نادرًا ما يتمكن العلماء من الوصول إلى معظم أسماك القرش أو تنمية صغارها أو أماكن الحضانة التي تنمو فيها. لذلك رؤية سمكة قرش المطرقة (سفيرنا تيبورو) الجنين، في منتصف فترة نموه البالغة خمسة أشهر، أمر غير عادي للغاية.
يعد الوصول إلى الأجنة النامية أمرًا أساسيًا لعلماء الأحياء التنموية مثلي بينما نحاول فهم تنوع الحيوانات على الأرض. عادةً ما تضع الأسماك التي أدرسها، بما في ذلك أنواع أسماك القرش الأخرى، بيضًا، مما يتيح لنا بسهولة مشاهدة التطور في الوقت الفعلي.
ومع ذلك، فإن أسماك القرش ذات رأس المطرقة لا تضع البيض. إنهم يحملون صغارهم في الرحم. تحمل سمكة القرش الحامل ما يصل إلى 16 جنينًا، يتغذى كل منها بواسطة الحبل السري، تمامًا مثل الأجنة البشرية. ثم تلد الأم صغارًا أحياء، ويكون هؤلاء الأطفال مكتفين ذاتيًا بأسنانهم وفكهم، ومستعدون للبقاء على قيد الحياة بمفردهم.
من النادر جدًا الوصول إلى جنين رأس المطرقة، وهو ما يجعل هذه الصورة مميزة جدًا.
الوصول إلى مورد نادر جدا
من أجل التقاط هذه الصورة، قمت أنا وزملائي بإنقاذ أجنة من إناث أسماك القرش البالغة التي تم اصطيادها كجزء من المسوحات السكانية قبالة سواحل فلوريدا على الخليج والمحيط الأطلسي. عادة يتم وضع علامة على أسماك القرش هذه وإطلاق سراحها. لكن عددًا صغيرًا يموت خلال هذه العملية، ثم تتم دراستهم للحصول على رؤى حول النظام الغذائي والعمر والنمو والتكاثر وعلم السموم. لم يتم التضحية بأسماك القرش فقط من أجل دراستنا. لولا ذلك لكانت الأجنة قد ضاعت عندما ماتت الأمهات.
في هذا العمل، تمكن ستيفن بيروم، وهو طالب دراسات عليا في مختبري، من توثيق المجموعة الكاملة لمراحل النمو باستخدام إجمالي 177 من أجنة أسماك القرش ذات الرأس العلوي.
لقد تمكنا من تجميع نوع من مخطط النمو البصري، بدءًا من الأجنة المبكرة – التي لا تشبه رأس المطرقة على الإطلاق – إلى النقطة المحددة في التطور عندما يتشكل رأس المطرقة، وحتى بقية التطور قبل الولادة. لم يسبق لأي عالم أن رسم خريطة لتطور أسماك قرش المطرقة بهذه الطريقة.
يتيح لنا هذا البحث دراسة المراحل الحاسمة في تطور رأس المطرقة، والأهم من ذلك، اللحظات الدقيقة – مثل هذه الصورة – عندما يطور الجنين شكل الرأس المميز.
إضافة إلى ما هو معروف عن رؤوس المطرقة
أسماك القرش المطرقة هي مجموعة غريبة مكونة من ثمانية أنواع فقط من أسماك القرش التي تطور بشكل فريد رأسًا على شكل مطرقة يُعرف باسم السيفالوفويل، سمي بهذا الاسم نظرًا لتصميمه الهيدروديناميكي المستخدم في المنعطفات السريعة وتثبيت الفريسة. يُعرف هذا النوع المعين باسم رأس القلنسوة بسبب “مطرقته” المستديرة الصغيرة نسبيًا.
ويعتقد العلماء أن شكل الرأس العريض المسطح مع عيون على كل جانب تطور لتعزيز حواس الحيوانات. يسمح الوضع الواسع للعينين بمجال رؤية متزايد، كما توفر كبسولات الأنف الواسعة والموسعة قدرة شمية محسنة.
الرؤوس التي على شكل مطرقة مغطاة بأجهزة كاشفة كهربائية موسعة تدعم “الحاسة السادسة” لدى أسماك القرش. يمكنهم اكتشاف حتى أصغر الإشارات الكهربائية، مثل النبضات الصادرة عن نبضات قلب السمكة المفترسة، أو المجالات المغناطيسية للأرض، والتي يمكنهم استخدامها للتنقل أثناء الهجرة.
يتيح لنا الوصول إلى أجنة صغار أسماك القرش المذهلة هذه مقارنة تطورها مع أسماك القرش الأخرى ذات الرأس العادي والتساؤل عن كيفية نمو رأس المطرقة لهذه الرأس الرائعة ولماذا.
يخفي المحيط ثروة من الأسماك الغريبة والرائعة، معظمها لا يمكن الوصول إليها، وتستحيل دراسة تطورها. يواصل مختبري الكشف عن رؤى حول تطور الحياة على الأرض بفضل هذه الفرص المصادفة.
تم إعادة نشر هذا المقال من The Conversation، وهي منظمة إخبارية مستقلة غير ربحية تقدم لك حقائق وتحليلات جديرة بالثقة لمساعدتك على فهم عالمنا المعقد. كتب بواسطة: غاريث جي فريزر، جامعة فلوريدا
اقرأ أكثر:
يتلقى غاريث فريزر تمويلًا من المؤسسة الوطنية للعلوم.