری آب بدن خود را حفظ کنند و هم‌چنین از آن‌جا که تخم آن‌ها دارای پوسته‌ی آهکی محکمی بود و نیازی به تخم‌ریزی در آب نداشتند، توانستند به مرور از محیط‌های آبی فاصله بگیرند و از وابستگی خود به برکه‌ها و رودخانه‌ها بکاهند. با افزایش دمای هوا در اواسط دوران میان‌هزیستی شرایط کم‌کم برای خزندگان مهیاتر شد و طی میلیون‌ها سال بعدی، آن‌ها به‌قدرت بلامنازع طبیعت تبدیل شدند.

فسیل یکی از نخستین خزندگان دوره‌ی تریاس، به‌طول : حدود ٣٠ سانتی‌متر، با قدمت : ٣٢٠ میلیون سال پیش

در اوایل دوره‌ی تریاس، خزندگان به دو گروه عمده‌ی سیناپیدها (Synapsids) و ساروپیدها (Sauropsids) تبدیل شدند. زیست‌شناسان این نام‌ها را بر اساس ویژگی‌های متعدد مانند تعداد حفره‌های روی جمجمه و نیز اندام گوارشی و دفعی آن‌ها برگزید‌ه‌اند. پستانداران امروزی و از جمله انسان‌ها، بازمانده‌ی فرگشت‌یافته‌ی یکی از گونه‌های سیناپسیدهای اولیه هستند. دایناسورهای منقرض‌شده، پرندگان و خزندگان امروزی نیز از نسل ساروپسیدها محسوب می‌شوند.

با بررسی فسیل‌های به‌جا مانده از دوره‌ی تریاس می‌توان دریافت که در ابتدا، خزندگان سیناپسید موفق شدند خشکی‌ها را به تسخیر خود درآوردند، اما با گرم شدن بیشتر محیط، ساروپسیدها غالب شدند و نسل بسیاری از سیناپسیدها (مانند دیمترودون) منقرض شد. یکی از دلایل موفقیت ساروپسیدها، ساختار اندام دفعی آن‌ها بود. این خزندگان برای دفع اوره‌ی بدن به‌مانند پستانداران امروزی نیاز نداشتند تا همراه با ادرار خود مایعات زیادی از دست بدهند و از همین‌رو سازگاری بیشتری با محیط گرم دوران خود داشتند. تمامی دایناسورها و نیز نسل زنده‌ی آن‌ها یعنی پرندگان امروزی، متعلق به شاخ‌های از ساروپسیدها به‌نام آرکوزار (شاه‌سوسمارها) بودند.

نمودار بالا نحوه‌ی پیدایش جانوران مختلف از خزندگان نخستین را نشان می‌دهد. دقت کنید که همه‌ی خزندگان غول‌پیکر دوران میانه‌زیستی مانند ایکتیوساروس‌ها، پلسیوسارو س‌ها و پرندگان پتروسورها از نوع دایناسور محسوب نمی‌شدند. ریچارد اوون؛ دیرین‌شناس بریتانیایی که هم دوره‌ی داروین بود، نام دایناسور (Dinosaur) را از ترکیب دو کلمه‌ی یونانی دینوس و ساورس (به‌معنای مارمولک مهیب) ابداع کرد. از آن‌زمان بر اساس یک تعریف نانوشته، لقب دایناسور به خزندگان راست‌ایستا و خشکی‌زی اطلاق می‌شود. زیست‌شناسان بر اساس شکل استخوان لگن، دایناسورها را به دو شاخه‌ی خزنده‌ورکیان و پرنده‌ورکیان تقسیم کرد‌ه‌اند. البته موضوع عجیب در این تقسیم‌بندی این‌جاست که جد پرندگان یعنی آرکئوپتریکس خود از نسل دایناسورهای خزنده‌ورکیان دانسته شده است!

طرح‌های ترسیمی از فسیل دایناسورهای موجود در موزه‌ی آثار طبیعی بریتانیا
مشخصات برخی دایناسورها و مقایسه‌ی اندازه‌ی آن‌ها با انسان‌های امروزی

در دوران میانه‌زیستی، علاوه بر دایناسورها، خزندگان غول‌پیکر دیگری نیز در دریا و خشکی می‌زیستند. یکی از جالب‌ترین این خزندگان، مارمولک‌های پرند‌ه‌ای بودند که بر اثر فرگشت، انگشت چهارم آن‌ها بلند شده و بین دست‌ها و بدن‌شان، پوست چرمی ضخیمی (مانند خفاش‌های امروزی) به‌وجود آمده بود. این مارمولک‌ها که پتروسور (Pterosaur) نامیده می‌شدند، به کمک همین بال پوستی قادر به پرواز بودند.

پتروسورها انواع مختلفی داشتند. طول برخی از آن‌ها کمتر از یک متر و طول برخی گونه‌های دیگر نیز بیش از ۱٠ متر بود. آن‌ها اغلب در صخره‌های کنار دریا آشیانه می‌ساختند و به شکار ماهی یا جانوران کوچک مشغول بودند. بر اساس فسیل‌های کشف شده، غیر از پتروسورها، پرندگان دیگری نیز در دوران میانه‌زیستی زندگی می‌کردند که معروف‌ترین آن‌ها آرکئوپتریکس [یا کهن‌بال] (Archaeopteryx) نام داشت. این پرنده مانند پرندگان امروزی، بدنی پوشیده از پَر داشت. فسیل آرکئوپتریکس که تصویر آن در زیر نیز نشان داده شده است، یکی از مهم‌ترین اکتشافات دیرین‌شناسان محسوب می‌شود، چراکه یکی از حلقه‌های گمشده فرگشت دایناسورها به پرندگان را نشان می‌دهد. آرکئوپتریکس به‌سبب داشتن چنگال‌هایی در دستان جلویی، آرواره‌ی دندان‌دار و دُم استخوانی، شبیه دایناسورها بود و از طرفی به‌خاطر داشتن پر و فیزیک بدنی، ویژگی‌های پرندگان امروزی را دارا بود.

آرکئوپتریکس مانند پرندگان امروزی، جثه‌ی بزرگی نداشت. بررسی‌ها نشان می‌دهد که نسل او به سبب فرگشت‌های متعدد دندان‌های منقار، دُماستخوانی و نیز چنگال‌ها را از دست داده است. احتمالاً آرکئوپتریکس از چنگال‌های خود برای بالا رفتن از شاخه‌ها و رسیدن به حشرات و کرم‌ها استفاده می‌کرد. امروزه نیز پرنده‌ای در آمریکای جنوبی به‌نام هوآتزین زندگی می‌کند که مانند جد خود آرکئوپتریکس، هنوز در انتهای بال‌هایش چنگال‌هایی دارد که از آن برای آویزان‌شدن از شاخه‌ها استفاده می‌کند.

وجود پر در بدن آرکئوپتریکس نیز نشان می‌دهد که این دایناسور کوچک، احتمالاً خون‌گرم بوده است. البته در مورد این‌که بقیه‌ی دایناسورها خون‌گرم بود‌ه‌اند یا خونسرد، دانشمندان هنوز به قطعیت نرسیده‌اند.


سنگواره‌ها (فسیل‌ها) چگونه تشکیل شد‌ه‌اند؟

هر موجودی پس از مرگ تبدیل به فسیل نمی‌شود. شرایط بسیار خاصی لازم است تا اجزای سخت موجود مرده تبدیل به سنگ شوند. حدوداً بین هر یک میلیون موجود مرده، تنها یک یا دو موجود شانس فسیل شدن پیدا می‌کند. این شرایط خاص هنگامی رُخ می‌دهد که موجود پس از مرگ و قبل از خورده شدن توسط لاشخورها، به‌سرعت زیر لایه‌ای از خاکستر آتشفشانی یا رسوبات نمکی مدفون شود. در مرحله‌ی بعد، اندام نرم مرده به مرور تجزیه می‌شود و تنها استخوان یا پوسته‌ی سخت آن باقی می‌ماند. میلیون‌ها سال به‌همین وضع می‌گذرد و در این میان بر اثر جریان بسیار جزئی آب، املاح موجود در رسوبات و سنگ‌ها وارد اجزای سخت آن می‌شوند و با مولکول‌های آلی آن‌ها ترکیب می‌شوند و در اثر فشار لایه‌های رسوبی بالاتر به مرور تبدیل به سنگ جدیدی می‌شوند. به‌همین دلیلی است که فسیل موجودات، سنگواره نامیده می‌شود؛ زیرا در اصل نوعی سنگ هستند.

البته در موارد معدودی مانند گرفتار شدن حشره در شیره‌ی صمغ درخت یا افتادن جانور در گودال قیر باعث می‌شود که فسیل تقریباً سالم و دست نخورده‌ای از اندام نرم و سخت جانور باقی بماند. در موارد نادر دیگری نیز جسد جانوران منقرض شده‌ای مانند ماموت‌ها کشف شده‌اند که جسد آن‌ها چند هزار سال پیش در میان یخچال‌های طبیعی گرفتار شده و اجزای بدن آن‌ها به‌همان شکل تا به امروز باقی مانده است.

همان‌طور که گفتیم در اواخر دوران دیرینه‌زیستی، قاره‌های زمین در یک منطقه از سطح زمین متمرکز بودند و اَبَر قاره‌ای به‌نام پانگه‌آ (Pangea) را تشکیل می‌دادند. با آغاز دوران میانه‌زیستی، به‌دلیل حرکت آهسته‌ی صفحات پوسته (در حد چند میل یمتر در سال)، قاره‌ی پانگه آ به چند قاره‌ی کوچک‌تر تقسیم شد و طی ۱٦٠ میلیون سال بعدی، به مرور قاره‌های آسیا، آفریقا و آمریکا تشکیل شدند. در این میان، جزیره‌ای نیز که بعدها هند نام گرفت، از آفریقا جدا شد و به‌سوی جنوب آسیا حرکت کرد.

حرکت صفحات پوسته و گاهاً زلزله‌هایی که در محل اتصال گسل‌ها به یکدیگر روی می‌دهد، به دلیل جریان مواد مذاب زیر پوسته می‌باشد. گرچه پوسته‌ی زمین ظاهری سرد و سفت دارد، اما زیر این پوسته هنوز لایه‌ی بسیار داغی از سنگ‌های مذاب با حرارات چندین هزار درجه‌ی سانتی‌گراد وجود دارند که از زمان تشکیل سیاره‌ی زمین تاکنون (۴،۵ میلیارد سال) سرد نشد‌ه‌اند. گاهی این مواد مذاب، راهی برای خروج از پوسته‌ی سخت پیدا می‌کنند که ما آن‌ها را فوران‌های آتشفشانی می‌نامیم.

کشف فسیل گونه‌های مشابه دایناسورها و دیگر موجودات دوران میانه‌زیستی در نزدیکی سواحل قاره‌هایی که قبلاّ به یکدیگر وصل بودند (مانند شرق آفریقا و غرب آمریکای جنوبی) و هم‌چنین اندازه‌گیری دقیق جهت حرکت صفحات، جزو مدارکی هستند که زمین‌شناسان برای اثبات نظریه‌ی حرکت قاره‌ها به آن‌ها اشاره می‌کنند.


دوره‌ی تریاس (Triassic)

دوره‌ی تریاس، نخستین دوره از دوران میانه‌زیستی بود که بلافاصله پس از تغییرات شدید آب و هوایی پایان دوره‌ی پرمین آغاز شد و حدود ۴٠ میلیون سال طول کشید. در اوایل این دوره، تعداد معدودی از خزندگان در خشکی زندگی می‌کردند و گیاهان عمدتاً از نوع سرخس‌ها بودند. به مرور و با گرم‌تر شدن هوا، شرایط برای خزندگان مهیاتر شد و گونه‌های متفاوتی از آن‌ها (سیناپسیدها و ساروپسیدها) امکان بقا و زاد و ولد بیشتری یافتند. ۱۵ میلیون سال از آغاز دوره‌ی تریاس گذشت تا این‌که شاخه‌ای از ساروپسیدهای فرگشت یافته که شاه‌سوسمار نامیده می‌شدند و به پاهای قوی و آرواره‌های محکم مجهز بودند، توانستند بر دیگر رقبای گوشت‌خوار و گیاه‌خوار پیروز شوند و به حاکمان بلامنازع دنیای خشکی تبدیل شوند.

نسل شاه‌سوسماران طی ٣٠ میلیون سال بعدی شاهد فرگشت‌های مهمی شد و انواع مختلفی از دایناسورها پدیدار شدند. البته دایناسورهای دوره‌ی تریاس به‌دلیل کمبود غذا، چندان غول‌پیکر نبودند، ولی در دوره‌های بعدی به‌سبب پیدایش درختان بلند مخروطی، غذای گیاه‌خواران بیشتر شد و آن‌ها نیز بزرگ‌تر شدند. به دنبال افزایش جثه‌ی گیاه‌خواران، نسل دایناسورهای گوشت‌خوار نیز بزرگ‌تر شد. البته منظور از بزرگ شدن نسل دایناسورها به این معنی نیست که بچه‌ی هر دایناسور بزرگ‌تر از پدر و مادرش بود، بلکه در رقابت طبیعت تنها دایناسورهای فرگشت‌یافته‌ای می‌توانستند زنده بمانند که بزرگ‌تر و قوی‌تر از دیگران بودند و به این ترتیب، نسل آن‌ها طی میلیون‌ها سال و گذشت صدها هزار نسل، بزرگ‌تر و گوناگون‌تر شد.


دوره‌ی ژوراسیک (Jurassic)

دوره‌ی ژوراسیک به ٢٠٦ تا ۱۴۵ میلیون سال پیش اطلاق می‌شود که حدود ٦٠ میلیون سال به‌طول انجامیده است. در اواخر دوره‌ی تریاس، قاره‌ی پانگه‌آ به دو قاره‌ی کوچک‌تر اورآسیا و گندوآنا تقسیم شد و این جدایی در دوره‌ی ژوراسیک، شدت بیش‌تری گرفت.

مهره‌داران قدیم مانند ماهی‌ها، دوزیستان و خزندگان در دوره‌ی ژوراسیک نیز فراوان بودند. در اواخر این دوره بود که موجودات حد واسط خزنده و پرنده یعنی آرکئوپتریکس‌‌ها ظاهر شدند. گسترش و گوناگونی دایناسورها در این دوره بسیار زیاد بود. تا آن‌جا که رد پای این جانوران در رسوبات ژوراسیک کرمان در ایران ما نیز دیده شده است.

نام ژوراسیک بسیاری از خوانندگان را به یاد فیلم تخیلی عصر ژوراسیک می‌اندازد. داستان اصلی این فیلم از این قرار بود که حدود ۱۵٠ میلیون سال پیش، تعدادی از حشرات آن دوره پس از نیش‌زدن دایناسورها وقتی برای استراحت روی تنه‌ی درختان نشسته بودند، در شیره‌ی صمغ درخت گرفتار شدند و میلیون‌ها سال به‌همان شکل باقی مانند. تا این‌که در عصر حاضر دانشمندان ژنتیک موفق شدند رمزهای ژنتیکی (DNA) سلول‌های خونی دایناسورها را از معده‌ی پشه‌های به‌دام افتاده، استخراج کنند و به کمک تجهیزات پیشرفته، دایناسورها را شبیه‌سازی و تولید کنند.

شبیه‌سازی موجودات منقرض‌شده مانند دایناسورها گرچه فعلاً تخیلی و ناممکن به‌نظر می‌رسد، اما مسلماً با پیشرفت دانش ژنتیک، دانشمندان قادر خواهند بود نسل بسیاری از جانوران منقرض‌شده را زنده کنند و آن‌ها را به طبیعت بازگردانند. در مورد نحوه‌ی این کار و نیز کارهای انجام شده در زمینه‌ی شبیه‌سازی حیوانات در بخش بعدی (ژنتیک) توضیح خواهیم داد.

به‌هر حال، دوره‌ی ژوراسیک عصر طلایی خزندگان محسوب می‌شود. در این دوره، هوا بسیار گرم و مرطوب بود و این شرایط برای خزندگانی که قادر به نگهداری طولانی‌مدت مایعات در بدن‌شان بودند، دل‌پذیر بود. البته در این دوره، خزندگان شبه پستاندار نیز می‌زیستند. همان‌طور که قبلاً هم اشاره کردیم، به دلیل افزایش دمای هوا در این دوران، نسل بسیاری از این خزندگان منقرض شد و تنها معدودی از گونه‌های فرگشت‌یافته موفق شدند دوران میانه‌زیستی را به سلامت پشت‌سر بگذارند. این پستانداران کوچک که جثه‌ی آن‌ها به‌اندازه‌ی موش‌ها و گربه‌های امروزی بود، از ترس شکار شدن توسط دایناسورهای گوشت‌خوار، تنها شب‌ها و به هنگام خنکی هوا از سوراخ‌های زیرزمینی بیرون می‌آمدند. چندی بعد با انقراض بزرگ دایناسورها، پستانداران به آرزوی دیرینه‌ی خود رسیدند و به‌قدرت اول سیاره‌ی زمین تبدیل شدند.


دوره‌ی کرتاسه (Cretaceous)

کرتاسه با ٨٠ میلیون سال )از ۱۴۵ تا ٦۵ میلیون سال پیش)، طولانی‌ترین دوره‌ی میانه‌زیستی به‌شمار می‌رود. آب و هوای دوره‌ی کرتاسه نیز گرم و ملایم بوده است. گیاهان نهان‌دانه )گُل‌دار) برای نخستین‌بار در این دوره ظاهر شدند و توسعه یافته‌اند. در اوایل این دوره، قاره‌های بزرگ به‌طور کامل از هم جدا شدند و به این ترتیب، گونه‌های مختلفی از دایناسورها در سرزمین‌های جدا از هم پدیدار شدند.

فسیل بزرگ‌ترین دایناسور گوشت‌خوار تمام اعصار به‌نام تیرانوزوروس (دایناسور مستبد) در میان رسوبات این دوره کشف شده است. تری‌سراتوپس شاخدار و یوپلوسفالوس زره‌دار نیز از دایناسورهای مشهور این دوره محسوب می‌شوند. به‌نظر می‌رسد گونه‌هایی از دایناسورهای پَردار که شبیه آرکئوپتریکس توانایی کمی در پرواز داشتند، در این دوره شروع به گسترش کردند، اما بخت با آن‌ها یار نبود چراکه در پایان این دوره، کره‌ی زمین شاهد یک رویداد عجیب و ناگهانی بود که باعث انقراض نسل بسیاری از دایناسورها و موجودات زنده‌ی دیگر شد.

٦۵ میلیون سال پیش، شهاب‌سنگ بزرگی به ناحیه‌ی یوکاتان مکزیک برخورد کرد. شدت برخورد این شهاب‌‌سنگ آن‌قدر زیاد بود که امواج زمین لرزه‌ای آن چندین‌بار کره‌ی زمین را دور زدند. هم‌چنین امواج سونامی هولناکی در اقیانوس‌ها بلند شد و بسیاری از گونه‌های بزرگ دریازی را به صخره‌های خشکی کوبید و از بین برد. هم‌چنین توده‌های بسیار بزرگی از گرد و خاک که به هوا برخواسته بودند، تا مدت‌ها در اتمسفر زمین باقی ماندند و به این ترتیب، سطح زمین در اثر نرسیدن نور خورشید به تاریکی فرو مارمولک‌های رفت. بسیاری از گونه‌های گیاهی و درختان و به‌دنبال آن جانوران عظیم‌الجثه‌ی گیاه‌خوار از بین رفتند. گوشت‌خواران بزرگ هم که دیگر شکاری نداشتند، از گرسنگی تلف شدند. در این میان، تنها معدود موجودات کوچک مانند پستانداران و پرندگان و برخی ماهی‌ها توانستند زنده بماندند که قادر بودند از ریشه‌ی باقی‌مانده‌ی گیاهان، حشرات و یا آبزیان کوچک‌تر دریایی تغذیه کنند. به این ترتیب، دوران میان‌زیستی با انقراض گسترده‌ی جانداران به پایان رسید.


[] يادداشت‌ها




[] پی‌نوشت‌ها

[۱]- میانه‌زیستی، برگرفته از ویکی‌پدیا، دانشنامه‌ی آزاد


[] جُستارهای وابسته




[] سرچشمه‌ها

محمدپناه، بهنام، فرگشت و ژنتيک، تهران: آمه، ۱٣٨۹، صص ٣٦-۵٠