يمكن لنسل الأسماك العمياء أن يرى مرة أخرى

درس الباحثون التطوريون: كيف يمكن أن يؤدي التهجين بين الأسماك العمياء التي تعيش في كهوف مختلفة، والتي لم تتعرض سلالاتها المنفصلة للضوء لمدة مليون سنة، إلى خلق أسماك مبصرة؟

نعوم ليفيثان ويونات أشهار، غاليليو

إن عيون الحيوانات التي تعيش في أعماق الكهوف المظلمة ليست ضرورية، وبالفعل خلال التطور تدهورت عيون معظم هذه الحيوانات. أحد هذه الحيوانات هو نوع من أسماك الكهف العمياء، يُسمى Astyanax mexicanus، الموجود في كهوف الحجر الجيري المعزولة في شمال شرق المكسيك. يوجد اليوم 29 مجموعة منفصلة من هذه الأسماك العمياء - التي كان أسلافها من الأسماك المبصرة. العديد من الطفرات المتراكمة في أسماك الكهف أدت إلى وضعها الحالي، حيث تدهورت عيونها، وتفتقر إلى الصبغات ولا تعمل على الإطلاق.

قام ريتشارد بوروفسكي (بوروفسكي) من جامعة نيويورك بدراسة العمليات التطورية التي أدت إلى انحطاط العيون في هذا النوع. وفي مقال نشر في مجلة Current Biology، يصف الباحث الهجينة بين الأسماك العمياء التي تعيش في كهوف مختلفة، والتي لم تتعرض سلالاتها المنفصلة للضوء لمدة مليون سنة. إذا كان سبب العمى في المجموعات السكانية المختلفة هو طفرات متطابقة، فسيتم ملاحظة أن نسل هذه الهجينة سيكون أعمى أيضًا.

ومن ناحية أخرى، إذا كان العمى ناجما عن طفرات مختلفة، فسيتم ملاحظة أن بعض النسل على الأقل سوف يستعيد بصره. تسمى هذه الظاهرة، التي يتم فيها الحصول على ذرية طبيعية من تهجين طفرات متطابقة ظاهريًا، بالتكامل (الإكمال) - يساهم كل طفرة في النسل بجين يرمز لعامل مفقود في الطفرة الأخرى، وبالتالي يكملان كل منهما آخر. وبالفعل، فإن حوالي 40% من نسل الهجينة التي تم الحصول عليها في التجربة طورت عيونًا نشطة، وهذا يعني أن الجينات الطبيعية التي تلقوها من أحد الوالدين عوضت الجينات المعيبة التي ورثوها من الوالد الآخر، والعكس صحيح.

اختبار العين للأسماك

وقد أظهرت التجارب السابقة أن بعض ذرية الأسماك العمياء الهجينة تبدو وكأنها عيون طبيعية، ولكن كيف يمكنك التحقق من أن الأسماك ترى بالفعل؟ تم وضع الزريعة الهجينة في مادة هلامية تمنعها من الحركة، وتم اختبار أعينها من أجل التتبع التلقائي لعجلة الغزل المغطاة بالخطوط.

فقط عيون البلم المبصرة هي التي ستتبع العجلة. وكان استنتاج الباحث هو أن بعض الزريعة تستجيب للتحفيز، مما يعني أنها قادرة على الرؤية. في التجربة، تم اختبار عيون ورؤية الزريعة، وليس الأسماك البالغة، التي تم إنشاؤها من الهجينة، حيث أن انحطاط العيون يزداد سوءًا مع نمو الأسماك.

ومن هذه الدراسة أصبح من الواضح أن عمى أسماك الكهف تطور بشكل مستقل في كل كهف وفي كل تجمع للأسماك، كما يمكن استنتاج ذلك من حقيقة أن الطفرات المسببة للعمى تختلف في كل تجمع. ومع ذلك، لا يزال من غير المعروف ما الذي يدفع إلى تطور العمى: هل فقدان البصر وانحطاط العيون ناتج عن الانتقاء الطبيعي أم أنه ليس له دور في هذه الحالة؟

داروين نفسه كان يعتقد أن فقدان العيون كان عرضيًا، لأنه لم يكن يتخيل كيف يمكن لوجود العيون أن يؤثر سلبًا على حيوان يعيش في بيئة مظلمة. ووفقا له، في حالة عدم وجود تأثير سلبي، فلا يوجد سبب لـ "تفضيل" الانتقاء الطبيعي لفقدان العيون.

لكننا نعلم اليوم أن تطوير العين وصيانتها يستهلك الكثير من الطاقة، ولذلك يعتقد العديد من العلماء - ومن بينهم بوروفسكي - أن فقدان العين يوفر الطاقة ويحررها لاحتياجات أخرى، مثل الاهتزاز الأفضل. نظام الاستشعار الذي يتيح اكتشاف الحركة في الظلام الدامس. في هذه الحالة، يلعب الانتقاء الطبيعي دورًا، وستكون للأسماك ذات العيون الصغيرة ميزة على الأسماك ذات العيون العادية.

ومما يعزز هذه النظرية أن كل الطفرات الموجودة في هذه الأسماك أدت إلى تصغير العين، وليس مجرد ضرر بسيط في نشاطها، والذي كان من الممكن أن يكون عشوائيا. لذا فإن جملة ديزيديريوس إيراسموس القائلة "في مملكة العميان، الأعمى هو الملك" ليست صحيحة في حالة ظلمة الكهوف.