دانشمندان به وجود «تفاوت‌های شگفت‌انگیز» در شیوه استفاده دایناسورهای گیاه‌خوار از رژیم غذایی گیاهی پی برده‌اند؛ گامی به جلو که اطلاعات بیشتری درباره چگونگی تکامل تغذیه در خزندگان پیشاتاریخی به دست می‌دهد.

پژوهشگران دانشگاه بریستول در بریتانیا با استفاده از سی‌تی اسکن جمجمه دایناسورها و بازسازی عضلات فک و اندازه‌گیری نیروی گاز گرفتن دایناسورهای گیاهخوار اولیه، تکامل این جانوران را ردیابی کردند.

در حالیکه بررسی‌های پیشین نشان داده‌اند که دایناسورهای مختلف چگونه غذای خود را مصرف می‌کردند، چگونگی تحول سبک‌های غذایی موردعلاقه‌ آن‌ها نسبتا کمتر شناخته شده است.

در مطالعه جدیدی که روز سه‌شنبه در مجله «کارنت بایولوژی» منتشر شد، آن‌ها پنج جمجمه دایناسور را از گروه گیاهخوار اورنیتیشیا (پرنده‌کفلان)، از جمله هیپسیلوفدون، اسکلیدوسور، لزوتوسور، هترودونتوسور و سیتاکوسور، تجزیه و تحلیل کردند - اولیه‌ترین نمونه‌ها از آنچه عمده‌ترین گروه‌های دایناسورهای گیاهخوار را تشکیل داد.

اگرچه بیشتر دایناسورهای اولیه گیاهخوار بودند، پژوهشگران دریافتند که این پنج جانور «گیاهخوار» برای خوردن گیاهان، به روش‌هایی بسیار متفاوت و با طیفی از سازگاری‌ها با محیط، تکامل یافته‌اند.

دیوید باتن، نویسنده سرپرست تیم پژوهشی، در اظهاراتی گفت: «زمانی که کارکرد عملی جمجمه و دندان‌های این دایناسورهای گیاه‌خوار را مقایسه کردیم، متوجه تفاوت‌های چشمگیری در اندازه نسبی عضلات فک، نیروی گاز گرفتن و قدرت فک در میان آن‌ها شدیم.»

دکتر باتن توضیح داد: «این نشان داد که این دایناسورها، اگرچه تا حدودی شبیه به یکدیگر به نظر می‌رسند، روش‌های بسیار متفاوتی را برای نگه داشتن یک رژیم غذایی گیاهی، تکامل داده‌اند.»

بر فرض، هترودونتوسور در قیاس با اندازه جمجمه خود، احتمالا عضلات بزرگ فک داشت که او را قادر می‌ساخت نیروی گاز گرفتن بالایی تولید کند که می‌توانسته به او در مصرف گیاهان سفت کمک کرده باشد.

دانشمندان گفتند اسکلیدوسور نیروی گاز گرفتن مشابهی داشت، اما در مقایسه با جمجمه خود، عضلات فک نسبتا کوچکتری داشت.

در مقابل، جمجمه هیپسیلوفدون، ماهیچه‌های بزرگی نداشت، اما در عوض، این دایناسور عضلات خود را تغییرجهت داد تا با نیروی عضلانی کمتری، به شکل کارآمدتری گاز بگیرد.

اشتفان لاوتن‌شلاگر، از نویسندگان این مقاله از دانشگاه بیرمنگام در بریتانیا، گفت: «کشف کردیم که هر [گونه] دایناسور با به‌کارگیری روش‌های غذایی بسیار متفاوت، با مشکلات ناشی از رژیم غذایی گیاهی مقابله کرده است.»

دکتر لاوتن‌شلاگر توضیح داد: «برخی از آن‌ها کارکرد کم غذا خوردن را صرفا با اندازه [جثه] خود جبران کردند، در حالی که برخی دیگر عضلات بزرگ‌تر فک پدید آوردند، کارایی دستگاه فک را افزایش دادند، یا این شیوه‌ها را ترکیب کردند. اگرچه این حیوانات بسیار شبیه به نظر می‌رسیدند، اما راه‌حل‌های منحصر‌به‌فرد آن‌ها برای مشکلات مشابه، ماهیت پیش‌بینی‌ناپذیر تکامل را تصویر می‌کند.»

پژوهشگران برای درک بهتر مورفولوژی جمجمه‌ها، ماهیچه‌های فک را با استفاده از داده‌های پرندگان و کروکودیل‌ها بازسازی کردند تا نشان دهند که ماهیچه‌ها ممکن بود کجا قرار داشته باشند.

آن‌ها سپس جمجمه را در هزاران قسمت جداگانه مدل‌سازی کردند و بر اساس اندازه و آرایش این اجزا، نیروی گاز گرفتنی که این ماهیچه‌ها می‌توانند ایجاد کنند، تخمین زدند.

پژوهشگران هر جمجمه را برای گاز گرفتن یک شیء فرضی شبیه‌سازی کردند تا ببینند اجزای مختلف چگونه به این نیرو واکنش نشان می‌دهند.

یافته‌ها نشان داد که هرچند هر پنج دایناسور گیاهخوار بودند، هر یک روش‌های متفاوتی برای انجام این کار داشتند.

پل بارت، نویسنده ارشد این مقاله، گفت: «اگر می‌خواهید بفهمید که دایناسورها چگونه اینقدر کارآمد به این همه گونه‌های مختلف تنوع یافتند، مهم است بدانید که آن‌ها چگونه تکامل یافته‌اند تا از چنین طیف گسترده‌ای از پوشش گیاهی به روش‌های مختلف تغذیه کنند. این تنوع در سازوکارهای تغذیه سبب شد که آن‌ها تا میلیون‌ها سال آتی بر حیات روی خشکی تسلط داشته باشند.»

دکتر باتن افزود: «این پژوهش به ما کمک می‌کند تا دریابیم جانوران چگونه تکامل می‌یابند تا در نقش‌های جدید در زیست‌بوم قرار گیرند. این نشان می‌دهد که حتی جانوران مشابه که رژیم‌های غذایی مشابهی را به‌کار می‌گیرند، همیشه با ویژگی‌های یکسان تکامل نخواهند یافت. این موضوع تاکید می‌کند که تکامل تا چه حد می‌تواند نوآورانه و پیش‌بینی‌ناپذیر باشد.»