کشف دندان میمون 17 میلیون ساله - وبلاگ افراگرافیک

به گزارش وبلاگ افراگرافیک، زمان و شدت فصول زندگی را در اطراف ما شکل می دهد از جمله استفاده از ابزار به وسیله پرندگان، تنوع تکاملی زرافه ها، و رفتار خویشاوندان نزدیک ما نخستی سانان.

به گزارش وبلاگ افراگرافیک به نقل از کانورسیشن، بعضی از دانشمندان معتقدند که انسان های اولیه و اجدادشان نیز به علت تغییرات سریع در محیط خود تکامل یافته اند. با این وجود، شواهد فیزیکی برای آزمایش این ایده تا به امروز مبهم بوده اند. پس از بیش از یک دهه کار دانشمندان رویکردی را توسعه داده اند که از شیمی و رشد دندان برای استخراج اطلاعات در خصوص الگو های بارش فصلی از فک های نخستی سانان استفاده می نماید.

آنان یافته های خود را در یک مطالعه مشترک که در مجموعه مقالات آموزشگاه ملی علوم منتشر شده به اشتراک گذاشته اند.

دندان ها ماشین های زمان محیطی هستند

در دوران کودکی دندان های ما در لایه های میکروسکوپی شبیه به حلقه های رشد موجود در درختان رشد می نمایند. تغییرات فصلی در دنیای اطراف ما مانند خشکسالی و باران های موسمی بر شیمی بدن ما تاثیر می گذارد. شواهد چنین تغییراتی در دندان های ما ثبت شده اند.

علت این موضوع آن است ترکیب ایزوتوپ اکسیژن آب آشامیدنی به طور طبیعی بر اساس دما و چرخه بارش متفاوت می باشد. در آب و هوای گرم یا خشک آب های سطحی ایزوتوپ های سنگین اکسیژن بیش تری را جمع می نمایند. در دوره های سرد یا مرطوب ایزوتوپ های سبک تر رایج تر می شوند.

این سوابق زمانی و اقلیمی در داخل مینای فسیل شده دندان اصطلاحا قفل شده است که می تواند ثبات شیمیایی را برای میلیون ها سال حفظ کند. با این وجود، لایه های رشد عموما به قدری کوچک هستند که بیشتر تکنیک های شیمیایی نمی توانند آن را مقدار گیری نمایند. برای حل این مشکل ایان ویلیامز ژئو شیمیدان در دانشگاه ملی استرالیا که نهاد پیشرو در دنیا میکرو کاوشگر یونی حساس با وضوح بالا (SHRIMP) را اداره می نماید در پژوهش انجام شده همکاری کرد.

در مطالعه انجام شده سوابق دقیقی از شکل گیری دندان و شیمی مینا از برش های چندین دندان پستانداران وحشی از آفریقای استوایی (حاره ای) جمع آوری شدند. هم چنین، دو دندان آسیاب فسیلی از یک میمون بزرگ جثه غیرمعمول به نام آفروپیتکوس ترکاننسیس Afropithecus turkanensis که 17 میلیون سال پیش در کنیا زندگی می کرد مورد تجزیه و تحلیل نهاده شد. گروه های مختلفی از میمون ها در این دوره، تقریباً 10 میلیون سال قبل از تکامل اجداد اولیه ما، انسان ها، در آفریقا ساکن بودند.

چندین جنبه از این تحقیق برای درک ارتباط میان الگو های محیطی و تکامل پستانداران مفید است. نخست آن که یک رابطه مستقیم بین الگو های بارندگی تاریخی آفریقا و شیمی دندان پستانداران مشاهده شد. این اولین آزمایش یک ایده بسیار تاثیرگذار در علوم باستان شناسی و زمین است که در خصوص نخستی سانان وحشی انجام می گردد: دندان ها می توانند جزئیات دقیق تغییرات محیطی فصلی را ثبت نمایند. ما می توانیم فصل های بارانی سالانه غرب آفریقا را مستند سازیم و سرانجام خشکسالی های شرق آفریقا را شناسایی نماییم. به عبارت دیگر، ما می توانیم طوفان ها و فصولی را که در اوایل زندگی یک فرد رخ می دهد را مشاهده کنیم.

این مشاهدات منجر به یک جنبه مهم دیگر می گردد. پژوهش انجام شده بزرگترین رکورد مقدار گیری ایزوتوپ اکسیژن پستانداران را ارائه نموده که تا به امروز از محیط های مختلف آفریقا که ممکن است شبیه محیط اجداد انسان ها بوده باشند جمع آوری شده است. در نهایت آن که این پژوهش پیروز شد چرخه های آب و هوایی سالانه و نیمه سالانه و تغییرات محیطی تعیین را از اطلاعات موجود در دندان های دو میمون فسیلی بازسازی نماید.

مشاهدات این پژوهش از این فرضیه پشتیبانی می نماید که آفروپیتکوس ویژگی های خاصی را برای انطباق با آب و هوای فصلی و منظره چالش برانگیز توسعه داده است. برای مثال، ویژگی های دندانی ویژه ای برای تغذیه با اجسام سخت در مقایسه با میمون ها بوزینه های قبلی در آفروپیتکوس وجود داشت که با این ایده سازگار است که غذا های متفاوت فصلی بیش تری مصرف نموده بود.

این پژوهش با مقایسه داده های آفروپیتکوس ها با مطالعات قبلی روی انسان ها و میمون های فسیلی از همان منطقه در کنیا به سرانجام رسید. ریز نمونه برداری دقیق پژوهشگران این پژوهش نشان داد که شیمی دندان تا چه مقدار نسبت به تغییرات آب و هوایی حساس است.

مطالعات پیشین انجام شده روی بیش از 100 دندان فسیلی جالب ترین بخش ترکیبات ایزوتوپ اکسیژن در دندان ها را از دست داده است: تغییرات فصلی بزرگ در منظره.

این رویکرد تحقیقاتی تازه همراه با یافته های میمون های فسیلی و داده های تازه نخستی سانان برای مطالعات آینده تکامل انسان ها به ویژه در حوضه معروف تورکانا در کنیا حیاتی خواهد بود.

برای مثال، بعضی از پژوهشگران اشاره نموده اند که تفاوت های فصلی در جستجوی غذا و استفاده از ابزار سنگی به تکامل انسان ها و همزیستی در آفریقا یاری نموده است. اثبات یا رد این ایده سخت بوده است تا حدی بدان خاطر که فرآیند های آب و هوایی فصلی به سختی از سوابق فسیلی حذف می شوند.