استفاده از بقایای ریز مهره‌داران در بازسازی اقلیم دیرینه اواخر کواترنر (هولوسن)، شرق ایران

مقدمه  

مهره‌داران از عوامل مهم برای مطالعه و بازسازی شرایط اقلیمی گذشته می‌باشند و در این میان، مهره‌داران کوچک (به‌ویژه پستانداران) نسبت به مهره‌داران بزرگ در برابر تغییرات اقلیمی از حساسیت بیشتری برخوردارهستند. تا چندی قبل مهره‌داران کوچک کمتر مورد توجه بودند ولی امروزه با استفاده از روش غربال کردن و به دست آوردن قطعات کوچک دندانی و استخوانی توجه بیشتری به این گروه از جانوران شده است. فراوانی بقایای استخوانی و یا کمبود آنها در محل مورد مطالعه می‌تواند گویای شرایط محلی آن زمان از قبیل تغییر در شرایط اقلیمی و به تبع آن تغییر در طیف‌های جانوری از حالت کنونی باشد (Seppa and Birks 2002). در این راستا نمونه مربوطه باید دارای یک سیستم بیولوژیک و حساس به تغییر شرایط آب و هوایی داشته باشد و بتواند نماینده طیف آب و هوایی در گذشته باشد. علاوه براین، فرض‌های متعدد دیگری نیز از قبیل، میزان حساسیت و مقاومت جانور در برابر عوامل مختلف محیطیHoover et al. 1977))، وجود یک یا چند منبع غذایی (Getz 1961; Reig 1970; Merritt 1974)، رقابت ((Grant 1972، شکار(Miller and Getz 1972; Chaline 1974) ، میزان تحمل فیزیولوژیکی و شرایط پناهنده شدن نیز تا حد زیادی در پراکنش محلی مهره‌داران و بازسازی‌های پالئواکولوژیکی مؤثر هستند Redding 1978)). در سال‌های اخیر بازسازی اقلیم دیرینه کواترنر در مناطق مختلف غرب و شمال غربی ایران که به عنوان بزرگترین ایالت کارستی ایران می‌باشند، ازقبیل غار کانی میکائیل (هاشمی و همکاران 1384؛ هاشمی 1392) ( 2006 ،(Hashemi et al. 2010 وغار یافته ((Otte et al. 2007 بر اساس مطالعه مجموعه بقایای جانوری صورت گرفته است. این در حالی است که این قبیل مطالعات در مناطق شرقی و شمال شرقی ایران با توجه به فقیر بودن و تفاوت جغرافیای زیستی آنها با سایر مناطق ایران بسیار اندک و ناچیز بوده است (هاشمی و مشکور 1384(. لذا در این مقاله، از بقایای استخوانی و دندانی گونه Tatera indica در ناحیه کنار صندل جیرفت و تپه نادری مشهد برای نمایش و بازسازی احتمالی آب و هوای گذشته (اواسط تا اواخر هولوسن) در این بخش از کشور استفاده شده است.

ناحیه کنار صندل جیرفت در 230 کیلومتری جنوب شرق کرمان و تپه نادری در 35 کیلومتری جنوب غرب مشهد واقع شده‌اند (شکل 1و 2). جیرفت به دلیل وجود رودخانه هلیل رود و چندین رودخانه فصلی و دائمی دیگر، وفور منابع آبی زیر زمینی و همچنین به دلیل برخورداری از جلگه‌های رسوبی حاصل‌خیز و وجود کوه‌های بلند از قبیل بارز و ساردوئیه، شاهد مجموعه‌های جانوری متنوعی است. این منطقه با وجود ارزش‌های فراوان، تا پیش از سال 1380 تقریباً ناشناخته بود. اما از اوایل فروردین همان سال با کشف اتفاقی ظرفی تزئینی در ساحل هلیل رود و در حدود 30 کیلومتری جنوب شهر جیرفت سرنوشت این شهر تغییر یافت. تحقیق حاضر مربوط به بخشی از مطالعات انجام شده در سال 1381 در شهر جیرفت و به سرپرستی دکتر یوسف مجیدزاده و با همکاری گروه‌های مختلف ایرانی و خارجی جهت بررسی ابعاد و جنبه‌های مختلف منطقه مورد نظر می‌باشد. علاوه بر این، ناحیه تپه نادری مشهد نیز که بقایای جانوری آن برای اولین بار در سال 1383 توسط دانشگاه فردوسی مشهد مورد مطالعه قرار گرفت، حاوی اطلاعات بسیار ارزشمندی است که البته نیازمند انجام مطالعات دقیق و گسترده‌تر در زمینه دیرینه جانورشناسی و همچنین زمین ریخت‌شناسی است. در این راستا، بدیهی است که داشتن نگاهی جامع و کامل به پویایی زیستی اواخر کواترنر تنها با انجام مطالعات چند جانبه و تلفیق داده‌های جغرافیایی، زمین‌شناسی، زیست‌شناسی و جانور باستان‌شناسی امکان‌پذیر بوده و با نگاهی تک بعدی امکان بررسی جنبه‌های مختلف زیستی و اقلیمی وجود ندارد (هاشمی 1392). از این رو تلفیق اطلاعات به دست آمده از هر دو منطقه با شبکه‌ای غنی از داده‌های علوم پایه از جمله مطالعات ریخت‌شناسی و ریخت‌سنجی، بازسازی و مستند سازی بقایای جانوری، نحوه زیست و ارتباط آنها با محیط مربوطه از نتایج قابل توجه این پژوهش می‌باشد.

شکل 1- موقعیت جغرافیایی مناطق مورد مطالعه در شرق و جنوب شرقی ایران (خط چین قرمز نشان‌دهنده محدوده پراکندگی گونه Tatera indica در ایران است که عمدتاً در نیمه جنوبی آن و تا ارتفاع حداکثر1470 متر بالاتر از سطح دریا می‌باشد).

شکل 2- الف) نمای خارجی تپه نادری در 35 کیلومتری جنوب غربی مشهد، ب) نمونه‌ای از بقایای آرواره بالای گونه  Tatera indicaدر داخل رسوبات تپه نادری، پ) نمایی از تپه کنار صندل جنوبی در جیرفت و ت) نمایی از رسوبات اواخر کواترنر (هولوسن) ناحیه کهندژ نیشابور (عکس: نرگس هاشمی).

روش مطالعه  

نخستین بررسی‌ها در منطقه‌ای به وسعت 90 *40 کیلومتر، در جنوب شهر جیرفت و در طول هلیل رود و در دو تپه کنار صندل شمالی و جنوبی به فاصله حدود دو کیلومتری از یکدیگر در کنار روستایی به همین نام صورت گرفت (شکل 2پ). در طی عمل کاوش بسیاری از بقایای دندانی و استخوانی مربوط به پستانداران کوچک (حدود 800 عدد) کشف گردید که عمده آنها مربوط به کنار صندل جنوبی بودند. این عناصر استخوانی بسیار حساس و شکننده بوده که البته میزان حساسیت آنها تا حد زیادی بستگی به شرایط تافونومی و تدفین جانور دارد. بسیاری از عوامل دیگر از قبیل میزان اسیدیته خاک، شرایط اقلیمی، خشکی هوا بر روی بافت استخوان‌ها تأثیر گذاشته بود. در منطقه مورد مطالعه (کنار صندل جنوبی) به دلیل وجود املاح بسیار بالا در خاک و همچنین شوری زیاد آب و نفوذ آب‌های سطحی به بخش‌های زیر سطح زمین، بسیاری از استخوان‌ها شرایط مساعدی برای مطالعه نداشته و باید در هنگام جمع‌آوری آنها دقت کافی نمود. برای آماده‌سازی بقایای ریز مهره‌داران باید نمونه‌های خاک را با استفاده از الک‌های (سه الک) مخصوص با اندازه منافذ به ترتیب 1، 2/0 و 5/0 سانتی‌متر از بالا به پایین الک نمود. همزمان با ریختن خاک در داخل الک بالایی باید آب نیز بر روی خاک ریخته شود. با توجه به منافذ الک‌ها، مواد درشت‌تر برروی الک اول (بالا) (استخوان‌های بلند و آرواره‌های کامل)، مواد با اندازه متوسط برروی الک دوم و مواد ریز مانند دندان‌ها و استخوان‌های کوچک بر روی الک پایینی باقی می‌مانند. پس از شستشوی خاک باید محتویات هر یک از الک‌ها را جداگانه خشک کرد و کلیه اطلاعات مربوطه را نیز یادداشت نمود. خاک‌های الک شده پس از خشک شدن برای مطالعه به آزمایشگاه منتقل می‌شوند. بقایای استخوانی مربوط به بخش‌های مختلف بدن پستانداران کوچک را می‌توان با استفاده از پنس و لوپ از یکدیگر جدا نمود و آنها را در داخل زیپ کیپ‌های مخصوصی به همراه اطلاعات مربوطه قرار داد. در ادامه، باید کلیه اطلاعات بقایای استخوانی به دست آمده با توجه به نوع آنها در جداولی تنظیم و برای انجام آنالیزهای آماری کلیه داده‌ها را در Excel وارد نمود. در بخشی از منطقه کنار صندل  (STP)از روش پلکانی برای برداشت سیستماتیک نمونه‌ها استفاده شد. به طوری که از سطح تا عمق 140 سانتی متری محتوی رسوبات به روش ذکر شده در فوق مورد بررسی قرار گرفت. برای انجام این کار، به دلیل خیس بودن رسوبات و نفوذ املاح و رطوبت از بالا دست به بخش‌های پایین تپه، 40 سانتی‌متر اول کنار گذاشته شده و بعد در ابعادی با طول 100 سانتی‌متر و عرض و عمق 20 سانتی‌متر (با در نظر گرفتن گسترش و تغییرات سریع در پراکندگی ریز مهره‌داران) عمل نمونه‌برداری صورت گرفت که به دلیل کم بودن نهشته‌ها از بقایای استخوانی، از محل دیگری که در عمقی پایین‌تر قرار داشت، نمونه‌برداری صورت گرفت. این بخش اخیر، دارای ابعادی با طول 50 سانتی‌متر و عرض و عمق 20 سانتی‌متر بود و تا عمق 2 متری هر 20 سانتی‌متر نمونه‌برداری انجام شد (شکل 3 الف). روش ذکر شده در فوق در ناحیه کنار صندل جیرفت به دلیل امکان دسترسی به آب استفاده شد، در صورتی که در منطقه تپه نادری مشهد رسوبات بخش‌های مختلف، برای بازیابی بقایای استخوانی تنها سرند خشک شدند.

برای شناسایی نمونه‌های دندانی بزرگترین طول و عرض دندان‌های آسیای آرواره بالا و پایین با استفاده از میکروسکوپ نیکن و با دقت 50/0 میلی‌متر اندازه‌گیری شدند. در ادامه، از مطالعات ریخت‌شناسی تلفیقی و کلیدهای شناسایی پستانداران کوچک استفاده شد. یکی از اهداف اصلی برای انجام آنالیزهای دقیق برروی بقایای دندانی، به دست آوردن میزان تغییرات در ابعاد دندانی و به تبع آن به دست آوردن طیف بقایای جانوری در بعد زمان و مکان بود.

بحث

گونه جانوری Tater indica برای اولین بار از رسوبات اواخر کواترنری ناحیه کنار صندل جیرفت به سن حدود 6 هزار سال پیش و ناحیه تپه نادری مشهد به سن حدود 2000 سال پیش گزارش شده است. علاوه بر پستانداران کوچک و به‌ویژه گونه Tater indica ، تنوع جانوری چشمگیری به عنوان زیای همراه در کنار صندل جیرفت مشاهده شد که عمدتاً شامل گیاه‌خواران (گوسفندسانان، گاوسانان و اسب‌سانان) و همچنین به میزان کمتری گرازسانان و گوشت‌خواران بودند. در صورتی که در تپه نادری مشهد حجم و تنوع مجموعه زیادی همراه بسیار کمتر بوده و عمدتاً شامل بقایای استخوانی و دندانی بویده‌ها (Ovis, Capra) بود. در این مطالعه تنها پستانداران کوچک (جوندگان) هر دو منطقه از دیدگاه مطالعات تاکسونومیکی و مطالعات ریخت‌شناسی و ریخت‌سنجی و در نهایت دیرینه جغرافیای زیستی مورد بررسی قرار خواهند گرفت.

شکل 3- الف و ب) تصویر شماتیک روش پلکانی و برداشت رسوبات از لایه‌های مختلف به منظور سرند کردن آنها و بررسی محتوی جانوری آنها، پ و ت) شستشوی رسوبات با استفاده از ریختن آب بر روی آنها و برداشت محتوی بقایای جانوری احتمالی موجود در آنها، ث) یافتن و برداشت رسوبات حاوی بقایای استخوانی از لایه‌های رسوبی، ج) انجام سرند خشک رسوبات به منظور یافتن بقایای استخوانی ریز مهره‌داران (عکس: نرگس هاشمی).

مطالعات ریخت‌شناسی و ریخت‌سنجی بقایای دندانی

نمونه‌های شناخته شده در هر دو منطقه کنار صندل جیرفت و تپه نادری مشهد منحصراً متعلق به راسته جوندگان، زیر تیره Gerbillinae و گونه Tatera indica هستند که با توجه به برجستگی‌های سطح دندان و وجود نوارهای عرضی قابل شناسایی بودند. در جیرفت بقایای دندانی یافت شده، همراه با آرواره و یا ایزوله بوده که در این میان، تعداد 12عدد مربوط به آرواره پایین سمت راست و 8 عدد نیز متعلق به سمت چپ بودند. علاوه بر این تعداد 11 عدد متعلق به آرواه بالا سمت راست و 8 عدد نیز مربوط به سمت چپ بودند (شکل 4). در ناحیه تپه نادری مشهد تعداد بقایای یافت شده کمتر بوده و تنها آرواره پایین سمت چپ به همراه جمجمه‌ای با پوزه بلند، باریک و به همراه ردیفی از دندان‌های بالا در سمت راست و چپ یافت شد که در سمت چپ فقط دو دندان اول و دوم آسیا مشاهده شدند. جدول 1 اندازه‌گیری بقایای دندانی منطقه تپه نادری را با در نظر گرفتن بیشترین طول و عرض دندانی در نوارهای عرضی نشان می‌دهد. به طور کلی در بقایای دندانی یافت شده، اندازه دندان آسیای اول با وجود سه نوار عرضی از دو آسیای دیگر روی هم بیشتر بود (اعتماد 1375). دندان آسیای دوم بزرگتر از دو برابر آسیای سوم و دارای دو نوار عرضی است و دندان آسیای سوم که کوچکترین دندان‌هاست دو نوار عرضی دارد و شکل آن تقریباً مثلثی است. در صورتی که در فک پائین دندان آسیای سوم فقط یک نوار عرضی دارد. مطالعات انجام شده نشان می‌دهد که بقایای گونه Tatera indica در مقایسه با ناحیه تپه نادری مشهد ازمیزان تراکم بالایی برخوردار بودند وعمدتاً شامل بقایای دندانی و استخوانی بلند، مهره‌ها، دندان‌های آسیای آرواره پایین و بالا، جمجمه و سایر بخش‌های بدن می‌باشند که بیشترین مقدار عناصر استخوانی مربوط به استخوان ران و کمترین آن مربوط به دومین مهره گردن می‌باشد. در میان دندان‌های مطالعه شده بیشترین مقدار متعلق به دندان‌های آسیای آرواره پایین در سمت راست است و کمترین آن نیز متعلق به ردیف دندانی آسیای آرواره بالا سمت چپ می‌باشد. علاوه بر مناطق ذکر شده در فوق، ناحیه کهندژ نیشابور (به سن دو هزار سال پیش (و همچنین شهر سوخته (به سن شش هزار سال پیش ( در شرق و شمال شرقی ایران از دیگر مناطقی هستند که حاوی بقایای استخوانی گونه Tatera indica می‌باشندChaline and Helmer 1974) ). مقایسه انجام شده بین اندازه دندانی مجموعه‌های به دست آمده از کنار صندل جیرفت و شهر سوخته نشان می‌دهد که تغییر قابل توجهی در طول آسیای بالایی و پایینی وجود ندارد، در صورتی که اندازه ردیف دندان‌های آسیای بالایی در شهر سوخته بزرگتر بود که این امر ممکن است منسوب به یک تفاوت سنی بین دو مجموعه باشد. در این راستا، مقایسه اندازه‌سنجی بین مجموعه‌های به دست آمده از کنار صندل جیرفت و شهر سوخته هیچ تغییر چشمگیری را در طول آسیای بالایی و پایینی نشان نمی‌دهد (جدول2).

شکل 4- بقایایی از گونه جانوری Tatera indica، الف) بخشی از آرواره پایین سمت چپ به همرا دومین و سومین دندان آسیای آرواره پایین(M₂; M₃)، ب)  قسمتی از جمجمه به همراه ردیف‌های کامل دندانی (M¹-M³)، پ و ت) آواره پایین سمت راست به همراه اولین، دومین و سومین دندان آسیای آرواره پایین (M₁-M₃) ث) اولین دندان آسیای آرواره پایین سمت راست و ج) بخشی از آرواره بالا سمت چپ به همراه اولین و دومین دندان آسیا (M¹; M²) از ناحیه کنار صندل جیرفت (عکس: نرگس هاشمی).

جدول 1- پارامترهای اندازه‌گیری شده برای بقایای دندانی یافت شده در ناحیه تپه نادری مشهد،(L.L)  = دندان‌های آسیای آرواره پایین سمت چپ، (U.R)= دندان‌های آسیای آرواره بالا سمت راست، (U.L)= دندان‌های آسیای بالا سمت چپ، (LM₁) = طول اولین دندان آسیا، (WM₁)= عرض اولین دندان آسیا، (LM₂) = طول دومین دندان آسیا، (WM₂) = عرض دومین دندان آسیا، (LM₃) = طول سومین دندان آسیا، (WM₃) = عرض سومین دندان آسیا

جدول 2- الف) میانگین بیشترین و کمترین اندازه اولین دندان آسیای آرواره پایین (M₁) و بالا (M¹) در مناطق شهر سوخته، جیرفت، ML₁(R.L)= طول اولین دندان آسیای آروراه پایین سمت راست،  MW₁(R.L)= عرض اولین دندان آسیای آرواه پایین سمت راست،  ML₁(L.L)= طول اولین دندان آسیای آروراه پایین سمت چپ،  MW₁(L.L)= عرض اولین دندان آسیای آرواه پایین سمت چپ، ML¹ (R.U)= طول اولین دندان آسیای آروراه بالا سمت راست،  ML ¹(L.U)= عرض اولین دندان آسیای آرواه بالا سمت چپ.