چرا دیگر روی زمین جانوران غول‌پیکر زیادی نداریم؟
شواهد فسیلی فراوان حاکی از آن است که جثه جانوران در گذشته بسیار بزرگ‌تر از جثه جانوران امروزی بوده است. دانشمندان ایده‌هایی درباره علت این مسئله مطرح کرده‌اند.
به گزارش هفت‌گرد، مدت‌ها پیش، جانوران عظیم‌الجثه ماقبل تاریخ زمین را اشغال کرده بودند. این جانوران بزرگ شامل دایناسورهای بسیار بزرگ، پتروسورهایی به‌اندازه هواپیما، کروکودیل‌ها و مارهای بزرگ و حتی آرمادیلوهایی به‌اندازه ماشین بودند. بااینحال، امروزه فقط چند گونه حیوان بزرگ روی زمین وجود دارد. چه اتفاقی افتاد؟ چرا دیگر غول‌های زیادی روی زمین وجود ندارد؟
به‌گفته گرگ اریکسون، دانشند دیرینه‌شناسی زیستی مهره‌داران در دانشگاه ایالتی فلوریدا و متخصص درزمینه خزندگان باستانی، شواهد فسیلی فراوانی وجود دارد که نشان می‌دهد در گذشته واقعاً حیوانات بزرگ‌تری وجود داشت و این جانوران به‌طور متوسط از موجودات امروزی بزرگ‌تر بودند.
از زمانی که دانشمندان اولین گنجینه از استخوان‌های دایناسورها را در قرن نوزدهم کشف کردند، ایده‌هایی برای توضیح این موضوع ارائه شده است که چرا میلیون‌ها سال پیش جانوران بزرگ فراوان بودند؛ اما امروزه بسیار کم‌ترند. باوجوداین، کسی نمی‌تواند پاسخ قطعی ارائه کند و به‌گفته اریکسون، چند عامل در این مسئله مؤثر است. بااینحال، چندین تفاوت بزرگ بین دایناسورها و بزرگ‌ترین حیوانات امروزی، یعنی پستانداران، ممکن است به توضیح علت کاهش فراوانی حیوانات غول‌پیکر کمک کند.
همراه با دیگر خزندگان غول‌پیکر، دایناسورها وقتی در طول زندگی بزرگ‌تر می‌شدند، می‌توانستند به کنام‌های متفاوتی سازگاری پیدا کنند و در خردسالی طعمه‌های کوچک‌تر و در بزرگ‌سالی قربانیان بزرگ‌تر را شکار کنند. آن‌ها قدرت انجام این کار را داشتند؛ زیرا دندان‌های‌شان در طول زندگی عوض می‌شد. اریکسون گفت:
دندان‌های آن‌ها مانند کوسه‌ها دائماً جایگزین می‌شد؛ اما در طول این مسیر، نوع دندان‌ها نیز تغییر می‌کرد. برای مثال، دندان‌های کروکودیل‌ها از دندان‌های سوزنی‌شکل به دندان‌های محکم‌تری تغییر می‌کند. پستانداران این توانایی را ندارند.
به‌عبارت‌دیگر، وقتی برخی خزندگان جوان بالغ می‌شدند، دندان‌های نسبتاً ضعیف دوران جوانی خود را با سلاح‌های بزرگ‌تری عوض می‌کردند که به آن‌ها اجازه می‌داد برای تأمین سوخت بدن خود وعده‌های بزرگ‌تری را شکار کنند.
استیو بروست، دیرینه‌شناس دانشگاه ادینبورگ، گفت در دایناسورها کیسه‌های هوایی احتمالاً از ریه‌ها تا استخوان‌هایشان امتداد داشت و داربست‌های محکم، اما سبکی ایجاد کرد. بدین‌ترتیب، دایناسورها اسکلت‌هایی داشتند که قوی و درعین‌حال انعطاف‌پذیر و سبک بود. این ویژگی به آن‌ها کمک می‌کرد تا همان‌طور‌که آسمان‌خراش‌ها به‌دلیل ساختار پشتیبان درونی خود می‌توانند بسیار بزرگ شوند، بزرگ و بزرگ‌تر شوند. کیسه‌های هوایی به ایجاد استخوان‌های قوی و سبک کمک می‌کند؛ اما هیچ حیوانی نمی‌تواند به‌اندازه آسمان‌خراش بزرگ شود.
طبق توضیح نیل دگراس تایسونِ فیزیک‌دان، علت آن است که با افزایش اندازه جانور، وزن بدن سریع‌تر از استحکام استخوان رشد می‌کند. بروست نیز گفت پستانداران این کیسه‌های هوایی را ندارند که استخوان را فرا‌بگیرد و آن‌را سبک‌تر کند. بنابراین، اندازه‌ی فیل یا کمی بزرگ‌تر از آن ممکن است مرزی باشد که پستانداران حداقل در خشکی می‌توانند به آن دست پیدا کنند. نمی‌توانید پستانداری را داشته باشید که به‌اندازه‌ی دایناسور باشد.
پستانداران به‌عنوان موجودات خون‌گرم یا اندوترمیک به سوخت زیادی نیاز دارند. گرات ورمیج، استاد زیست‌شناسی زمین و دیرینه‌شناسی زیستی در دانشگاه کالیفرنیا گفت:
فیل‌ها اندوترمیک کامل هستند و حداقل دایناسورهای گیاه‌خوار احتمالاً چنین نبودند. بنابراین، نیاز غذایی یک فیل بزرگ شاید پنج برابر بیشتر از بزرگ‌ترین دایناسورها باشد.
دیرینه‌شناسان دراین‌باره بحث کرده‌اند که آیا دایناسورها خون‌سرد بودند یا خون‌گرم؛ اما شواهد کنونی بیشتر گونه‌های جانوری را در شیب میان خون‌سردی و خون‌گرمی قرار می‌دهد و به‌گفته اریکسون، دایناسورها احتمالاً در انتهای پایین طیف خون‌گرمی بودند. بنابراین، بدن بزرگ‌تر آن‌ها انرژی کمتری مصرف می‌کرد.
اندازه بزرگ به محیط مناسب نیز نیاز دارد. در مطالعه‌ای که سال ۲۰۱۶ در مجله PLOS One منتشر شد، ورمیج نتیجه‌گیری کرد که غول‌پیکری به منابع کافی و زیرساخت‌های اکولوژیکی بسیار توسعه‌یافته نیاز دارد. به‌عبارت‌دیگر، اکولوژی باید اکسیژن و غذا و زیستگاه کافی را برای رشد موجودی بزرگ فراهم کند. چنین اکولوژی‌هایی در دوره‌ی تریاس میانی، نزدیک آغاز عصر دایناسورها، توسعه زیادی پیدا کرده بودند.
در تغییر محیطی مهمی، اتمسفرهای باستانی غلظت بیشتری از اکسیژن داشتند. این مسئله ممکن است در غول‌پیکری خصوصاً در میان حشرات مؤثر باشد. طبق گزارش مطالعه‌ای که سال ۲۰۱۲ در مجله‌ی PNAS منتشر شد، طول بال‌های بزرگ‌ترین حشرات ماقبل تاریخ از افزایش غلظت اکسیژن در دوران باستانی تبعیت می‌کند.
در‌این‌میان، عنصر حیاتی زمان را نباید فراموش کرد. به‌گفته اریکسون، اگرچه تبارهای حیوانی معمولاً با گذشت نسل‌ها بزرگ‌تر می‌شوند، رسیدن به اندازه‌های غول‌پیکر به زمان تکاملی بسیار زیادی نیاز دارد.
علاوه‌بر‌این به‌گفته ورمیج، رویدادهای انقراض جمعی گذشته معمولاً موجودات بزرگ‌تر را از بین می‌بردند و موجب می‌شدند جای این حیوانات بزرگ برای ده‌ها یا صدها میلیون سال خالی بماند. او گفت:
حدود ۲۵ میلیون سال طول کشید تا اولین پستانداران به وزن یک تُن برسند. درباره ماموت‌های پشمالو که ۱۰ هزار سال پیش براثر تغییرات اقلیمی و شکارچیان انسانی از بین رفتند، ممکن است تصادفی نباشد که ما انسان‌های امروزی چنین موجودات بزرگی را نمی‌بینیم؛ زیرا اجداد خودمان در گذشته‌ای نه‌چندان دور به نابودی آن‌ها کمک کردند.
به‌نظر ورمیج، جامع‌ترین توضیح برای کاهش اندازه به فیزیولوژی یا محیط مربوط نمی‌شود؛ بلکه با ساختار اجتماعی در ارتباط است. او گفت تکامل رفتار اجتماعی سازمان‌یافته نه‌فقط تشکیل گَله، بلکه شکار سازمان‌یافته در پستانداران شکل جدیدی از تسلط را رواج داد. او در مطالعه سال ۲۰۱۶ نوشت:
شکار گروهی به‌وسیله شکارچیان نسبتاً کوچک، حتی طعمه‌های بسیار بزرگ را آسیب‌پذیر می‌کند. روی خشکی غول‌پیکری انفرادی جای خود را به غول‌پیکری گروهی داده است.
این یعنی جانوران کوچک‌تری که باهم کار میکنند (مانند گرگ‌ها و کفتارها)، ممکن است موفق‌تر از جانورانی باشند که فقط بدن بزرگی دارند. درنتیجه این امر، غول‌پیکری انفرادی کارآیی خود را تاحدی از دست داد. تشکیلات اجتماعی ممکن است به توضیح استثنایی درزمینه‌ی غول‌پیکری کمک کند: در اقیانوس‌ها، نهنگ‌های آبی، یعنی بزرگ‌ترین حیواناتی که تاکنون زندگی کرده‌اند، هنوز وجود دارند.
ورمیج گفت زندگی در محیط دریا ارتباط از راه دور را دشوارتر می‌کند و از ایجاد گروه‌های شکار پیچیده مانع می‌شود. تکامل چنین گروه‌هایی حداقل تا این اواخر، روی خشکی بسیار بیشتر از اقیانوس اتفاق افتاده بود. برای مثال، در اقیانوس، نهنگ‌های قاتل به‌صورت گروهی شکار میکنند.
