بال‌های اولیه برای پرواز ساخته نشده بودند؛ پس چه کاربردی داشتند؟

پرواز یکی از مهم‌ترین نوآوری‌های تکاملی در تاریخ حیات روی زمین به شمار می‌رود، اما پتر یابلونسکی، زیست‌شناس، معتقد است بال‌ها در مراحل اولیه تکامل احتمالاً بیشتر برای دیده شدن و تعامل‌های رفتاری به کار می‌رفته‌اند تا حرکت در هوا. این ایده زمانی به ذهن او رسید که رفتار پرندگان را در غرب آمریکا مطالعه می‌کرد. او مشاهده کرد برخی پرندگان هنگام شکار، بال‌های خود را ناگهانی باز می‌کنند یا پرهای دمشان را باد می‌دهند تا حشرات را از مخفیگاه بیرون بکشند و سپس آن‌ها را شکار کنند. همین مشاهده باعث شد یابلونسکی این احتمال را مطرح کند که دایناسورهای بال‌دار اولیه، که اجداد پرندگان امروزی محسوب می‌شوند، شاید از بال‌های خود به روشی مشابه استفاده می‌کرده‌اند.

بر همین اساس، او و همکارانش در سال‌های اخیر تلاش کرده‌اند این فرضیه را به شکل آزمایشی بررسی کنند. آن‌ها از ربات‌های دایناسوری و شبیه‌سازی‌های رایانه‌ای استفاده کرده‌اند و واکنش حشرات را نسبت به نمایش‌های حرکتی این موجودات بازسازی‌شده بررسی کرده‌اند. این رویکرد بخشی از جریان رو به رشد پژوهش‌هایی است که تلاش می‌کنند رفتار جانوران منقرض‌شده را با روش‌های تجربی بازسازی کنند.

به گزارش ساینس‌نیوز، در پژوهش حدید، تمرکز بر گروهی از دایناسورهای کوچک و پرمانند به نام پردارشکارگران (Pennaraptora) بوده است. به گفته مین‌یانگ سون، دیرینه‌زیست‌شناس مهره‌داران در دانشگاه مینه‌سوتا در مینیاپولیس، ساختارهای ابتدایی بال در این دایناسورها احتمالاً هنوز توان پرواز واقعی را نداشته‌اند.

برای آزمودن فرضیه‌های مربوط به شکار در دوران پیشاتاریخ، یابلونسکی، سون و همکارانشان ابتدا یک ربات دایناسور طراحی کردند. این ربات بر اساس گونه‌ای به نام کائودیپتریکس (Caudipteryx) ساخته شد. پژوهشگران به بازوهای ربات، بال‌های جداشدنی اضافه کردند تا بتوانند واکنش حشرات را در شرایط مختلف بررسی کنند: زمانی که فقط بازوها حرکت می‌کنند و زمانی که بازوها همراه با بال‌ها هستند.

پس از تکمیل ربات که روباتروپتریکس (Robopteryx) نام گرفت، جین‌سوک پارک آن را به مسیر پیاده‌روی آسفالته‌ای در یک منطقه طبیعی در سئول کره جنوبی برد؛ جایی که احتمال برخورد با ملخ‌های وحشی (Oedaleus infernalis) وجود داشت.

ربات رفتارهایی به نام «نمایش‌های بیرون‌رانی» انجام می‌داد؛ یعنی حرکاتی ناگهانی برای ترساندن یا بیرون کشیدن حشرات از مخفیگاه، مثل باز کردن سریع بال‌ها به طرفین یا خم شدن به سمت حشره همراه با پرتاب ناگهانی دم به جلو. هدف این حرکات ایجاد واکنش فرار در طعمه بود.

جین‌سوک پارک، که اکنون در بخش زیست‌شناسی مؤسسه ماکس پلانک آلمان فعالیت می‌کند، در طول دو تابستان و طی صدها آزمایش میدانی بررسی کرد که ملخ‌ها چند بار در برابر این ربات واکنش فرار نشان می‌دهند؛ هم در حالتی که ربات به بال‌های اولیه مجهز بود و هم زمانی که فقط بازوهای ساده داشت. نتایج نشان داد این نمایش‌های حرکتی زمانی که بال‌های اولیه حضور داشتند، در فراری دادن ملخ‌ها مؤثرتر بوده‌اند.

هرچند هنوز نمی‌توان با اطمینان درباره نقش دقیق این بال‌های ابتدایی قضاوت کرد، پژوهشگران می‌گویند نتایج به‌خوبی نشان می‌دهد که استفاده از آن‌ها برای نمایش‌های رفتاری و بیرون کشیدن طعمه از مخفیگاه از نظر زیستی کاملاً امکان‌پذیر بوده است. به باور آن‌ها، این پرها احتمالاً فقط در شکار کاربرد نداشته‌اند و شاید در جلب توجه جفت‌های احتمالی نیز نقش ایفا می‌کرده‌اند. چنین یافته‌هایی تصویری پیچیده‌تر از روند تکامل بال‌ها ارائه می‌دهد؛ ساختارهایی که شاید ابتدا برای نمایش و شکار شکل گرفتند و تنها بعدها به ابزاری برای پرواز تبدیل شدند.