02
Sep
2022

เทคโนโลยีใหม่กำลังเปิดเผยอะไรเกี่ยวกับ Squishy, ​​Cephalopods ยุคก่อนประวัติศาสตร์

นักวิจัยได้นำวิธีการใหม่ๆ มาใช้ ตั้งแต่การสแกนที่ล้ำสมัยไปจนถึงหุ่นยนต์ว่ายน้ำ เพื่อเปิดเผยเพิ่มเติมเกี่ยวกับการใช้ชีวิตของพวกมัน

การค้นหาและศึกษาฟอสซิลของสิ่งมีชีวิตยุคก่อนประวัติศาสตร์ที่บอบบางที่สุดในโลกนั้นเป็นงานที่ยาก บันทึกฟอสซิลมักบอกประวัติชีวิตผ่านเนื้อเยื่อแข็ง กระดูก ฟัน เปลือก และชิ้นส่วนที่มีแร่ธาตุอื่นๆ ที่ทนทานของสิ่งมีชีวิตมีโอกาสที่จะถูกเก็บรักษาไว้เป็นฟอสซิลได้ดีกว่าเนื้อเยื่อที่อ่อนนุ่ม เช่น กล้ามเนื้อและอวัยวะภายใน นั่นเป็นความท้าทายที่ยิ่งใหญ่สำหรับนักบรรพชีวินวิทยาทุกคน แต่โดยเฉพาะอย่างยิ่งผู้เชี่ยวชาญเกี่ยวกับเซฟาโลพอดโบราณ—ญาติของฟอสซิลของหอยโข่ง ปลาหมึก ปลาหมึก และปลาหมึกยักษ์ในปัจจุบันที่อาศัยอยู่จากฝั่งไปยังส่วนลึกที่มืดมิด หอยมีลำตัวที่อ่อนนุ่มซึ่งมักจะผุพังก่อนที่จะมีโอกาสกลายเป็นฟอสซิล ปล่อยให้ผู้เชี่ยวชาญมีเพียงเปลือกหอยหรือจะงอยปากที่ครั้งหนึ่งเคยเป็นสัตว์ที่สมบูรณ์เท่านั้น ทว่าบันทึกฟอสซิลของเซฟาโลพอดนั้นเต็มไปด้วยเรื่องน่าประหลาดใจ

หนึ่งในความประหลาดใจล่าสุดมาจากญาติโบราณของปลาหมึกแวมไพร์ในปัจจุบัน ญาติฟอสซิลที่เรียกว่าVampyronassa Vampyronassaถูกอธิบายไว้เมื่อยี่สิบปีที่แล้ว ในเวลานั้น ผู้เชี่ยวชาญต้องพึ่งพาสิ่งที่พวกเขามองเห็นด้วยตาเปล่า นักบรรพชีวินวิทยาเห็นดวงตาข้างหนึ่งของเซฟาโลพอดและแขนที่บุด้วยตัวดูด แต่ลักษณะทางกายวิภาคของมันส่วนใหญ่ถูกบดบังด้วยหินที่ห่อหุ้มไว้ รายละเอียดภายนอกช่วยให้นักวิจัยจัดประเภทเซฟาโลพอดแปลก ๆ นี้เป็นญาติห่าง ๆ ของ “ปลาหมึกแวมไพร์” ที่ลอยอยู่ในมหาสมุทรในปัจจุบัน แต่อาจกล่าวอีกเล็กน้อยเกี่ยวกับชีววิทยาของสัตว์ ดูเหมือนว่ามีเหตุผลที่จะสรุปได้ว่าสายพันธุ์ฟอสซิลมีชีวิตอยู่เหมือนกับที่มีอยู่ในปัจจุบัน

แต่ความก้าวหน้าของเทคโนโลยีการแสดงภาพและการสแกนไมโคร CT ที่พร้อมใช้งานมากขึ้นทำให้นักบรรพชีวินวิทยาสามารถมองฟอสซิลใหม่ได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อสัตว์ที่มีร่างกายอ่อนนุ่มถูกเก็บรักษาไว้เป็นฟอสซิล มักจะมีแง่มุมที่ซ่อนอยู่ในกายวิภาคของพวกมันซึ่งสามารถมองเห็นได้ด้วยการมองใต้พื้นผิวของฟอสซิลเท่านั้น Alison Rowe นักบรรพชีวินวิทยาจากมหาวิทยาลัยซอร์บอนน์ ผู้เขียนนำ รายงานทางวิทยาศาสตร์ฉบับล่าสุด กล่าวว่า “เราเลือกที่จะวิเคราะห์ตัวอย่างเหล่านี้อีกครั้ง เนื่องจากตอนนี้เราสามารถเข้าถึงเทคนิคการถ่ายภาพด้วยรังสีเอกซ์ที่ไม่ทำลายและทรงพลัง ซึ่งช่วยให้เราสังเกตโครงสร้างภายในที่มองไม่เห็นก่อนหน้านี้ได้ศึกษาอธิบายฟอสซิลอีกครั้ง

ความสามารถในการมองเข้าไปในซากดึกดำบรรพ์ทำให้เกิดผลลัพธ์ที่ไม่คาดคิดซึ่งไม่สามารถมองเห็นได้จากภายนอก การสแกนด้วยไมโครซีทีสแกนเผยให้เห็นส่วนต่างๆ ของเหงือก ท้อง หลอดอาหาร และอวัยวะภายในอื่นๆ ของสิ่งมีชีวิตนี้ ผู้เชี่ยวชาญที่ใกล้ที่สุดอาจหวังว่าจะได้เห็นสัตว์ชนิดนี้มีชีวิต “เราสามารถระบุได้ว่าสิ่งที่แนบมากับตัวดูดของVampyronassaเป็นแบบเดียวกับที่เห็นในVampyroteuthis สมัยใหม่ เท่านั้น” Rowe กล่าว แม้ว่ารูปร่างของหน่อเหล่านั้นจะดูเหมือนปลาหมึก รูปร่างของตัวดูดและวิธีที่พวกมันยึดกับแขนของVampyronassaเป็นการผสมผสานที่ไม่เคยมีมาก่อน สิ่งที่ Rowe กล่าวว่า “ให้หน้าต่างเล็ก ๆ เกี่ยวกับความหลากหลายของการผสมผสานของตัวละครที่เกิดขึ้นใน Jurassic ที่ตอนนี้หายไป”

อย่างไรก็ตาม การมองอย่างใกล้ชิดไม่ได้มากกว่าการตอบคำถามทางกายวิภาค ปัจจุบันVampyroteuthisบางครั้งถูกเรียกว่าฟอสซิลที่มีชีวิต โดยสันนิษฐานว่าเซฟาโลพอดเหล่านี้พบบ้านที่สะดวกสบายในน้ำลึกและขาดออกซิเจน และอยู่ที่นั่นในซอกที่แสนสบาย กินเศษซากที่ตกลงมาจากเบื้องบน ตั้งแต่ยุคจูราสสิก แต่การศึกษาใหม่ของVampyronassaได้เปิดเผยบางสิ่งที่แตกต่างออกไป แขนและลักษณะทางกายวิภาคภายในของฟอสซิลเซฟาโลพอดบ่งชี้ว่ามันเป็นนักล่าที่กระตือรือร้นซึ่งไล่ตามเหยื่อเข้าใกล้พื้นผิวมากขึ้น Vampyronassaรูดซิปไปรอบๆ เพื่อล่าและจับเหยื่อด้วยแขนที่บุด้วยตัวดูด โดยที่ญาติๆ ของมันได้เกษียณจากชีวิตใต้ท้องทะเลลึกเมื่อประมาณ 33 ล้านปีก่อน

ฟอสซิลของVampyronassaเป็นกรณีที่หายาก ฟอสซิลของเซฟาโลพอดอย่างปลาหมึกและปลาหมึกโบราณซึ่งมีชิ้นส่วนแข็งน้อยมากนั้นหายาก เซฟาโลพอดเช่นแอมโมนอยด์ที่มีเปลือกขดนั้นพบได้บ่อยกว่ามาก บางครั้งพบในกระดองว่างเปล่าขนาดใหญ่ ฟอสซิลดังกล่าวมักถูกใช้เพื่อบอกเวลาในบันทึกฟอสซิล เนื่องจากวิวัฒนาการและการสูญพันธุ์ของสปีชีส์แอมโมนอยด์นั้นรวดเร็วมากจนสปีชีส์บางสายพันธุ์มักจะสัมพันธ์กับชั้นหินบางชั้น ค้นหาแอมโมนอยด์และคุณสามารถเข้าใจได้ว่าคุณอยู่ที่ไหน ในบันทึกฟอสซิล จนกระทั่งเมื่อเร็วๆ นี้ ดูเหมือนว่าเปลือกหอยไม่สามารถบอกเราได้มากนักเกี่ยวกับการใช้ชีวิตของสัตว์เหล่านี้ แต่นักบรรพชีวินวิทยาเป็นกลุ่มนักประดิษฐ์ และความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีทำให้พวกเขาเข้าใจมากขึ้นว่าแอมโมนอยด์ที่สวยงามและอุดมสมบูรณ์นั้นหาเลี้ยงชีพได้อย่างไรในช่วงอดีตอันลึกล้ำ

ในกรณีนี้ นักบรรพชีวินวิทยาไม่รู้จริงๆ ว่าแอมโมนอยด์กินอะไร เห็นได้ชัดว่าปลาหมึกเป็นส่วนสำคัญของใยอาหารโบราณเมื่อ 66 ถึง 450 ล้านปีก่อน และเป็นอาหารสัตว์จากสัตว์เลื้อยคลานในทะเลเช่น mosasaurs เนื่องจากเปลือกแอมโมนอยด์ในยุคครีเทเชียสบางตัวมีรอยกัด แต่นักบรรพชีวินวิทยายังไม่พบสิ่งที่แอมโมนอยด์กินเข้าไป เฉพาะในปี 2011นักบรรพชีวินวิทยา Isabelle Kruta และเพื่อนร่วมงานได้ประกาศว่าพวกเขาสามารถใช้รังสีเอกซ์กำลังสูงเพื่อตรวจจับแพลงก์ตอนภายในปากของแอมโมนอยด์ชนิดใดชนิดหนึ่งที่เก็บรักษาไว้ได้ดีกว่าชนิดอื่นเล็กน้อย แอมโมนอยด์ที่เลี้ยงด้วยสิ่งมีชีวิตขนาดเล็กที่ลอยอยู่ในคอลัมน์น้ำ สิ่งนี้กลายเป็นสำนึกที่สำคัญ แอมโมนอยด์ตัวสุดท้ายสูญพันธุ์ไปประมาณ 100,000 ปีหลังจากผลกระทบที่ทำลายไดโนเสาร์ที่ไม่ใช่นก ในช่วงเวลาที่มหาสมุทรกำลังดิ้นรนเพื่อสร้างใยอาหารของพวกมันใหม่จากล่างขึ้นบน หากแอมโมนอยด์กินแพลงตอน แต่ยังให้กำเนิดลูกที่มีขนาดเล็กมากจนเป็นส่วนหนึ่งของแพลงตอนในมหาสมุทร ปลาหมึกที่น่าสงสารอาจกินเนื้อตัวเองจนลืมได้

ก่อนปีสุดท้ายเหล่านั้น แอมโมนอยด์มีหลายรูปทรงและขนาด จนถึงสปีชีส์ที่มีขนาดเปลือกหอยเท่ากับมินิคูเปอร์ สิ่งมีชีวิตเหล่านี้ว่ายน้ำได้อย่างไร และเหตุใดวิวัฒนาการจึงดูเหมือนชอบรูปร่างบางอย่างมากกว่ารูปร่างอื่นๆ นักวิทยาศาสตร์หันมาใช้หุ่นยนต์แอมโมนอยด์เพื่อช่วยตอบคำถามเหล่านั้น

แอมโมนอยด์ที่แท้จริงไม่ได้ว่ายอยู่ในทะเลเป็นเวลาประมาณ 66 ล้านปีแล้ว แต่อย่างน้อย เปลือกหอยของพวกมันก็ถูกใส่ลงไปในสระว่ายน้ำของวิทยาลัย David Peterman นักบรรพชีวินวิทยาจาก University of Utah เริ่มต้นด้วยการสแกนเปลือกแอมโมนอยด์ที่มีความละเอียดสูง ได้สร้างแบบจำลองสามมิติของเปลือกหอยแอมโมนอยด์ จากนั้นเขาก็กลายเป็นหุ่นยนต์ว่ายน้ำ โมเดลเหล่านี้เลียนแบบพฤติกรรมการว่ายน้ำของสิ่งมีชีวิตที่สูญพันธุ์ไปแล้ว ช่วยให้ผู้เชี่ยวชาญเข้าใจได้ดีขึ้นว่าสัตว์เหล่านี้เคลื่อนไหวอย่างไรในน้ำจริงๆ “ต้องขอบคุณความก้าวหน้าในการคำนวณและการพิมพ์ 3 มิติ” ปีเตอร์แมนกล่าว “เราสามารถสำรวจคำถามเกี่ยวกับระบบนิเวศวิทยาและชีวกลศาสตร์ด้วยรายละเอียดในระดับที่ไม่เคยมีมาก่อน” นักวิทยาศาสตร์ผสมผสานวิศวกรรมและซอฟต์แวร์วิดีโอเกมเข้ากับการสแกนฟอสซิลที่มีอายุหลายสิบล้านปี

การทดสอบในสระช่วยแก้ปัญหาบางคำถามที่มีมายาวนานเกี่ยวกับสัตว์เหล่านี้ ปลาหมึกมีเปลือกบางยุคก่อนประวัติศาสตร์มีเปลือกรูปกรวยแทนที่จะเป็นก้นหอย ปลาหมึกเหล่านี้ว่ายในแนวนอน แนวตั้ง หรือคลานไปตามพื้นทะเลเหมือนในไดโอรามาพิพิธภัณฑ์เก่าหรือไม่? ไม่มีใครรู้จริงๆ แต่การทดสอบทางชีวกลศาสตร์เปิดเผยว่าเปลือกหอยเหล่านี้ทำได้ดีที่สุดในตำแหน่งแนวตั้ง หมายความว่าปลาหมึกที่มีเปลือกรูปกรวยไม่ได้บินไปหาอาหารมากนัก แต่กลับกระดกไปตามกระแสน้ำขณะที่พวกมันจับสิ่งที่ทำได้ด้วยแขนที่มีตัวดูด

ปีเตอร์แมนกล่าวว่าการที่เราสามารถสแกน นึกภาพ และทำซ้ำบางส่วนของสิ่งมีชีวิตโบราณเหล่านี้ได้ ทำให้เรารู้สึกหงุดหงิดใจเพราะขาดรายละเอียดมากเท่าที่ควร ความสามารถในการสแกน นึกภาพ และแม้แต่ทำซ้ำบางส่วนของสิ่งมีชีวิตโบราณเหล่านี้กำลังบอกเรามากกว่าที่เคยเป็นมา “สัตว์เหล่านี้บอกเล่าเรื่องราวที่น่าทึ่งว่าสิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยู่ใต้ท้องทะเลวิวัฒนาการมาเป็นเรือดำน้ำขับเคลื่อนด้วยไอพ่นที่มีชีวิตได้อย่างไร” ปีเตอร์แมนกล่าว “ทิ้งไว้เบื้องหลังขุมทรัพย์ข้อมูลที่ไม่มีใครเทียบได้”

หน้าแรก

Share

You may also like...

Leave a Reply

Your email address will not be published.