رازی ۱۵۰ میلیون‌ساله؛ مارها چطور پاهایشان را از دست دادند؟

مارهای امروزی با بدن‌های کشیده و بی‌پا، در نگاه اول کاملاً با نیاکان خود تفاوت دارند. شواهد فسیلی نشان می‌دهد اجداد مارها بین ۱۰۰ تا ۱۵۰ میلیون سال پیش دارای اندام‌های حرکتی بوده‌اند، اما در جریان تکامل، این پاها به‌تدریج ناپدید شده‌اند. پرسش اصلی این است: چه چیزی باعث این تغییر بنیادین شد؟

سرنخی در گوش داخلی فسیل‌ها

به گزارش زومیت، در سال ۲۰۱۵، گروهی از پژوهشگران با بررسی فسیل ماری باستانی به نام دینیلیزیا پاتاگونیکا به سرنخ مهمی دست یافتند. تمرکز این مطالعه نه روی استخوان‌های پا، بلکه روی ساختار گوش داخلی بود؛ بخشی که نقش کلیدی در تعادل و تشخیص حرکت دارد.

نتایج نشان داد گوش داخلی این مار شباهت زیادی به خزندگان حفار دارد، نه گونه‌های آبزی. این یافته فرضیه زندگی زیرزمینی نیاکان مارها را تقویت کرد؛ سبکی از زندگی که در آن، اندام‌های حرکتی نه‌تنها مفید نیستند، بلکه می‌توانند دست‌وپاگیر باشند.

از حفاری تا حذف پاها

به گفته پژوهشگران، زمانی که نیاکان مارها برای حرکت در تونل‌ها و زیر خاک سازگار شدند، بدن کشیده و حذف تدریجی اندام‌ها به یک مزیت تبدیل شد. هونگیو یی از دانشگاه ادینبرو توضیح داده است که بررسی گوش داخلی فسیل‌ها، حتی زمانی که اسکلت بیرونی آسیب‌دیده یا ناقص است، می‌تواند اطلاعات حیاتی درباره سبک زندگی جانوران منقرض‌شده ارائه دهد.

ردپاهایی از گذشته در بدن مارهای امروزی

فرایند حذف پاها یک‌شبه اتفاق نیفتاده است. در برخی گونه‌های ابتدایی‌تر امروزی مانند بوآها و پیتون‌ها، هنوز بقایای بسیار کوچکی از اندام‌های عقبی در نزدیکی کلوآک دیده می‌شود. این ساختارها که «اندام‌های وستیجیال» نام دارند، دیگر نقشی در حرکت ندارند، اما یادگاری از گذشته چهاراندامی مارها هستند.

راز ژنتیکی حذف اندام‌ها

پژوهشی در سال ۲۰۲۳ با بررسی ژنوم مارها نشان داد بخش‌هایی از ژنی به نام PTCH1 که در رشد اندام‌ها نقش کلیدی دارد، در مارها حذف شده است. این تغییر ژنتیکی می‌تواند مانع رشد کامل دست و پا در مراحل جنینی شود.

علاوه بر این، ژن مهم دیگری به نام SHH که مانند کلید روشن‌کننده رشد اندام‌ها عمل می‌کند، در مارها به‌طور ناقص فعال می‌شود. به گفته مارتین کوهن، استاد ژنتیک دانشگاه فلوریدا، جنین مارها در واقع شروع به ساخت پا می‌کند، اما این فرایند پیش از کامل شدن متوقف می‌شود؛ پاهایی که هرگز فرصت شکل‌گیری کامل پیدا نمی‌کنند.

از «نقص» تا مزیت تکاملی

با وجود این تغییر بزرگ، مارها نه‌تنها منقرض نشدند، بلکه به یکی از موفق‌ترین گروه‌های خزندگان تبدیل شدند. امروز بیش از چهار هزار گونه مار در زیستگاه‌هایی از بیابان و جنگل تا اقیانوس‌ها زندگی می‌کنند.

در نگاه اول، از دست دادن پاها ممکن است یک عقب‌گرد به نظر برسد، اما برای مارها این تغییر به کلید موفقیت جهانی تبدیل شد؛ تغییری که آن‌ها را به استادان حرکت در فضاهای تنگ، زیر خاک و میان پوشش‌های متراکم بدل کرد.