آرکی‌آپتریکس: پرنده یا دایناسور؟


۲۳ مه ۲۰۱۴

Credit: Pascal Goetgheluck


سنگواره‌ی ولن‌فوریا گراندیس آرکی‌آپتریکس که اکنون در موزه‌ی برگرمایستر-مولر در زولن‌هوفن نگه‌داری می‌شود (تصویر بالا) و بازسازی سه‌بعدی آن (تصویر پایین).

تنها دوازده فسیل آرکی‌آپتریکس[1] (بر گرفته از واژه‌های یونانی به معنای «دیرین» و «بال» یا «پر») در جهان وجود دارد و دانشمندان هنوز نمی‌دانند که آیا آرکی‌آپتریکس می‌توانسته پرواز کند یا نه. آرکی‌آپتریکس که ۱۵۰ میلیون‌ سال پیش در جنوب آلمان کنونی می‌زیسته دندان‌ها و پنجه‌های دایناسورها اما بال پردار پرندگان را دارد و این ترکیب دانشمندان را سردرگم کرده است زیرا از بال‌ها برمی‌آید که آرکی‌آپتریکس می‌توانسته بپرد اما وزن بدنی که از بازسازی‌ استخوان‌بندی فسیل تخمین زده می‌شود و هم‌چنین برخی ویژگی‌های این استخوان‌بندی با توان پرواز در تناقض هستند. برای فهمیدن چه‌گونگی تکامل پرندگان دانستن این‌که آرکی‌آپتریکس توان پرواز داشته یا نه اهمیت زیاد دارد. اما آشکارکردن جزئیات بیشتر در باره‌ی آرکی‌آپتریکس بسیار مشکل است زیرا شمار کم استخوان‌بندی‌های موجود در بستری از سنگ قرار دارند و بررسی مخرب و مستقیم خود استخوان‌ها به‌علت شکنندگی فسیل‌ها ممکن نیست. تمام اطلاعات تا کنون از بررسی سطح بیرونی استخوان‌هائی به‌دست آمده است که پیکرشان درون سنگ‌ آهک مدفون است. از سوی دیگر اندازه‌ی نمونه‌های موجود از ۵۰ سانتی‌متر بیشتر است و نمی‌توان روش‌های تصویر‌سازی غیر مخرب هم‌چون توموگرافی با پرتوهای x را که نیاز به چرخاندن نمونه دارد برای بررسی این نمونه‌ها به‌‌کار برد.

اینک به کمک روشی جدید در تأسیسات تابش سنکروترون اروپا [2](ESRF) تصاویری از دو نمونه‌ سنگواره‌های آرکی‌آپتریکس به دست آمده است که ویژگی‌های پیش از این پنهان در آناتومی آرکی‌آپتریکس را آشکار کرده است. در این روش جدید باریکه‌ی بسیار پرقدرت پرتو x به‌ضخامت تار مو و پهنای ۱۰ سانتی‌متر به نمونه تابانده می‌شود. پرتوها در نمونه رخنه می‌کنند و پخش می‌شوند. پرتوهای پراکنده‌شده از روزنه‌ی کوچکی در دیواره‌ی سربی می‌گذرند و روی آشکارگر تصویر می‌سازند. این روش تصویرسازی با اتاقک تاریک (Camera Obscura) یا دوربینی که گشودگیش به اندازه‌ی سر سوزن است (Pinhole Camera) بسیار قدیمی‌ست و ارسطو به آن اشاره کرده است؛ اولین شرح دقیق این دوربین متعلق به ابن هیثم در قرن دهم میلادی است و اولین نمودارهای دقیق این دوربین را لئوناردو داوینچی در سال ۱۴۸۵ رسم کرده است. لئوناردو با این روش تصاویر چشم‌اندازها را روی یک طرف چادری تاریک می‌ساخت که به نقاشان امکان می‌داد به دقت منظره را نقاشی کنند.


با این روش از دو نمونه‌ی اصلی فسیل‌های آرکی‌آپتریکس تصویر سه‌بعدی ساخته‌ شد: یکی فسیل معروف به ولن‌فوریا گراندیس [3] که بزرگ‌ترین گونه‌ و کامل‌ترین استخوان‌بندی‌ آرکی‌آ‌پتریکس است که تا کنون مشاهده شده، و دیگری فسیل یک بال آرکی‌آپتریکس است که تک‌تک استخوان‌هایش سالم مانده‌اند. با بررسی فسیل‌های دیگر که قرار است به آزمایشگاه ESRF آورده شود و افزایش دقت تصاویر انتظار می‌رود جزئیات بیشتری در باره‌ی آناتومی آرکی‌آپتریکس معلوم شود که بتوان با ویژگی‌های پرندگان امروزی مقایسه کرد و به توانایی‌های آرکی‌آپتریکس پی برد. در این پژوهش‌ها روش‌های جدیدی برای تصویرسازی روبشی از سنگواره‌های بزرگ و تخت نیز به‌بار می‌آید.

در این پروژه که روی خط‌های باریکه‌ی ID19‌ و BM5 انجام می‌شود، پل تفورو[4] از ESRF و مارتین رِپر[5] از موزه‌ی زولن‌هوفن[6]، آن بونین[7] از مؤسسه‌ی پل شرر[8] در سوئیس، و دنیس ووتن[9] و وینسنت بیراند[10] از دانشگاه پالاتسکی[11] در جمهوری چک نقش دارند. نمونه‌های سنگواره‌های آرکی‌آپتریکس اینک در موزه‌ی زولن‌هوفن به نمایش گذاشته شده‌اند. بازدیدکنندگان نمایشگاه می‌توانند زیستگاه‌های این ناحیه از جنوب آلمان را آن طور که ۱۵۰میلیون سال پیش بودند ببینند. برای جزئیات بیشتر صفحه‌‌ی زیر را ببینید

http://www.solnhofen.de/index.php?id=0,49


Credit: Pascal Goetgheluck




منابع:

To fly, or not to fly? Rare archaeopteryx at ESRF
23-05-2014
ESRF, News
http://www.esrf.eu/home/news/general/content-news/general/to-fly-or-not-to-fly-rare-archaeopteryx-at-esrf.html

Archaeopteryx: X-rays shine new light on mystery 'bird'
22 May 2014
James Morgan, Science Reporter, BBC News, Grenoble
http://www.bbc.com/news/science-environment-27502354


[1] Archaeopteryx
[2] European Synchrotron Radiation Facility
[3] Wellnhoferia grandis
[4] Paul Tafforeau
[5] Martin Röper
[6] Solnhofen
[7] Ann Bonnin
[8] Paul Scherrer Institut
[9] Dennis Voeten
[10] Vincent Beyrand
[11] Palacký University

footer
 

webmaster | ipmic@ipm.ir   Copyright © 2012, All rights reserved.