چرا خرطوم فیل این شکلی شده است؟

طول خرطوم فیل می‌تواند به دو متر برسد و بیش از ۴۰ هزار رشته عصبی و عضله دارد. آن‌ها می‌توانند جسمی به وزن ۲۷۰ کیلوگرم را بلند کنند. خرطوم این حیوانات چنان دقیق است که حتی می‌تواند یک بادام زمینی را نیز بردارد.

دانشمندان از مدت‌ها پیش درباره‌ی فشارهای زیستی و محیطی دقیقی که به تکامل خرطوم فیل منجر شده است، سردرگم بوده‌اند، اما براساس نتیجه‌گیری مطالعه جدیدی که ۲۸ نوامبر به شکل پیش‌انتشار در مجله‌ی eLife منتشر شد، تغییرات ناشی از آب‌وهوا ممکن است بخشی از این معما را توضیح دهد.

درک تکامل خرطوم فیل همیشه چالش‌برانگیز بوده است، زیرا بافت‌های نرم خرطوم مانند ماهیچه‌ها و پوست به خوبی فسیل نمی‌شوند. این امر یافتن شواهد مستقیم از تکامل اشکال اولیه خرطوم را دشوار می‌کند.

دانشمندان دریافته بودند که بسیاری از حیوانات دارای خرطوم بلند، در ابتدا آرواره پایینی بلندی داشتند، اما آرواره‌های پایین آن‌ها پس از تکامل همزمان با خرطوم کوتاه می‌شد.

به گزارش لایوساینس، پژوهشگران سه خانواده اصلی از پستانداران شبیه فیل را با هم مقایسه کردند که حدود ۱۱ تا ۲۰ میلیون سال پیش در شمال چین زندگی می‌کردند. آن‌ها بررسی کردند که چگونه فیزیولوژی این گروه‌ها بسته به استراتژی‌های تعذیه و اکوسیستمشان متفاوت بود.

گروه‌های مورد مطالعه شامل سه تبار مجزا از تیره گوه‌ددها (gomphotheres) یعنی گروه اجدادی فیل‌های زنده می‌شدند: Amebelodontidae، Choerolophodontidae و Gomphotheriidae. این پستانداران باستانی دارای آرواره‌های پایین بلند، اما متمایز بودند. پژوهشگران مینای دندان سه نوع فیل اولیه را تجزیه‌وتحلیل کردند تا سرنخ‌های جدیدی درباره عادات غذایی و همچنین محیط زندگی آن‌ها به دست آورند.

به‌نظر می‌رسید Choerolphontidae در محیطهای نسبتا بسته‌ای مانند جنگل‌ها زندگی می‌کرد، درحالی‌که Amebelodontidae در زیستگاه‌هایی بازتر مثل علفزارها سکونت داشت. همچنین، به‌نظر می‌رسید Gomphotheriida در زیستگاه‌هایی زندگی می‌کرد که بین این دو حالت قرار می‌گرفت.

دانشمندان یافته‌های خود را با شبیه‌سازی‌های ریاضی از حرکت آرواره این سه گونه منقرض‌شده ترکیب کردند.

شی کی وانگ از نویسندگان مطالعه می‌گوید: Cherolophodon در جنگل‌های انبوه زندگی می‌کرد که گیاهان زیادی با شاخه‌های افقی وجود داشت. آرواره‌های آن‌ها برای فشار وارد کردن در جهت بالا و پایین مناسب بود و به‌خوبی شاخ و برگ‌های افقی را برش می‌داد. آرواره‌های Gomphotheriida و Amebelodontidae که در زیستگاه‌های بازتر زندگی می‌کردند، بیشتر برای بریدن گیاهانی سازگار بودند که رشد عمودی داشتند. ناحیه بینی این جانوران در جمجمه به فیل‌های امروزی شبیه‌تر بود و این امر نشان می‌دهد خرطوم آن‌ها توانایی پیچ خوردن یا گرفتن اجسام را داشته، یعنی می‌توانسته به رساندن غذا به شکل مستقیم به دهان کمک کند.

لی توضیح داد در این دوران محیط باستانی تغییر کرد و از محیط گرم و مرطوب به محیطی سرد و خشک و بازتر تبدیل شد. در همین زمان، فیل‌های اولیه شروع به استفاده از خرطوم‌های بلند خود برای گرفتن علف‌ها کردند.

طبق نتایج مطالعه جدید، چرا کردن در محیط باز ممکن است به تکامل خرطوم‌ فیل‌ها کمک کرده باشد. این یافته‌ها همچنین سرنخ‌هایی دراین‌باره ارائه می‌کند که چرا خرطوم حیوانات جنگلی مانند تاپیرها از خرطوم فیل‌ها ضعیف‌تر است. وانگ گفت: «خرطوم‌ فیل‌های اولیه قوی‌تر و انعطاف‌پذیرتر شد تا زمانی که درنهایت آرواره پایین بلند خود را از دست دادند.»