یافتن فسیل یک مار معمولاً به معنای بررسی مجموعه‌ای از مهره‌های کوچک است. یک مهره اینجا، تکه ای از دنده آنجا، و حدس‌های فراوان در مورد بقیه حیوان. به همین دلیل، یک اسکلت تقریباً کامل مار، دیرینه‌شناسان را هیجان‌زده می‌کند.
بهار گذشته، تیم‌های میدانی در غرب وایومینگ نه یک، بلکه چهار فسیل مار را کشف کردند که آنقدر دست‌نخورده بودند که جمجمه‌ها، دنده‌ها و دم آن‌ها تقریباً به ترتیب کامل قرار داشتند.
این چهار فسیل از رسوبات حدود ۳۸ میلیون سال پیش در دوره الیگوسن اولیه به دست آمده‌اند، زمانی که آب و هوای خنک‌تر در سراسر آمریکای شمالی در حال گسترش بود.
مارها با هم در لایه‌ای نازک از گل‌سنگ ریز حفظ شده بودند، که نشان می‌دهد آن‌ها در عرض چند ساعت از یکدیگر مرده‌اند.
کارهای اولیه آزمایشگاهی، این فسیل‌ها را به دو جنس شناخته‌شده مرتبط کرد، اما ویژگی‌های ظریف‌تر به زودی به چیزی جدید اشاره کردند. این نشانه‌ها گوشه‌ای از درخت خانواده مارها را بازتعریف می‌کنند.
چهار فسیل مار دوره الیگوسن
مقایسه‌های دقیق نشان داد که مارهای وایومینگ در شکل فک، آرایش دندان‌ها و تیغه‌های مهره‌ها با گونه‌هایی که در ابتدا شبیه آن‌ها بودند، یعنی Ogmophis و Calamagras، تفاوت داشتند.
این تفاوت‌ها در هر چهار نمونه ثابت بودند، که منجر به نام‌گذاری گونه‌ای جدید توسط محققان شد: Hibernophis breithaupti (هیبرنوفیس بریت‌هاپتی).
این حیوانات حفارانی کوچک بودند، هر کدام تنها چند فوت طول داشتند، و بزرگ‌ترین نمونه دو برابر طول همتایان خود بود. این گستره اندازه، نگاهی نادر و کنار به کنار به مراحل نوجوانی و بزرگسالی در یک گونه واحد را ارائه می‌دهد.
مایکل کالدول (Michael Caldwell) از دانشکده علوم دانشگاه آلبرتا از وضعیت فسیل‌ها شگفت‌زده شد.
کالدول با شور و هیجان گفت: «احتمالاً در مجموعه‌های موزه‌های جهان، نزدیک به یک میلیون مهره مار جدا شده وجود دارد. یافتن آن‌ها آسان است. اما یافتن کل مار؟ این نادر است.»
چهار اسکلت، نقشه‌ای پیوسته از بیش از ۲۰۰ مهره – مارهای زنده با اندازه‌های مشابه می‌توانند ۲۰۰ تا ۴۰۰ مهره داشته باشند – به علاوه دنده‌ها و استخوان‌های ظریف جمجمه را در اختیار محققان قرار می‌دهند، که به آن‌ها امکان می‌دهد ببینند چگونه هر قسمت از سر تا دم تغییر می‌کند، چیزی که استخوان‌های جدا شده هرگز نمی‌توانند نشان دهند.
DNA روابط خانوادگی را نشان می‌دهد
این تیم داده‌های آناتومیک را با توالی‌های DNA مارهای زنده ترکیب کردند تا روابط تکاملی را مشخص کنند.
تجزیه و تحلیل آن‌ها Hibernophis را نزدیک به بوآهای امروزی قرار داد، خانواده‌ای متنوع که شامل بالا رونده‌های درخت، شناگران شن و خفه‌کننده‌های عظیم‌الجثه هستند.
کالدول خاطرنشان کرد: «ما چیزهای زیادی در مورد تکامل بوییده‌ها (Boidae) به معنای وسیع‌تر یاد می‌گیریم. به نظر می‌رسد که آن‌ها احتمالاً به عنوان مارهایی با بدن نسبتاً کوچک شروع کرده‌اند، که جالب است.»
این جنس جدید در خارج از شاخه‌هایی قرار می‌گیرد که گونه‌های بوآی مدرن را در خود جای داده‌اند، که نشان می‌دهد خانواده بوییده‌ها در دوره الیگوسن اولیه قبلاً شروع به تقسیم شدن به چندین شجره کرده بود.
الگوهای رشد سرنخ دیگری ارائه می‌دهند. کوچک‌ترین مار وایومینگ جمجمه‌ای به طول کمتر از نیم اینچ دارد، در حالی که بزرگ‌ترین آن‌ها استخوان‌های فک ضخیم‌تر و بخیه‌های جوش‌خورده را نشان می‌دهد.
این مشاهده این ایده را تأیید می‌کند که بوآهای اجدادی قبل از اینکه برخی از شجره‌ها تکامل یابند و به غول‌های امروزی تبدیل شوند، اندازه متوسطی داشتند.
از آنجا که Hibernophis یک ستون فقرات مفصلی به سوابق اضافه می‌کند، محققان می‌توانند مهره‌های خاصی را با مراحل زندگی خاص مطابقت دهند.
خواب زمستانی در پناهگاه زمستانه
چهار مار به هم پیچیده شده بودند در آنچه به نظر می‌رسد یک پناهگاه زمستانه (hibernaculum) است، پناهگاهی زمستانی که بسیاری از افراد در آن مشترک هستند.
کالدول خاطرنشان کرد که این آرایش «نشان‌دهنده رفتار اجتماعی در مارها است، که چیزی نیست که اغلب ببینیم»، و افزود: «این برای خزندگان واقعاً غیرعادی است. از تقریباً ۱۵,۰۰۰ گونه مختلف خزنده که امروز زنده هستند، هیچ‌کدام به روش مارهای گارتر (garter snakes) خواب زمستانی ندارند.»
خوشه فسیلی نشان می‌دهد که تاکتیک‌های شبیه مارهای گارتر میلیون‌ها سال پیش وجود داشته است.
کالدول توضیح داد: «آن‌ها نمی‌توانند دمای بدن خود را تنظیم کنند، بنابراین باید تا حد امکان گرما را در طول زمستان با تشکیل توده‌های بزرگ حفظ کنند.»
مارهای گارتر مدرن گاهی اوقات در گروه‌های صدها نفری جمع می‌شوند. مارهای زنگی فرصت‌طلب نیز دیده شده‌اند که برای گرمای قرض گرفته شده به این ازدحام می‌خزند.
کشف وایومینگ نشان می‌دهد که پناهگاه‌های اشتراکی از اوایل تکامل مارها پدید آمده و ممکن است در میان مارهای باستان نیز رایج بوده باشد.
ابرهای خاکستر، فسیل‌های مار خوبی می‌سازند
بدن‌ها وضعیت بکر خود را مدیون آتشفشان‌های مجاور هستند که در حالی که مارها در زیر زمین پناه گرفته بودند، ابرهای خاکستر را بیرون می‌دادند.
ذرات ریز در دشت سیلابی نشستند و لانه‌ها را در یک پوشش هوابند محکم کردند که پوسیدگی را کند کرد. کالدول گفت: «آن‌ها در شرایطی بسیار غیرعادی، از نظر زمین‌شناسی، حفظ شدند.»
لایه‌های خاکستر با جریان‌های گل و لای شسته شده توسط باران‌های فصلی متناوب بودند، که اسکلت‌ها را در آنچه زمین‌شناسان سازند رودخانه وایت (White River Formation) می‌نامند، یک واحد غنی از فسیل که چندین ایالت دشت بزرگ را در بر می‌گیرد، قفل کردند.
یک سیل کوچک به زودی سوراخ را با سیلت پر کرد و مارها را دست‌نخورده نگه داشت تا اینکه کاوشگران سنگ را شکافتند. «فسیل‌سازی یک فرآیند دشوار است که به شرایط دقیق برای حفظ نیاز دارد.»
با هر استخوان هنوز در جای خود، این چهار فسیل نشان می‌دهند که چگونه مهره‌ها در طول ستون فقرات جابجا می‌شوند – یک مرجع که می‌تواند موزه‌ها را به بازنگری برچسب‌های استخوان‌های جدا شده خود سوق دهد.
مطالعه کامل در ژورنال Zoological Journal of the Linnean Society منتشر شد.