(स्टेफनी किलिंग्सवर्थ और ब्रूस जे मैकफैडेन, फ्लोरिडा विश्वविद्यालय)
गेन्सविले (अमेरिका), 28 मार्च (द कन्वरसेशन) बहुत से लोग मानते हैं कि घोड़े पहली बार अमेरिका में आए थे जब लगभग 500 साल पहले स्पेनिश खोजकर्ता उन्हें यहां लाए थे। वास्तव में, हाल के शोध ने अमेरिकी दक्षिण-पश्चिम और ग्रेट प्लेन्स में मनुष्यों से जुड़े घोड़ों के यूरोपीय मूल की पुष्टि की है।
लेकिन वे उत्तरी अमेरिका के पहले घोड़े नहीं थे। इक्विडे परिवार, जिसमें ज़ेबरा और उनके रिश्तेदारों के साथ-साथ घोड़ों और गधों की पालतू किस्में शामिल हैं, वास्तव में अमेरिका का मूल निवासी है। जीवाश्म रिकॉर्ड से पता चलता है कि घोड़ों की उत्पत्ति पांच करोड़ साल से भी पहले हुई थी, साथ ही लगभग 10,000 साल पहले अंतिम हिमयुग के दौरान वह पूरे अमेरिका से विलुप्त हो गए थे।
हम जीवाश्म विज्ञानी हैं जो प्राचीन घोड़ों सहित विभिन्न प्रकार के जीवाश्मों पर अपना शोध केंद्रित करते हैं। हमारे सबसे हालिया काम में जीवाश्म रिकॉर्ड में अंतराल का विश्लेषण करने के लिए कंप्यूटर सांख्यिकी का उपयोग किया गया ताकि यह पता लगाया जा सके कि फ्लोरिडा में एक प्राचीन आवास में घोड़े की कौन सी प्रजाति वास्तव में रहती थी और कौन सी नहीं।
जैसे-जैसे पारिस्थितिकी तंत्र बदलता गया, घोड़े विकसित होते गए
सदियों से लोगों ने पूरे उत्तरी अमेरिका में घोड़ों के जीवाश्म एकत्र किए हैं। क्योंकि पूरे महाद्वीप में घोड़े के जीवाश्म प्रचुर मात्रा में और व्यापक हैं, वैज्ञानिक अक्सर दीर्घकालिक विकासवादी परिवर्तन के प्रमाण के रूप में घोड़े के परिवार की लंबी अवधि की ओर इशारा करते हैं।
हमारे जैसे जीवाश्म विज्ञानी, जो विलुप्त स्तनधारियों का अध्ययन करते हैं, लगभग कभी भी पूर्ण कंकाल नहीं पाते हैं। इसके बजाय, हम टिकाऊ जीवाश्म दांतों पर ध्यान केंद्रित करते हैं, जो हमें प्राचीन आहार और जीवाश्म अंगों को समझने में मदद करते हैं।
घोड़े मुख्य रूप से घास खाते हैं, जो अधिक पोषण प्रदान नहीं करती है, और इस प्रकार जीवित रहने के लिए उन्हें बड़ी मात्रा में घास खाने की आवश्यकता होती है। आधुनिक घोड़ों और उनके पूर्वजों के बड़े दाँत मुख्य रूप से किरकिरी घास चरने के लिए अनुकूलित होते हैं। उन्होंने नरम पत्तेदार वनस्पतियों को चरने वाले आदिम घोड़ों के छोटे दांतों को बदल दिया।
हम जानते हैं कि लाखों साल पहले घोड़ों ने क्या खाया था, उनके दांतों पर विशिष्ट सूक्ष्म खरोंच, गड्ढों और अन्य पैटर्न का अध्ययन करके, जो प्राचीन घोड़ों द्वारा पौधों के भोजन को चबाने के दौरान बनाए गए थे। और जीवाश्म दांतों में संरक्षित कार्बन के विश्लेषण से पता चलता है कि सह-अस्तित्व वाली घोड़े की प्रजातियां विभिन्न पौधों को खाती थीं; कुछ ने झाड़ियों और पेड़ों की पत्तियाँ खाईं, कुछ ने घास चरीं, और कुछ अन्य मिश्रित आहार थे।
दाँत के आकार में परिवर्तन उत्तरी अमेरिका में प्रमुख वनस्पति प्रकारों में परिवर्तन को ट्रैक करता है, उष्णकटिबंधीय जंगलों से जिसने तब खुले घास के मैदानों के महान विस्तार का मार्ग प्रशस्त किया। जैसे-जैसे लाखों वर्षों में जलवायु और वनस्पतियां बदलीं, घोड़े बड़े पैमाने पर जंगल में रहने वाले जानवरों से बड़े पैमाने पर खुले मैदानों में चरने वाले जानवर बन गए।
उनके दांत और भोजन का पैटर्न पर्यावरण के अनुकूल हो गया।
एक और अनुकूलन घोड़ों के पैरों पर दिखाई देता है। आधुनिक घोड़ों के प्रत्येक पैर में एक खुर वाली अंगुली होती है। कई विलुप्त जीवाश्म घोड़े – आज के घोड़ों के प्राचीन पूर्वज – के प्रति पैर तीन उंगलियाँ होती थीं। शिकारियों से बचने के लिए तेज़ और निरंतर दौड़ने और लंबी दूरी के मौसमी प्रवास के लिए प्रत्येक लम्बे पैर पर एक अंगुली अच्छी होती है। अधिक प्राचीन तीन उंगलियों वाले पैर अस्थिर या गीली जमीन पर स्थिरता प्रदान करते थे।
तीन उंगलियों से एक तक अनुकूलन शायद बदलते आवास की वजह से हुआ होगा।
लेकिन जैसे-जैसे पर्यावरण बदलता गया, एक विशिष्ट प्रजाति ने रातोरात दूसरी प्रजाति को पूरी तरह से प्रतिस्थापित नहीं किया।
उत्तरी अमेरिका में जीवाश्म रिकॉर्ड लाखों साल पहले की अवधि का दस्तावेजीकरण करते हैं जब घोड़ों की कई प्रजातियाँ प्राचीन परिदृश्यों में सह-अस्तित्व में थीं। प्रजातियाँ अलग-अलग आकार की थीं और उनके दाँत अलग-अलग पौधों को चबाने के लिए अनुकूल थे, इसलिए वे एक ही भोजन के लिए सीधे प्रतिस्पर्धा नहीं कर रहे थे। इन प्राचीन पारिस्थितिक तंत्रों के भीतर विभिन्न आवासों में संभवतः कुछ प्रजातियाँ जंगलों के लिए अधिक अनुकूलित थीं और अन्य घास के मैदानों के लिए अधिक अनुकूलित थीं।
फ्लोरिडा के जीवाश्म रिकॉर्ड को समझना
जीवाश्म वैज्ञानिक 125 से अधिक वर्षों से फ्लोरिडा में घोड़ों के जीवाश्म एकत्र कर रहे हैं। फ्लोरिडा विश्वविद्यालय के फ्लोरिडा प्राकृतिक इतिहास संग्रहालय में, जहां हम काम करते हैं, राज्य भर में एक हजार से अधिक स्थानों से 70,000 से अधिक घोड़े के जीवाश्म नमूने हैं।
हमारे अधिक प्रचुर जीवाश्म स्थलों में से एक, मोंटब्रुक, 58 लाख वर्ष पुराने प्राचीन जलधारा तल की झलक प्रदान करता है। इसने 30 से अधिक विलुप्त स्तनधारियों को संरक्षित किया, जिनमें गैंडे, हाथी और मांसाहारी, साथ ही जीवाश्म घोड़ों की सैकड़ों हड्डियाँ और दाँत शामिल हैं।
हालाँकि फ़्लोरिडा में अन्यत्र घोड़ों की छह प्रजातियाँ ज्ञात हैं, लेकिन हमें मोंटब्रुक में अब तक केवल चार प्रजातियाँ ही मिली हैं। घोड़ों की प्रजातियों की इस कम संख्या ने हमें हैरान कर दिया, इसलिए हमने जांच करने का फैसला किया। क्या दो ‘‘लापता’’ घोड़े की प्रजातियाँ वास्तव में मोंटब्रुक में नहीं रहती थीं, या वैज्ञानिकों ने अभी तक उनके जीवाश्म अवशेषों की खोज नहीं की है?
हमने एक सैद्धांतिक मॉडल तैयार किया है जो केवल चार घोड़ों की प्रजातियों वाले मोंटब्रुक की तुलना फ्लोरिडा के अन्य जीवाश्म स्थलों से करता है जिनमें सभी छह प्रजातियां शामिल हैं। एक सांख्यिकीय तकनीक का उपयोग करते हुए जिसे वैज्ञानिक ‘‘बूटस्ट्रैपिंग’’ कहते हैं, हमारे कंप्यूटर ने अनिवार्य रूप से समय के साथ निरंतर जीवाश्म संग्रह का अनुकरण किया।
हमने मोंटब्रुक में वर्तमान में गायब प्रजातियों को इकट्ठा करने की संभावना का अनुमान लगाने के लिए उन साइटों से जीवाश्म प्रजातियों की गिनती के आधार पर 1,000 सैद्धांतिक जीवाश्म संग्रह कार्यक्रम तैयार किए, जहां सभी छह मौजूद हैं।
हमारे सिमुलेशन के नतीजे बताते हैं कि मोंटब्रुक में दो लापता घोड़े की प्रजातियां अलग-अलग कारणों से अनुपस्थित थीं। घोड़ों में से एक के वास्तव में अनुपस्थित होने की संभावना है; अन्य को अभी भी आगे की खुदाई से खोजा जा सकता है।
जीवाश्म रिकॉर्ड में ‘अंतराल’ की जांच करना
यह जानना कि कोई प्रजाति अनुपस्थित है, उतना ही महत्वपूर्ण है जितना यह जानना कि कोई प्रजाति जीवाश्म स्थल पर कब मौजूद है। अनुपस्थिति जनसंख्या की गतिशीलता को बदलने वाले अंतर्निहित पारिस्थितिक और जैविक चालकों का संकेतक हो सकती है। अन्य प्रकार के विश्लेषणों के साथ, शोधकर्ता इस प्रकार की पूर्वानुमानित मॉडलिंग को कई जीवाश्म प्रजातियों और प्राचीन परिदृश्यों में लागू कर सकते हैं।
जब से चार्ल्स डार्विन ने विकास के अपने सिद्धांत को प्रस्तावित किया है, वैज्ञानिकों को पता है कि जीवाश्म रिकॉर्ड अधूरा है, जिसके परिणामस्वरूप प्राचीन अतीत और विकासवादी परिवर्तन के बारे में हमारे ज्ञान में अंतर आ गया है। जीवाश्म विज्ञानियों को इन अंतरालों की व्याख्या करने की चुनौती दी गई है, जिसमें यह भी शामिल है कि कौन सी प्रजातियाँ विशेष जीवाश्म स्थलों पर मौजूद थीं या नहीं थीं।
अंतराल कुछ सामग्रियों के कारण हो सकते हैं, जैसे दांत और खोल, जो अक्सर छिद्रपूर्ण हड्डी की तुलना में अधिक टिकाऊ होते हैं, दूसरों की तुलना में बेहतर जीवाश्म बनाते हैं। इसी तरह, जीवाश्मीकरण के दौरान विभिन्न रासायनिक स्थितियाँ, और यहां तक कि किसी विशेष स्थल पर जीवाश्म एकत्र करने में बिताया गया समय भी ज्ञान की कमी में योगदान कर सकता है।
सौभाग्य से, जीवाश्म घोड़े के दांत काफी अच्छी तरह से संरक्षित हैं और आमतौर पर पाए जाते हैं। जैसे-जैसे नई खोजें होती हैं, जैसे कि फ्लोरिडा में हमारी चल रही खुदाई से, वे जीवाश्म रिकॉर्ड में अंतराल को कम करने और स्पष्ट करने में मदद करेंगी।
द कन्वरसेशन एकता एकता
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