إغلاق

ملخص العلم هذا الأسبوع

إطلع على أرشيف ملخصات الأسابيع السابقة!

سمكة "تمشي" قد تحمل أدلة على نظرية التطور في الحيوانات. (فيديو مرفق بالمصدر)

كشف الباحثون عن وجود فصيلة من الأسماك التي تستطيع السير و تنفس الهواء, و التي قد تكون أكثر قدرة على التكيف مع الحياة على اليابسة مما كان متوقعاً.

و قد قال الباحثون أن النتائج الجديدة قد تساعد في شرح كيفية تمكن "أسلاف البشر" من الأسماك في العيش على اليابسة.

تطور الأسماك القديمة و التي انتقلت من العيش في الماء الى العيش على اليابسة قبل حوالي 400 مليون سنة هو واحد من أهم اللحظات في تاريخ المملكة الحيوانية.

أدى ذلك الى ظهور أول فصيلة من الحيوانات رباعية الأطراف و المدعوة بـ "رباعيات الأرجل الجذعية" و التي أدت فيما بعد الى ظهور البرمائيات و الزواحف و الطيور و الثدييات بما في ذلك أكبر الحيوانات التي عاشت على سطح هذا الكوكب.

و قد أوضحت المسؤولة عن البحث (اميلي ستاندن) و هي متخصصة في دراسة التطور و الميكانيكا الحيوية في جامعة اوتاوا في كندا أن الأحافير تشير الى أن الأسماك كانت على قدر كبير من التنوع و لذلك كان بينها منافسة كبيرة في التحرك الى اليابسة.
و قد قالت: "يمكننا أن نتصور النزعة الجيدة التي قادت هذه الأسماك للخروج من هذه البيئة و الاستفادة من الموارد على اليابسة".

و لكن كيفية حصول هذا التحول الى الحياة الأرضية ما زال ينطوي على قدر كبير من الغموض. و لمعرفة المزيد عن ما حدث عندما حاولت تلك الأسماك المنقرضة العيش على اليابسة, قام العلماء بفحص سمكة الـ(Bichir)
(ثعبان البحر الديناصور) سمكة افريقية تمتلك رئتين للتنفس و زعانف قصيرة تمكنها من سحب نفسها على الأرض.
تمتلك هذه السمكة العديد من السمات المشابهة لرباعيات الأرجل الجذعية التي شوهدت في الأحافير.

قام بعض العلماء بتربية مجموعة من تلك الأسماك في اليابسة لمدة ثمانية أشهر للكشف عن أي تغيرات في جسم السمكة و طريقة تحركها على اليابسة عن تلك التي تعيش في الماء.
أراد الباحثون اختبار مدى قدرة الحياة على الأرض من احداث تغييرات في هذه الأسماك.

تربية هذه الأسماك على الأرض أثار بعض التحديات
"التحدي الأكبر كان كيفية الحفاظ على حياة السمك لمدة أشهر على اليابسة" قالت ستندن
"لقد تم إعداد حوض للسمك مع ابقاء بضعة ملليمترات من الماء في قاعه,بما فيه الكافية لتبقى الأسماك رطبة, و بالأضافة الى ذلك استخدمت مرشات مياه كالتي تستخدم في محلات الخضار لإبقاء الخضار طازجة, و ذلك للحفاظ على حياة الأسماك مبلوبة و في بيئة رطبة جداً"

و اكتشف الباحثون أن الأسماك التي ربيت على اليابسة اختلفت بشكل كبير عن تلك التي ربيت في الماء. فالأسماك التي ربيت على اليابسة ارتفعت رؤوسها أكثر و أصبحت زعانفها أقرب الى جسمها و أصبح لها خطوات أسرع مع حركة أقل للذيل و أصبحت زعانفها أقل انزلاقا من تلك التي ربيت في الماء.
و قد مرت هذه الأسماك تغييرات في هيكلها العظمي و تركيبها العضلي و مهدت هذه التغيرات إلى تغيرات اخرى في سلوكها.
بالمختصر كل هذه التغيرات ساعدت الأسماك في التحرك بشكل أكثر فعالية على الأرض.

"أنا متفاجئة جدا من نجاة الأسماك على اليابسة" قالت ستندن التي أجرت البحث بعد حصولها على درجة الدكتوراة في البحث في جامعة ماكجيل في مونتريال, و قد قالت "لقد كان هذا البحث رهان كبير, كيف يمكن تربية الأسماك على اليابسة!؟"

أظهرت هذه النتائج أن سمكة (ثعبان البحر الديناصور) أكثر مرونة للتطور مما كان متوقعاً, و هذه المرونة جعلت السمكة قادرة على النمو بطريقة مختلفة اعتمادا على البيئة المحيطة.

و نظراً لأوجه الشبه التي وجدت في تركيب هذه السمكة و رباعيات الأرجل الجذعية, اقترح الباحثون وجود هذه المرونة لبعض الأسماك القديمة كالتي نراها في هذه السمكة. "اذا كان ذلك صحيحا فهذا يطرح احتمال ان هذه المرونة موجودة أيضا في رباعيات الأرجل الجذعية و بالفعل قد ساهمت في تسهيل عملية انتقالها إلى اليابسة" قالت ستندن.

و أضافت : "الأسماك التي كان لها تلك المرونة التي تسمح لها بالانتقال الى اليابسة, استفادت من نزع نفسها من بيئة شديدة التنافس الى بيئة اخرى من النباتات و الحشرات فتوفر لها المأوى و الطعام في بيئة أقل تنافسا و أقل افتراساً. مع تقدم الزمن, قد تثبت هذه السمات بما فيه الكفاية للتطور بصفة دائمة في هذه الحيوانات القديمة."

و قال أحد المساعدين في البحث (هانس لارسون) عالم الفقاريات في جامعة مكغيل " الكشف عن أدلة اذا ما كان لرباعيات الأرجل الجذعية نفس هذه المرونة يمثل تحدياً كبيراً. أفضل طريقة للعثور على أدلة مماثلة هي ايجاد حفريات لهذه الكائنات و ايجاد التفاوت في التغير فيها.
في هذه الحالة قد نكون قادرين على ايجاد احافير تثبت وجود مرونة مماثلة في هذه الكائنات"

قال لارسون : "في البحوث المستقبلية قد نستطيع الكشف عن الجينات و آليات التطور الكامنة وراء وجود مثل هذه المرونة في السمكة."
و قالت ستندن : " يسعى الباحثون لتربية أجيال مختلفة من هذه السمكة على اليابسة لرؤية مدى قدرتها على التطور و مدى ثبات هذه التغيرات في النمو على المدى البعيد"

ستندن, لارسون و زميلتهم ترينا دو قاموا بالكشف بالتفصيل عن نتائج بحثهم في 28 اغسطس في مجلة الطبيعة (The Journal Nature)

ترجمة : Yazan Jaafar Azzam
مراجعة : Mustafa Hssein

المصدر: هنا

شاهد ايضا مواضيع مشابهة