لقد نجح العلماء للتو في حل لغز سبب تحرك السرطانات بشكل جانبي

قد تدين السرطانات بمسيرتها الجانبية الشهيرة إلى حدث تطوري حدث قبل 200 مليون سنة.

اكتشف الباحثون أدلة جديدة حول كيفية تطور السرطانات لحركتها الجانبية الشهيرة، مما يشير إلى أن أسلوب المشي غير المعتاد ظهر لأول مرة منذ حوالي 200 مليون سنة.

تم نشر النتائج كمطبعة أولية تمت مراجعتها في eLife، تستند إلى أكبر تحليل مقارن حتى الآن لحركة السلطعون. من خلال الجمع بين الملاحظات المباشرة للسرطانات الحية والبيانات التطورية، قام الفريق بتتبع مسار جانبي يعود إلى سلف مشترك من العصر الحجري القديم. الجوراسي فترة. المحررين في eLife ويقول الباحثون إن الدراسة توفر رؤى قيمة مدعومة بأدلة مقنعة إلى حد كبير ويمكن أن تثير اهتمام العلماء الذين يدرسون كيفية تحرك الحيوانات.

لماذا يمشي السرطان الحقيقي بشكل جانبي؟

تعد الحركة الجانبية إحدى السمات المميزة لـ “السرطانات الحقيقية” (Brachyura)، وهي أكبر مجموعة من عشاريات الأرجل السرطانية. يقول الباحثون إن هذا النمط من الحركة قد يساعد السرطانات على الهروب من الحيوانات المفترسة لأنه يسمح لها بالهروب في اتجاهات أقل قابلية للتنبؤ بها.

يقول يوكي كواباتا، المؤلف الرئيسي للمراسلة، والأستاذ المشارك في كلية الدراسات العليا للعلوم والتكنولوجيا المتكاملة بجامعة ناغازاكي باليابان: “ربما ساهم التحرك الجانبي بشكل كبير في النجاح البيئي للسرطانات الحقيقية”. “هناك حوالي 7904 صِنف من السرطانات الحقيقية، والتي تتجاوز بكثير تلك الموجودة في المجموعة الشقيقة، Anomura، أو أقرب أقربائها، Astacidea؛ لقد استعمروا موائل متنوعة حول العالم، بما في ذلك البيئات الأرضية، وبيئات المياه العذبة، وبيئات أعماق البحار؛ وقد تطور شكل أجسامها الذي يشبه السلطعون بشكل متكرر مع مرور الوقت في ظاهرة تعرف باسم التسرطن.

“على الرغم من المعلومات الغنية المتوفرة عن السرطانات الحقيقية، إلا أن البيانات المتعلقة بسلوكياتها الحركية قليلة. وعلى الرغم من أن معظم أنواع السرطانات الحقيقية تستخدم الحركة الجانبية، إلا أن هناك بعض المجموعات التي تمشي إلى الأمام، مما يثير بعض الأسئلة المثيرة للاهتمام. متى نشأت حركتها الجانبية، وكم مرة تطورت على مر السنين، وكم مرة عادت؟”

قام الباحثون بتحليل 50 نوعًا من السرطانات

لاستكشاف هذه الأسئلة، قام كواباتا وزملاؤه بدراسة أنماط حركة 50 نوعًا من السرطانات الحقيقية. وباستخدام كاميرا فيديو قياسية، قام الباحثون بتصوير كل نوع لمدة 10 دقائق داخل ساحات بلاستيكية دائرية مصممة لتشبه بيئاتها الطبيعية. وبسبب القيود العملية، تم تسجيل سلطعون واحد من كل نوع.

بعد ذلك، قام الفريق بربط هذه الملاحظات بمعلومات من سلالة السلطعون المنشورة سابقًا والتي أعادت بناء التاريخ التطوري لـ Brachyura باستخدام تسلسلات من 10 جينات عبر 344 نوعًا تمثل معظم سلالات السلطعون الحقيقية الرئيسية.

نظرًا لأن البيانات السلوكية والتطور لم تتضمن دائمًا نفس الأنواع بالضبط، فقد قام الباحثون بتبسيط الشجرة التطورية لتشمل 44 جنسًا، إلى جانب خمس عائلات وعائلة واحدة. تم استخدام المجموعات ذات الصلة الوثيقة للتعويض عن الأنواع المفقودة عند الضرورة.

تطور المشي الجانبي مرة واحدة فقط

من بين 50 نوعًا تمت دراستها، تحرك 35 نوعًا بشكل رئيسي جانبًا بينما سار 15 نوعًا للأمام في المقام الأول. وبعد رسم هذه السلوكيات على الشجرة التطورية، خلص الباحثون إلى أن المشي الجانبي من المحتمل أن يتطور مرة واحدة فقط.

وفقًا للتحليل، ظهر هذا السلوك لدى سلف واحد يمشي إلى الأمام بالقرب من قاعدة Eubrachyura (مجموعة تضم أنواعًا أكثر تقدمًا من السرطانات) ثم تم الحفاظ عليه طوال تطور السرطانات الحقيقية.

يوضح كواباتا: “يتناقض هذا الحدث الفردي بشكل صارخ مع التسرطن، الذي حدث بشكل متكرر عبر أنواع عشاري الأرجل”. “وهذا يسلط الضوء على أنه على الرغم من أن أشكال الجسم قد تتقارب عدة مرات، إلا أن التغيرات السلوكية مثل المشي الجانبي قد تكون نادرة.”

ميزة البقاء على قيد الحياة لسرطان البحر

ويعتقد الباحثون أن هذا التحول التطوري ربما لعب دورًا مهمًا في نجاح السرطانات الحقيقية. تسمح الحركة الجانبية للسرطان بالتحرك بسرعة في أي من الاتجاهين الجانبيين، مما قد يحسن قدرتها على تجنب الحيوانات المفترسة.

وفي الوقت نفسه، تشير الدراسة إلى أن هذا النوع من الحركة يصعب تطويره لأنه قد يتداخل مع سلوكيات مهمة أخرى، بما في ذلك الحفر والتغذية والتزاوج. لاحظ المؤلفون أن المشي الجانبي يبدو فريدًا بالنسبة للسرطانات الحقيقية، مع وجود عدد قليل فقط من أوجه التشابه المحتملة في الحيوانات مثل العناكب السرطانية وحوريات الأوراق.

التطور والانقراض والفرصة البيئية

وتشير الدراسة أيضًا إلى الظروف البيئية كعامل آخر وراء النجاح التطوري للسرطانات. يقدر الباحثون أن المشي الجانبي نشأ منذ حوالي 200 مليون سنة (في العصر الجوراسي المبكر، مباشرة بعد انقراض العصر الترياسي والجوراسي).

وشهدت تلك الحقبة تحولات بيئية كبرى، بما في ذلك تفكك بانجيا، وتوسيع الموائل البحرية الضحلة، والبداية المبكرة لعصر بانجيا. الدهر الوسيط الثورة البحرية. يقول العلماء إن هذه التغييرات من المحتمل أن تكون قد خلقت فرصًا بيئية جديدة ساعدت السرطانات الحقيقية على التنويع.

ويضيف كواباتا: “لفصل الأدوار النسبية للابتكار والتغير البيئي، نحتاج إلى مزيد من التحليلات للتنويع المعتمد على السمات، والجداول الزمنية المستندة إلى الحفريات، واختبارات الأداء التي تربط الحركة الجانبية الحقيقية للسرطان بالمزايا التكيفية”.

رؤى جديدة في حركة الحيوان

ويخلص كواباتا إلى أن “هذه النتائج الحالية تسلط الضوء على أن الحركة الجانبية في السرطانات الحقيقية هي سمة نادرة ولكنها مبتكرة ربما ساهمت في نجاحها البيئي”. “مثل هذه الابتكارات يمكن أن تفتح فرصًا جديدة للتكيف، ومع ذلك تظل مقيدة بتاريخ التطور والسياقات البيئية. ومع الملاحظات السلوكية المباشرة والإطار التطوري، يوسع هذا العمل فهمنا لكيفية تنوع أنماط السفر لدى الحيوانات واستمرارها عبر الزمن التطوري”.

المرجع: “تطور الحركة الجانبية في السرطانات” بقلم جونيا تانيجوتشي، وتسوباسا إينو، وكانو كوهارا، وجونج فو هوانج، وأتسوشي هيراي، ونوبواكي ميزوموتو، وفوميو تاكيشيتا، ويوكي كواباتا، ٢١ أبريل ٢٠٢٦، eLife.
دوى: 10.7554/eLife.110015.1

أجرى البحث يوكي كواباتا جنبًا إلى جنب مع المؤلفين المشاركين جونيا تانيجوتشي وتسوباسا إينو وكانو كوهارا. ومن بين المساهمين الإضافيين جونغ فو هوانغ من جامعة كاوشيونغ الوطنية للعلوم والتكنولوجيا في تايوان؛ أتسوشي هيراي من حوض أسماك القشريات سوسامي في واكاياما، اليابان؛ نوبواكي ميزوموتو من جامعة أوبورن في ألاباما؛ وفوميو تاكيشيتا من متحف كيتاكيوشو للتاريخ الطبيعي والتاريخ البشري في اليابان.

لا تفوت أي اختراق: انضم إلى النشرة الإخبارية SciTechDaily.
تابعونا على جوجل و أخبار جوجل.