من المألوف أن تصادف سمكة عمياء بين مجموعة من الأسماك. هناك بعض الأفراد الذين ولدوا ببساطة بلا عيون بكل أسف.
ومع ذلك ، هل هناك أي أنواع لا يكون فيها مقل العيون جزءًا من عملية تطورها الطبيعية؟
اسمحوا لي أن أقدم لكم Astyanax mexicanus ، المعروف باسم سمكه الكهف المكسيكيه أو "Blind Cavefish أو Blind Cave Tetra". إنهم يعيشون في حالة مظلمة دائمة للغالبية العظمى من حياتهم. يعود سبب فقدان أعينهم إلى أن الأنواع لم تلتفت إلى مبدأ التطور " إذا لم تستخدمها ستخسرها".
فلماذا خضعت الأنواع لمثل هذا التعديل الجذري؟ وهل هم عميان منذ الولادة؟
* سمكة الكهف المكسيكية العمياء.
مجرد التفكير في الذهاب إلى كهف بدون مصباح يدوي والتنقل في ظلام دامس يمكن أن يكون مثيراً للقلق. ومع ذلك ، فقد طورت تترا المكسيكية القدرة على العيش بدون بصر. خلال فترة العصر البليستوسيني "العصر الحديث الأقرب" ، تحولت هذه الأسماك ذات العيون السطحية إلى العيش في كهوف الحجر الجيري بين وسط المكسيك وجنوب تكساس. على مر السنين ، تَطور أحفادهم ليفقدوا عيونهم وتصبغهم ، وأصبحوا يُعرفون باسم التترا المكسيكي الذي يعيش في الكهوف.
لذلك ، فإن نوعًا واحدًا وهو - أسماك الكهف المكسيكيه - يتفرع إلى نوعين: الأسماك التي تعيش على السطح بعينين والأسماك التي تعيش في الكهوف بلا عيون. مما يعني أنهم يقضون حياتهم في ظلام الكهوف في شمال المكسيك.
تشمل خصائص سمك الكهف المكسيكي العمى ، وفقدان التصبغ ، والحواس اللمسية والكيميائية المعززة ، والقدرة المتقدمة على إيجاد الطعام ، وانخفاض احتياجات الطاقة ، والجذب إلى الاهتزازات ، وقصر العمر ، وانخفاض التنوع الجيني ، وصغر حجم السكان.
* هل ولدوا بلا عيون؟
تَتبع أسماك الكهف المكسيكية مسارًا مشابهًا لتكوين العين مثل النوع الأول الذين يعيشون علي السطح بعيون، تُشكل سمكة الكهف عينًا بدائية صغيرة خلال الـ 24 ساعة الأولى من التطور الجنيني ، ولكن بعد فترة وجيزة ، يوقف نمو العين ويبدأ عملية التغييرات الارتدادية ، مثل تنكس العين وفقدان التصبغ.
تتميز أولى علامات التنكس بموت الخلايا المبرمج (موت الخلايا) للعدسة ، يليه تنكس الشبكية. في النهاية ، تغرق العين في المدار وتغطي العين ، تمامًا مثل باقي الجسم.
* ما الذي يسبب العمى؟
يَحدث العمى في سمكه الكهف المكسيكية بسبب بعض الطفرات الجينية ، والتي يشار إليها أيضًا باسم "المفاتيح الرئيسية". بالنسبة لسمكة الكهف المكسيكية ، هناك مفتاح رئيسي يتحكم في تطور العين. يمكن للمفتاح تعطيل جين العين ، مما يجعله عديم الفائدة. وهذا المفتاح الرئيسي في سمكة الكهف هو… "shh".
لا ، إنه ليس سرًا ... "shh" هو جين يشير إلى جزيء القنفذ الصوتي . "القنفذ الصوتي" هو جزيء إشارة.
Shh هو مورفوجين قوي يتحكم في مصير الخلايا في الدماغ النامي. إنه مسؤول ليس فقط عن التعديلات في نمو العين ، ولكن أيضًا عن الدماغ الأمامي لسمكة الكهف.
أثناء التطور الجنيني المبكر ، تحدد إشارات shh من خط الوسط الأمامي للوحة العصبية مستوى جينات معينة (Pax6 و Pax2 و Vax1). تلعب هذه الجينات دورًا مهمًا في تكوين الأنسجة والأعضاء أثناء التطور الجنيني. تؤدي زيادة إشارات shh إلى تدهور العين ، بينما يؤدي نقص إشارات shh إلى تكوين عيون أكبر قليلاً.
في حالة سمك الكهف ، لوحظ زيادة في مستويات إشارات shh. يؤدي هذا إلى عدم توازن بين مستويات Pax6 و Pax2 و Vax1. هذه الجينات مسؤولة عن تحديد الفجوة بين العينين وحجم الكؤوس البصرية. ينتج عن عدم التوازن هذا تكوين كؤوس بصرية أصغر وسيقان بصرية أطول. يؤدي الإفراط في التعبير عن إشارات shh إلى موت الخلايا المبرمج للعدسة وإيقاف نمو العين.
ومع ذلك ، فإن مدى الآليات الخلوية والجزيئية المشاركة في هذه الطفرة لم يتم فهمه بالكامل بعد.
* لماذا تحدث هذه الطفرة؟
لقد خضعت جميع الكائنات الحية وما زالت تخضع لعملية تطورية. يَفقد البعض صفة أسلافهم للتكيف مع بيئتهم المتغيرة. يُعد فقدان عظم الذنب البشري أحد الأمثلة الكلاسيكية. وبالمثل ، فقدت سمكة الكهف عيونها وتصبغها بسبب تطور الأنواع. على الرغم من أن التفسير الحقيقي الوحيد وراء هذه الطفرة لم يتم تحديده بعد ، إلا أن هناك حاليًا ثلاث نظريات للتغيرات الارتدادية في سمكة الكهف.
الانتقاء الطبيعي المباشر: تُقدم هذه النظرية تفسيرًا بسيطًا لفقدان العين في التترا المكسيكي. نظرًا لأن موطن الأسماك عبارة عن كهف مظلم ، فإن العين لا توفر أي ميزة بصرية للأنواع. وبدلاً من ذلك ، فإن غياب العيون يساعدهم في الحفاظ على طاقتهم ، حيث أن مصدر الغذاء نادر في الكهوف. تتطلب المحافظة على أنسجة العين والأعصاب البصرية كميات عالية من الطاقة الأيضية.
الانتقاء غير المباشر: يُوظف هذا ظاهرة تعدد الأشكال ، حيث تؤثر طفرة جينية واحدة على أكثر من سمة واحدة. تؤثر إشارات Shh في أسماك الكهف سلبًا على العين ، ولكن لها أيضًا تأثيرات إيجابية على نمو براعم التذوق. تسمح الزيادة في عدد براعم التذوق للأسماك بالعثور على الطعام بشكل أكثر فعالية. وبالتالي ، كان على الأنواع أن تتاجر بالعين لمزيد من براعم التذوق!
الانجراف الجيني: تقترح هذه الفرضية أن الانتقاء الطبيعي لم يكن له دور في الطفرة التي شوهدت في هذه المكسيكية. بدلا من ذلك ، حدثت الطفرة الجينية بسبب أحداث عشوائية.
ومع ذلك ، لم يتم إثبات أي من هذه النظريات بشكل نهائي حتى الآن.
* استنتاج.
في صفقة مع التطور ، يبدو أن سمكة الكهف قايضت عيونها بحواس أخرى تمنحها فرصة أفضل للبقاء في الكهوف المظلمة في المكسيك. اكتسبوا براعم تذوق إضافية تساعدهم في العثور على الطعام بسرعة أكبر في ظلام الكهوف. بالإضافة إلى ذلك ، فقد طوروا نظامًا ميكانيكيًا حسيًا أفضل ، مما يسمح لهم بإدراك بيئتهم من خلال استشعار الاهتزازات.
وهذا يُثبت أن كونك أعمى ميزة كبيرة لأنواع الكائنات التي تعيش في الكهوف!
إرسال تعليق