لا تنسى الوقت الذي نما فيه العلماء “سيقان الديناصورات” على دجاجة

حتى وقت قريب ، كانت واحدة من أكبر الأساطير في العلم هي أن جميع الديناصورات قد انقرضت على مدى 65 مليون سنة الماضية. ولكن بفضل الاكتشافات الأحفورية الجديدة التي ملأت معرفتنا عن ديناصورات الطيور ، فنحن نعرف ذلك الآن فقط بعض انقرضت الديناصورات بعد اصطدام كويكب بالأرض – ونجا البعض الآخر وأدى إلى ظهور الطيور التي نعيش معها اليوم.

لمعرفة كيف حدث هذا التطور ، أجرى الباحثون في تشيلي تجربة غريبة ولكنها رائعة في عام 2016. هم التلاعب في جينات الدجاج العادي ، مما تسبب في تطوير شظايا أنبوبية تشبه الديناصورات على أرجلهم السفلية – واحدة من عظمتين طويلتين شبيهة بالعمود الفقري ستجدهما في مضرب الطبل.

في الديناصورات الطيور مثل الأركيوبتركس كانت الشظية عبارة عن عظم على شكل أنبوب يصل إلى الكاحل. عظم آخر ، عظمة القصبة ، نمت بطول مماثل بجانبها.

مع تقدم التطور إلى مجموعة من الديناصورات الطيور المعروفة باسم Pygostylians ، أصبحت الشظية أقصر من عظمة القصبة وأكثر حدة وأكثر شبهاً نحو النهاية ، ولم تعد تصل إلى الكاحل.

بينما لا تزال أجنة الطيور الحديثة تظهر عليها علامات نمو شظية طويلة شبيهة بالديناصورات ، أثناء نموها ، تصبح هذه العظام أقصر وأرق ، وتتخذ أيضًا أطرافًا شبيهة بالشظايا لعظام Pygostylian ، ولا تجعلها بعيدة بما يكفي إلى أسفل. ساق للتواصل مع الكاحل.

قرر الباحثون ، بقيادة João Francisco Botelho من جامعة تشيلي ، التحقيق في كيفية حدوث هذا الانتقال من شظية أنبوبية طويلة في الديناصورات إلى شظية قصيرة تشبه الشظية في الطيور.

لقد حققوا ذلك عن طريق منع التعبير عن الجين المسمى IHH أو القنفذ الهندي (بجدية) ، والذي رأى دجاجهم يواصل نمو الشظية الطويلة التي تشبه الديناصورات والتي نشأت في شكلها الجنيني.

من خلال القيام بذلك ، اكتشف الفريق شيئًا غريبًا. يشهد نمو العظام المنتظم انقسامًا للخلايا وبالتالي يتوقف النمو في العمود قبل فترة طويلة من توقف النهايات عن النمو ، ولكن في الدجاج الحديث ، يتوقف نمو الشظية أولاً عند النهايات.

هذا يعني أن شظايا الدجاج الحديث يتم حظرها بنشاط من الوصول إلى أطوال عظام أقاربها القدامى.

إكسب الجزيئية(بوتيلو وآخرون ، تطور، 2016)

نشر ملاحظاتهم في المجلة تطور في فبراير 2016 ، اقترح الباحثون أن النضج المبكر للنهاية السفلية للشظية في الدجاج الحديث يكون مدفوعًا بعظم في الكاحل ، يُسمى العقبي.

وأوضح الفريق في بيان صحفي في ذلك الوقت: “على عكس الحيوانات الأخرى ، فإن العقدة في أجنة الطيور تضغط على الطرف السفلي من الشظية”. “إنهم قريبون جدًا ، بل إن بعض الباحثين قد أخطأوا في اعتبارهم عنصرًا واحدًا.”

اقترح الفريق أنه في الدجاج العادي ، ينتج عن التفاعلات بين العظم ونهاية الشظية إشارات مشابهة لتلك التي تحفز عمود العظم على التوقف عن النمو ، مما يمنع الشظية من الوصول إلى أي مكان بالقرب من عظم الكاحل.

ولكن عندما تم إيقاف تشغيل جين القنفذ الهندي ، فإن العقدة تعبر بقوة عن جين البروتين المرتبط بالدرقية (PthrP) ، والذي يسمح بالنمو في نهايات العظام. تسبب هذا في نمو دجاجاتهم لشظايا طويلة متصلة بالكاحل ، تمامًا كما لو كانت في الأركيوبتركس.

وكتب الفريق في التقرير: “أدى تقليص التنظيم التجريبي لإشارات IHH في مرحلة ما بعد التشكل إلى قصبة وعظمة شظية متساوية الطول”. “الشظية أطول مما كانت عليه في الضوابط ومندمجة في الشظية ، في حين أن القصبة أقصر ومنحنية.”

لسوء الحظ ، لم يصل “دجاج الديناصورات” إلى مرحلة الفقس ، لكن الهدف من البحث لم يكن رفعهم إلى مرحلة البلوغ ولكن لمعرفة العمليات البيولوجية التي أدت إلى الانتقال من أرجل الديناصورات إلى أرجل الطيور الحديثة .

أوضح أحد أعضاء الفريق ، ألكسندر فارغاس ، أن “التجارب تركز على سمات فردية لاختبار فرضيات معينة”. “لا نعرف الكثير عن تطور الطيور فحسب ، بل نعرف أيضًا عن انتقال الديناصورات إلى الطيور ، وهو ما تم توثيقه جيدًا من خلال السجل الأحفوري. وهذا يؤدي بطبيعة الحال إلى فرضيات حول تطور التطور ، والتي يمكن استكشافها في المختبر . “

لم تكن هذه هي المرة الأولى التي يتم فيها “إعادة تكوين” سمات الديناصورات في الدجاج الحديث. في عام 2015 ، حقق نفس الفريق نمو أقدام تشبه أقدام الديناصورات على دجاجاتهم ، وتمكن فريق منفصل في الولايات المتحدة من زراعة “منقار” يشبه الديناصورات على أجنة الدجاج.

شاهد أدناه لترى كيف تمكن الباحث الرئيسي وعالم الحفريات الشهير جاك هورنر من القيام بذلك:

https://www.youtube.com/watch؟v=0QVXdEOiCw8

تم نشر البحث في تطور.

نُشرت نسخة من هذه المقالة لأول مرة في مارس 2016.

التعليقات

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *