چرا پای پرندگان صاف نیست؟

برخلاف پای انسان که در حالت تعادل صاف و راست است، پای پرندگان در این حالت به صورت دولا و غیرصاف است، اما به نظر می‌رسد ریشه‌های این شکل خاص پای پرندگان را باید در میلیون‌ها سال پیش و در تکامل دایناسورهایی که اجداد آنها بودند، جستجو کرد.....

برخلاف پای انسان که در حالت تعادل صاف و راست است، پای پرندگان در این حالت به صورت دولا و غیرصاف است، اما به نظر می‌رسد ریشه‌های این شکل خاص پای پرندگان را باید در میلیون‌ها سال پیش و در تکامل دایناسورهایی که اجداد آنها بودند، جستجو کرد.

 

دانشمندان با بررسی دقیق استخوان های باقیمانده از دایناسورهای مختلف و دادن این داده ها به نرم افزارهایی ویژه برای ایجاد تصویر حیوان زنده به این نتیجه رسیدند که دست دایناسورها در چرخه تکاملی بتدریج بزرگ شد و در نهایت امکان پرواز فراهم گردید. یکی از مشابهت های میان انسان ها و پرندگان را باید در ایستادن هر دوی آنها روی دو پا جست، اما شکل پای این دو موجود در حالت تعادل و ایستاده با هم متفاوت است.

 

پای انسان در حالت ایستاده راست است و به این ترتیب استخوان های نیم تنه پایین، وزن بدن را تحمل می کنند، اما پای پرندگان به شکل دولا و زیگزاگی است و به همین دلیل فشار عضلانی بیشتری برای ایستادن به آنها وارد می شود. در بدن انسان، پاهای راست و عمودی به عنوان یک ستون عمل کرده و می تواند وزن بدن را تحمل کند، اما شکل منحصر به فرد پای پرندگان، سبب توزیع نیروی وزن به شکلی خاص شده و همین امر قدرت و استقامت ماهیچه ای بیشتری را در پاهای جاندار می طلبد.

 

پرسش بزرگی که در این میان مطرح می شود این است که چرا پای پرندگان به این شکل است؟

گروهی از دانشمندان برای یافتن پاسخی قابل قبول برای این پرسش به طراحی اسکلت سه بعدی ۱۷ گونه مختلف دایناسور پرداختند. سپس با استفاده از نرم افزاری ویژه، میزان ماهیچه حول این استخوان ها را محاسبه و به این ترتیب تصویری زنده از این جانوران ایجاد شد. برای محاسبه میزان حجم این ماهیچه ها نیز از تصاویر سی تی اسکن گونه های امروزی که مشابهت هایی با این گونه های منقرض شده دارند، استفاده شد. این تیم پژوهشی با بررسی نتایج به دست آمده توانست ویژگی های بیومکانیکی برخی از این گونه های منقرض شده و البته برخی پرندگان موجود در زمان حال را به دست آورد.

 

امروزه می دانیم که گونه «تیرانازوروس رکس» با دم بسیار بزرگ و کلفت خود، زمینه ایجاد موجوداتی ریزنقش تر یا با دمی کوتاه تر را فراهم کرد. سال هاست که دانشمندان می دانند که دم، نقش مهمی در حفظ تعادل دایناسورها داشت، اما یکی دیگر از عوامل مهمی که در این میان به آن بی توجهی شده، نقش دست های این جانداران در حفظ تعادل است.

 

بررسی های انجام شده این دانشمندان نشان داد که افزایش اندازه دست دایناسورها سبب دولا شدن پاهای آنها شده بود. همچنین این دست های بزرگ شده بعدها به بال تبدیل شد و این مساله در دایناسورهای بالداری همچون «میکرورپتور»، «آرکئوپتریکس» و نیز «ولاسیرپتور» آشکار است.

 

بررسی ساختار فیزیکی دایناسورها نشان داد که بین افزایش اندازه دست و موقعیت مرکز جرم این موجودات رابطه مستقیمی وجود دارد، اما هیچ رابطه ای بین موقعیت مرکز جرم و اندازه دم حیوان وجود ندارد. برای درک بهتر این پدیده می توانید الاکلنگی را تصور کنید. اگر یکی از طرفین الاکلنگ را بلندتر کنیم، باید نقطه اتکا مرکزی الاکلنگ را نیز جابجا نماییم. به کلامی دیگر، تغییر در فاصله جرم از مرکز تعادل سبب برهم خوردن تعادل می شود و برای جبران آن باید تغییری در موقعیت مرکز جرم به عمل آورد.