डायनासोर अस्थि अध्ययन से पता चलता है कि सभी दिग्गज एक जैसे नहीं हुए

जब जीवाश्म विज्ञानी माइकल डी'मिक की हड्डियों में काटो Majungasaurus, का रिश्तेदार है Tyrannosaurus Rex जो 70 मिलियन वर्ष पहले मेडागास्कर में घूमते थे, उन्हें संदेह था कि आश्चर्य उनमें छिपा हो सकता है। लेकिन उसने जो पाया वह सभी उम्मीदों पर खरा नहीं उतरा।

Majungasaurus वयस्कों को थूथन से पूंछ तक 7 मीटर तक मापा जाता है और इसका वजन 1,000 किलोग्राम हो सकता है। जीवाश्म विज्ञानियों ने सोचा था कि इन विशाल मांसाहारी जैसे बड़े डायनासोरों ने तेजी से विकास के माध्यम से अपना कद हासिल किया। लेकिन जीवाश्म हड्डियों ने एक अलग ही कहानी बयां की। "मांसाहारी डायनासोरों के विपरीत जिनका तब तक अध्ययन किया गया था," डी'एमिक ने कहा Majungasaurus "वास्तव में, वास्तव में धीरे-धीरे" बढ़ा।

उलझन में, उसने डायनासोर के एक करीबी रिश्तेदार को काट डाला - ए Ceratosaurus उत्तरी अमेरिका से, जो लगभग समान लंबाई और वजन का था - यह देखने के लिए कि क्या यह धीरे-धीरे भी बढ़ता है। इस बार, "हमें विपरीत परिणाम मिला," उन्होंने कहा। "यह मेरे द्वारा देखे गए किसी भी मांसाहारी डायनासोर की तुलना में बहुत तेजी से बढ़ा।"

D'Emic के लिए डायनासोर कैसे बढ़े, इसका सुराग पाने के लिए हड्डियों पर एक दशक तक चलने वाला बवंडर था। हाल ही में प्रकाशित 42 विभिन्न डायनासोर प्रजातियों का उनका विश्लेषण विज्ञान, प्रदर्शित करता है कि शोधकर्ताओं द्वारा ग्रहण किए जाने की तुलना में विकास का "तेजी से बड़ा हो" मोड कम प्रमुख था।

यह एक अंतर्दृष्टि है कि शोधकर्ताओं को लगता है कि यह सभी आकारों के आधुनिक जानवरों के लिए प्रासंगिक हो सकता है, न कि केवल प्रागैतिहासिक बीहेमोथ के लिए। न्यूयॉर्क के एडेल्फी विश्वविद्यालय में जीव विज्ञान के एसोसिएट प्रोफेसर डी'एमिक ने कहा, "किसी जानवर के लिए लंबे समय तक धीमी गति से बड़े शरीर के आकार को विकसित करना उतना ही आसान है, जितना तेजी से बढ़ रहा है।"

क्या कोई जानवर तेज और तेज या धीमा और लंबा बढ़ता है, यह एक नाइटपिक अंतर की तरह लग सकता है। लेकिन एक जानवर का विकास प्रक्षेपवक्र उसके जीवन और उस दुनिया में अंतर्दृष्टि प्रदान करता है जिसमें वह बसा हुआ है। तेजी से बढ़ने वाले जानवर संभावित शिकारियों पर हावी हो सकते हैं और अन्य प्रजातियों को मात दे सकते हैं, लेकिन उन्हें बहुत सारे भोजन और अन्य संसाधनों की आवश्यकता होती है। धीरे-धीरे बढ़ना जोखिम भरा है, लेकिन यह एक जानवर को कठिन समय के दौरान कम जीवित रहने की अनुमति देता है। की हड्डियाँ Majungasaurus, उदाहरण के लिए, पुष्टि करें कि, अपने प्राचीन पारिस्थितिकी तंत्र में शीर्ष परभक्षी के रूप में, इसके पास इत्मीनान से विकास करने की विलासिता थी।

विकास रणनीतियों को समझने से यह समझाने में भी मदद मिलती है कि क्यों कुछ डायनासोर बड़े हो गए जबकि अन्य छोटे बने रहे। शरीर का आकार सब कुछ प्रभावित कर सकता है कि कोई जानवर कितने समय तक जीवित रहता है, उसकी कितनी संतानें हैं, समझाया गया सैंटियागो हेरेरा अल्वारेज़शिकागो विश्वविद्यालय में एक विकासवादी जीवविज्ञानी और डॉक्टरेट छात्र। फिर भी, "आश्चर्यजनक रूप से, हमारे पास बहुत सारी जानकारी नहीं है [के बारे में] जानवरों में शरीर के आकार में भिन्नता के प्रमुख विकासात्मक या आनुवंशिक तंत्र," उन्होंने कहा। डी'एमिक जैसे अध्ययन उस ब्लैक बॉक्स को खोलने लगते हैं।

हड्डियां तोड़ना

हड्डियों में किसी जानवर के जीवन इतिहास के बारे में रहस्य होते हैं। लंबे समय से चली आ रही रक्त वाहिकाओं द्वारा पीछे छोड़े गए छिद्र प्रकट कर सकते हैं प्राणी की चयापचय दर. हड्डी में लघु डिंपल जो उपचार संकेत के दौरान बनते हैं प्राचीन लड़ाइयों से आघात. एक हड्डी के भीतर पतली रेखाएं - एक पेड़ में वृद्धि के छल्ले की तरह - एक जानवर की उम्र को इंगित कर सकती हैं जहां कॉर्टिकल हड्डी का विकास धीमा हो जाता है या वार्षिक शुष्क मौसम या सर्दियों के लिए रुक जाता है।

हड्डियों के साथ, "हम अपने डायनासोर को बढ़ते हुए देख सकते हैं," कहा पी मार्टिन सैंडर, जर्मनी में बॉन विश्वविद्यालय में एक जीवाश्म विज्ञानी जो अनुसंधान का हिस्सा नहीं थे। "डायनासोर कैसे विकसित हुआ, इसका अनुमान लगाने या यहां तक ​​​​कि यह देखने का एकमात्र सभ्य तरीका अपने स्वयं के माइक्रोस्ट्रक्चर के साथ है।"

वह जो उत्तर चाहता था, उसे प्राप्त करने के लिए, डी'एमिक ने पैलियोहिस्टोलॉजी की ओर रुख किया - माइक्रोस्कोप के तहत जीवाश्म ऊतकों का अध्ययन। इसकी तकनीक लगभग दो शताब्दियों में बहुत अधिक नहीं बदली है: प्राचीन हड्डियों को काटने के लिए गहन श्रम की आवश्यकता होती है, आमतौर पर जौहरी की तरह हीरा ब्लेड के साथ। संग्रहालय इस तरह के विनाशकारी विश्लेषण के लिए अपने जीवाश्मों को सौंपने के लिए अनिच्छुक हो सकते हैं लेकिन हाल के दशकों में यह बदलना शुरू हो गया है। डी'एमिक ने कहा, "हड्डी का सबसे उबाऊ हिस्सा क्या है ... के बदले में आप इस अद्भुत खिड़की को प्राप्त कर रहे हैं कि जानवर कैसे रहते थे।"

कई वर्षों में, डी'एमिक और उनके सहयोगियों ने थेरोपोड्स की 80 प्रजातियों से 42 से अधिक हड्डियों का विश्लेषण किया, दो पैर वाले, ज्यादातर मांसाहारी डायनासोर जो 66 मिलियन और 230 मिलियन वर्ष पहले के बीच रहते थे और पक्षियों को जन्म दिया। जीवन में, उन डायनासोरों का आकार घर की बिल्ली से लेकर टी. रेक्स. हड्डी के वेफर्स जो शोधकर्ताओं ने निकाले, कुछ एक हॉकी पक के रूप में चौड़े थे, उन्हें एक मिलीमीटर के दसवें हिस्से की मोटाई तक सैंड किया जाना था - देखने के लिए पर्याप्त पतला, लेकिन तोड़ने के लिए पर्याप्त पतला नहीं। फिर भी, वृद्धि वलय इतने संकरे थे कि उनकी प्रभावी रूप से आँख से जांच नहीं की जा सकती थी। "आप उन चीजों को देखने की कोशिश कर रहे हैं जो बालों की मोटाई का दसवां हिस्सा हैं," डी'एमिक ने कहा। केवल विभिन्न आवर्धन पर सैकड़ों छवियों को ओवरले करके ही शोधकर्ता वे माप प्राप्त कर सकते थे जिनकी उन्हें आवश्यकता थी।

प्रत्येक हड्डी के टुकड़े में, शोधकर्ताओं ने उस वर्ष को खोजने के लिए अंगूठियों के बीच सबसे बड़े अंतर की तलाश की जब जानवर सबसे अधिक बढ़ गया। उस अधिकतम वार्षिक वृद्धि दर की तुलना डायनासोर के शरीर द्रव्यमान से की गई थी, जिसका अनुमान उन्होंने फीमर और पिंडली की हड्डियों के आकार से लगाया था। फिर टीम ने अलग-अलग वंशों के आकार बनाम विकास दर में विकासवादी प्रवृत्तियों को बारीकी से देखा।

लगभग 60% नमूने वाली थेरोपोड प्रजातियाँ अपने पूर्वजों से बड़ी थीं। लेकिन उनमें से, डी'एमिक के हड्डी विश्लेषण ने उन प्रजातियों के बीच लगभग समान विभाजन का खुलासा किया जो उनके पूर्वजों और प्रजातियों की तुलना में तेजी से बढ़ीं जो लंबे समय तक बढ़ीं। पसंदीदा रणनीति ने यह सीमित नहीं किया कि थेरोपोड कितने बड़े हो गए। कुछ अत्याचारियों ने, उदाहरण के लिए, एक ही वर्ष में अपने शरीर द्रव्यमान में 200% से अधिक की वृद्धि की, जबकि अन्य ने अंततः अधिक वर्षों में वृद्धि करके समान द्रव्यमान प्राप्त किया।

सिकुड़ने वाली 40% प्रजातियों में भी यही सच था: लगभग आधे अपने पूर्वजों की तुलना में छोटे थे क्योंकि वे अधिक धीरे-धीरे बढ़े और आधे इसलिए कि वे कम समय तक बढ़े।

उनके विकास के दौरान थेरोपोड वंशावली के बड़े या छोटे होने की कोई समग्र प्रवृत्ति नहीं थी - एक अपवाद के साथ। पक्षियों को जन्म देने वाली वंशावली में, नए विश्लेषण में अधिकतम वार्षिक वृद्धि दर में लगातार कमी पाई गई। उस प्रवृत्ति ने संभवतः उनके सिकुड़ने में योगदान दिया - एक परिवर्तन जिसने अंततः कुछ थेरोपोडों को उड़ान भरने के लिए पर्याप्त छोटा होने में मदद की।

"एक टायरानोसोरस किसी तरह एक पक्षी के पूर्वज, "सैंडर ने कहा। "आपको इसे छोटा करना होगा।"

कम से कम प्रतिरोध के रास्ते

पिछले अध्ययनों ने अक्सर सुझाव दिया है कि तेजी से चोटी की विकास दर डायनासोर, पक्षियों और स्तनधारियों में आकार की कुंजी है। लेकिन नए विश्लेषण में पाया गया कि थेरोपोड इसके बजाय उनके विकास की अवधि को नियंत्रित करने की संभावना के रूप में थे - एक वैकल्पिक रणनीति जिसे पहले केवल कुछ समूहों में पहचाना गया था, जिसमें मगरमच्छ और कुछ छिपकलियां शामिल थीं।

डी'एमिक और उनके सहयोगियों ने थेरोपोड्स में जो पाया वह अंततः अपवाद से अधिक नियम हो सकता है। अपने पेपर में, उन्होंने नोट किया कि विकास रणनीतियों के पिछले अध्ययन अक्सर वंशों के व्यापक अध्ययन के बजाय कुछ प्रजातियों की तुलना तक सीमित रहे हैं।

"मेरा अनुमान यह होगा कि एक बार जानवरों के अन्य समूहों का अध्ययन करने के बाद, हम एक ही चीज़ खोजने जा रहे हैं," उन्होंने कहा। "हम यह पता लगाने जा रहे हैं कि विकास कम से कम प्रतिरोध का रास्ता अपनाता है" और जो भी रणनीति सबसे आसान है उसका उपयोग करता है।

केविन पैडियन, कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, बर्कले के एक जीवाश्म विज्ञानी ने सहमति व्यक्त की कि विकास रणनीतियों में परिवर्तनशीलता की उम्मीद की जानी चाहिए क्योंकि हर जानवर की ज़रूरतें और पर्यावरणीय बाधाएँ अलग-अलग होती हैं। उन्होंने एक ईमेल में कहा, "प्रत्येक प्रजाति अपनी चीज करती है, और इसकी विकास रणनीति यह दर्शाती है।" यह अच्छा होगा, उन्होंने कहा, अन्य कशेरुकी समूहों में डी'एमिक की थेरोपोड परियोजना की नकल करना।

डी'एमिक अपने काम को कई नई दिशाओं के लिए कूदने का बिंदु मानते हैं। अब वह पैंटोडोंट्स का अध्ययन कर रहा है, जो हिप्पो जैसे स्तनधारियों का एक विलुप्त समूह है, जो डायनासोर के विलुप्त होने के ठीक बाद और तीव्र ग्लोबल वार्मिंग की अवधि से ठीक पहले तेजी से विकसित हुआ। यह पता लगाना कि जलवायु परिवर्तन विकास दर को कैसे प्रभावित करता है और आकार संभावित रूप से आधुनिक संरक्षण के लिए प्रभाव डाल सकता है, उन्होंने कहा।

सैंडर इस बात में रुचि रखते हैं कि ये विकास रणनीतियाँ चयापचय दर से कैसे संबंधित हैं। "मेरे लिए, यह डायनासोर का अध्ययन करने का औचित्य भी है, सिर्फ इसलिए नहीं कि वे शांत और विलुप्त हैं, बल्कि इसलिए कि इस तरह का काम हम जीवित जानवरों में जो देखते हैं, उसकी सीमा का विस्तार करते हैं," उन्होंने कहा।