ماذا يمكن استنتاجه من تحليل قشر بيض الديناصورات
وضع ترودون الشبيه بالطيور من 4 إلى 6 بيضات في عش جماعي
قرر فريق بحث دولي بقيادة جامعة غوته فرانكفورت، في ألمانيا، أن الترودون، وهو ديناصور قريب جدًا من الطيور الحديثة، كان حيوانًا من ذوات الدم الحار، ولكن لديه جهاز تناسلي مشابه لنظام الزواحف الحديثة.
طبق العلماء طريقة جديدة تسمح بتحديد دقيق لدرجة الحرارة عند تشكل قشرة كربونات البيضة. علاوة على ذلك، أظهر الباحثون أن ترودون وضع 4 إلى 6 بيضات في كل دورة تكاثر. عثر العلماء على أعشاش تحتوي على ما يصل إلى 24 بيضة ترودون، استنتج العلماء أن العديد من إناث ترودون وضعت بيضها في أعشاش جماعية.
في ملايين السنين ومع تسلسل طويل من التغييرات الصغيرة، شكل التطور مجموعة معينة من الديناصورات ذوات الأقدام في الطيور التي نشاهدها وهي تطير حول الكوكب اليوم. في الواقع، الطيور هي أحفاد الديناصورات الوحيدة التي نجت من الانقراض الكارثي قبل 66 مليون سنة والذي أنهى العصر الطباشيري.
كان الترودون مثل الثيروبود. كان الديناصور آكل اللحوم يبلغ طوله حوالي مترين وكان يسكن في المناطق شبه القاحلة الشاسعة لأمريكا الشمالية منذ حوالي 75 مليون سنة. مثل بعض أقارب الديناصورات، كان للترودون بعض الملامح الشبيهة بالطيور مثل العظام المجوفة والخفيفة. سار ترودون على قدمين وكان قد طور بالكامل أجنحة ريشية، لكن حجمه الكبير نسبيًا حال دون وجود قدرة على الطيران. بدلاً من ذلك، ربما ركض بسرعة كبيرة وأمسك بفريسته باستخدام مخالبه القوية.
وضعت إناث ترودون بيضًا يشبه البيض غير المتماثل للطيور الحديثة أكثر من بيض الزواحف الدائرية، وهي أقدم أقارب جميع الديناصورات. لون العلماء هذه البيوض وعثروا عليها نصف مدفونة في الأرض، مما سمح على الأرجح لترودون بالجلوس وحضانتها حتى تفقس.
فحص فريق دولي من العلماء بقيادة ماتيا تاغليافينتو وجينز فيبيج من جامعة جوته في فرانكفورت بألمانيا كربونات الكالسيوم لبعض قشور بيض ترودون المحفوظة جيدًا. استخدم الباحثون طريقة طورتها مجموعة فيبيغ Fiebig في عام 2019 تسمى «قياس الحرارة بالنظائر المزدوجة المتكتلة».
باستخدام هذه الطريقة، يمكنهم قياس مدى تكتل الأصناف الثقيلة (النظائر) من الأكسجين والكربون معًا في معادن الكربونات. إن انتشار التكتل النظائري، الذي يعتمد على درجة الحرارة، جعل من الممكن للعلماء تحديد درجة الحرارة التي تتبلور فيها الكربونات.
عند تحليل قشر بيض الترودون، تمكن فريق البحث من تحديد أن قشر البيض تشكل في درجات حرارة 42 و30 درجة مئوية. يوضح ماتيا تاغليافينتو، المؤلف الرئيسي للدراسة أن «التركيب النظائري لقشر بيض ترودون يقدم دليلاً على أن درجة حرارة هذه الحيوانات المنقرضة تبلغ 42 درجة مئوية، وأنها تمكنت من تقليلها إلى حوالي 30 درجة مئوية، مثل الطيور الحديثة».
قارن العلماء بعد ذلك التركيبات النظيرية لقشر بيض الزواحف (تمساح القاطوري، والتمساح المتباكي، وأنواع مختلفة من السلاحف) والطيور الحديثة (الدجاج، والعصفور، والنمنمة، والإيمو، والكيوي، والكاسواري والنعام) لفهم ما إذا كان ترودون أقرب إلى الطيور أو الزواحف. لقد كشفوا عن نمطين مختلفين للنظائر: قشر بيض الزواحف له تركيبات نظيرية تتوافق مع درجة حرارة البيئة المحيطة. يتماشى هذا مع كون هذه الحيوانات من ذوات الدم البارد ويتشكل بيضها ببطء.
ومع ذلك، تترك الطيور ما يسمى بالتوقيع غير الحراري في التركيب النظيري، مما يشير إلى أن تكوين قشر البيض يحدث بسرعة كبيرة. يقول تاجليافينتو: «نعتقد أن هذا المعدل المرتفع للإنتاج مرتبط بحقيقة أن الطيور، على عكس الزواحف، لديها مبيض واحد. نظرًا لأنها تستطيع إنتاج بيضة واحدة فقط في ذلك الوقت، يتعين على الطيور القيام بذلك بسرعة أكبر».
عند مقارنة هذه النتائج بقشر بيض ترودون، لم يكتشف الباحثون التركيب النظائري النموذجي للطيور. تاغليافينتو مقتنع: «هذا يدل على أن ترودون شكلت بيوضها بطريقة أكثر قابلية للمقارنة مع الزواحف الحديثة ، وهذا يعني أن نظامها التناسلي كان لا يزال مكونًا من مبيضين».
دمج الباحثون أخيرًا نتائجهم مع المعلومات الموجودة المتعلقة بوزن الجسم وقشر البيض، واستنتجوا أن ترودون أنتجت فقط من 4 إلى 6 بيضات في كل مرحلة تكاثر. يوضح تاجليافينتو: «هذه الملاحظة مثيرة للاهتمام بشكل خاص لأن أعشاش ترودون عادة ما تكون كبيرة، وتحتوي على ما يصل إلى 24 بيضة. نعتقد أن هذا اقتراح قوي بأن إناث ترودون تضع بيضها في أعشاش جماعية، وهو سلوك نلاحظه اليوم بين النعام الحديث».
هذه النتائج مثيرة للغاية بحسب يينز فيبيغ: «في الأصل، طورنا طريقة النظائر المزدوجة المجمعة لإعادة بناء درجات حرارة سطح الأرض بدقة في العصور الجيولوجية الماضية. توضح هذه الدراسة أن طريقتنا لا تقتصر على إعادة بناء درجة الحرارة، فهي تقدم أيضًا فرصة دراسة كيفية تطور المعادن الحيوية للكربونات عبر تاريخ الأرض».
نُشر العمل في مجلة Proceedings of the National Academy of Sciences.
ترجمة: ولاء سليمان
المصدر: phys.org
