چگونه حنجره‌ی پستانداران فرگشت پیدا کرد؟

مجله علمی ایلیاد - دانشمندان اندازه‌ی حنجره یا جعبه‌ی صدای پستانداران نخستین پایه، مانند گوریل را با اندازه‌ی حنجره‌ی سایر گوشت‌خواران مقایسه کردند. بر اساس مطالعه‌ای که روز سه‌شنبه در مجله‌ی PLOS Biology  منتشر شد، اندازه‌ی حنجره یا جعبه‌ی صدای پستانداران نخستین پایه، نسبت به گوشت‌خواران کنونی بزرگ‌تر بوده و تنوع بیشتری دارد.

محققان می‌گویند این یافته‌ها نشان می‌دهد که تنوع حنجره برای توسعه‌ی سیستم‌های ارتباطی صوتی در میان پستانداران نخستین پایه، بسیار مهم بوده است. حنجره به سه هدف اصلی خدمت می‌کند؛ «محافظت از مجاری هوایی در هنگام تغذیه»، «تامین هوای ریه‌ها» و «ایجاد صدا». زیست‌شناسان مدت‌هاست گمان می‌کنند حنجره برای توسعه‌ی سیستم‌های ارتباطی صوتی مهم بوده است.

«یعقوب دان» نویسنده‌ی این مطالعه می‌گوید: «ما دریافتیم که حنجره‌ی پستانداران نخستین پایه، نسبت به اندازه‌ی بدن‌شان بسیار بزرگ‌تر بوده، دارای تنوع بیشتری بوده و نسبت به سایر پستانداران کنونی سریع‌تر تکامل می‌یافته است. این امر نشان‌دهنده‌ی روند جالب تکامل حنجره‌ی پستانداران است.» در این مطالعه، دانشمندان برای تعیین اندازه‌ی حنجره‌ی پستانداران نخستین پایه و مقایسه‌ی ارتباط آن با اندازه‌ی بدن آن‌ها در ۵۵ گونه‌ی پستاندار، مدل‌های سه‌بعدی حنجره را که از سی‌تی‌اسکن تهیه‌ شده بود، تجزیه‌ و تحلیل کردند.

محققان جعبه‌های صدای طیف وسیعی از پستانداران نخستین پایه مختلف، از مارموست کوتوله‌ی کوچک گرفته تا گوریل غول‌پیکر غربی را مورد بررسی قرار دادند. علاوه بر این، دانشمندان جعبه‌های صدای گوشت‌خواران کوچک و بزرگ، از میمون پوزه‌دراز کوتوله‌ای که به اندازه‌ی گربه بود گرفته تا ببر براونی را تجزیه ‌و تحلیل کردند.

 

به ‌طور میانگین، گونه‌های پستانداران نخستین پایه دارای جعبه‌های صدایی بودند که ۳۸ درصد از گونه‌های گوشت‌خواران فعلی بزرگ‌تر است. علاوه بر این، تحقیق حاضر رابطه‌ی قوی بین اندازه‌ی جعبه‌ی صدا و اندازه‌ی بدن گوشت‌خواران را نشان داد. محققان مطمئن نیستند که چرا پستانداران نخستین پایه جعبه‌های صوتی بزرگ‌تر و تکامل‌یافته‌تری داشتند، اما آن‌ها چند تئوری دارند.

دان می‌گوید: «این احتمال وجود دارد که پستانداران نخستین پایه برای تولید صداهایی با فرکانس پایین‌تر و ایجاد صدا در جنگل‌های متراکم به جعبه‌ی صدای تکامل‌یافته‌تری نیاز داشتند. علاوه بر این ممکن است ساختارهای اجتماعی و رقابت بر سر جفت‌گیری نیز در این امر نقش داشته باشد. ما مطمئن نیستیم که آیا این فرضیه‌ها به تنهایی برای توضیح تفاوت‌های موجود کافی هستند یا خیر؟»

نکته‌ای که به نظر قطعی می‌رسد، این است که تغییر بیشتر و تکامل سریع‌تر حنجره‌ی پستانداران نخستین پایه، به این معنی است که این پستانداران ابتدایی می‌توانستند از حنجره‌ی تکامل‌یافته خود به بهترین وجه، بهره ببرند و این انعطاف‌پذیری تکاملی ممکن است به ما نشان دهد که چرا پستانداران نخستین پایه، اُرگان‌های صوتی پیچیده‌ای داشتند که می‌توانستند از آن‌ها برای برقراری ارتباط استفاده کنند.

دان و همکارانش در حال جمع‌آوری داده‌های اضافی‌ای در مورد اندازه و ساختار جعبه‌های صوتی سایر گروه‌های پستانداران و مقایسه‌ی آن با حنجره‌ی پستانداران نخستین پایه هستند. دان می‌گوید: «اگر پستانداران نخستین پایه در مقایسه با چند گروه پستاندار دیگر تفاوت‌های چشمگیری را نشان دهند، می‌توان گفت که حنجره‌ی آن‌ها واقعاً خاص و متفاوت بوده است. ما روش‌های جدیدی را برای مطالعه‌ی دقیق حنجره به کار خواهیم گرفت و بر جنبه‌های دیگر تکامل حنجره تمرکز خواهیم کرد که فراتر از اندازه‌ی حنجره خواهند بود.»