نقش تکاملی مو در تاریخ پستانداران؛ چرا اجداد باستانی ما پشمالو بودند؟

با شروع گرمای تابستان، ممکن است احساس کنید که هوای گرم برای حیوانات خانگی پشمالو و سایر حیواناتی که در اطراف شما زندگی می کنند خوب نیست. اما خز و مو سازگاری های باستانی هستند که به اجداد ما اجازه می داد سبک زندگی سالم و رژیم غذایی متنوعی داشته باشند.

همه پستانداران خز دارند و این خز بخشی از آن چیزی است که ما را از سایر گروه های جانوری متمایز می کند. خز انواع مختلفی دارد، از جمله موهای انسان. خواص تنظیم کننده حرارت خز می تواند به ما بگوید که چگونه اجداد ما وقتی از حیوانات خزنده مانند جدا شدند و به شکارچیان فعال تبدیل شدند، سبک زندگی خود را تغییر دادند.

پستانداران بسیار اجتماعی هستند و رنگ خز به تشخیص متحدان و دشمنان کمک می کند. خز می تواند به حیوانات کمک کند تا پنهان شوند. به عنوان مثال، یک گرگ شنی در بیابان یا یک خرس قطبی در برف را در نظر بگیرید.

فسیل‌های باستانی که مو را در گونه‌های ژوراسیک میانه ۲۲۰ میلیون ساله نشان می‌دهد، مانند Bidsterdonb.تصاویری از کاستروکائودا) که شبیه سگ آبی بود، پیدا شده است. همچنین اسپینولترین (اسپینولستس) که شبیه موش است، یکی از اجداد حیوانات پشمالویی است که موهای سیخ دار داشتند و در دوره کرتاسه یعنی 125 میلیون سال پیش زندگی می کردند.

دانشمندان همچنین بقایایی از مواد غذایی حاوی ساختارهای مو مانند را در مدفوع دوره پرمین، حدود 260 میلیون سال پیش، یافته اند. با این حال، چنین فسیل هایی نادر هستند.

اگرچه شواهد باستان شناسی کمی وجود دارد، اما برای درک بهتر تکامل خز و مو، می توانیم به سیر تکامل اجداد پستانداران نگاه کنیم. می دانیم که دودمان پستانداران و خزندگان بیش از 300 میلیون سال پیش از یکدیگر جدا شدند و اجداد اولیه پستانداران بسیار شبیه خزندگان بودند. اما آنها رژیم غذایی متفاوتی داشتند. پستانداران طعمه های بزرگ را با دندان شکار می کردند، در حالی که خزندگان عمدتاً از عنکبوت های کوچک، هزارپاها یا حشرات تغذیه می کردند.

اولین حیواناتی که دمای بدن خود را به نفع خود تغییر دادند، اجداد حیوانات، سیناپسیدها یا آرکیا بودند.سیناپسیدابرخی از آنها جثه های بزرگی مانند مارمولک داشتند و بادبان هایی در پشت داشتند که توسط خارها تکیه می شد. به دلیل گردش رگ های خونی در پوست، این بادبان ها می توانند به سرعت گرمای خورشید را جذب کرده و گرمای بدن را آزاد کنند. همانطور که امروزه فیل ها و گرگ های بیابانی با گوش های بزرگ خود انجام می دهند. اما ناپدید شدن اولین کمانداران نشان می دهد که روش به دست آوردن بادبان کمکی به آنها نکرده است.

جمجمه Adaphosaurus، یک سیناپسید غیر پستانداران اولیه (نسبت به حیوانات ماقبل تاریخ) که دارای یک رگ بزرگ بود.

هنرمند: Angielczyk

اولین اجداد پستانداران دارای فلس های خزنده بودند که قدرت تخریبی داشتند. این کشف به لطف پوست معده یک حیوان 275 میلیون ساله از دوره پرمین میانه که در سال 2012 در لهستان پیدا شد، انجام شد.

جد پستانداران Cymnognathus parringtoni (Scymnognathus parringtoni) در دوره پرمین جدید، 255 میلیون سال پیش زندگی می کردند. آرشیو دانشگاه توبینگن آلمان یکی از کامل ترین و زیباترین نمونه های این فسیل را در خود جای داده است.

دانشگاه توبینگن

نمونه های باستانی اجداد زن اولیه در سازند اوسیلی در منطقه روهو در تانزانیا یافت شده است. Cymnognathus parringtoni یکی از درنده ترین حیوانات زمان خود بود و بسیار خزنده به نظر می رسید، اما در زمان تکامل، وضعیت بدنی عمودی داشت که نسبت به خزندگان انرژی کارآمدتر بود و در حین راه رفتن کشیده می شد.

دیرینه شناسان با استفاده از فسیل های دانشگاه توبینگن در سال 2021 نشان دادند که کمانداران اولیه نسبت به خزندگان مدرن سرعت متابولیسم بالاتری داشتند. اصلی که این امکان را فراهم می کند چیزی است که در استخوان های آنها سوراخ است.

مجرای گوارش یک گذرگاه کوچک در استخوان است که به عروق خونی اجازه می دهد تا از آن عبور کرده و مواد مغذی را به استخوان برسانند. در پستانداران، این سوراخ ها معمولا بزرگتر از خزندگان هستند، به این معنی که پستانداران به دلیل متابولیسم سریعتر احتمالاً به خون بیشتری نیاز دارند. سوراخ بزرگ تغذیه ای که در استخوان های کماندار یافت شده است نشان می دهد که این موجودات باستانی متابولیسم کوچکی مشابه پستانداران و بر خلاف خزندگان داشتند.

علاوه بر این، Cymnognathus و دیگر گونه‌های پرمین برخلاف خزندگان، رگ‌های خونی بزرگی در بینی خود داشتند. سوراخ های کوچک در بینی این حیوانات می تواند سیاهرگ ها و رگ های خونی را برای حمایت از موهای ریش نشان دهد.

سبیل ها موهای رایج بینی در حیوانات مدرن مانند گربه ها هستند. ریش ها احتمالاً اولین کسانی بودند که تکامل یافتند، سپس خز.

دایناسورها حدود 233 میلیون سال پیش در پایان دوره تریاس تکامل یافتند، چند میلیون سال پس از اولین شواهد مو در اجداد پستانداران. اما دایناسورهای اول قبلاً موهای ساده پر مانند داشتند که بعداً به چندین خار تبدیل به ساقه پر و بعداً در دایناسورهای پرنده مانند به تکه های پر تبدیل شد.

اما بعدها، در طول رشد جنینی، ساختارها ظاهر بسیار متفاوتی دارند و در بالای پوست چین‌خورده می‌شوند تا پوسته‌ها و پرها را تشکیل دهند. پوست به سمت داخل چین می‌شود و زیر پوست مو تشکیل می‌دهد و ساقه مو بعداً از پوشش فولیکول خارج می‌شود.

در تکامل، مو، فلس‌ها و پرها در اصل عملکردهای مشابهی داشتند: تنظیم حرارت و نمایش. اما وقتی پرها شروع به ظاهر شدن کردند، پرندگان تمام پرهای خود را تغییر دادند.

بعدها، چندین پستاندار خز ضخیم خود را از دست دادند، مانند نهنگ ها (که به جای تنظیم دمای بدن به ذخیره چربی روی آوردند) و انسان. کاملاً مشخص نیست که چرا انسان ها این همه خز خود را می ریزند، اما برخی از دانشمندان فکر می کنند که این کار برای خنک نگه داشتن آنها در مدت طولانی در بیابان های گرم بوده است.