مخلوق قديم يستطيع أن يرى في الظلام يكمن مخبأ في عيون الحيتان

(lindsay_imagery / جيتي إيماجيس)

كانت أولى الثدييات التي عادت إلى البحر ، منذ أكثر من 35 مليون سنة ، تتطلع إلى الأعماق.

وفقًا لبحث جديد ، فإن الأنظمة المرئية للحيتان والدلافين وخنازير البحر الحديثة - تُعرف مجتمعة باسم الحوتيات - كلها مشتقة من سلف مشترك يتمتع برؤية قوية تحت الماء.

يُعتقد أن كل من الحيتان وأفراس النهر قد تطورتا من حيوان ثديي أرضي رباعي الأرجل منذ حوالي 50 مليون سنة . في حين أن كلاهما له أنماط حياة مائية ، إلا أن فرعًا واحدًا فقط من هذه الفروع يمكنه الغوص في أعماق المحيط.

متى ولماذا تطورت هذه المهارة لا يزال لغزا إلى حد كبير ، ولكن النتائج الجديدة تشير إلى أن الانتقال حدث بعد وقت قصير من الذهاب إلى البحر.

تستند النتائج إلى بروتين في عين الثدييات يُعرف باسم رودوبسين ، وهو حساس بشكل خاص للضوء الأزرق الخافت مثل الضوء الموجود في أعماق المحيط.

من خلال تحليل الجينات الكامنة وراء هذا البروتين للحيتان الحية وبعض الثدييات ذات الصلة ، تمكن الباحثون من التنبؤ بالتسلسل الجيني للأسلاف الذي سمح لأول مرة بالغطس تحت الماء.

عندما يتم التعبير عنه في الخلايا المزروعة في المختبر ، كان تسلسل التوقيع هذا قادرًا على `` إحياء '' بروتين صبغية مفقود منذ فترة طويلة.

بالمقارنة مع الثدييات الأرضية ، يبدو هذا البروتين أكثر حساسية لمستويات الإضاءة المنخفضة. كما أنه يستجيب بسرعة للتغيرات في شدة الضوء.

إذا كان مثل هذا البروتين الحساس موجودًا في أول حوت مائي ، يعتقد الباحثون أن هذا المخلوق كان بإمكانه البحث عن طعام على عمق 200 متر أو أكثر (حوالي 650 قدمًا) حيث يبدأ الضوء في التلاشي في المحيط .

تشير هذه التحولات السلفية في وظيفة رودوبسين ، مجتمعة ، إلى أن بعض الحيتان المائية الأولى بالكامل يمكن أن تغوص في البحار المتوسطة المنطقة ، 'مؤلفو الدراسة نستنتج .

علاوة على ذلك ، تشير عمليات إعادة البناء لدينا إلى أن هذا السلوك نشأ قبل تباعد الحيتان المسننة والحيتان البالينية.

بدلاً من ذلك ، يبدو أن جميع الحوتيات تشترك في سلف يمكنه أن يرى في الأعماق ، حتى أولئك الذين يصطادون الآن في المياه الضحلة.

ثم، يشرح بيليندا تشانغ ، عالمة الأحياء التطورية ، 'طورت الأنواع اللاحقة جميع تخصصات البحث المتنوعة التي نراها في الحيتان والدلافين الحديثة اليوم.'

الدراسات السابقة على البقايا المتحجرة للحيتان القديمة ، اقترح أن أول حوت مائي كان له جسم يشبه الدلفين مع مزيج من ذيل المثقوبة وأطراف خلفية أثرية للسباحة.

ومع ذلك ، فإن الدراسة الحالية هي واحدة من أولى الدراسات التي تبحث في كيفية عمل عيون هذا المخلوق في بحثه عن الطعام تحت الماء.

والأكثر إثارة للإعجاب أن المؤلفين فعلوا ذلك بدون أحفورة مادية.

السجل الأحفوري هو المعيار الذهبي لفهم علم الأحياء التطوري. ولكن على الرغم مما قد تعتقده Jurassic Park ، فإن استخراج الحمض النووي من العينات الأحفورية أمر نادر الحدوث لأن الحالة تميل إلى أن تكون سيئة ، يقول عالمة الأحياء التطورية سارة دونجان من جامعة تورنتو.

إذا كنت مهتمًا بكيفية تطور الجينات والحمض النووي ، فأنت تعتمد على النمذجة الرياضية وعينة قوية من الجينات من الكائنات الحية لتكملة ما نفهمه من السجل الأحفوري.

تم نشر الدراسة في وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم .

من نحن

نشر حقائق تقارير مستقلة ومثبتة عن الصحة والفضاء والطبيعة والتكنولوجيا والبيئة.