هذه السمكة لا تمشي فقط، بل تتذوقها بأرجلها أيضًا

ننسى أرجل السلطعون. عندما يتعلق الأمر بالذوق، فإن أسماك أبو الحناء البحرية لديها قشريات تتفوق عليها بمسافة ميل.

وتتميز هذه المخلوقات الغريبة بكونها أسماك تستخدم أطرافها الستة التي تشبه الأرجل للمشي في قاع البحر. في الواقع، الأرجل هي زعانف صدرية ذات شكل غريب. وبينما لاحظ الصيادون أن روبيان البحر في غرب المحيط الأطلسي يحفر فريسة مدفونة، لم يفحص علماء الأحياء ما الذي يحدث بالضبط. الآن، تم حل اللغز: لقد طورت الأسماك القدرة على التذوق باستخدام أرجلها.

يقول نيكولاس بيلونو، أستاذ علم الجزيئات: “هذه سمكة نمت أرجلها باستخدام نفس الجينات التي تساهم في نمو أطرافنا ثم أعادت استخدام هذه الأرجل للعثور على فريسة باستخدام نفس الجينات التي تستخدمها ألسنتنا لتذوق الطعام – برية جدًا”. البيولوجيا في جامعة هارفارد، في بيان صحفي.

تمكن بيلونو وزملاؤه من اكتشاف ذلك من خلال تجربة بسيطة. أخذوا روبيان البحر ووضعوه في خزانات، حيث دفنوا بلح البحر. وكعنصر تحكم، وضعوا أيضًا كبسولات لا تحتوي إلا على ماء البحر. ومن المؤكد أن الأسماك قامت باستخراج بلح البحر، ولكن ليس الكبسولات. وللتأكد من أن هذا السلوك يعتمد على التذوق، وليس اللمس، قاموا بتكرار التجربة باستخدام كبسولات تحتوي على مستخلص بلح البحر، تم اختيارها لاحتوائها على مواد كيميائية معروفة بتحفيز براعم التذوق لدى الأسماك. مرة أخرى، شوهدت روبيان البحر وهي تحفر ما لامسته أرجلها.

من أين تأتي السمات الحيوانية الجديدة؟ قمنا بدراسة الأسماك المتحركة ذات “الأرجل” لفهم تطور الأعضاء والسلوكيات الجديدة.@CoreyAHAllardإيمي هربرت، ديفيد كينجسلي، @MCB_Harvard, @ستانفوردميد, @HHMINews, @MBLScience
– https://t.co/ih2g8Zvva3
– https://t.co/8x0jADddbU pic.twitter.com/PuPpcalZRU

– نيكولاس بيلونو (@NBellono) 19 أكتوبر 2023

والأكثر إثارة للدهشة هو أن السمكة لم تكن بحاجة إلى لمس الفريسة المحتملة لتعرف أنها لقمة لذيذة. وكانت مستقبلات التذوق حساسة للغاية لدرجة أن الأسماك تمكنت من اكتشاف المواد الكيميائية المنتشرة عبر الرمال. ومع ذلك، كان هناك قيود؛ يجب أن يكون الطعام في نطاق أربع بوصات (100 ملم) حتى تستشعره الأسماك.

وكانت النتائج غريبة للغاية لدرجة أن علماء الأحياء البحرية احتاجوا إلى نشر ورقتين لتلخيصها. وقد تم نشر كلاهما في المجلة علم الأحياء الحالي. في البداية، لخصوا تجاربهم ووصفوا الأنظمة الحسية المعقدة في أرجل روبيان البحر. أطراف السمكة مغطاة بنتوءات صغيرة تسمى الحليمات، والتي تحتوي على خلايا حساسة لكل من الذوق واللمس (يمكنك أن تشعر بحليماتك الخاصة على شكل نسيج خشن للسانك).

وقال ديفيد كينجسلي، الأستاذ في جامعة ستانفورد والذي عمل أيضًا في الدراسات: “لقد صدمتنا في الأصل الأرجل التي تشترك فيها جميع أنواع روبيان البحر، مما يجعلها مختلفة عن معظم الأسماك الأخرى”. “لقد فوجئنا بمدى اختلاف روبيان البحر عن بعضها البعض في الهياكل الحسية الموجودة على الساقين. وبالتالي يعرض النظام مستويات متعددة من الابتكار التطوري بدءًا من الاختلافات بين أنواع أبو الحناء البحري ومعظم الأسماك الأخرى، والاختلافات بين أنواع أبو الحناء البحري، والاختلافات في كل شيء بدءًا من البنية والأعضاء الحسية وحتى السلوك.

بالنسبة للإنسان، من الصعب أن يتخيل إحساسه بالتذوق بأي جزء من الجسم غير الفم. بعد كل شيء، هذا هو المكان الذي يذهب الطعام. ومع ذلك فإن وجود مستقبلات التذوق في أماكن غريبة ليس بالأمر غير المألوف. يتذوق الذباب بأقدامه، ويمكن أن تحتوي الحشرات الأخرى على خلايا مرتبطة بالتذوق على قرون استشعارها، أو حتى على أجنحتها. لذلك يعرف العلماء أنه من الممكن تطوير طرق جديدة للحيوانات لتذوق طعامها، لكن لم يكن من الواضح كيف تطورت هذه العملية في روبيان البحر. كان هذا هو السؤال الذي شرعوا في الإجابة عليه في الدراسة الثانية.

وللقيام بذلك، يغوصون في جينات روبيان البحر. ووجدوا بروتينًا يسمى tbx3a، والذي يشارك في كيفية نسخ الحمض النووي إلى الحمض النووي الريبي المرسال. سبق أن وُجد أن بروتينات Tbx3 تلعب دورًا رئيسيًا في تطور الأرجل الخلفية في الفقاريات، بما في ذلك البشر، ويبدو أن روبيان البحر لا يختلف عن ذلك. لكن البروتين كان له دور إضافي في روبيان البحر؛ ومن خلال تحرير الجينات في بعض أجنة الأسماك التجريبية، تمكن العلماء من اكتشاف أن tbx3a مهم أيضًا في تطور الحليمات، وكذلك عادة الأسماك في استخراج ما تتذوقه.

وقال كينغسلي: “على الرغم من أن العديد من السمات تبدو جديدة، إلا أنها عادة ما تكون مبنية على جينات ووحدات كانت موجودة لفترة طويلة”. “هذه هي الطريقة التي يعمل بها التطور: من خلال تعديل القطع القديمة لبناء أشياء جديدة.”

وقال العلماء في أوراقهم إنهم يأملون في إجراء المزيد من الدراسات لفهم العملية التطورية التي أدت إلى ظهور مثل هذا الحيوان الصغير الغريب بشكل أفضل. إذا كنت ترغب في إجراء تجربة روبن البحر الخاصة بك، فمن المفارقة أن مذاقها رائع جدًا، خاصة عندما تكون مغطاة بجبنة البارميزان.