يكشف وضع عظام “الطيور الرعدية” العملاقة المنقرضة تحت المجهر عن كيفية نموها

أكبر طائر لا يطير موجود في أي مكان في العالم اليوم هو النعام. يبلغ ارتفاعها حوالي 2.5 متر ويمكن أن يصل وزنها إلى 240 كجم. لكن منذ ملايين السنين ، كان من الممكن أن يتضاءل النعام أمام العديد من أنواع الطيور الأخرى التي لا تطير.

كان واحد درومورنيس ستيرتونى، الملقب بالطيور الرعدية. عاشت في أواخر العصر الميوسيني في أستراليا ، منذ حوالي 8 ملايين سنة. اخر، فورومبي تيتان، عاش مؤخرًا في مدغشقر ، قبالة سواحل جنوب إفريقيا. يُعتقد أنه انقرض في القرن السابع عشر بعد أن واجه البشر. تشير الاكتشافات الأحفورية إلى أن كلا النوعين يبلغ ارتفاعهما حوالي 3 أمتار وكانا يزيدان عن ضعف كتلة النعام.

اليوم كل ما تبقى من هذه الطيور هو عظامها المتحجرة ، وفي حالة فورومبي تيتان، حفنة من البيض. وهذا يعني أن العلماء يعرفون القليل جدًا عن بيولوجيا الطيور. على سبيل المثال ، الفروق الجسدية بين الذكر والأنثى درومورنيس ستيرتونى كانت غير واضحة – حتى الآن.

مؤخرًا ، بحثت أنا وزملائي تريفور ورثي ووارن هاندلي من جامعة فليندرز الأسترالية في التركيب المجهري لـ درومورنيس ستيرتونى عظام. سمح لنا هذا أولاً بتحديد الاختلافات في الحجم بين الذكور والإناث. ثم قمنا بتقييم مدى سرعة نمو الطيور العملاقة وكيف يمكن مقارنة ذلك بأعضاء سلالتهم اللاحقة.

لقد وجدنا أن درومورنيس ستيرتونى نمت بشكل أبطأ بكثير من أحدث أنواع “الطيور الرعدية” ، جينيورنيس نيوتوني، والتي بدورها نمت بشكل أبطأ بكثير من الإيمو الذي عاشت بجانبه منذ حوالي 40 ألف سنة وما زالت موجودة حتى اليوم. جعل نموها بطيئا درومورنيس ستيرتونى عرضة للتحولات المناخية.

هذه نتيجة مهمة وسط التدهور البيئي الحالي الناجم عن تغير المناخ: من الواضح أن الحيوانات بطيئة النمو ستكون الأكثر عرضة للانقراض.

العظام هي المفتاح

تنبع مشاركتي في هذا البحث من العمل الذي قمت به على أنسجة العظام وأنماط النمو لعدد من الأنواع المنقرضة. وتشمل هذه aepyornithids ، بما في ذلك فورومبي تيتان من مدغشقر – “طائر الفيل” – والعديد من طيور الدهر الوسيط ، بالإضافة إلى أقاربهم من الديناصورات.

على الرغم من كونه متحجرًا لملايين السنين ، إلا أن التركيب المجهري للعظام (علم الأنسجة) يتم الحفاظ عليه سليمًا ويعطينا لمحة فريدة عن كيفية نمو الحيوان عندما كان على قيد الحياة. في بعض الحيوانات ، تحدث حلقات النمو (مثل حلقات الأشجار) ، ومثل حلقات الأشجار ، يمكن أن تعطينا فكرة عن عمر الحيوان ، وكذلك معلومات عن صحته.

من خلال تطبيق مورفولوجيا هندسية على درومورنيس ستيرتونى العظام ، تمكنا من التأكد من أن متوسط ​​كتلة الجسم للإناث يبلغ حوالي 441 كجم بينما سجل الذكور متوسط ​​كتلة الجسم 528 كجم.

بعد ذلك ، أردنا فهم معدلات نمو الأنواع. لهذا ، درسنا التركيب المجهري لـ درومورنيس عظام طويلة تنتمي إلى فقس صغير ، بالغين وبالغات.

اقرأ المزيد: يكشف اكتشاف الحفريات أن “الطيور الرعدية” العملاقة في عصور ما قبل التاريخ كانت مليئة بأمراض العظام

وجدنا أن الأفراد الشباب شهدوا نموًا سريعًا ولكن أعقب ذلك فترة من النمو المتوقف. في أكبر فرد ، كان هناك ما لا يقل عن 15 علامة نمو موجودة ، مما يشير إلى أنهم بحاجة إلى 15 دورة نمو (سنوات) على الأقل للوصول إلى حجم جسم البالغين.

اقترحنا ، كما هو الحال في حيوانات الكنغر الحديثة ، أن فترات النمو المتوقف على الأرجح تتوافق مع أشهر الصيف الحارة والجافة حيث من المحتمل أنهم كانوا يعانون من الإجهاد الحراري ويحتاجون إلى وضع طاقتهم في التعامل مع ذلك بدلاً من النمو.

أنماط النمو

كان هذا اكتشافًا مثيرًا للاهتمام ، لكننا عرفنا أنه سيكون له قيمة أكبر إذا تمكنا من مقارنته بأنماط النمو في الأنواع المماثلة ، والأنواع الموجودة.

لذلك نظرنا إلى البنية المجهرية للعظام لأحدث عضو في سلالة “الطائر الرعدي” – طائر عملاق آخر لا يطير يسمى جينيورنيس نيوتوني. لقد انقرض منذ حوالي 40،000 سنة فقط.

أظهرت نتائجنا ذلك جينيورنيس، التي كان طولها حوالي 2.5 متر وربما تزن حوالي 240 كيلوجرامًا ، نمت بسرعة أكبر بكثير من درومورنيس. وصل إلى حجم جسم البالغين في المتوسط ​​في حوالي عام إلى عامين ، على الرغم من أنه يحتاج في بعض الأحيان إلى ما يصل إلى أربع سنوات.

نقترح أن يكون مسار النمو السريع العام هذا قد ساعد على الأرجح جينيورنيس التكيف مع الأوقات غير المستقرة والمضطربة في العصر الجليدي (منذ حوالي 2.5 مليون سنة إلى حوالي 12000 سنة مضت) ، عندما اشتد تجفيف أستراليا. بدلاً من قضاء وقت طويل حتى يكبروا ، كان بإمكانهم الوصول إلى حجم البالغين بسرعة أكبر والتكاثر في وقت أقرب.

لكن مسار النمو السريع نسبيًا لم يكن كافياً للحماية جينيورنيس من تهديد آخر: البشر. وصل البشر إلى القارة الأسترالية منذ حوالي 55000 عام. قبل 49000 عام ، وصلوا إلى سلسلة جبال فليندرز ، على مرمى البصر من بحيرة كالابونا ، حيث كانوا سيواجهون كلاهما جينيورنيس و emus.

Emus أصغر بحوالي ست مرات من جينيورنيس، ولديهم معدلات نمو أسرع دون أي انقطاع في نموهم. بالإضافة إلى ذلك ، فإنها تضع الكثير من البيض خلال كل موسم تكاثر. هناك دليل قوي على ذلك جينيورنيس تم جمع البيض وأكله من قبل السكان الأصليين. جينيورنيس ببساطة لا يمكن أن تضع ما يكفي من البيض ونسلها ببساطة لم ينمو بالسرعة الكافية لمواكبة هذا الضغط على أنواعهم ؛ لقد تم دفعهم في النهاية إلى الانقراض منذ حوالي 40000 عام.

استرداد الأرقام

Emus ، بالطبع ، لا يزال موجودًا. نقترح أن النمو السريع واستراتيجية التكاثر لـ emus سمحت لهم باستعادة أعدادهم بمعدل أسرع بعد الأوقات الصعبة ، مما سمح لهم بالبقاء حتى اليوم.