تاریخچه تکامل مارها؛ طبیعت چگونه یکی از عجیب‌ترین شکارچیان دنیا را خلق کرد؟

ایوانز چندان مطمئن نیست و این موضوع حتی در نامی که برای این فسیل انتخاب کرده، هم دیده می‌شود: Breugnathair در زبان گالیک به معنای «مارِ دروغین» است. وقتی او و همکارانش تلاش کردند این جانور را در درخت تکامل خزندگان جای دهند، نتیجه‌ها قطعی نبود. به گفته ایوانز، این فسیل شاید یکی از نیاکان مارها باشد، اما ممکن است یک مارمولک هم بوده باشد که به‌طور مستقل ویژگی‌هایی شبیه مارها پیدا کرده و در نهایت هیچ نسل امروزی از خود باقی نگذاشته است.

مارها زیرراسته‌ای به نام ماران را تشکیل می‌دهند که درون راسته پولک‌داران قرار دارد؛ گروهی که هم مارها و هم مارمولک‌ها را شامل می‌شود. مارها نیز در شاخه‌ای از خزندگان به نام زهرداران قرار می‌گیرند که علاوه بر مارهای سمی، برخی مارمولک‌های سمی و حتی گونه‌های غیرسمی را هم دربرمی‌گیرد.

آنچه مارها را از سایر مارمولک‌های بدون پا متمایز می‌کند، فقط از دست‌دادن پاها نیست، بلکه مجموعه‌ای از تغییرات مهم دیگر در بدن آن‌هاست. الکس پایرون برای بررسی کردن این ویژگی‌ها همراه با همکارانش یک بررسی کردن گسترده از خزندگان انجام داد و یافته‌ها را سال ۲۰۲۴ در مجله ساینس منتشر کرد. آن‌ها جمجمه هزاران گونه مار و مارمولک را اندازه‌گیری، محتوای معده نمونه‌های موزه‌ای را بررسی کردن و حتی داده‌های ژنتیکی بیش از هزار گونه را تحلیل کردند. درمجموع، اطلاعات مربوط به ۵۴۰۰ ژن خاص را کنار هم گذاشتند تا تصویر دقیقی از تکامل این گروه به دست آورند.

نتیجه واضح بود: مارها از حدود ۱۲۵ میلیون سال پیش دچار تغییرات ناگهانی و مهمی در جمجمه، رژیم غذایی و ستون فقرات شدند و این تغییرات زمینه‌ساز تنوع و گسترش گسترده آن‌ها در جهان شد.

یکی از مهم‌ترین ویژگی‌های تکاملی مارها، جمجمه بسیار انعطاف‌پذیر آن‌هاست؛ ساختاری از استخوان‌های جدا از هم که با بافت نرم به هم متصل شده‌اند. کالدول حتی معتقد است این تغییر کلیدی ممکن است پیش از از دست‌دادن پاها رخ داده باشد.

تغییرات یادشده در جمجمه باعث شد مارها بتوانند رژیم غذایی کاملاً جدیدی پیدا کنند و آرواره‌ای بسیار ویژه در آن‌ها شکل بگیرد. در بسیاری از گونه‌ها، بخش‌های بالایی و پایینی فک با رباط‌های کشسان به هم متصل هستند؛ به همین دلیل دهان مار می‌تواند به شکل غیرعادی باز شود. حتی دو نیمه فک پایینی هم می‌توانند از هم باز شوند و فضای دهان را بیشتر کنند. سقف دهان نیز از دو بخش مستقل تشکیل شده که می‌توانند جداگانه حرکت و غذا را به سمت گلو هدایت کنند. همین سازوکار است که به پایتون امکان می‌دهد طعمه‌ای به بزرگی خوک را ببلعد.

پژوهشگران در مطالعه منتشرشده در مجله ساینس نشان دادند که مارها به‌عنوان یک گروه، می‌توانند تقریباً هر چیزی را که حرکت کند، از حلزون‌های لزج و نرم‌تنان گرفته تا مارماهی‌ها و حتی مارهای دیگر بخورند.

در همان دوره زمانی، بدن مارها هم تغییر بزرگی کرد و بسیار کشیده‌تر شد؛ به‌طوری که صدها مهره به ستون فقراتشان بین ناحیه گردن و بخش پایینی بدن اضافه شد. کالدول می‌گوید بلندتر شدن بدن باعث شد حرکت آن‌ها سریع‌تر و کارآمدتر شود. این بدن کشیده، سطح تماس بیشتری با زمین یا تنه درختان فراهم و به حرکت کمک می‌کند. در مارهای آبزی هم این فرم بدن امکان حرکت موجی و مؤثرتر در آب را فراهم کرده است.

در مجموع، این تغییرات در بدن، سر و رژیم غذایی باعث شد مارهای درحال تکامل نه‌تنها از نظر شکل ظاهری، بلکه از نظر سبک زندگی هم بسیار انعطاف‌پذیر شوند. فرانک برابریک، متصدی خزنده‌شناسی در موزه تاریخ طبیعی آمریکا و یکی از نویسندگان مقاله مروری، می‌گوید مارها می‌توانند به‌شتاب خود را با محیط‌های جدید سازگار کنند. به بیان ساده، این «ستاره‌های تکامل» طوری شکل گرفته‌اند که از هر زیستگاهی که وارد آن می‌شوند، بیشترین بهره را ببرند.

همین ویژگی‌های مارها، یعنی جمجمه‌های شکننده و بدن کشیده، برای دیرینه‌شناسان مشکل ایجاد کرده است. وقتی مارها می‌میرند، بدنشان به‌شتاب از هم می‌پاشد و به همین دلیل، فسیل‌های کامل آن‌ها به‌ندرت یافت می‌شود؛ پس هنوز پرسش‌های زیادی درباره تکاملشان بی‌پاسخ مانده است.

برای مثال، دانشمندان می‌دانند مارها به گروه‌هایی مانند ایگواناها و اژدهای کومودو نزدیک هستند و شاید حتی با موساسورها هم ارتباطی داشته باشند، اما هنوز مشخص نیست نزدیک‌ترین خویشاوندان واقعی آن‌ها کد برنامهام‌اند. ایوانز می‌گوید دانستن این موضوع کمک می‌کند حدس دقیق‌تری درباره ظاهر نیاکان مارها زده شود.

وقتی فسیل‌ها کافی نیستند، ژنتیک وارد عمل می‌شود. تفاوت بیشتر ژن‌ها نشان می‌دهد دو گونه مدت طولانی‌تری است که از هم جدا شده‌اند. همین تحلیل‌های ژنتیکی باعث شده درخت تکامل مارمولک‌ها بازچینش شود؛ درخت‌هایی که فقط براساس شکل بدن ساخته شده بودند، در بسیاری موارد کاملاً اشتباه از آب درآمدند.

ژن‌ها نیز کمک کرده‌اند بفهمیم بدن مارها چگونه ویژگی‌های خاص خود را ساخته است. نبود پاها با از کار افتادن یک توالی ژنتیکی مرتبط با رشد اندام‌ها به نام ZRS در ارتباط است. نیز دانشمندان اخیراً ریپورت داده‌اند که مارها فاقد ژنی هستند که هورمون گرسنگی گرلین را تولید می‌کند. این موضوع ممکن است توضیح دهد چرا مارها می‌توانند دوره‌های طولانی بدون غذا زنده بمانند؛ برخی از آن‌ها حتی تا یک سال یا بیشتر هم بدون تغذیه دوام می‌آورند.

ایوانز تأکید می‌کند که برای تکمیل داستان پیچیده تکامل مارها، هنوز به فسیل‌های بیشتری نیاز است تا شکاف‌های موجود در تاریخ تکاملی آن‌ها پر شود. در همین حین، برابریک می‌گوید هر وقت با ماری معمولی مثل مارهای باغ روبه‌رو می‌شویم، بهتر است لحظه‌ای مکث کنیم و به آن نگاه کنیم: «شما در حال دیدن نتیجه بیش از ۱۰۰ میلیون سال تکامل هستید.»