يستمر التطور في صنع السرطانات وإزالتها ، ولا أحد يعرف السبب

لقد ولّد التاريخ المعقد لكوكبنا لتطور الحياة عددًا لا يحصى من المخلوقات الغريبة والرائعة ، ولكن لا أحد يثير علماء الأحياء التطورية – أو علماء التصنيف – تمامًا مثل سرطان البحر.

عندما حاول الباحثون التوفيق بين التاريخ التطوري لسرطان البحر في كل مجدهم الصاخب في وقت سابق من هذا العام ، توصلوا إلى استنتاج مفاده أن السمات المميزة للسرطان قد تطورت خمس مرات على الأقل في الـ 250 مليون سنة الماضية.

ما هو أكثر من ذلك ، كان الخداع ضائع ربما سبع مرات أو أكثر.

حدث هذا التطور المتكرر لخطة الجسم الشبيهة بالسرطان كثيرًا ما كان له اسم خاص به: التسرطن. (ونعم ، إذا فقدت قابلية التطور للتطور ، فهذا يسمى نزع السرقة).

سرطانات الضفادع (Raninidae) هي أحد الأمثلة غير العادية. فقدت أيضًا ميزات مخطط جسم السلطعون في طريقها إلى سرطانات الرمل البورتوريكي التي لا تحتوي على أرجل تقريبًا (ميريدا بورتوريسينسيس) والعديد من السرطانات الناسك ذات الجوانب المتدلية – ولكن بعد ذلك استعادت السرطانات الحمراء الملك ميزات السلطعون في آخر دقيقة تطورية.

مخلوق بيضاوي الشكل على شاطئ رمليسلطعون رملي بورتوريكي. (ميشيل باروس سارمينتو جاما / iNaturalist / CC BY-NC 4.0)

لماذا يستمر التطور في صياغة خطة الجسم الشبيهة بالسرطان وتحويلها إلى ما هو إلا لغز ، على الرغم من أن التطور يجب أن يفعل شيئًا صحيحًا في تشكيل مخلوقات الكراببي مرارًا وتكرارًا.

هناك الآلاف من أنواع سرطان البحر ، التي تزدهر في كل موطن الأرض تقريبًا ، من الشعاب المرجانية والسهول السحيقة إلى الجداول والكهوف والغابات.

تتميز السرطانات أيضًا بعرض رائع للأحجام. أصغر سلطعون البازلاء (بينوثيرا فابا) ، يبلغ حجمها ملليمترات فقط ، في حين أن أكبرها هو سرطان البحر العنكبوت الياباني (Macrocheira kaempferi) ، يمتد لمسافة 4 أمتار (حوالي 12 قدمًا) من المخلب إلى المخلب.

مع ثراء الأنواع ، والمجموعة الباهظة من أشكال الجسم والسجل الأحفوري الغني ، تعد السرطانات مجموعة مثالية لدراسة الاتجاهات في التنوع البيولوجي عبر الزمن. لكن العثور على بعض الترتيب في فوضى السرطانات يمثل تحديًا مستمرًا.

ما هو السلطعون ، على أي حال؟

يصبح الأمر أكثر غرابة ، لأنه ليس كل سلطعون هو سرطان البحر ، إذا جاز التعبير. هناك سرطان البحر “الحقيقي” ، مثل سرطان البحر وسرطان البحر السباح. ومع ذلك ، لدينا أيضًا ما يسمى بالسرطانات الكاذبة ، مثل السرطانات الخجولة ذات الصدفة مع بطونها المتصاعدة ، أو السرطانات الملكية المغطاة بالسنابل.

يتمثل الاختلاف الأكثر وضوحًا بين السرطانات الحقيقية والكاذبة في عدد أرجل المشي لديهم: السرطانات الحقيقية لها أربعة أزواج من الأرجل النحيلة ، في حين أن السرطانات الكاذبة لديها ثلاثة أزواج فقط ، مع زوج آخر بحجم نصف لتر في الخلف.

طور كل من السرطانات الحقيقية والكاذبة قشرتها العلوية العريضة والمسطحة والصلبة وذيلها المطوي بشكل مستقل عن بعضها البعض ، من سلف مشترك لم يكن لديه أي من هذه السمات ، يقترح تحليل نُشر في مارس 2021 ، بقيادة عالمة الأحياء التطورية جوانا وولف من جامعة هارفارد .

لكنه لم يكن مسارًا مباشرًا بعد انقسام السرطانات الحقيقية والكاذبة. لقد صنع Evolution وسرطان البحر على مدى الـ 250 مليون سنة الماضية: مرة أو مرتين في السرطانات الحقيقية وثلاث مرات على الأقل خلال تطور السرطانات الزائفة ، كما يعتقد وولف وزملاؤه.

لطالما حير السرطانات علماء التصنيف الذين أخطأوا دائمًا في تصنيف الأنواع على أنها سلطعون حقيقي أو كاذب بسبب أوجه التشابه المذهلة بينهما.

إلى جانب معرفة المكان الذي تنتمي إليه الأنواع في شجرة الحياة ، فإن فهم عدد المرات التي صنع فيها التطور شكل الجسم الذي يشبه السلطعون ولماذا ، يمكن أن يكشف شيئًا عن ما يدفع التطور المتقارب.

قالت هيذر براكين-جريسوم ، الخبيرة في سرطان البحر والمؤلفة المشاركة لـ Wolfe ، لموقع Popular Science في عام 2020 ، عندما دفعت السرطانات الإنترنت إلى الدوران: “يجب أن يكون هناك نوع من الميزة التطورية ليكون هذا الشكل يشبه السلطعون”.

كما هو الحال مع العديد من الموضوعات ، لدى علماء الأحياء التطورية الكثير من الأفكار ، لكن لا توجد إجابات قاطعة على السرطنة. كتب الفريق أنه نظرًا للتركيز الضيق للأبحاث السابقة على أنواع مختارة من سرطان البحر ، “يجب التوفيق بين التاريخ غير البسيط لتطور خطة جسم السلطعون”.

للبدء ، قام الثلاثي من الباحثين بتجميع بيانات حول مورفولوجيا سرطان البحر والسلوك والتاريخ الطبيعي ، من الأنواع الحية والحفريات ، وحددوا الفجوات في البيانات الجينية التي قد تساعد في حل العلاقات التطورية المحيرة.

وكتبوا “ما يقرب من نصف الفروع على شجرة الحياة السلطعون تظل مظلمة”.

طورت معظم السرطانات المسرطنة قذائف صلبة ومتكلسة لحماية نفسها من الحيوانات المفترسة – وهي ميزة واضحة – ولكن بعد ذلك تخلت بعض السرطانات عن هذه الحماية لأسباب غير معروفة.

المشي جانبيًا ، كما يبدو سخيفًا ، يعني أن السرطانات مرنة للغاية ، وقادرة على الخروج بسرعة في أي من الاتجاهين دون إغفال أي حيوان مفترس ، في حالة ظهوره. لكن لا يُلاحظ المشي الجانبي في جميع السلالات المسرطنة (هناك سرطانات عنكبوتية تسير إلى الأمام) ويمكن لبعض السرطانات الناسك غير المسجورة المشي جانبيًا أيضًا.

كما أن كون بعض السرطانات قد طورت مخالبًا ضخمة لتصبح مفترسات ساحقة للقذائف في سباق تسلح بيئي لا يمكن أن تفسر بشكل كامل توقيت أو نجاحات تطور السرطان المبكر.

شجرة تصنيفية تظهر سلالات سرطان البحر المسرطنة والمنزوعة التسلسل(جوانا ام وولف)

في الاعلى: شجرة النشوء والتطور تظهر أمثلة على الكتل المسرطنة وغير المسرطنة ، مع نقاط ملونة تشير إلى الخصائص على الفروع.

مثل أي شيء في العلم ، لم يتم تسوية أي شيء وسيستمر التطور في طريقه المرح. على الرغم من وجود كميات متزايدة من المعلومات الجينومية حول أنواع السلطعون الحية والمتحجرة ، إلا أن علماء التصنيف يعملون بشكل مطرد على تجميع ما يجعل السلطعون ، سلطعون.

هذا “سيسمح لنا بحل الأصول المتعددة وخسائر أشكال أجسام” السلطعون “بمرور الوقت وتحديد توقيت منشأ المستجدات التطورية الرئيسية وخطط الجسم ، كما يقول وولف.

أكثر من ذلك ، توفر دراسة السرطانات احتمالية محيرة للباحثين التطوريين الذين يعتقدون أنه قد يكون من الممكن توقع الأشكال التي يمكن التنبؤ بها بناءً على العوامل البيئية والإشارات الجينية.

يقول Bracken-Grissom: “يوفر فحص تطور السرطان نطاقًا زمنيًا تطوريًا كبيرًا منذ 250 مليون سنة ، والذي من أجله ، مع وجود بيانات جينية وجينية كافية ، قد نكون قادرين على التنبؤ بالمورفولوجيا التي ستنتج”.

قد يكون الشكل الذي يشبه السلطعون رهانًا آمنًا.

تم نشر الورقة في مقولات بيولوجية.

التعليقات

اترك تعليقاً

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