الكشف عن “أقدم كائن حي” على وجه الأرض

توصل باحثون إلى إجابة قوية للغز الذي استمر قرونا حول وجود حيوان متعدد الخلايا لأول مرة على الأرض.
وظهر المخلوق الشبيه بقنديل البحر، والمعروف باسم ctenophore، لأول مرة منذ 700 مليون سنة – مقارنة بالديناصورات التي ولدت قبل 230 مليون سنة.
وحددت الدراسة أن ctenophores هي أقرب الأقارب للحيوانات الأولى ويمكن العثور عليها تسبح في محيطات اليوم وأحواض السمك.
وشرع فريق من جامعة كاليفورنيا في بيركلي في حل العلاقات بين شجرة الحياة الحيوانية، وتوفير فهم أفضل للأصول والتطور.
كما أدت النتائج إلى إنهاء الجدل الذي طال أمده بأن الإسفنج البحري كان أول الحيوانات لأن حفرياتها تعود إلى حوالي 600 مليون سنة.
وتمتلك Ctenophores ثماني مجموعات من الأهداب، على غرار المجسات، تتدفق على جوانبها، وهي تستخدمها للدفع عبر المحيطات أثناء سفرها لأكثر من أربعة أميال تحت السطح.
وقال دانييل روخسار، الأستاذ بجامعة كاليفورنيا والمعد المشارك للدراسة، في بيان: “ربما عاش أحدث سلف مشترك لجميع الحيوانات منذ 600 أو 700 مليون سنة. ومن الصعب معرفة شكلها لأنها كانت حيوانات رخوة الجسم ولم تترك سجلا أحفوريا مباشرا. لكن يمكننا استخدام المقارنات بين الحيوانات الحية للتعرف على أسلافنا المشتركين. إنه أمر مثير – نحن ننظر إلى الوراء في الوقت المناسب حيث لا أمل لدينا في الحصول على الحفريات، ولكن من خلال مقارنة الجينوم، نتعلم أشياء عن الأسلاف الأوائل”.
وأوضح الفريق أن معظم الناس يفكرون في الديدان والذباب والرخويات ونجوم البحر والفقاريات عندما يفكرون في الحيوانات.
للمقارنة، تطورت الديدان منذ حوالي 500 مليون سنة وظهرت الفقاريات منذ حوالي 450 مليون سنة.
ويُطلق عليها معا اسم bilaterians، فلديها رأس مع دماغ مركزي، وأمعاء تمتد من الفم إلى فتحة الشرج، والعضلات وغيرها من الميزات المشتركة التي تطورت بالفعل بحلول وقت “الانفجار الكمبري” الشهير منذ حوالي 500 مليون سنة.
ويتم تصنيف قنديل البحر على أنه يفتقر إلى العديد من الميزات الثنائية – على سبيل المثال، يفتقر إلى دماغ محدد وقد لا يكون لديه حتى نظام عصبي أو عضلات – ولكنه لا يزال يشترك في السمات المميزة للحياة الحيوانية، ولا سيما تطور الأجسام متعددة الخلايا من بيضة مخصبة.
وكانت العلاقات التطورية بين هذه المخلوقات المتنوعة – على وجه التحديد، الترتيب الذي تتفرع فيه كل سلالة من الجذع الرئيسي لشجرة الحياة الحيوانية – مثيرة للجدل.
وتقليديا، يُنظر إلى الإسفنج على نطاق واسع على أنه أقدم فرع على قيد الحياة من شجرة الحيوانات، لأن الإسفنج لا يحتوي على جهاز عصبي، وليس لديه عضلات، ويبدو أنه يشبه إلى حد ما النسخ الاستعمارية لبعض الكائنات الأولية أحادية الخلية، كما قال روخسار لـ SWNS.
وهكذا، كانت قصة جميلة: أولا جاءت الكائنات الأولية الأحادية الخلية، ثم تطورت اتحادات متعددة الخلايا تشبه الإسفنج وأصبحت سلفا لكل التنوع الحيواني اليوم.
وفي هذا السيناريو، تحافظ سلالة الإسفنج على العديد من سمات سلف الحيوان على الفرع الذي يؤدي إلى جميع الحيوانات الأخرى، بما في ذلك نحن.
وتطورت التخصصات التي أدت إلى الخلايا العصبية والأعصاب والعضلات وكل تلك الأشياء التي نعرفها ونحبها باعتبارها السمات المميزة لبقية الحياة الحيوانية.
ويبدو أن الإسفنج بدائي لأنه يفتقر إلى هذه الميزات. والمرشح الآخر لأقرب نسب حيواني هو مجموعة الهلام المشطي، وهي حيوانات مشهورة في العديد من أحواض السمك.
دراسة استمرت أكثر من 30 عاما تكشف عن السبب الرئيسي لانخفاض أعداد الطيور في أوروبا
وعلى عكس قنديل البحر الشائع الذي يتدفق عبر الماء، تدفع ctenophores نفسها بثمانية صفوف من أهداب الضرب مرتبة أسفل جوانبها مثل الأمشاط. وعلى طول ساحل كاليفورنيا، هناك عنب الثعلب البحري الذي يبلغ قطره بوصة واحدة، وهو أحد أعشاب الكتينوفور. ولكل نوع عدد كروموسوم مميز – لدى البشر 23 زوجا – وتوزيع مميز للجينات على طول الكروموسومات.
وأظهر الباحثون سابقا أن صبغيات الإسفنج وقناديل البحر والعديد من اللافقاريات الأخرى تحمل جينات مماثلة، على الرغم من أكثر من نصف مليار سنة من التطور المستقل.
واقترح هذا الاكتشاف أن كروموسومات العديد من الحيوانات تتطور ببطء، وسمح للفريق بإعادة بناء كروموسومات السلف المشترك لهذه الحيوانات المتنوعة بشكل حسابي.
وقال روخسار: “في البداية، لم نتمكن من معرفة ما إذا كانت كروموسومات ctenophore مختلفة عن تلك الموجودة في الحيوانات الأخرى لمجرد أنها تغيرت كثيرا على مدى مئات الملايين من السنين.
وبدلا من ذلك، يمكن أن تكون مختلفة لأنها تشعبت أولا قبل ظهور جميع سلالات الحيوانات الأخرى. كنا بحاجة لمعرفة ذلك.
ووحد الباحثون قواهم لتسلسل جينومات جيلي وإسفنج مشط آخر، بالإضافة إلى ثلاثة مخلوقات وحيدة الخلية خارج سلالة الحيوان: السوطيات المنتشرة، الأميبا الفلاستية وطفيلي الأسماك يسمى إكثيوسبوريان.
وكانت سلاسل الجينوم التقريبية لهذه غير الحيوانات موجودة بالفعل، لكنها لم تحتو على المعلومات الهامة اللازمة لربط الجينات على نطاق الكروموسوم.
واللافت للنظر، عندما قارن الفريق كروموسومات هذه الحيوانات المتنوعة وغير الحيوانية، وجدوا أن ctenophores وغيرها من الحيوانات تشترك في تركيبات معينة من الكروموسومات الجينية، بينما تمت إعادة ترتيب كروموسومات الإسفنج والحيوانات الأخرى بطريقة مختلفة تماما.