كيف تطورت زعانف بعض أسماك العصر الديفوني إلى أطراف؟

عبد الحكيم محمود

يعتقد العلماء أن الحياة على الأرض ظهرت من المحيطات قبل ملايين السنين، كما أنهم يعتقدون أن المخطط الوراثي للحيوانات رباعية الأرجل كان جزءا من التكوين الجيني للأسماك القديمة.

وبحثا عن الكيفية التي تطورت بها زعانف الأسماك لتساعدها على الحركة مثل الحيوانات رباعية الأرجل، نشرت دورية "بروسيدنغر أوف ذي ناشونال أكاديمي أوف ساينسز" العلمية في عددها الصادر يوم 30 ديسمبر/كانون الأول الماضي ورقة علمية لباحثين من المركز الطبي التابع لجامعة شيكاغو.

انطلقت الورقة من دراسة الأسماك المتحجرة من العصر الديفوني الذي امتد من 419 مليونا إلى 359 مليون سنة مضت، وهو العصر الذي عرف بعصر الأسماك بسبب التنوع الكبير الذي شهدته أسماك ذلك العصر.

أسماك من العصر الديفوني
أخضعت الدراسة التي قام بها فريق الباحثين للفحص ثلاثة أنواع من أسماك العصر الديفوني المتحجرة ذات سمات بدائية من رباعية الأرجل والتي اكتشفها علماء الحفريات في جامعة شيكاغو عام 2006 بقيادة الدكتور نايل شوبين خبير الحفريات في الجامعة.

وهذه الأسماك هي: السوربيتوس تايلوري Sauripterus taylori، وأسماك يوستينوبيرون فوردي Eusthenopteron fordi ، التيكتاليك روزي Tiktaalik roseae .

وقد استخدم علماء الحفريات من جامعة شيكاغو، المسح المقطعي المحوسب لفحص شكل وهيكل أشعة الزعانف بينما لا تزال مغطاة بالصخور المحيطة، وبناء نماذج ثلاثية الأبعاد رقمية لكل زعنفة.

ووفقا للبيان الصادر عن جامعة شيكاغو فقد سمحت أدوات التصوير للباحثين ببناء نماذج ثلاثية الأبعاد رقمية لكل زعنفة، حيث يركز الكثير من الأبحاث حول الزعانف خلال هذه المرحلة الانتقالية الرئيسية على العظام الكبيرة المتميزة وقطع الغضاريف التي تتوافق مع تلك الموجودة في الذراع العلوية والساعد والرسغ أو ما يسمى بالهيكل الداخلي، وكيف تغيرت هذه العظام لتصبح أطرافا.

الزعانف إلى أطراف
ووفقا للفحص بجهاز المسح المقطعي المحوسب ثلاثي الأبعاد، فقد توصل الباحثون إلى أنه يعتقد أن كل من أسماك سوربيتوس ويوستينوبيرون كانتا مائيتين تماما واستخدما زعانفهما الصدرية للسباحة، على الرغم من أنهما كانتا قادرتين على دعمهما في قاع البحيرات والجداول.

أما النوع الثالث التيكتاليك روزي فقد كانت هذه الأسماك قادرة على دعم معظم ثقلها بزعانفها وربما تستخدمها في الخروج من الماء للقيام برحلات قصيرة عبر مياه السبخات والبرك الطينية.

إن أسماك التيكتاليك التي تم اكتشافها في منطقة القطب الشمالي في كندا، هي أسماك متكاملة بحراشف وخياشيم، لكنها تملك رأسا مسطحا وزعانف غير مألوفة.

وتحتوي زعانفها على عظام رقيقة للتجديف مثل معظم الأسماك الأخرى، ولكنها تملك أيضا عظاما داخلية قوية تتيح لها السباحة إلى الأمام في المياه الضحلة واستخدام أطرافها للحصول على الدعم، كما تفعل معظم الحيوانات ذات الأرجل الأربعة.

وفي هذا الصدد، قال الدكتور شوبن "من خلال رؤية زعنفة تيكاتاليك بأكملها نكتسب صورة أوضح لكيفية دعمها وتحركها".

من ناحية أخرى، فقد أظهرت النماذج أن أشعة هذه الزعانف كانت مبسطة، وكان الحجم الإجمالي لشبكة الزعانف أصغر من سابقاتها السمكية، والمثير للدهشة أنهم لاحظوا أيضا أن قمة وأسفل الزعانف أصبحت غير متماثلة.

وقال توماس ستيوارت أحد المشاركين في الدراسة، إن "هذا يوفر مزيدا من المعلومات التي تسمح لنا بفهم كيف كانت التيكتاليك تستخدم زعانفها في هذا الانتقال، حيث انتقلت من السباحة بحرية واستخدمت زعانفها للتحكم في تدفق المياه من حولها، لتتكيف مع الضغط على السطح في قاع الماء".