Temporal coverage of ammonoid measurement data in the Paleobiology Database

पृथ्वी पर जीवन करोड़ों वर्षों में कैसे बदला है, इसे समझने के लिए वैज्ञानिक अक्सर एमोनिट्स (ammonites) नामक प्राचीन समुद्री जीवों के खोलों का अध्ययन करते हैं। ये सर्पिल-आकार वाले जीव, जो डेवोनियन काल से लेकर क्रिटेशियस काल तक महासागरों में तैरते थे, जीवाश्मों का एक विशाल रिकॉर्ड छोड़ गए हैं। क्योंकि उनके खोल प्रचुर मात्रा में उपलब्ध हैं और उनके आकार का वर्णन करना अपेक्षाकृत सरल है, इसलिए शोधकर्ता यह ट्रैक करने के लिए उनका उपयोग करते हैं कि कैसे शरीर के आकार और खोल के रूपों का विकास हुआ। वे शरीर के आकार, घुमावों की ऊँचाई और मुख की चौड़ाई को मापते हैं ताकि यह एक चित्र बना सकें कि इन जीवों ने खुद को कैसे अनुकूलित किया, वे कैसे बढ़े और अंततः वे विलुप्त कैसे हुए। हालाँकि, जीवाश्म रिकॉर्ड कभी भी अतीत का सटीक दर्पण नहीं होता; यह इस बात का मिश्रण है कि क्या संरक्षित हुआ और वैज्ञानिकों ने क्या अध्ययन करने का चयन किया। जबकि वैज्ञानिक लंबे समय से जानते हैं कि जीवाश्म रिकॉर्ड में कुछ समय अवधियाँ अन्य अवधियों की तुलना में बेहतर प्रतिनिधित्व करती हैं, एक नया प्रश्न उभरा है: भले ही किसी प्रजाति के अस्तित्व के बारे में ज्ञात हो, क्या वास्तव में किसी ने उसके खोल को मापा है? यदि इन कवचों को मापने का प्रयास विभिन्न समय अवधियों में असमान है, तो एमोनिट्स के आकार में आए बदलावों के बारे में कोई भी कहानी हमें प्राचीन जीव विज्ञान के बजाय आधुनिक अनुसंधान आदतों के बारे में अधिक बता सकती है।

ब्लू ब्लॉक्स माइक्रो रिसर्च इंस्टीट्यूट के एक शोधकर्ता ने इस विचार का परीक्षण करने के लिए 'पेलियोबायोलॉजी डेटाबेस' (Paleobiology Database) का परीक्षण करने का निर्णय लिया, जो जीवाश्म घटनाओं और मापों को सूचीबद्ध करने वाला एक विशाल ऑनलाइन संग्रह है। लक्ष्य यह देखना था कि क्या एमोनिट्स के मापों को भूगर्भीय समयरेखा में समान रूप से फैलाया गया है या वे विशिष्ट युगों में केंद्रित हैं। शोधकर्ता ने दो डेटा सेटों की तुलना की: डेवोनियन से क्रिटेशियस काल तक की एमोनिट प्रजातियों की 64,733 ज्ञात घटनाओं की एक सूची, और 20,272 व्यक्तिगत नमूनों की एक अलग सूची जिन्हें वास्तव में मापा गया था। इन दोनों को एक साथ रखकर किए गए अध्ययन ने एक चौंकाने वाली असंतुलन को प्रकट किया। डेटा ने दिखाया कि माप पालेओज़ोइक युग में, विशेष रूप से कार्बोनिफेरस और परमियन अवधियों में, अत्यधिक केंद्रित थे, जहाँ मापे गए नमूने ज्ञात जीवाश्म घटनाओं की संख्या की तुलना में लगभग दोगुने बार दिखाई दिए। इसके विपरीत, मेसोज़ोइक युग, विशेष रूप से जुरासिक और क्रिटेशियस काल, गंभीर रूप से कम मापा गया था। क्रिटेशियस काल, जिसमें सभी ज्ञात एमोनिट घटनाओं का लगभग 31 प्रतिशत हिस्सा है, केवल लगभग 16.5 प्रतिशत मापे गए नमूनों के लिए जिम्मेदार था।

यह अंतर केवल बाद के कालखंडों से कम जीवाश्म होने का मामला नहीं था; यह इस बात का मामला था कि ज्ञात प्रजातियों का वैज्ञानिकों ने कितनी गहनता से अध्ययन किया है। अध्ययन में पाया गया कि परमियन काल में, लगभग 76 प्रतिशत प्रजातियों के पास कम से कम एक मापा गया नमूना था। जब तक क्रिटेशियस काल आया, वह संख्या घटकर केवल 27.5 प्रतिशत रह गई। यह सुनिश्चित करने के लिए कि यह पैटर्न वास्तविक है और केवल एक युग में अधिक जीवाश्म होने का परिणाम नहीं है, शोधकर्ता ने प्रत्येक समय अवधि से जीवाश्म रिकॉर्डों की एक समान संख्या निकालने के लिए एक सांख्यिकीय पद्धति का उपयोग किया। यहाँ तक कि जब नमूना आकार को समान करने के लिए मजबूर किया गया, तब भी रुझान बना रहा: परमियन में उच्च कवरेज था, जबकि क्रिटेशियस का कवरेज कम रहा। विश्लेषण ने यह भी जाँच की कि क्या किसी एक प्रसिद्ध पुस्तक या कुछ बड़े शोध पत्रों ने परिणामों को प्रभावित किया है। यह पता चला कि ट्राइएसिक और कार्बोनिफेरस काल में उच्च कवरेज मुख्य रूप से कुछ विशाल, विस्तृत मोनोग्राफ्स (monographs) पर निर्भर था जिन्होंने एक साथ सैकड़ों मापों को सूचीबद्ध किया था। यदि उन विशिष्ट पुस्तकों को डेटाबेस से हटा दिया जाता, तो उन युगों में कवरेज काफी कम हो जाता। हालाँकि, क्रिटेशियस में मापों की कमी का कारण किसी एक बड़ी पुस्तक का छूटना नहीं था; प्रत्येक स्रोत प्रकाशन को एक-एक करके हटाने के बाद भी यह कमी बनी रही, जिससे सिद्ध हुआ कि यह अंतराल कुछ प्रभावशाली लेखकों का संयोग नहीं, बल्कि डेटा की एक सुदृढ़ विशेषता है।

क्रिटेशियस में कम संख्या का एक संभावित स्पष्टीकरण हेटरोमॉर्फ एमोनिट्स (heteromorph ammonites) की उपस्थिति है, जो जीवों का एक समूह है जिनका आकार पारंपरिक सर्पिल जैसा नहीं था, बल्कि अजीब, बिना कुंडलित या हुक के आकार का था। चूँकि मानक माप तकनीकें सर्पिल कवचों के लिए डिज़ाइन की गई हैं, इसलिए इन अजीब आकार के जीवों को पारंपरिक तरीकों से मापना कठिन होता है। अध्ययन ने पुष्टि की कि हेटरोमॉर्फ्स वास्तव में माप रिकॉर्ड से लगभग पूरी तरह से गायब हैं, जिसमें क्रिटेशियस के केवल 2.7 प्रतिशत हेटरोमॉर्फ प्रजातियों के पास ही कोई माप उपलब्ध है। हालाँकि, जब इन कठिन-से-मापने वाले जीवों को विश्लेषण से बाहर कर दिया गया, तब भी शेष, मानक सर्पिल-आकार के क्रिटेशियस प्रजातियों का कवरेज केवल 34.7 प्रतिशत तक ही बढ़ सका। इसका अर्थ है कि हेटरोमॉर्फ्स का अनकुंडलित आकार इस समस्या का केवल एक छोटा हिस्सा समझाता है। वास्तविक मुद्दा यह है कि क्रिटेशियस के एमोनिट्स, चाहे उनका आकार कैसा भी हो, अपने परमियन पूर्वजों की तुलना में बहुत कम मापे जाते हैं। एक सांख्यिकीय मॉडल ने पुष्टि की कि, यह देखते हुए कि कोई प्रजाति कितनी सामान्य है और क्या उसका आकार अजीब है, एक क्रिटेशियस प्रजाति के मापे जाने की संभावना एक परमियन प्रजाति की तुलना में लगभग आठ गुना कम है।

इन निष्कर्षों के निहितार्थ उन लोगों के लिए महत्वपूर्ण हैं जो एमोनिट आकार या रूप के विकास को समझने का प्रयास कर रहे हैं। जब वैज्ञानिक इस डेटाबेस का उपयोग करके परमियन में एमोनिट के औसत आकार की तुलना क्रिटेशियस में होने वाले आकार से करते हैं, तो वे दो समान समूहों की तुलना नहीं कर रहे होते हैं। वे एक ऐसे समूह की तुलना कर रहे हैं जहाँ तीन-चौथाई ज्ञात प्रजातियों को मापा गया है, बनाम एक ऐसे समूह की जहाँ केवल लगभग एक-चौथाई को मापा गया है। यदि क्रिटेशियस में बिना मापे गए प्रजातियां आकार या रूप में मापी गई प्रजातियों से व्यवस्थित रूप से भिन्न थीं, तो उनके विकास की पूरी कहानी विकृत हो सकती है। अध्ययन यह दावा नहीं करता कि पिछले वैज्ञानिक निष्कर्ष गलत हैं, लेकिन यह इस बात पर जोर देता है कि अब शोधकर्ताओं को इस असमानता के प्रति सचेत रहना चाहिए। इन मापों का उपयोग करने वाले भविष्य के अध्ययनों को यह ठीक से रिपोर्ट करने की आवश्यकता है कि प्रत्येक समय अवधि में कितने प्रजातियों को कवर किया गया था और यह परीक्षण करना चाहिए कि क्या उनके परिणाम डेटा को इन अंतरालों के लिए समायोजित करने के बाद भी कायम रहते हैं। आगे का मार्ग इन लुप्त हिस्सों को भरने का है, विशेष रूप से क्रिटेशियस और जुरासिक अनुसंधान से अधिक विस्तृत माप तालिकाओं को दर्ज करके, यह सुनिश्चित करना कि एमोनिट विकास की कहानी एक ऐसे आधार पर बनी है जो स्वयं जीवाश्मों की तरह ही पूर्ण हो।