یک فسیل غولپیکر مدفون در زیر دریاچهای در ایتالیا، دانشمندان را مجبور به بازنگری در تمام دانستههای خود درباره تکامل بزرگترین حیوان سیاره کرده است. این کشف که قدیمیتر، بزرگتر و کاملتر از حد انتظار است، به فصلی فراموششده در اقیانوسهای باستانی زمین اشاره دارد—فصلی که تازه اکنون در حال آشکار شدن است.
در سال ۲۰۰۶، یک کشاورز در جنوب ایتالیا متوجه چند استخوان بزرگ شد که از کف گلآلود دریاچهای که برای آبیاری مزارعش استفاده میکرد، بیرون زده بود. سه سال مدیریت دقیق آب طول کشید تا دانشمندان بتوانند آنچه را که در زیر نهفته بود، بررسی کنند. هنگامی که این کار را انجام دادند، بقایای جزئی یک نهنگ آبی را کشف کردند—با طول تقریبی ۸۵ فوت (۲۶ متر)، بزرگترین فسیل کشف شده جهان از این گونه.
این اسکلت که در نزدیکی شهر ماترا حفاری شد، فقط به دلیل اندازهاش قابل توجه نیست. تاریخنگاری رادیومتریک نشان میدهد که این حیوان بیش از ۱.۵ میلیون سال پیش میزیسته است، بسیار زودتر از آنچه اکثر مدلهای موجود برای ظهور چنین اندازههای بدنی بزرگی در نهنگهای بالین (Baleen whales) پیشبینی میکردند. این یافته که جزئیات آن در یک مطالعه معتبر در Biology Letters منتشر شده است، قطعه مهمی به پازل چگونگی پیدایش بزرگترین پستانداران زمین اضافه کرده و به آرامی دیدگاههای دیرینه در مورد مسیر تکاملی آنها را تغییر میدهد.
فسیلی که جدول زمانی تکامل نهنگها را تغییر میدهد
برای دههها، محققان بر این باور بودند که غولپیکری در نهنگهای بالین (که شامل گونههایی مانند نهنگ آبی و نهنگ باله است) از نظر تکاملی، یک تحول نسبتاً جدید بوده است. یک مطالعه پر استناد در سال ۲۰۱۷ پیشنهاد کرد که نهنگهای بالین تنها در حدود ۳۰۰,۰۰۰ سال پیش به اندازههای غولآسا رسیدند، که این امر ناشی از تغییرات در بهرهوری اقیانوسها در دوران پلیستوسن بود. نظریه غالب این بود که افزایش ناگهانی مواد مغذی—به دلیل بالا آمدن آبهای اقیانوسی و چرخههای یخبندان—مناطق تغذیهای آنقدر متراکمی ایجاد کرد که بتواند از چنین حیوانات عظیمی پشتیبانی کند.
اما نهنگ ماترا، همانطور که اکنون شناخته میشود، بیش از یک میلیون سال قدیمیتر از آن بازه زمانی است. به گفته جیووانی بیانوچی، دیرینهشناس ارشد از دانشگاه پیزا، این اسکلت «شواهد ملموسی» ارائه میدهد که اندازه بزرگ بدن در نهنگها ممکن است به تدریج تکامل یافته باشد، نه اینکه به طور ناگهانی در پاسخ به تغییرات محیطی ظاهر شود.
این فسیل همچنین شکافی حیاتی را در سوابق فسیلی پراکنده پستانداران دریایی بزرگ قبل از ۲.۵ میلیون سال پیش پر میکند؛ دورهای که چرخههای عصر یخبندان و تغییر سطح دریاها اغلب بقایا را در زیر رسوبات عمیق مدفون کرده یا آنها را به زیر کف اقیانوس فرو برده است.
سرنخهای جدید از یک جمجمه باستانی نهنگ آبی
بخش عمدهای از ارزش این فسیل در وضعیت آن نهفته است. جمجمه تقریباً دستنخورده که در کنار مهرهها و استخوانهای دنده بازیابی شده است، نگاهی نادر به ساختار آناتومیک نهنگهای آبی اولیه را در اختیار دانشمندان قرار میدهد. برخلاف سایر یافتههای فسیلی بزرگ نهنگها که اغلب شامل استخوانهای جزئی یا خرد شده هستند، نمونه ماترا به محققان تصویر کاملتری از اندازه و مورفولوژی (ریختشناسی) میدهد.
به طور خاص، جمجمه امکان مقایسه دقیق با نهنگهای آبی مدرن را فراهم میکند که میتوانند تا ۱۰۰ فوت طول داشته باشند. در حالی که نهنگ فسیل شده کمی کوتاهتر است، اما همچنان در میان بزرگترین حیواناتی که تاکنون زیستهاند رتبهبندی میشود و ویژگیهای آن نشاندهنده یک دودمان مستقیم به گونههای مدرن است.
فلیکس مارکس، یکی از نویسندگان همکار مطالعه و محقق در مؤسسه سلطنتی علوم طبیعی بلژیک، اشاره کرد که وقتی نهنگ ماترا در مجموعه دادههای تکاملی موجود گنجانده شد، مدلها شروع به تغییر کردند. مارکس در مصاحبهای گفت: «محتملترین تاریخ برای شروع اندازه بزرگ بدن به جایی بین ۳.۶ تا ۶ میلیون سال پیش عقبنشینی کرد. این یک تعدیل کوچک نیست—این درک ما از تکامل نهنگها را به کلی تغییر میدهد.»
به چالش کشیدن مدل «تغییر ناگهانی» در تکامل نهنگها
مدل سنتی تکامل نهنگها بر این ایده استوار است که نیروهای محیطی—به ویژه در اواخر دوران پلیستوسن—باعث افزایش سریع اندازه در نهنگهای بالین شدند. استدلال میشد که این تغییرات، مزایای تکاملی مانند مهاجرت در مسافتهای طولانی و تغذیه کارآمدتر در مناطق غنی از مواد مغذی را ارائه میدادند.
کشف فسیل در ایتالیا این روایت را پیچیده میکند. اگر نهنگهایی با این عظمت از ۱.۵ میلیون سال پیش وجود داشتهاند، تکامل آنها ممکن است منحصراً به توزیع غذای دوران یخبندان مرتبط نبوده باشد. در عوض، اندازه ممکن است به صورت تدریجی طی میلیونها سال افزایش یافته باشد، که احتمالاً تحت تأثیر ترکیبی از فشارهای اکولوژیکی بلندمدت، از جمله رقابت، شکار، و تغییر دمای اقیانوسها بوده است.
برخی کارشناسان نسبت به نتیجهگیری قطعی از یک فسیل واحد هشدار میدهند. گراهام اسلیتر، زیستشناس تکاملی در دانشگاه شیکاگو که در نوشتن مطالعه سال ۲۰۱۷ همکاری داشت، گفت که این فسیل جدید همچنان در چارچوب زمانی گستردهتری که تیم او پیشنهاد کرده بود، قرار میگیرد. با این حال، او اذعان کرد که این یافته به استدلالهایی که طرفدار یک تغییر تدریجیتر هستند، وزن میبخشد. اسلیتر در زمان مطالعه اولیه به نشنال جئوگرافیک گفت: «این یک نقطه داده است که ما آن را کم داشتیم. ما تعداد زیادی از این فسیلها از آن دوره زمانی نداریم.»
