کروکودیل‌ها برخلاف پرندگان توانایی پرواز ندارند؛ دانشمندان اکنون می‌دانند چرا

شاید برای بسیاری شگفت‌آور باشد که نزدیک‌ترین خویشاوندان زنده‌ی کروکودیل‌ها و الیگاتورها پرندگان هستند. هر دو گروه به رده شاه‌سوسمارسانان تعلق دارند که حدود ۲۵۰ میلیون سال پیش، نزدیک به آغاز دوره‌ی تریاس، پدیدار شدند. طولی نکشید که شاه‌سوسمارسانان به دو دودمان اصلی تقسیم شد: یک شاخه به سوسمارنماها (Pseudosuchia) انجامید و دیگری به دایناسورها و سپس آوه‌متاتارسالین‌ها (Avemetatarsalia).

کروکودیل‌ها خون‌سرد هستند. دمای بدن آنها توسط محیط اطراف تعیین می‌شود و سرعت سوخت‌وساز (متابولیسم) پایینی دارند؛ یعنی بدنشان با سرعتی کم غذا را به انرژی تبدیل می‌کند. آنها معمولاً کند و بی‌حال به نظر می‌رسند، به جز لحظاتی کوتاه از فعالیت شدید هنگام غرق کردن طعمه یا جنگ با یکدیگر.

درمقابل، پرندگان خون‌گرم هستند. آنها سرعت سوخت‌وساز بالایی دارند و انرژی را به اندازه‌ای سریع تولید می‌کنند که بتوانند دمای بدن خود را گرم و تثبیت کنند و پروازی پایدار و پرتحرک داشته باشند. پرندگان در آسمان خسته نمی‌شوند و سقوط نمی‌کنند. حتی اگر کروکودیل‌ها به نوعی بال داشتند، همین تفاوت متابولیکی به تنهایی باعث می‌شد که هرگز نتوانند پرواز کنند.

دانشمندان تصور می‌کردند جانوران خون‌گرم از خونسردها تکامل یافته‌اند، نه برعکس. به عنوان موجوداتی خون‌گرم، ما عادت کرده‌ایم که خود را از نظر فیزیولوژیکی برتر از خون‌سردها بدانیم. بر اساس این منطق، اگر گروهی از جانوران خون‌گرم می‌شدند، هرگز نمی‌توانستند به حالت خون‌سرد بازگردند؛ زیرا به سرعت منقرض می‌شدند. به این ترتیب، دانشمندان نتیجه می‌گرفتند که کروکودیل‌ها از اول خونسرد بوده‌اند و خون‌گرمی مختص به دودمان دایناسورها و پرندگان بوده است.

اما سرنخ اولیه‌ای که نشان می‌داد دودمان کروکودیل‌ها در اصل خون‌گرم بوده‌اند، قلب چهارحفره‌ای آنهاست. تنها گروه‌های دیگری که چنین قلبی دارند، پرندگان و پستانداران خونگرم هستند و این ارتباط عملکردی با خون‌گرمی دارد.

همان‌طور که راجر اس. سیمور، استاد بازنشسته‌ی فیزیولوژی دانشگاه آدلاید توضیح می‌دهد، سرعت بالای سوخت‌وساز در جانوران خون‌گرم، نیازمند جریان خون و فشار خون بالا است. قلب چهارحفره‌ای، خون با فشار پایین را (که به ریه‌ها می‌رود)،‌ به طور کامل از خون با فشار بالا (که به باقی بدن می‌رود)، جدا می‌کند. این جداسازی فشار، امری حیاتی است تا از رسیدن خون پرفشار به ریه‌ها جلوگیری شود؛ زیرا این اتفاق می‌تواند باعث تجمع مایع (ادم) در ریه‌ها شود و جذب اکسیژن را مختل کند.

پس کروکودیل‌های امروزی، قلبی به سبک جانوران خون‌گرم دارند، اما جریان خون و فشار پایینی تولید می‌کنند که با طبیعت خونسردشان هماهنگ است. این موضوع نشان می‌دهد که قلب آنها زمانی برای حیات خون‌گرمی تکامل یافته بوده است.

از آنجایی که خون‌گرمی با سرعت بالای جریان خون همراه است، پژوهشگران به دنبال شواهد فسیلی از رگ‌های خونی بزرگ برای پاسخگویی به این جریان بالا بودند. آنها قبلاً دریافته بودند که سوراخ‌های استخوان‌های پا که رگ‌های خونی از آنها عبور می‌کنند، در پستانداران امروزی، نسبت به خزندگان خون‌سرد امروزی بسیار بزرگ‌تر هستند. آنها این موضوع را در ۱۰ گونه دایناسور بررسی و تأیید کردند که آنها نیز خون‌گرم بوده‌اند. اما هیچ اندازه‌گیری از نخستین شاه‌سوسمارسانان و اعضای باستانی دودمان کروکودیل نداشتند.

پژوهشگران داده‌های ۸۱ گونه را جمع‌آوری کردند که نشان می‌داد هر دو دودمان کروکودیل و دایناسور-پرنده تا زمان‌های نسبتاً اخیر (شاید حدود ۶۶ میلیون سال پیش، همزمان با انقراض بیشتر دایناسورها) سرعت سوخت‌وساز بالایی داشته‌اند و سپس کروکودیل‌ها آن را رها کرده و به متابولیسم خونسرد روی آوردند.

براساس دیدگاه جدید، تاریخچه‌ی دودمان کروکودیل‌ها در دوره‌ی تریاس، با موجوداتی خشکی‌زی، فعال و خونگرم آغاز می‌شود که در بسیاری موارد حتی روی دو پا راه می‌رفتند. آنها در طول دوره‌های ژوراسیک و کرتاسه به صدها گونه تنوع یافتند و در خشکی، آب‌های شور و شیرین و مناطق بینابینی زندگی می‌کردند. با این حال، ظاهراً تا همین اواخر خونگرم باقی مانده بودند.

اما چرا متابولیسم کروکودیل‌ها کند شد؟ این تغییر ممکن است به رفتار فعلی آنها به عنوان شکارچیان کمین‌گر در آب مرتبط باشد. سرعت پایین سوخت‌وساز که با خون‌سردی همراه است، به آنها امکان می‌دهد مدت بیشتری نفس خود را حبس کنند تا در هنگام انتظار برای طعمه و غرق کردن آن، پنهان بمانند.

احتمالاً همین تغییر متابولیک (خون‌سردشدن) بود که نقش کلیدی در بقای کروکودیل‌ها در برابر یکی از بزرگ‌ترین فاجعه‌های تاریخ زمین ایفا کرد. حدود ۶۶ میلیون سال پیش، برخورد سیارکی غول‌پیکر با زمین، شرایطی مرگبار ایجاد کرد که به انقراض بیشتر دایناسورها انجامید. کروکودیل‌ها به لطف سرعت پایین سوخت‌وساز (متابولیسم خون‌سرد) و توانایی تحمل گرسنگی طولانی‌مدت، توانستند از این بحران جان سالم به در ببرند.