แม้จะขึ้นชื่อว่าเป็น “ฟอสซิลที่มีชีวิต” จระเข้ก็เปลี่ยนแปลงไปอย่างมากในช่วงสองล้านปีที่ผ่านมา
จระเข้ดูเหมือนเป็นของอีกยุคหนึ่ง ยุคที่สัตว์เลื้อยคลานปกครอง แต่รูปลักษณ์ภายนอกสามารถหลอกลวงได้ จระเข้ในปัจจุบันไม่ใช่สัตว์ที่หลงเหลืออยู่ซึ่งไม่เปลี่ยนแปลงตั้งแต่ยุคจูราสสิก แต่เป็นหนึ่งในการแสดงออกถึงครอบครัวที่ยิ่งใหญ่และหลากหลายที่มีมานานกว่า 235 ล้านปี ยิ่งไปกว่านั้น จระเข้ยังคงพัฒนา—และเร็วกว่าที่เคยมีมาในประวัติศาสตร์ที่มีเกล็ดของครอบครัว
ข้อสรุปที่ดูเหมือนขัดแย้งกันเกี่ยวกับวิวัฒนาการของจระเข้มาจากผลการศึกษาล่าสุดที่ตีพิมพ์ในProceedings of the Royal Society Bโดย Ryan Felice นักกายวิภาคศาสตร์จาก University College London และเพื่อนร่วมงาน เมื่อเปรียบเทียบแบบจำลองสามมิติเพื่อติดตามสถานที่สำคัญทางกายวิภาคบนกะโหลกจระเข้เมื่อเวลาผ่านไป นักวิจัยพบว่าสายพันธุ์จระเข้สมัยใหม่ในออสเตรเลีย เอเชียตะวันออกเฉียงใต้ และอินโดแปซิฟิกมีการพัฒนาอย่างรวดเร็วแม้จะดูเหมือนของโบราณกึ่งสัตว์น้ำ สายพันธุ์จระเข้สมัยใหม่ดูคล้ายกันมาก ไม่ใช่เพราะอนุรักษ์ลักษณะแบบโบราณ แต่เป็นเพราะจระเข้กำลังพัฒนารูปร่างกะโหลกศีรษะแบบเดิมซ้ำแล้วซ้ำเล่าตามกาลเวลา
“พวกคร็อกโคดิเลียนดูเหมือนแต่โบราณและดั้งเดิม และดูเหมือนไดโนเสาร์ฮอลลีวูด” เฟลิซกล่าว ไม่ต้องพูดถึงว่าบางชนิดเป็นสัตว์เลื้อยคลานที่ใหญ่ที่สุดในโลก จระเข้อเมริกันสามารถเติบโตได้ยาว 14 ฟุต และจระเข้น้ำเค็มสามารถยาวได้ถึง 20 ฟุต ยิ่งไปกว่านั้น เฟลิซยังตั้งข้อสังเกตอีกว่าจระเข้ฟอสซิลบางตัวมีลักษณะคล้ายกับสิ่งมีชีวิตอย่างผิวเผิน ภาพสัตว์เลื้อยคลานที่ถ่มน้ำลายสามารถสร้างเรื่องเล่าที่จระเข้ไม่ได้เปลี่ยนแปลงไปมากนัก เนื้อหาที่จะแฝงตัวอยู่ในกระแสน้ำที่วิวัฒนาการมา แต่นั่นไม่ใช่เรื่องจริง
จระเข้ในปัจจุบัน จระเข้ และ gharial—รวมกลุ่มเป็นจระเข้—มีบรรพบุรุษร่วมกันในยุคครีเทเชียสเมื่อประมาณ 95 ล้านปีก่อน แต่ประวัติศาสตร์จระเข้นั้นลึกซึ้งกว่ามาก จระเข้และจระเข้ในปัจจุบันเป็นเพียงส่วนที่เหลือของกลุ่มสัตว์เลื้อยคลานที่มีอายุมากกว่าที่เรียกว่า pseudosuchians หรือจระเข้และญาติที่สูญพันธุ์ของพวกมัน ซูโดซูเชียนกลุ่มแรกมีวิวัฒนาการเมื่อ 235 ล้านปีก่อน ในช่วงเวลาที่ไดโนเสาร์ตัวแรกสร้างชื่อเสียงให้กับภูมิประเทศไทรแอสซิก และได้ผ่านการเปลี่ยนแปลงมากมายตามกาลเวลา
ฟอสซิลปลอมจำนวนมากไม่เหมือนกับสิ่งมีชีวิตใด ๆ ที่มีชีวิตอยู่ในปัจจุบัน ยกตัวอย่างเช่น สัตว์ Triassic ที่เรียกว่า aetosaurs บางครั้งเรียกว่า “armadillodiles” เนื่องจากญาติของจระเข้เหล่านี้มีลักษณะคล้ายกับ armadillos ที่มีขนาดใหญ่และกินไม่เลือก ในช่วงเวลาเดียวกัน มีญาติจระเข้สองเท้าอาศัยอยู่ เช่นPoposaurusและEffigiaซึ่งเป็นสัตว์เทียมที่พัฒนาแผนและนิสัยของร่างกายเหมือนไดโนเสาร์อย่างอิสระ ในความเป็นจริง ในช่วง Triassic มีสปีชีส์เทียมและแผนผังร่างกายที่หลากหลายกว่าไดโนเสาร์ พวกมันไม่ใช่ “กิ้งก่าที่น่าสยดสยอง” เป็นสัตว์เลื้อยคลานที่มีอำนาจเหนือแผ่นดิน นั่นคือ จนกระทั่งการปะทุของภูเขาไฟครั้งใหญ่ทำให้เกิดการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่เมื่อประมาณ 201 ล้านปีก่อน และนักหลอกเทียมหลายรูปแบบก็ตายไป ปล่อยให้ไดโนเสาร์ก้าวออกจากเงามืด
แต่แม้กระทั่งในยุคจูราสสิคและยุคครีเทเชียสที่รุ่งเรืองของไดโนเสาร์ ญาติจระเข้บางคนใช้ชีวิตทั้งชีวิตในทะเล นักล่าที่มีฟันแหลมคมอย่างDakosaurusและThalattosuchusล่าเหยื่อในมหาสมุทรพร้อมกับ ichthyosaurs และ plesiosaurs บางตัวเป็นสัตว์กินเนื้อบนบกที่แข่งขันกันอย่างดุเดือดเพื่อไดโนเสาร์ ในยุคก่อนประวัติศาสตร์ของบราซิลเมื่อประมาณ 90 ล้านปีก่อน จระเข้ที่อาศัยอยู่บนบกอย่างBaurusuchusอยู่ในหมู่นักล่าในยุคนั้นและกัดเหยื่อด้วยฟันที่เหมือนใบมีด และมีนักล่าซุ่มโจมตีกึ่งน้ำอยู่ด้วย บางตัวมีขนาดใกล้เคียงกับรุ่นปัจจุบัน แต่มีเพียงไม่กี่ตัวที่เป็นยักษ์ใหญ่ Deinosuchus“จระเข้ที่น่าสยดสยอง” เป็นจระเข้ที่สามารถเติบโตได้ยาวเกือบ 40 ฟุตและซ่อนตัวอยู่ในหนองน้ำของอเมริกาเหนือเมื่อ 82 ถึง 73 ล้านปีก่อน
แม้กระทั่งหลังจากการจู่โจมของดาวเคราะห์น้อยที่ยุติ “ยุคของไดโนเสาร์” จระเข้บางสายพันธุ์ก็รอดชีวิตและยังคงวิวัฒนาการในรูปแบบใหม่ต่อไป ขณะสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมกำลังออกดอกตามวิวัฒนาการครั้งสำคัญ จระเข้บนบกชนิดใหม่ เช่น โบเวอริซูกุส จระเข้ที่มี “กีบเท้า” ได้วิวัฒนาการมาไล่ตามพวกมัน และแม้กระทั่งในช่วงไม่นานมานี้ จนกระทั่งเมื่อประมาณ 4,000 ปีที่แล้ว มีจระเข้บนบกในแปซิฟิกใต้ที่เรียกว่าเมโคชิชินซึ่งมีฟันและกรามที่เหมาะกับหอยและแมลงเคี้ยวเอื้อง จระเข้และญาติของพวกมันไม่ได้เป็นคนเกียจคร้าน สัตว์เลื้อยคลานเหล่านี้ตอบสนองต่อเวลาที่เปลี่ยนแปลงไปอย่างรวดเร็ว
เพื่อติดตามว่ารูปร่างกะโหลกศีรษะของจระเข้เปลี่ยนแปลงไปตามยุคสมัยอย่างไร เฟลิซและเพื่อนร่วมงานใช้เทคนิคที่เรียกว่า สัณฐานทางเรขาคณิต เพื่อเปรียบเทียบกะโหลกของจระเข้ที่มีชีวิต 24 สายพันธุ์และญาติฟอสซิล 19 ตัว แบบจำลองสามมิติเหล่านี้ทำให้นักวิจัยสามารถมองดูสถานที่สำคัญต่างๆ บนกะโหลกศีรษะได้ เช่น ตำแหน่งของดวงตาหรือความยาวของจมูก และติดตามว่ากายวิภาคศาสตร์เปลี่ยนแปลงไปอย่างไรเมื่อเวลาผ่านไปและผ่านความสัมพันธ์เชิงวิวัฒนาการ
การวิเคราะห์ทำมากกว่ารูปร่างของแทร็ก รูปร่างจมูกจระเข้ได้รับอิทธิพลอย่างมากจากสิ่งที่สายพันธุ์เหล่านั้นกิน ตัวอย่างเช่น จมูกที่ยาวและแคบซึ่งเต็มไปด้วยฟันเล็กๆ จำนวนมากถือเป็นเบาะแสของอาหารที่มีปลาหนัก gharials ที่มีชีวิตมีรูปร่างนี้ แต่จระเข้ทะเลที่สูญพันธุ์ไปแล้วบางตัวก็เช่นกัน เฟลิซและเพื่อนร่วมงานตั้งสมมติฐานว่ารูปร่างจมูกที่กินปลานี้มีวิวัฒนาการอย่างน้อยสามครั้งในประวัติศาสตร์ของจระเข้
จระเข้สองตัวที่มีรูปร่างคล้ายกระโหลกอาจไม่ใช่ญาติสนิท ในทางกลับกัน จระเข้ที่อยู่ห่างไกลจากกันกลับมาบรรจบกันที่รูปร่างกะโหลกศีรษะเดียวกัน เพราะพวกมันกินเหยื่อที่คล้ายกันและอาศัยอยู่ในแหล่งที่อยู่อาศัยที่คล้ายคลึงกัน โดยมีสายพันธุ์หลายสายพันธุ์ที่ทำซ้ำรูปร่างกะโหลกศีรษะจำนวนเล็กน้อย นักบรรพชีวินวิทยาจากมหาวิทยาลัยเทนเนสซี สเตฟานี ดรัมเฮลเลอร์-ฮอร์ตัน กล่าวว่า กิ่งก้านสาขาที่อยู่ห่างไกลกันบนแผนภูมิต้นไม้ตระกูลจระเข้กำลังมาบรรจบกันด้วยรูปร่างกะโหลกศีรษะที่คล้ายคลึงกัน ชี้ให้เห็นว่าจระเข้กำลังพัฒนาอย่างรวดเร็วเพื่อเติมเต็มช่องชุดเดียวกันซ้ำแล้วซ้ำเล่า
และการศึกษาใหม่ก็เริ่มติดตามว่าจระเข้กำลังเปลี่ยนแปลงไปเร็วแค่ไหน โดยเฉพาะอย่างยิ่งสายพันธุ์สมัยใหม่ เมื่อต้นปีนี้ นักบรรพชีวินวิทยาจากมหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ด สเตฟานี เพียร์ซ และเพื่อนร่วมงานรายงานว่าสายเลือดจระเข้สมัยใหม่บางสายมีการพัฒนาอย่างรวดเร็ว การศึกษาโดย Felice และผู้เขียนร่วมได้เพิ่มรูปภาพนี้ สายพันธุ์จระเข้ที่อาศัยอยู่ตามผืนดินทางตอนใต้ของมหาสมุทรแปซิฟิก เช่น จระเข้น้ำเค็มที่มีชื่อเสียง กำลังแสดงให้เห็นถึงอัตราการเปลี่ยนแปลงทางวิวัฒนาการที่สูงในช่วงสองล้านปีที่ผ่านมา เฟลิซและเพื่อนร่วมงานพบว่าจระเข้สมัยใหม่กำลังมาบรรจบกันเป็นชุดเล็กๆ ของกะโหลกศีรษะ ตัวอย่างเช่น จระเข้แม่น้ำไนล์ของแอฟริกาและจระเข้ของมอเรเล็ตในอเมริกากลางไม่ใช่ญาติสนิทกันโดยเฉพาะ แต่พวกมันก็มีวิวัฒนาการรูปร่างกะโหลกศีรษะที่คล้ายคลึงกันอย่างน่าทึ่ง ในทำนองเดียวกัน caiman จมูกกว้างในปัจจุบันของอเมริกาใต้มีกะโหลกศีรษะที่คล้ายคลึงกันมากกับจระเข้ที่สูญพันธุ์ไปแล้วVoayซึ่งพบซากศพในมาดากัสการ์ นี่คือเหตุผลที่พวกเขาดูเหมือนโบราณ ไม่ใช่ว่าพวกมันไม่เปลี่ยนแปลง แต่จระเข้นั้นกำลังพัฒนาเป็นรูปแบบจำนวนจำกัดในช่วงเวลาอันกว้างใหญ่ ดูจระเข้น้ำเค็มและคุณจะเห็นการฟื้นคืนชีพของหนึ่งในเพลงฮิตที่ยิ่งใหญ่ที่สุดของวิวัฒนาการ
การรับรู้รูปแบบเป็นเพียงขั้นตอนแรกในการตอบคำถามเชิงวิวัฒนาการที่ลึกซึ้งยิ่งขึ้น “ด้วยเทคนิคการวิเคราะห์ที่ใหม่และซับซ้อนยิ่งขึ้น” เพียร์ซกล่าว “เราสามารถเริ่มเข้าใจได้ดีขึ้นว่าเหตุใดจึงมาบรรจบกันในรูปแบบที่คล้ายคลึงกัน” การศึกษาครั้งใหม่นี้ช่วยวางรากฐานสำหรับผู้เชี่ยวชาญในการตรวจสอบว่าอาหารบางชนิดมีอิทธิพลต่อการวิวัฒนาการของรูปร่างกะโหลกศีรษะที่แตกต่างกันในจระเข้ทั้งสมัยใหม่และฟอสซิลอย่างไร นอกจากนี้ เพียร์ซยังตั้งข้อสังเกตว่า กะโหลกศีรษะสามารถมารวมกันระหว่างการพัฒนาของตัวอ่อนได้หลายวิธีเท่านั้น จำนวนของรูปแบบทางกายวิภาคที่จระเข้สามารถรับได้นั้นได้รับอิทธิพลจากปัจจัยภายใน เช่น การเจริญเติบโต การยอมให้ ตลอดจนอิทธิพลภายนอกเช่นอาหาร
การเจาะลึกลงไปว่าทำไมจระเข้ถึงมีแนวโน้มที่จะทำซ้ำรูปแบบที่คล้ายคลึงกันเมื่อเวลาผ่านไปอาจช่วยอธิบายได้ว่าทำไมจระเข้ จระเข้ และจระเข้ในปัจจุบันจึงดูคล้ายคลึงกันมาก พวกเขาทั้งหมดเป็นสัตว์กินเนื้อกึ่งสัตว์น้ำที่ล่าสัตว์โดยการซุ่มโจมตี ไม่มีจระเข้บนบก จระเข้ทะเล จระเข้ที่มีชุดเครื่องมือที่หลากหลายของฟันที่มีรูปร่างต่างกัน หรือสายพันธุ์ที่เหมือนกับที่เคยมีมา เฟลิซและเพื่อนร่วมงานประเมินว่าจากรูปทรงกะโหลกจระเข้ทั้งหมดที่มีอยู่ สปีชีส์ในปัจจุบันเป็นเพียงหนึ่งในสามของความหลากหลายนั้น แต่เมื่อพิจารณาจากการอยู่รอดของสัตว์เลื้อยคลานเหล่านี้มาอย่างยาวนาน สักวันหนึ่งจระเข้จะเกิดการปะทุของวิวัฒนาการอีกรูปแบบหนึ่งและพัฒนารูปแบบที่หายไปบางส่วนเหล่านี้อีกครั้งหรือไม่?
“เป็นไปได้ แต่ไม่น่าเป็นไปได้อย่างยิ่ง” เฟลิซกล่าว อาจมีลักษณะบางอย่างที่มีอยู่ในจระเข้สมัยใหม่ที่ป้องกันไม่ให้พวกเขาเรียกคืนความหลากหลายในอดีตของครอบครัวบางส่วน โดยทั่วไปแล้วจระเข้ที่มีชีวิตจะมีร่างกายหมอบต่ำและมีแขนขาที่ต้องอุ้มพวกมันขึ้นบกและผลักพวกมันผ่านน้ำ ความต้องการร่างกายสะเทินน้ำสะเทินบกทำให้พวกมันมีประสิทธิภาพบนบกน้อยกว่าสัตว์กินเนื้อของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม และไม่คล่องแคล่วเท่านักล่าสัตว์น้ำทั้งหมด ดังนั้นการแข่งขันจากสัตว์กินเนื้ออื่นๆ อาจทำให้พวกมันถูกจำกัด สภาพภูมิอากาศโลกน่าจะมีปัจจัยให้เล่นเช่นกัน ในช่วงที่อากาศโลกร้อนขึ้น Drumheller-Horton กล่าวว่าสายพันธุ์จระเข้แพร่กระจายและกระจายความหลากหลาย “แต่จระเข้ที่มีชีวิตอยู่ทุกวันนี้คือผู้รอดชีวิตจากวัฏจักรสุดท้ายของยุคน้ำแข็ง ดังนั้นเราจึงดูการสุ่มตัวอย่างความหลากหลายโดยรวมที่พวกเขาเคยมีค่อนข้างจำกัด” เธอกล่าว ยิ่งไปกว่านั้น จระเข้สายพันธุ์ใหม่จำนวนมากกำลังเผชิญกับการสูญเสียแหล่งที่อยู่อาศัยและภัยคุกคามอื่นๆ ที่มนุษย์สร้างขึ้น หากสัตว์เลื้อยคลานหุ้มเกราะมีการเติบโตอีกครั้งในสักวันหนึ่ง พวกเขาต้องการการเปลี่ยนแปลงทางนิเวศวิทยาครั้งใหญ่เพื่อเปิดเส้นทางสู่ยุคใหม่ของสัตว์เลื้อยคลาน
