تخم پرنده

توضیحی شگفت‌آورانه ساده در مورد شکل تخم پرنده‌ها

تخم آبچلیک مثل یک قطره اشک است، تخم جغد مثل توپ گلف، و تخم مرغ مگس خوار مثل آبنبات ژله‌ای است. اکنون دانشمندان برای اولین بار توضیح قانع کننده‌ای برای این تنوع خیره کننده ارائه دادند: شکل تخم پرنده‌ها وابسته به میزان پریدن گونه‌های آن است.

«دیدن داستان کامل شکل تخم‌ها زیبا است» این گفته ماری هابر، بوم‌شناس رفتاری در کالج هانتر در شهر نیویورک است که در این کار درگیر نبود. «این یک مقاله کلاسیک لحظه‌ای ایست.»

ماری استودارد، بیولوژیست تکاملی دانشگاه پرینستون مدت‌ها است که مجذوب متفاوت بودن تخم‌های پرنده‌ها است، این متفاوت بودن در حالی است که پرنده‌ها اساسا تغذیه و رشد جوجه‌هایشان به یک شکل است. خوشبختانه، در طول قرن گذشته، موزه جانورشناسی مهره‌داران در برکلی در آمریکا، هزاران پوسته تخم از ۱۴۰۰ گونه را جمع آوری کرده و عکس‌های دیجیتالی آنها را در اینترنت قرار داد.

استودارد و همکارانش برنامه کامپیوتری‌ای به نام اگ‌ترکتِر را نوشتند که اندازه طول، عرض و شکل تخم‌ها در هر تصویر را اندازه می‌گرفت. این تیم از این اندازه‌ها برای تعیین اینکه از میان حدود ۵۰ هزار تخم، هر یک چه مقدار از میزان کاملا کروی بودن دور است استفاده کردند، یعنی اینکه تعیین اینکه چه اندازه تیز یا کشیده هستند. بعضی از تخم‌ها هم کشیده و هم تیز هستند، بعضی از آنها یا فقط تیز و یا فقط کشده هستند، و بعضی دیگر نه کشیده و نه تیز بودند. اما هیچ تخمی کوتاه و تیز تقریبا شکل بالون هوای گرم نداشت.

با دانستن اینکه شکل تخم به وسیله پوسته‌اش تعیین نمی‌شود بلکه به وسیله غشای درونی تخم مشخص می‌گردد، استودارد با فیزیکدانی از دانشگاه هاروارد به نام ماهادیون و دانشجویش ای هو یانگ برای به دست آوردن ارائه ریاضی مبتنی بر ویژگی‌های غشا و میزان فشار دریافت شده (از رشد جوجه درون آن)  همکاری کرد. سپس آنها از مدلشان برای ایجاد نمراتی از شکل‌های تخم‌ها با تغییر فشار و سفتی غشا استفاده کردند. «تنظیم این ویژگی‌ها، ما را در تولید تنوع کاملی از شکل‌های تخمی که در طبیعت مشاهده می‌کنیم یاری می‌کرد.،» استودارد گفت. تنها تخم پرنده واقعی نمی‌تواند به آسانی تولید شود: یک تخم شکل بالون هوای گرم بود.

زمانی که استودارد و همکارانش یک درخت خانوادگی از ۱۰۰۰ گونه پرنده ساختند، آنها دریافتند که هر گروه از پرنده‌های ویژگی‌های شکل تخم‌شان به یکدیگر شبیه است. اما رابطه کمی بین شکل تخم و نوع لانه، محل لانه، یا تعداد جوجه‌های درون لانه به نظر می‌رسید وجود داشته باشد (در توضیحات قبلی شکل تخم به همین عوامل ربط داده می‌شد.)

به عنوان بخشی از کار، این تیم بررسی کردند که آیا نماینده‌ای برای قابلیت پرواز (نرخ قدرت بال پرنده به عرضش) به عنوان یک عامل تاثیر گذار وجود دارد. «فرضیه مبهمی وجود داشت که شکل تخم می‌تواند مرتبط با قابلیت پرواز پرنده باشد که اصلا به آن توجه نشده بود،» استودارد گفت. این تیم شگفت زده شد، قابلیت پرواز موضوعی بسیار مهم است، آنها در ژورنال ساینس گزارش دادند. پرواز کنان ماهری چون آبچلیک و گیله مات نوک قلمی تخم‌هایشان کشیده‌تر و نامتقارن‌تر هستند، این احتمالا بدان دلیل است که این پرندگان چون بسیار در هوا هستند نیاز به بدن‌های فشرده و سبک دارند. در همین حال، پرندگانی که کمتر یا اصلا در هوا نیستند، مانند پیتا گرمسیری یا ترگون، تخم‌های کروی‌تری دارند.

استودارد می‌اندیشد که دلیل این استدلال این است که تخم‌های گرد نیاز به لگن‌های عریض‌تری نسبت به آنهایی که کشیده‌تر هستند دارند. همان طور که دیده می‌شود پرندگانی که بیشتر در هوا هستند بدن‌های سبک‌تر و اسکلت‌های کوچکتر دارند و تخم‌های آنها متناسب با لگن‌هایشان هستند.

«شگفت زده و متقاعد شده‌ام» سندر گفت. «مبتنی بر این مجموعه داده‌ها، آنها یک مورد بسیار خوب را ساختند.» او و هابر از اینکه اکنون می‌توانند با بررسی پرواز کردن پرنده شکل تخمش را حدس بزنند خوشحال هستند. «تو می‌توانی این مطالعه را بررسی کنی و نگاهی به تخم پرنده بیندازی و بلافاصله اطلاعات عمومی در مورد پرنده به دست بیاوری،» سندر گفت.

این کار دو سطح اهمیت بسیار بالایی دارد، استودارد گفت. اول اینکه، دانستن شکل تخم و نقشی که غشا بازی می‌کند »می‌تواند برای صنعت تخم با ارزش باشد،» او گفت، شاید به یاری آن بتوان تخم‌های دارویی بیشتری را ایجاد کرد. اما برای او، حل کردن معمای تنوع تخم خودش جایزه دارد. »تخم‌ها فقط یک صبحانه مورد علاقه نیستند،» او توضیح داد. یک تخم خاص، مانند تخم‌های پرنده‌های نوین، می‌تواند به زنده ماندن کودکان در حال رشد کمک کرده باشد، او متذکر شد، و بنابراین اجداد کوهستانی ما با همین تخم‌ها ۳۶۰ میلیون سال پیش توانستند دریاها را ترک کنند «آنها انقلاب کردند».

دیدگاه‌تان را بنویسید: