الباحثون يحلون لغز المخلوق البحري الذي طور عيونًا في جميع أنحاء قوقعته
مصر:إيهاب محمد زايد
الكيتونات الصغيرة والمقشرة والمتواضعة لها عيون لا تشبه أي مخلوق آخر في مملكة الحيوان.
تحتوي بعض هذه الرخويات البحرية على آلاف من مختلس النظر المنتفخة الصغيرة مغروسة في أصدافها المجزأة، وجميعها مزودة بعدسات مصنوعة من معدن يسمى الأراغونيت. على الرغم من صغر حجمها وبدائيتها، يُعتقد أن هذه الأعضاء الحسية التي تسمى العينية قادرة على الرؤية الحقيقية، وتمييز الأشكال وكذلك الضوء.
ومع ذلك، فإن أنواع الكيتون الأخرى تحتوي على “بقع عينية” أصغر تعمل بشكل أشبه بالبكسلات الفردية، تشبه إلى حد كبير مكونات العين المركبة للحشرة أو جمبري السرعوف، وتشكل مستشعرًا بصريًا موزعًا على قشرة الكيتون.
كشفت دراسة جديدة تبحث في كيفية ظهور هذه الأنظمة البصرية المختلفة عن براعة تطورية مدهشة لهذه المخلوقات التي تعيش في الصخور: فقد طور أسلافهم عيونًا على عجل في أربع مناسبات مختلفة، مما أدى إلى نوعين متميزين جدًا من الأنظمة البصرية اليوم.
على الرغم من أنها ليست متكررة تمامًا مثل السرطانات وخططها الجسدية التي تطورت خمس مرات على الأقل، إلا أن الدراسة تظهر مرة أخرى كيف يطرح التطور حلولًا متعددة لمشاكل أساسية، مثل كيفية استخدام الضوء لتجنب أن يصبح غداءًا.
تقول عالمة الأحياء التطورية والمؤلفة الرئيسية للدراسة ريبيكا فارني من جامعة كاليفورنيا سانتا باربرا: “لقد عرفنا أن هناك نوعين من العيون، لذلك لم نكن نتوقع أربعة أصول مستقلة”. “حقيقة أن الكيتونات تطورت عيونها أربع مرات، بطريقتين مختلفتين، أمر مدهش للغاية بالنسبة لي.”
لإعادة بناء هذا التاريخ التطوري، قام الباحثون بمقارنة الحفريات وتحليل عينات الحمض النووي المأخوذة من العينات المحفوظة في متحف سانتا باربرا للتاريخ الطبيعي لتجميع شجرة الكيتون التطورية.
وأظهر التحليل أن النظامين البصريين تطورا مرتين لكل منهما وفي تتابع سريع. لكن من الغريب أن المجموعات التي وصلت إلى هياكل بصرية مماثلة لم تكن هي الأكثر ارتباطًا ببعضها البعض؛ لقد كانوا أقارب بعيدين، تفصلهم ملايين السنين.
تطورت البقع العينية في مجموعة واحدة من الكيتونات منذ 260 إلى 200 مليون سنة خلال العصر الترياسي، عندما ظهرت الديناصورات لأول مرة، متفوقة للتو على عيون الصدفة الأولى التي تطورت مجموعة أخرى في العصر الجوراسي منذ حوالي 200 إلى 150 مليون سنة.
بعد ذلك، تطورت العيون الصدفية مرة ثانية منذ ما بين 150 إلى 100 مليون سنة، خلال العصر الطباشيري، في الكيتونات Toniciinae وAcanthopleurinae، مما يجعلها أحدث عين عدسة ظهرت على الإطلاق.
وأخيرًا، تطورت البقع العينية مرة أخرى في فرع مختلف من شجرة الكيتون التطورية في وقت متأخر من العصر الباليوجيني، منذ حوالي 75 إلى 25 مليون سنة.
بعد تجميع جدول زمني، ظل فارني وزملاؤه فضوليين بشأن الظروف المحتملة التي قادت هذا التطور المتكرر.
تحتوي الكيتونات على فتحات في صفائح القشرة التي تمر من خلالها الأعصاب البصرية. فقد تبين أن الأنواع ذات الشقوق الأقل تميل إلى تطوير عيون صدفية أقل وأكثر تعقيدًا. من ناحية أخرى، فإن الكيتونات ذات الشقوق الأكبر استمرت في تكوين بقع عينية أكثر عددًا وأبسط.
وخلص الباحثون إلى أن “توضيح دور تاريخ [السمات] في تشكيل النتائج التطورية أمر بالغ الأهمية لفهمنا لكيفية ولماذا يمكن للشخصيات أن تتطور بطرق يمكن التنبؤ بها”.
أما بالنسبة لكيفية تغذية هذه الهياكل بالمعلومات البصرية لدماغ الكيتون، فهذا هو محور البحث المستمر.
ما نعرفه حتى الآن، من دراسة حديثة أخرى، هو أنه في نوع واحد على الأقل من أنواع الكيتون، ترسل العيون الصدفية الأكثر تعقيدًا معلومات بصرية للمعالجة في بنية عصبية على شكل حلقة تدور حول الجسم بأكمله. تقوم الأعصاب البصرية المتصلة بهذه الحلقة باستشعار موقع الجسم بناءً على أجزاء الحلقة التي يتم تنشيطها.
وقد نشرت الدراسة في مجلة العلوم.
