خفاش‌ها راز پرواز را فاش کردند! 🦇 بال‌ها و پاها در تکامل با هم چه می‌کنند؟

کاوش‌های نوین دانشگاه کرنل: پیوند تنگاتنگ دگرگونی بال‌ها و اندام‌های حرکتی خفاش‌ها

تازه‌ترین پژوهش‌های دانشگاه کرنل یافته‌هایی را آشکار کرده‌اند مبنی بر اینکه بر خلاف پرندگان، تکامل بال‌ها و پاهای خفاش‌ها با یکدیگر همبستگی فراوانی دارد. این موضوع احتمالاً مانع از آن شده تا خفاش‌ها به اندازه‌ی پرندگان در محیط‌های گوناگون گسترش یابند. اندرو اورکنی، پژوهشگر پسادکتری در آزمایشگاه برندون هدریک، استاد علوم زیست‌‌پزشکی، بیان داشت: «در ابتدا انتظار داشتیم دگردیسی خفاش‌ها مشابه پرندگان باشد، به این صورت که بال‌ها و پاها به طور مستقل از هم متحول شوند. اما آن‌چه با آن روبه‌رو شدیم خلاف این پیش‌بینی بود و ما را شگفت‌زده کرد.»

هر دو پژوهشگر در نگارش مقاله‌ای که در تاریخ یکم نوامبر در نشریه‌ی Nature Ecology and Evolution منتشر شد، سهیم بوده‌اند. از آن‌جا که پاها و بال‌ها وظایف متفاوتی برعهده دارند، محققان پیش از این بر این باور بودند که منشأ پرواز در مهره‌داران مستلزم تطور مستقل اندام‌های جلویی و پشتی است تا هر کدام به آسانی با کارکردهای خاص خود سازگار شوند.

مقایسه‌ی خفاش‌ها و پرندگان، امکان آزمون این فرضیه را فراهم می‌آورد، زیرا آن‌ها جد مشترک بالداری ندارند و از این رو به عنوان نمونه‌های جداگانه برای مطالعه‌ی تکامل پرواز مورد بررسی قرار می‌گیرند.

بررسی‌های انجام شده در خصوص تکامل بال‌ها و اندام‌های حرکتی خفاش‌ها و پرندگان

پژوهشگران در طی بررسی‌های خود درباره‌ی خفاش‌ها و پرندگان دریافتند که شکل استخوان‌ها در بال‌های یک گونه (مثل استخوان‌های ساعد، زند زبرین و بازو) یا در اندام‌های حرکتی (مثل ران و ساق پا) با یکدیگر مرتبط است. این نشان می‌دهد که استخوان‌ها در یک اندام به‌طور همزمان دگرگون می‌شوند. با وجود این، وقتی به ارتباط میان پاها و بال‌ها توجه می‌کنیم، نتایج متفاوتی به‌دست می‌آید: گونه‌های پرنده ارتباط اندکی نشان می‌دهند یا هیچ ارتباطی وجود ندارد، در حالی‌که خفاش‌ها ارتباط قوی‌تری دارند. این به این معناست که بر خلاف پرندگان، اندام‌های جلویی و پشتی خفاش‌ها به‌طور مستقل تکامل نیافته‌اند؛ به طوری که وقتی شکل بال تغییر می‌کند — خواه بزرگ‌تر شود یا کوچک‌تر — شکل اندام حرکتی نیز در جهت مشابهی دگرگون می‌شود.

هدریک می‌گوید: «پیش‌بینی ما این است که دگرگونی هم‌زمان بال و پا، توانایی خفاش‌ها را برای سازگاری با اکولوژی‌های جدید محدود می‌کند.» پس از این کشف، گروه تحقیق به بررسی دقیق‌تر تکامل اسکلت پرندگان پرداخت. اورکنی اظهار داشت: «در حالی که ما نشان دادیم که تکامل بال‌ها و پاهای پرندگان مستقل است و به نظر می‌رسد این یک توضیح مهم برای موفقیت تکاملی آن‌ها است، هنوز نمی‌دانیم که چرا پرندگان قادر به انجام این کار هستند یا این روند از چه زمانی در تاریخ تکاملی آن‌ها آغاز شده است.»