دانشمندان مدت‌هاست به این اندیشیده‌اند که تکامل چگونه منجر به شکل‌گیری گیاه‌خواران و گوشت‌خواران شده است. برای درک این موضوع، مهم است مشخص کنیم مهره‌داران منقرض‌شده چه نوع غذایی می‌خورده‌اند. اما چگونه می‌توان رژیم غذایی این موجودات را شناخت؟
در حالی که در مورد حیوانات زنده می‌توانیم مستقیماً مشاهده کنیم که چه چیزی می‌خورند، در مورد گونه‌های منقرض‌شده، محققان باید به اطلاعات مورفولوژیکی یا شیمیایی که فسیل‌ها ارائه می‌دهند، تکیه کنند.
اکنون تیمی تحقیقاتی به سرپرستی پروفسور توماس توتکن از دانشگاه یوهانس گوتنبرگ ماینتس (JGU) چارچوبی مرجع از ترکیب ایزوتوپ‌های خزندگان مدرن تهیه کرده است. این مجموعه داده می‌تواند توانایی ما را در شناسایی رژیم غذایی خزندگان باستانی، از جمله دایناسورها، بهبود بخشد.
پروفسور توتکن توضیح می‌دهد: «این چارچوب مرجع خزندگان یک جعبه‌ابزار مناسب است که به ما امکان می‌دهد رژیم غذایی حیوانات منقرض‌شده، مانند دایناسورها را بهتر بازسازی کنیم. مجموعه داده‌های قابل مقایسه‌ای از این نوع قبلاً در دسترس نبوده است.»
رژیم‌های متنوع خزندگان مدرن
خزندگان امروزی طیف شگفت‌انگیزی از رژیم‌های غذایی را به نمایش می‌گذارند، از کاملاً گیاه‌خواری تا کاملاً گوشت‌خواری. بسیاری از آن‌ها همچنین ترجیحات تغذیه‌ای تخصصی دارند، مانند ایگوانای دریایی در گالاپاگوس که فقط جلبک می‌خورد یا آفتاب‌پرست‌ها که صرفاً از حشرات تغذیه می‌کنند.
هیولای گیلا تخم‌ها را ترجیح می‌دهد، در حالی که شکارچیان برتر مانند کروکودیل آب شور و اژدهای کومودو کاملاً گوشت‌خوار هستند. توتکن گفت: «این تنوع باعث می‌شود بازسازی عادات تغذیه‌ای حیوانات منقرض‌شده دشوار باشد.»
قدیمی‌ترین اجداد شناخته‌شده خزندگان مدرن بیش از ۳۰۰ میلیون سال پیش زندگی می‌کردند؛ برای مثال، هیلونوموس که ۳۱۵ میلیون سال قدمت دارد، شبیه مارمولک بوده است. این خزندگان اولیه اغلب دارای جمجمه‌ها، فک‌ها و دندان‌هایی بودند که نشان‌دهنده حشره‌خواری است.
ساخت یک مرجع ژئوشیمیایی
برای ایجاد چارچوب جدید خود، تیم توتکن ۲۸ گونه خزنده مدرن را با اندازه‌گیری ایزوتوپ‌های کلسیم و استرانسیوم در استخوان‌ها و دندان‌هایشان بررسی کردند. این ایزوتوپ‌ها سرنخ‌های شیمیایی درباره رژیم غذایی این حیوانات ارائه می‌دهند.
توتکن توضیح داد: «برای به دست آوردن طیف گسترده‌ای برای مقایسه، خزندگانی با رفتار گیاه‌خواری یا گوشت‌خواری برجسته را انتخاب کردیم و همچنین گونه‌هایی با ترجیحات تغذیه‌ای تخصصی را گنجاندیم.» این لیست شامل تمساح‌ها، بزمجه‌ها، آفتاب‌پرست‌ها و موارد دیگر بود.
شناسایی الگوهای تغذیه‌ای منحصربه‌فرد
گیاه‌خواران نسبت‌های ایزوتوپ پایین‌تری را نشان دادند، در حالی که گوشت‌خواران کمترین سطوح را داشتند. این روش حتی به آن‌ها امکان داد الگوهای تغذیه‌ای منحصربه‌فردی مانند رژیم جلبکی ایگواناهای دریایی و رژیم تخم‌محور سایر خزندگان را شناسایی کنند.
مقایسه خزندگان با پستانداران
محققان دریافتند که خزندگان حتی تحت رژیم‌های غذایی مشابه، تنوع بیشتری در ایزوتوپ‌های کلسیم نسبت به پستانداران نشان می‌دهند. این پدیده به تفاوت‌های فیزیولوژیکی نسبت داده می‌شود و نشان می‌دهد چرا داده‌های مبتنی بر پستانداران نمی‌توانند مستقیماً رژیم غذایی خزندگان پیشاتاریخی مانند دایناسورها را تعیین کنند.
بررسی الگوهای ساییدگی دندان و رژیم غذایی حیوانات
علاوه بر نشانه‌های شیمیایی، دانشمندان الگوهای ساییدگی مکانیکی روی دندان‌های خزندگان مدرن را نیز بررسی کردند. این داده‌ها در همکاری با دکتر دانیلا وینکلر از دانشگاه کیل جمع‌آوری شد.
کشف رژیم‌های غذایی گونه‌های منقرض‌شده
توتکن گفت: «برای درک و تفسیر داده‌های مربوط به الگوهای شیمیایی و مکانیکی رفتار تغذیه‌ای از یافته‌های فسیلی، ابتدا باید اطلاعات مربوط به گونه‌های مدرن مرتبط با ترجیحات غذایی شناخته‌شده آن‌ها را تعیین می‌کردیم.»
این مطالعه بخشی از یک طرح بزرگ‌تر به رهبری توتکن است که در سال ۲۰۱۶ برای بررسی عادات تغذیه‌ای مهره‌داران اولیه زمینی کمک مالی ERC Consolidator Grant دریافت کرد. این تحقیق منبعی ضروری برای دانشمندان ایجاد کرده تا معمای رژیم غذایی خزندگان باستانی – و شاید دایناسورها – را حل کنند.
این مطالعه در مجله Proceedings of the Royal Society B منتشر شده است.
