يقول العلماء إن “أذرع” نجم البحر هي في الواقع امتدادات لرؤوسهم | الحياة البحرية

قد يبدو أن نجم البحر لديه عدد كبير من الأطراف، ولكن اتضح أن هذه المخلوقات تشبه في الواقع شيئًا أقرب إلى الرأس غير المتجسد.

ويقول الخبراء إن كيفية تطور نجم البحر وقنافذ البحر والحيوانات الأخرى ذات المخطط الجسمي الخماسي، المعروف باسم شوكيات الجلد، من سلف ذو تناظر مزدوج، كانت بمثابة لغز طويل الأمد، وهو مخطط جسم شائع اليوم في الحيوانات بما في ذلك الحشرات والرخويات والفقاريات.

وقال الدكتور جيف طومسون، المؤلف المشارك في الدراسة بجامعة ساوثهامبتون: “لم يكن من الواضح حقًا مدى ارتباط أي جزء من شوكيات الجلد بأي جزء من أي كائن حي آخر من حيث مخطط جسمه العام”.

ومما يزيد الوضع تعقيدًا حقيقة أن شوكيات الجلد تبدأ حياتها على شكل يرقات ذات تناظر مزدوج، قبل أن تتحول إلى أشكالها البالغة.

يقول الباحثون الآن إن التصميم غير المعتاد لجسم نجم البحر وشوكيات الجلد الأخرى لا ينشأ نتيجة للجزء المركزي من الجسم، أو الجذع، مما يؤدي إلى ظهور خمسة أجزاء متطابقة.

قال طومسون: “لا يبدو أن الصندوق موجود على الإطلاق”.

يقول الفريق أنهم توصلوا إلى اكتشافهم من خلال النظر في الجينات التي يتم تشغيلها في الطبقات الخارجية للبالغين باتريا مينياتا، نوع من نجم البحر. ثم قارنوا هذه الجينات بالجينات التي يتم تشغيلها في طبقات مماثلة في ديدان البلوط – وهي حيوانات ذات تناظر مزدوج ترتبط ارتباطًا وثيقًا بشوكيات الجلد – والفقاريات.

تُظهر كل من ديدان البلوط والفقاريات اختلافات واضحة في الجينات التي يتم تشغيلها في هذه الطبقات في الرأس والجذع.

ومع ذلك، أوضح الفريق، في مجلة Nature، أن غالبية الجينات التي تم تشغيلها في الطبقات الخارجية لجسم نجم البحر تتوافق فقط مع تلك التي تم تنشيطها في رؤوس ديدان البلوط والفقاريات.

علاوة على ذلك، فإن أجزاء مختلفة من “أذرع” نجم البحر تتوافق مع أجزاء مختلفة من الرأس، حيث يقع الجزء الأمامي بالقرب من مركز “الأذرع”، ويقع الجزء الخلفي الأقصى بالقرب من حوافها.

وقال طومسون: “إن أذرع نجم البحر ليست مثل أذرعنا، ولكنها أشبه بامتدادات الرأس”. “لتلخيص تشريح نجم البحر، أود أن أقول إنه حيوان يشبه الرأس في الغالب وله خمسة نتوءات، مع فم مواجه للأرض وفتحة شرج على الجانب الآخر متجهة للأعلى.”

وأضاف طومسون أنه مع فقدان جينات الجذع من الطبقات الخارجية في مرحلة ما من تطور شوكيات الجلد، تستكشف الأبحاث الآن ما إذا كان من الممكن العثور على حيوانات ذات شكل جسم متوسط ​​في السجل الأحفوري.

وقال البروفيسور كريس لوي، من جامعة ستانفورد، الذي قاد هذا العمل، إنه يسلط الضوء على كيف انتهى الأمر بشوكيات الجلد البالغة إلى أشكالها غير العادية المكونة من خمسة أضعاف.

وقال: “لقد أظهرنا أنه في ظل كل التنظيم الغريب لخطة جسم شوكيات الجلد البالغ، لا يزال بإمكاننا رؤية التشريح الجزيئي المشترك مع الحيوانات الثنائية الأخرى، وهذا يعطينا لمحة فريدة عن كيفية تطور هذا الحيوان غير العادي من أسلافه الثنائيين”.

وقال ثورستون لاكالي من جامعة فيكتوريا في كولومبيا البريطانية، في مقال رأي مصاحب، إن الدراسة أظهرت كيف تم الحصول على مخطط الجسم الخماسي لمخلوقات مثل نجم البحر، مضيفًا أنه بعبارات بسيطة يمكن للمرء أن يفكر في جسم نجم البحر “كرأس بلا جسد يمشي في قاع البحر على شفتيه – وقد نبتت الشفاه بحافة من الأقدام الأنبوبية، تم اختيارها من وظيفتها الأصلية المتمثلة في فرز جزيئات الطعام، للقيام بالمشي”.

في حين أشار لاكالي إلى أن العمل الحالي يركز على نجم البحر، إلا أنه قال إنه لا يوجد سبب لافتراض أن النتائج لن تنطبق على شوكيات الجلد الأخرى، مضيفًا أن النتائج تكشف عن تحول جذري حقيقي في خطة جسم الأسلاف الثنائية.

وكتب: “معرفة كيف تم ذلك تعني أن لدينا الآن أساسًا أكثر صلابة لتفسير حفريات شوكيات الجلد المبكرة، وفهمًا أفضل لكيفية مقارنة مناطق دماغنا مع نظيراتها من شوكيات الجلد”.