تساعد خبرة جامعة ولاية ميشيغان في بيولوجيا الأسماك وعلم الوراثة الباحثين في إعادة كتابة التاريخ التطوري وتشكيل الدراسات الصحية المستقبلية.
شبكة الأعصاب التي تربط أعيننا بأدمغتنا متطورة وقد أظهر الباحثون الآن أنها تطورت في وقت أبكر بكثير مما كان يعتقد سابقًا، وذلك بفضل مصدر غير متوقع: سمكة جار.
ساعد Ingo Braasch من جامعة ولاية ميتشيغان فريقًا بحثيًا دوليًا في إظهار أن مخطط الاتصال هذا كان موجودًا بالفعل في الأسماك القديمة منذ 450 مليون سنة على الأقل.
وهذا يجعلها أكبر بحوالي 100 مليون سنة مما كان يعتقد سابقًا.
قال براش، وهو أستاذ مساعد في قسم علم الأحياء التكاملي في كلية العلوم الطبيعية:
“إنها المرة الأولى بالنسبة لي التي يغير فيها أحد منشوراتنا حرفياً الكتاب المدرسي الذي أقوم بالتدريسه به”.
هذا العمل، الذي نُشر على الإنترنت في مجلة Science في 8 أبريل 2021، يعني أيضًا أن هذا النوع من الاتصال بين العين والدماغ يسبق الحيوانات التي تعيش على الأرض.
كانت النظرية الحالية هي أن هذا الاتصال تطور أولاً في المخلوقات الأرضية،
ومن هناك، انتقل إلى البشر حيث يعتقد العلماء أنه يساعد في إدراكنا العميق ورؤيتنا ثلاثية الأبعاد.
وهذا العمل، الذي قاده باحثون في منظمة البحوث العامة Inserm الفرنسية، يقوم بأكثر من مجرد إعادة تشكيل فهمنا للماضي.
فهو يعيد كتابة التاريخ التطوري وله آثارًا على الأبحاث الصحية المستقبلية.
تعد دراسة النماذج الحيوانية طريقة ثمينة بالنسبة للباحثين للتعرف على الصحة والمرض.
إلى جانب ربط العلاقات مع الظروف البشرية من هذه النماذج قد يكون أمرًا صعبًا.
يعتبر سمك الزرد حيوانًا نموذجيًا شائعًا، على سبيل المثال، لكن أسلاكها بين الدماغ والعين تختلف كثيرًا عن أسلاك الإنسان.
في الواقع، يساعد ذلك في تفسير سبب اعتقاد العلماء أن الاتصال البشري قد تطور لأول مرة في مخلوقات أرضية رباعية الأطراف.
قال براش: “الأسماك الحديثة، ليس لديها هذا النوع من الاتصال بين العين والدماغ”.
“هذا أحد الأسباب التي جعلت الناس يعتقدون أنه شيء جديد في رباعيات الأرجل.”
براش هو أحد الخبراء الرائدين في العالم في نوع مختلف من الأسماك يعرف باسم غار.
لقد تطورت سمكة جار بشكل أبطأ من سمكة الزرد، مما يعني أنها أكثر تشابهًا مع السلف المشترك الأخير بين الأسماك والبشر.
يمكن أن تجعل أوجه التشابه هذه نموذجًا حيوانيًا قويًا للدراسات الصحية، ولهذا السبب يعمل Braasch وفريقه على فهم بيولوجيا وعلم الوراثة بشكل أفضل.
مقالات شبيهة:
5 مفاهيم خاطئة عن نظرية التطور
قال آلان شيدوتال، مدير الأبحاث في Inserm وقائد مجموعة معهد Vision في باريس:
“لولا مساعدته، لم يكن هذا المشروع ممكنًا”.
“لم نتمكن من الوصول إلى Zebrafish، وهي سمكة غير موجودة في أوروبا وتحتل مكانة رئيسية في شجرة الحياة.”
لإجراء الدراسة، استخدم Chédotal وزميله، Filippo Del Bene، تقنية رائدة لرؤية الأعصاب التي تربط العينين بالعقول في العديد من أنواع الأسماك المختلفة.
وشمل ذلك أسماك الزرد المدروسة جيدًا، ولكن أيضًا العينات النادرة مثل غار براش وسمك الرئة الأسترالي التي قدمها متعاون في جامعة كوينزلاند.
في أسماك الزرد، كل عين لها عصب واحد يربطها بالجانب الآخر من دماغ السمكة.
أي أن أحد الأعصاب يربط العين اليسرى بالنصف الأيمن من الدماغ بينما يربط عصب آخر عينه اليمنى بالجانب الأيسر من الدماغ.
تقوم الأسماك “القديمة” الأخرى بعمل الأشياء بشكل مختلف.
لديهم ما يسمى الإسقاطات المرئية المماثلة أو الثنائية.
هنا، كل عين لها وصلتان عصبيتان، أحدهما يذهب إلى جانبي الدماغ، وهو أيضًا ما لدى البشر.
في هذه الصورة المجهرية، يتوهج نصف الكرة الأيسر من المخ باللون الأخضر ويضيء الجانب الأيمن باللون الأرجواني.
ومع ذلك، في الجزء السفلي من الصورة، يمكن رؤية أعصاب كلا اللونين متصلين بنصفي الدماغ.
هذا يدل على أن كلتا عيني الغار متصلتان بجانبي دماغه، مثل عيون الإنسان.
مسلحين بفهم علم الوراثة والتطور، يمكن للفريق أن ينظر إلى الوراء في الوقت المناسب لتقدير متى ظهرت هذه التوقعات الثنائية لأول مرة.
بالنظر إلى المستقبل، فإن الفريق متحمس للبناء على هذا العمل لفهم واستكشاف بيولوجيا الأنظمة المرئية بشكل أفضل.
قال شيدوتال: “ما وجدناه في هذه الدراسة كان مجرد قمة جبل الجليد”.
“كان من المحفز للغاية رؤية رد فعل Ingo الحماسي ودعمه الدافئ عندما قدمنا له النتائج الأولى، ولا يمكننا الانتظار لمواصلة المشروع معه “.
أشار كل من Braasch و Chédotal إلى مدى قوة هذه الدراسة بفضل التعاون القوي الذي سمح للفريق بفحص العديد من الحيوانات المختلفة، والتي قال براش إنها اتجاه متزايد في هذا المجال.
وقال براش: “نجد المزيد والمزيد من الأشياء التي اعتقدنا أنها تطورت في وقت متأخر نسبيًا قديمة جدًا”، مما يجعله في الواقع يشعر بأنه أكثر ارتباطًا بالطبيعة.
“أتعلم شيئًا عن نفسي عندما أنظر إلى هذه الأسماك الغريبة وأفهم كم هي أجزاء قديمة من أجسادنا.
أنا متحمس لسرد قصة تطور العين مع تطور جديد هذا الفصل الدراسي في فصل علم التشريح المقارن “.
المصدر: https://scitechdaily.com/an-evolutionary-discovery-that-literally-changes-the-textbook/