ไดโนเสาร์บินได้ แต่ไม่ใช่นกในแบบที่เราเห็นกันในปัจจุบัน

ไดโนเสาร์บินได้ แต่ไม่ใช่แบบนกในปัจจุบัน

ไดโนเสาร์บินได้ มีขนนามอาร์คีออปเทอริก (archaeopteryx) ได้รับสมญานามว่าเป็นนกตัวแรกของโลก เนื่องจากปีกของมันที่แสดงให้เห็นถึงวิวัฒนาการสำคัญซึ่งเชื่อมโยงระหว่างนกและสัตว์เลื้อยคลาน ว่าแต่มันบินได้จริงหรือไม่?

นั่นเป็นคำถามที่นักบรรพชีวินวิทยาถกเถียงกันมานานหลายสิบปี แม้อวัยวะดังกล่าวจะมีรูปร่างคล้ายปีกก็จริง แต่ไม่เป็นที่แน่ชัดว่าสามารถพยุงมันขึ้นไปบนอากาศได้ หรือแท้จริงแล้วอาร์คีออปเทอริกเพียงแค่ร่อนถลาลงจากต้นไม้? หรือปีกคู่นี้ช่วยให้มันหนีรอดจากผู้ล่าที่อยู่บนพื้นดิน? หรือไม่ปีกของมันก็มีเพื่อจุดประสงค์อื่นที่แตกต่างไปโดยสิ้นเชิง?

และล่าสุดผลการวิเคราะห์กระดูกขาของมันเผยให้เห็นว่ามันมีโครงสร้างกระดูกที่ใกล้เคียงกับไก่ฟ้าและนกกระทา ซึ่งพวกมันบินได้เป็นระยะทางสั้นๆ ผลการค้นพบครั้งนี้ถูกเผยแพร่ลงใน Nature Communications on Tuesday เสริมความแข็งแกร่งให้แก่ทฤษฎีที่ว่า อาร์คีออปเทอริกสามารถร่อนไปในอากาศได้ ซึ่งทีมนักวิจัยได้วิเคราะห์เข้าไปในฟอสซิลของมันโดยไม่เกิดผลกระทบต่อกระดูกโบราณแม้แต่น้อย “นี่เป็นการศึกษาที่ใช้หนึ่งในเทคโนโลยีที่ทันสมัยที่สุดในโลก” Steve Brusatte นักบรรพชีวินวิทยาจากมหาวิทยาลัยเอดินบะระ ผู้ไม่ได้มีส่วนร่วมในการวิจัยครั้งนี้กล่าวชื่นชม

ไดโนเสาร์บินได้
Archaeopteryx อาจเป็นไดโนเสาร์ที่บินได้ และสามารถปีนป่ายได้โดยใช้กรงเล็บที่แข็งแรง ภาพวาดโดย FRANCO TEMPESTA

ด้วยแรงบิด

ย้อนกลับไปเมื่อ 150 ล้านปีก่อน ในดินแดนที่กลายมาเป็นประเทศเยอรมนีปัจจุบัน อาร์คีออปเทอริกมีชีวิตที่รายล้อมไปด้วยต้นไม้ และพวกมันมีขนสีดำสนิทเช่นอีกาในทุกวันนี้

ในต้นคริสต์ทศวรรษ 1860 เป็นครั้งแรกที่มีการค้นพบฟอสซิลของ อาร์คีออปเทอริก การค้นพบครั้งนี้เป็นเรื่องที่น่าตื่นเต้นไม่น้อย เพราะในปีต่อมา ชาร์ล ดาร์วิน นักชีววิทยาได้เผยแพร่ทฤษฎีการคัดเลือกโดยธรรมชาติของเขา ดาร์วินเชื่อว่าฟอสซิลชิ้นนี้คือรูปแบบของวิวัฒนาการระดับกลางซึ่งเชื่อมโยงระหว่างสัตว์เลื้อยคลานและนก ฟอสซิลชิ้นนี้ได้รับการตั้งชื่อว่า “Urvogel” หรือแปลเป็นไทยได้ว่า นกตัวแรก

ตลอดหลายปีที่ผ่านมาของการถกเถียงเกี่ยวกับความสามารถทางการบินของ อาร์คีออปเทอริก นักบรรพชีวินวิทยาพยายามมองหาว่าเจ้าสัตว์ดึกดำบรรพ์ตัวนี้มีอะไรที่หายไป เมื่อเทียบกับนกที่ยังมีชีวิตอยู่ รายงานจาก Julia Clarke นักบรรพชีวินวิทยาจากมหาวิทยาลัยเท็กซัส กล่าว

อาร์คีออปเทอริกขณะกำลังบินไปบนอากาศ จินตนาการจากข้อมูลการศึกษาใหม่ ภาพกราฟฟิกโดย Jana Ruzickova

ตัวอย่างเช่น ในนกสมัยใหม่พวกมันมีกระดูกอกที่ช่วยให้กล้ามเนื้อยกปีกและกล้ามเนื้อกดปีกของมันสามารถกระพือขึ้นลงได้อย่างมีประสิทธิภาพ แต่อาร์คีออปเทอริกไม่มีกระดูกทำนองนี้ ซึ่ง Clarke ตั้งข้อสังเกตว่าโครงสร้างลักษณะนี้มักเป็นกระดูกอ่อน ซึ่งยากที่จะหลงเหลือในรูปของฟอสซิล

เพื่อหาคำตอบ นักวิจัยตรวจสอบฟอสซิลของมันด้วยกล้องจุลทรรศน์ เทคโนโลยีที่สามารถใช้กับซากดึกดำบรรพ์เช่นนี้มีเพียงไม่กี่แห่งในโลก ด้วยความร่วมมือจาก European Synchrotron Radiation Facility (ESRF) ในเมืองเกรโนเบิล ของฝรั่งเศส สถานที่แห่งหนึ่งที่มีเทคโนโลยีรังสีเอ็กซ์ที่ดีที่สุดในโลก

“ในงานวิจัยที่ผ่านๆ มามีหลักฐานอ้างอิงเกี่ยวกับการบิน แต่ล้วนไม่ได้รับการพิสูจน์จริงๆ” Dennis Voeten นักบรรพชีวินวิทยาจาก ESRF กล่าว โดยตัวเขาเป็นผู้นำในการศึกษาครั้งนี้ “เราตัดสินใจที่จะเข้าใกล้มันยิ่งขึ้นด้วยอีกวิธี: เราพยายามมองหาตัวบ่งชี้ถึงความสามารถในการบินภายในกระดูกของมัน แทนที่จะพิจารณาว่ามันอาจจะบินได้หรือไม่ได้”

ไดโนเสาร์บินได้
ตัวอย่างของฟอสซิลไดโนเสาร์มีขนอาร์คีออปเทอริก จากมิวนิก ภาพถ่ายโดย Pascal Goetgheluck, ESRF

Voeten และทีมงานรวบรวมฟอสซิล 3 ชิ้นจากทั้งหมด 11 ชิ้นของอาร์คีออปเทอริกเข้าตรวจสอบด้วยรังสีเอ็กซ์ เป้าหมายของเขาเพื่อสร้างภาพกึ่งกลางกระดูกปีกของเจ้าไดโนเสาร์ตัวนี้ พวกเขาวัดความบางของผนังกระดูกด้านนอก และคำนวณสิ่งที่เรียกว่า ความต้านทานต่อแรงบิด มันคือความสามารถในการทนต่อแรงบีบ เช่นตอนที่คุณบิดผ้าเช็ดตัวเป็นเกลียวหรือในตอนที่นกกระพือปีก หรือสรุปก็คือยิ่งกระดูกของพวกมันมีความต้านทานมากเท่าไหร่ ยิ่งแปลว่าความสามารถในการบินของพวกมันก็มีมากขึ้นเท่านั้น

พวกเขานำข้อมูลที่ได้ไปเปรียบเทียบกับความต้านทานแรงบิดของนกอื่นๆ ในปัจจุบันอีก 55 ชนิด, จระเข้อีก 2 ชนิดและเทอโรซอร์อีก 2 ชนิดด้วยกัน ซึ่งรายหลังพวกมันเป็นสัตว์เลื้อยคลานมีปีกที่ใช้ชีวิตในยุคเดียวกับไดโนเสาร์ ผลลัพธ์ที่ได้ อาร์คีออปเทอริกสามารถบินเป็นระยะทางสั้นๆ เช่นเดียวกับความสามารถในการบินของนกกระทาและไก่ฟ้า

นอกจากนั้น Voeten ยังพบว่า เช่นเดียวกับนกสมัยใหม่ โครงกระดูกของอาร์คีออปเทอริกเต็มไปด้วยหลอดเลือดมากมาย การค้นพบครั้งนี้ชี้ให้เห็นว่า พวกมันอาจมีอัตราการเผาผลาญพลังงานใกล้เคียงกับนกสมัยใหม่มากกว่าที่เคยคาดการณ์กันไว้

ไดโนเสาร์บินได้
ภาพที่สร้างใหม่ในรูปแบบสามมิติของ Archaeopteryx ไดโนเสาร์ที่บินได้ ภาพโดย RYAN CARNEY

จังหวะการกระพือที่แตกต่าง

“ผมจะไม่บอกว่าผมสามารถถอดรหัสและไขคำตอบทุกอย่างได้แล้ว” Voeten กล่าวตามข้อมูลที่เขาค้นพบ ด้านนักวิจัยท่านอื่นตั้งข้อสังเกตจากข้อมูลที่เขาศึกษาได้ว่า เจ้าอาร์คีออปเทอริกไม่น่าจะสามารถกระพือปีกเช่นนกสมัยใหม่ได้

“พวกมันไม่ได้มีหน้าอกขนาดใหญ่หรือกระดูกอกที่แข็งแรง แต่กลับพบวิธีอื่นที่ช่วยให้มันทะยานขึ้นสู่ท้องฟ้าได้” Brusatte กล่าวเสริม “นั่นหมายความว่าในโลกดึกดำบรรพ์ ไดโนเสาร์ที่ไม่ใช่นกเองก็อาจจะสามารถพาตัวเองขึ้นสู่อากาศได้ แม้เพียงเล็กน้อยก็ตาม”

สำหรับ Clarke สิ่งนี้ไม่ใช่เรื่องที่เขาประหลาดใจนัก ในปลายยุคจูราสสิก มีไดโนเสาร์มีขนมากมายที่ร่อนไปมาในอากาศ และหนึ่งในนั้นอาจวิวัฒนาการมาสู่การบินดังที่เราเห็นในนกปัจจุบัน “แล้วจะให้เรียกอาร์คีออปเทอริกว่าอะไร ถ้าไม่ใช่นกตัวแรก” เขากล่าว

เรื่อง มิคาเอล เกรสโค


อ่านเพิ่มเติม ฤานกคือไดโนเสาร์ที่มีชีวิต?

เรื่องแนะนำ

ภาพนกฮัมมิงเบิร์ดที่ตีพิมพ์ครั้งแรกในนิตยสารเนชั่นแนล จีโอกราฟฟิก

นิตยสาร เนชั่นแนล จีโอกราฟฟิก ตีพิมพ์สารคดีเรื่อง นกฮัมมิงเบิร์ด มาแล้วหลายครั้ง ครั้งแรกสุดคือเรื่อง “The Hummingbirds” ในฉบับเดือนพฤศจิกายน ปี 1960

มองจากภายใน: สถานการณ์การระบาดในประเทศไทย

ความคาดหวังว่าจะพบเจอกับสถานการณ์ที่เลวร้ายกว่านี้ ช่างภาพถ่ายทอดสารคดีการแพร่ระบาดในกรุงเทพ เขาถูกทำให้ประหลาดใจจากสิ่งที่เขาพบเจอ ผู้ติดเชื้อนอกประเทศจีนคนแรกถูกรายงานพบที่ประเทศไทย เมื่อมีข่าวเกิดขึ้นในเดือนมกราคม ความกระวนกระวายใจได้เกิดขึ้นท่ามกลางประชาชน บางคนมั่นใจว่า รัฐบาลของเราสามารถควบคุมสถานการณ์ได้ อย่างไรก็ตาม รัฐมนตรีว่าการกระทรวงสาธารณสุข คือนักธุรกิจใหญ่โดยที่ไม่มีประสบการณ์ทำงานทางด้านสุขภาพ เว้นแต่ว่าคุณนับเรื่องการสนับสนุนกัญชาให้ถูกกฎหมาย หลายๆ คนคิดว่าเราอาจต้องดูแลตัวเองเหมือนอย่างที่เคยเป็น ความคาดหวังว่าสถานการณ์จะเลวร้ายกว่านี้ ผมเริ่มการถ่ายภาพกรุงเทพฯ ในช่วงวันแรกๆ ของการแพร่ระบาด ผมกลัวว่า การแพร่ระบาดจะเกิดขึ้นอย่างรวดเร็วในชุมชนแออัด และอุปกรณ์ทางการแพทย์จะไม่เพียงพอต่อความต้องการ แต่ผลกลับไม่เป็นเช่นนั้น การทำงานทำให้ท้อแท้ในเวลานั้น ไม่ใช่เพราะจำนวนผู้ติดเชื้อมีมาก แต่เป็นเพราะมีน้อย ผมรู้สึกได้โล่งใจที่สถานการณ์ไม่เลวร้ายมาก ผมค่อยๆ ออกไปสำรวจเมืองและถ่ายภาพ รัฐบาลสร้างความประหลาดใจให้กับเราด้วยประสิทธิผลของนโยบายที่ประกาศออกมา ประเทศจีนรายงานการระบาดครั้งแรกที่เมืองอู่ฮั่น เมื่อเดือน 31 ธันวาคม 2019 เพียงสามวันให้หลัง สนามบินไทยตั้งด่านตรวจสอบผู้มาเยือนจากเมืองอู่ฮั่น (ประเทศไทยคือหนึ่งในจุดหมายปลายทางอันดับต้นๆ ของนักท่องเที่ยวจากอู่ฮั่น) หนึ่งวันหลังจากนั้น กระทรวงสาธารณสุขจัดตั้งศูนย์ดำเนินการฉุกเฉิน เมื่อวันที่ 8 มกราคม ผู้ต้องสงสัยว่าติดเชื้อโควิด-19 รายแรกถูกตรวจพบในราชอาณาจักร ซึ่งถูกยืนยันว่าเป็นผู้ติดเชื้อรายแรกนอกประเทศจีน เมื่อวันที่ 13 มกราคม 2020 จากวันนั้น ผู้นำรัฐบาลได้ตัดสินใจเพื่อให้เรื่องนี้อยู่ในการดูแลของผู้เชี่ยวชาญทางการแพทย์ ซึ่งในประเทศไทยถูกยกย่องเป็นอย่างมาก และเรายังมีสถาบันทางการแพทย์ที่ดีและมีสถานพยาบาลรองรับที่เพียงพอ ตั้งแต่ช่วงแรกๆ […]