چگونه عقابی غول‌پیکر توانست بر نیوزیلند باستان سلطه پیدا کند؟

نیوزیلند از دیرباز سکونتگاهی برای پرندگان بوده است. پیش از ورود انسان‌ها در ۷۰۰ سال پیش، این مجمع‌الجزایر میزبان اکوسیستم منحصر‌به‌فردی بود که تقریباً عاری از پستانداران بود. بیش از ۲۰۰ گونه پرنده به‌تنهایی یک زنجیره غذایی را پر می‌کردند. به‌جای گاوها یا شاخ‌درازان، خانواده‌ای از پرندگان بدون قدرت پرواز به نام موآ وجود داشت و به‌جای شکارچیان رأس هرم غذایی مانند ببرها، عقاب هاست در نیوزیلند زندگی می‌کرد.

از زمانی که گروهی از کارگران مزرعه در اواخر دهه ۱۸۶۰ یک مرداب را خالی کردند و استخوان‌های مدفون‌ عقاب هاست را پیدا کردند، این عقاب پژوهشگران را مجذوب خود کرده است. یولیوس هاست، کاشف و زمین‌شناسی که اولین یادداشت‌ها را درمورد این گونه منتشر کرد، آن را به‌عنوان «پرنده‌‌ی شکاری بسیار بزرگ» توصیف کرد. امروزه، زیست‌شناسان تخمین می‌زنند که وزن این عقاب‌ها به ۳۳ پوند می‌رسیده است که تقریباً ۵۰ درصد بیشتر از هر پرنده شکاری امروزی است.

ظاهر عقاب هاست یکی از معماهای بسیاری بود که دانشمندان حین مطالعه این گونه که مدت‌ها پیش منقرض شده بود و فقط اسکلت‌های معدودی از آن حفظ شده بود، با آن رو‌به‌رو شدند.

برای حدود یک قرن، بحث‌هایی بر سر این موضوع وجود داشت که آیا چنین پرنده بزرگی می‌توانسته پرواز کند یا نه. اما حتی پس از خاتمه‌ی این بحث، سؤالاتی در این زمینه باقی ماند که آیا این پرنده قادر به کشتن موآ بود. موآ بیش از ۱۵ برابر بزرگ‌تر از عقاب هاست بود.

اکنون، تکنیک‌های علمی جدید به همراه درک واضح‌تر از تاریخ زمین‌شناسی نیوزیلند، عقاب هاست را درمیان بحث اکولوژیکی وسیع‌تری قرار داده است: چگونه گونه‌ها به قلمروهای جدید تجاوز می‌کنند؟

دانشمندان اکنون بر این باورند که عقاب هاست یکی از پرندگان مهاجمی بود که طی دوره نسبتاً کوتاهی نیوزیلند را فتح کردند.

البته، این تنها موج تهاجم‌ها نبود. مایکل ناپ، زیست‌شناس دانشگاه اوتاگو که عقاب هاست را مطالعه کرده است، می‌گوید عقاب هاست با اینکه قرن‌ها است از بین رفته، نشان می‌دهد که در دنیایی بسیار پیوسته‌تر از آنچه زمانی فکر می‌کردیم، زندگی می‌کنیم. او می‌گوید اگر چنین جزایر به‌ظاهر دورافتاده‌ای بارها گونه‌های غیربومی را جذب کرده‌اند، پس تهاجم‌های طبیعی باید در اکوسیستم‌های سراسر جهان یکی از نیروهای اصلی باشد.

جستجو برای پاسخ

نیوزیلند همیشه جایگاه مهمی در درک دانشمندان از انقراض داشته است. زمانی که دانشمندان غربی برای اولین‌بار با موآ رو‌به‌رو شدند، این ایده که گونه‌ها می‌توانند منقرض شوند، تنها چند دهه قدمت داشت. اسکلت‌های آن‌ها به‌زودی به کالای ارزشمندی تبدیل شد. پل اسکافیلد، دیرین‌زیست‌شناس متصدی موزه کانتربوری در کرایست‌چرچ می‌گوید: «این اسکلت‌ها موزه ما را توانمند ساخت.»

خود هاست موزه را راه‌اندازی کرد و مجموعه اولیه آن را با تبادل فسیل‌های موآ با دیگر نمونه‌های نادر باستان‌شناسی و جانورشناسی تشکیل داد.

نیوزیلند گونه‌های خاصی ازجمله پرنده بی‌پروازی به نام کیوی را حفظ کرده است. همراه با این نمونه‌های عجیب‌و‌غریب، فسیل‌های موآ به طرح این ایده کمک کردند که نیوزیلند دنیای گمشده‌ای است که در آن موجودات باستانی که دوری از بقیه جهان برای آن‌ها مانند یک سپر محافظ عمل می‌کرد، توانستند از رویدادهای انقراض جمعی جان سالم به در ببرند.

زمین‌شناسان بعدی تأیید کردند که این جزایر صخره‌ای زمانی بخشی از ابرقاره‌ی گوندوانا بوده‌اند، اما حدود ۸۰ میلیون سال پیش جدا شدند. در پایان دهه ۱۹۹۰، دانشمندان دریافتند که دوره‌ای در طول اولیگوسن در حدود ۲۵ میلیون سال پیش وجود داشته است که تغییرات زمین‌شناسی و تغییرات اقلیمی ممکن است کل نیوزیلند را به زیر آب برده باشد. چنین سیلابی باید بیشتر گونه‌های جزیره را نابود کرده باشد. این تئوری که به «غرق‌شدن الیگوسن» معروف شد، با مخالفت برخی از دانشمندان رو‌به‌رو شد و بحث داغی را درمورد مقدار خشکی که به زیر آب فرورفت آغاز کرد.

خوشبختانه، فناوری‌های جدیدی برای پاسخ به این سؤال درحال ظهور بودند. دانشمندان شروع به استخراج و توالی‌یابی DNA فسیل‌ها کردند. این بدان معنا بود که دانشمندان می‌توانستند DNA باستانی را با ژنوم‌های امروزی مقایسه کنند و درخت خانوادگی روابط تکاملی بین گونه‌های زنده و منقرض‌شده را ایجاد کنند. چنین فیلوژنی‌هایی می‌توانند به‌طور تقریبی زمان جدایی دو گونه از جد مشترکشان را نشان دهند. این نوع داده‌ها برای حل و فصل کردن مبارزه بر سر تاریخ زمین‌شناسی نیوزیلند مفید است.

عقاب هاست که اکنون منقرض شده است، درحال شکار پرنده موآ

در سال ۲۰۰۵، تیمی از دانشمندان مقاله‌ای را منتشر کردند که توالی‌های DNA استخراج‌شده از دو فسیل عقاب هاست را با ژنوم ۱۶ عقاب امروزی مقایسه کرده بود. همان‌طور که انتظار می‌رفت، دانشمندان دریافتند که نزدیک‌ترین خویشاوند پرنده منقرض‌شده بزرگ، از گونه‌های استرالیایی هستند. داده‌های ژنومی نشان داد که درخت خانوادگی آن‌ها در طول چند میلیون سال گذشته منشعب شده است. تجزیه‌و‌تحلیل بعدی زمان واگرایی را حدود ۲٫۲ میلیون سال پیش تعیین کرد.

در ابتدا به‌نظر می‌رسید عقاب هاست پس از زمان غرق‌شدن پیشنهادی وارد این جزیره شده است. اما تجزیه‌و‌تحلیل بعدی از چندین گونه دیگر نیوزیلند نشان داد، زمان واگرایی ده‌ها میلیون سال پیش بوده است. بنابراین، برخی گونه‌ها در طول الیگوسن حضور داشتند.

تا سال ۲۰۱۴، شواهد زمین‌شناسی اکثر دانشمندان را متقاعد کرده بود: بیشتر نیوزیلند غرق شده بود، اما تکه‌های کوچکی از خشکی (شاید ۲۰ درصد) بالای آب باقی مانده بود. درحالی‌که قدمت برخی از گونه‌های جزیره به گندوانا برمی‌گردد، بسیاری از گونه‌های دیگر ازجمله عقاب هاست گونه‌های تازه واردی بودند.

اما تجزیه‌و‌تحلیل ژنتیکی راز جدیدی را آشکار کرده که دانشمندان فکرش را هم نمی‌کردند. دانشمندان اغلب عقاب هاست را با عقاب دم‌گوه‌ای مقایسه می‌کردند که بزرگ‌ترین پرنده شکارچی استرالیا است. این پرنده کاندیدای آشکاری به‌عنوان نزدیک‌ترین خویشاوند زنده عقاب هاست بود. درعوض، ژن‌ها ارتباط نزدیک‌تری را با عقاب پَرپا و عقاب کوچک نشان دادند که وزن هر دو گونه حدود دو پوند است (عقاب کوچک یکی از کوچک‌ترین گونه‌های عقابی است که امروز وجود دارد). این کشف نشان داد که عقاب هاست ازنظر اندازه نسبت‌ به نزدیک‌ترین خویشاوند خود جهش بزرگی انجام داده است: افزایش ۱۵ برابری طی فقط دو میلیون سال.

ناپ در مقاله‌ای که اخیراً منتشر شده، می‌گوید این سرعت تغییر چشمگیری است. تغییر سریع در اندازه در سگ‌ها مشاهده شده، اما این فرایند حاصل انتخابی بوده که به دست انسان‌ها انجام شده است. ناپ می‌گوید او از گونه دیگری اطلاع ندارد که در آن انتخاب طبیعی منجر به چنین رشد چشمگیری طی مدت زمان کوتاهی شده باشد.

این امکان وجود دارد که هر سه عقاب، گونه‌های اجدادی ناشناخته‌ای داشته باشند که اندازه آن‌ها حد وسط این گونه‌ها باشد. نوادگان آن‌ها می‌توانسته‌اند در جهت‌های مختلفی تغییر شکل دهند. اولین عقاب‌های سرگردان طی سفری یک دو روزه از استرالیا از دریای تاسمان عبور کردند و در شرایطی بر زمین فرود آمدند که برای پرندگان بزرگ مناسب بود.

ناپ خاطرنشان می‌کند که شکارچیان دیگری مانند جغدها یا شاهین‌ها می‌توانستند از کوچک‌ترین پرندگان جزیره تغذیه کنند. اما موآهای فراوانی در اطراف پرسه می‌زدند و اندازه آن‌ها از بوقلمون تا شترمرغ متغیر بود که بسیار بزرگ‌تر از آن بودند که بیشتر شکارچیان بتوانند آن‌ها را از زمین بلند کنند. چنین سناریویی به سرعت به نفع بزرگ‌ترین عقاب‌ها عمل می‌کرد که به‌راحتی می‌توانستند چنین طعمه‌‌ای را بخورند.

ناپ اکنون به کوچک‌ترین ابعاد این معما روی آورده است: او با مقایسه ژنوم گونه‌های مختلف عقاب، می‌خواهد مشخص کند کدام ژن‌ها تغییر کرده‌اند تا به رشد سریع عقاب‌های هاست کمک کنند.

مطالعه پرندگان دیگر

اگرچه درحال‌حاضر ژنتیک عقاب به عمیق‌تر شدن دانش ما درمورد تاریخ اکولوژیکی نیوزیلند کمک کرده است، در نیوزیلند پرندگان دیگری نیز وجود دارند که اطلاعات مفیدی دراختیار ما قرار می‌دهند. سنقر ایلس پرنده منقرض‌شده دیگری از نیوزیلند است که بزرگ‌ترین سنقر شناخته‌شده در تاریخ به‌شمار می‌رود. اما این فقط اندازه استثنایی نیست که آن را شبیه عقاب هاست می‌کند: به‌نظر می‌رسد که این سنقر بزرگ از پرنده کوچک‌تری تکامل پیدا کرده باشد.

ناپ و همکارانش در سال ۲۰۱۹ گزارش کردند که نزدیک‌ترین خویشاوند زنده سنقر ایلس تقریباً پنج برابر کوچک‌تر بوده است و به‌نظر می‌رسد این دو گونه سنقر حدود ۲٫۴ میلیون سال پیش از جد مشترک خود جدا شده‌اند که تقریباً به زمان واگرایی عقاب هاست نزدیک است.

وقتی ناپ درحال آماده شدن برای سخنرانی در کنفرانسی دربار‌ه‌ی این کار بود، مجذوب زمان‌بندی مشترک واگرایی‌های مذکور شد. بنابراین، او به‌دنبال نمونه‌های دیگری از زمان‌های واگرایی مشابه گشت و موارد مشابه فراوانی پیدا کرد. همان‌طور که او شروع به اندیشیدن درمورد این خوشه‌بندی مشکوک کرد، همکارش پل اسکافیلد به وجه مشترک دیگری اشاره کرد: مهاجران اخیر همگی گونه‌هایی با زیستگاه باز بودند.

این دو دانشمند به همراه همکاران دیگرشان فرضیه‌ای را ارائه داده‌اند که در سال ۲۰۱۹ منتشر کردند: به دلیل تغییرات اقلیمی و زمین‌شناسی که زیستگاه جزایر را تغییر داد، موجی از مهاجمان پرنده در دوره نسبتاً به کوتاهی وارد نیوزیلند شدند.

حدود ده میلیون سال پیش، استرالیا شروع به خشک شدن کرد. در همین حین، نیوزیلند همچنان حالت جنگلی خود را حفظ کرد (حداقل تا ۲٫۵ میلیون سال پیش، زمانی که عصر یخبندان شروع شد). سپس دمای قسمت‌های بزرگی از جزایر کاهش پیدا کرد و یخچال‌های طبیعی در بالای کوه‌های نیوزیلند رشد کردند و برخی از جنگل‌ها را از بین بردند. ناگهان، چمنزارهای بزرگی روی جزایر ایجاد شدند و زیستگاه کاملاً جدید را ایجاد کردند.

ناپ در مقاله‌ای که سال ۲۰۲۱ منتشر شد، با اشاره به عقاب هاست و سنقر می‌گوید این‌ موارد نمونه‌های گویایی از تهاجم‌های طبیعی هستند.

گونه‌های استرالیایی به‌طور مکرر از دریای تاسمان عبور می‌کنند، اما معمولاً ازنظر رقابت با گونه‌هایی که در جزایر وجود دارند، به مشکل برمی‌خورند. اما زمانی که کاهش دما برخی از جنگل‌ها را از بین برد، این تازه‌واردها کنام اکولوژیکی آشنایی را پیدا کردند که گونه‌های نیوزیلندی هنوز برای پر کردن آن تکامل پیدا نکرده بودند.

این فرایند کاملاً طبیعی بود، اما نکاتی برای حفاظت دارد. به‌خوبی مشخص شده است که انسان‌ها می‌توانند گونه‌ها را به سرتاسر جهان ببرند و به‌طور مستقیم موجب تهاجم‌های زیستی شوند. اما نحوه ورود عقاب هاست و سنقر نشان می‌دهد که انسان‌ها نقش ظریف‌تری نیز دارند: ما نیز می‌توانیم زیستگاه‌ها را تغییر دهیم و انجام این کار، می‌توانیم به‌طور غیرمستقیم گونه‌ها را به مناطق جغرافیایی جدید وارد کنیم.

بسیاری از جنگل‌های نیوزیلند از زمان ورود اولین انسان‌ها سوخته است و زیستگاه‌های بازتری ایجاد کرده است. تقریباً نیمی از گونه‌های پرنده جزایر ازجمله عقاب هاست و سنقر پس از ورود انسان‌ها به نیوزیلند از بین رفتند.

اکنون تاریخ درحال تکرارشدن است. طی چند قرن گذشته، نیوزیلند به منزلگاه بوتیمار استرالزی تبدیل شده است. ناپ می‌گوید: «همان چیزی که ۲٫۵ میلیون سال پیش رخ داد، دوباره نیز درحال اتفاق افتاده است.»

اما تنها چیزی که درمورد عقال هاست هرگز معما نیست، این است که کدام گونه‌ آن را به نابودی کشاند. شاید عقاب‌ها شکار شدند، اما موآها قطعاً مورد شکار قرار گرفتند و این اتفاق برای از بین رفتن شکارچی آن‌ها یعنی عقاب هاست کافی بود. ناپ می‌گوید: «اگر درحال تکامل باشید تا با کنام خاص و کمیابی سازگاری پیدا کنید، با از بین رفتن آن کنام دچار مشکل خواهید شد.» به هر حال، انسان‌ها مقصر هستند. بنابراین، درحالی‌که می‌توانید موج اخیر مهاجمان استرالیایی را به‌عنوان یادآوری از سازگار شدن اکوسیستم‌ها درنظر بگیرند (اینکه زندگی همچنان ادامه پیدا می‌کند و گونه‌های جدید فضاهای خالی را پر می‌کنند)، این داستان همچنین هشداردهنده است. تاریخ تکاملی پر از پیچ‌و‌خم‌های عجیب است، اما بن‌بست‌هایی نیز دارد.