انتشار این مقاله


چگونه موجودات به خشکی پا نهادند؟

همه‌ی ماهی‌ها شنا نمی‌کنند. بعضی‌ها مانند اسکیت کوچک به سمت جلو و عقب قیچی وار حرکت می‌دهد.

همه‌ی ماهی ها شنا نمی‌کنند. بعضی ها مانند اسکیت کوچک – یک ماهی از رده ی پنکیک به رنگ شنی، به شکل ماهیتابه چینی و با یک دم – که باله‌های خاردار پشتی‌اش را به سمت جلو و عقب قیچی‌وار حرکت می‌دهد تا در جست‌و‌جوی غذا در کف اقیانوس اطلس شمال غربی حرکت کند. امروزه مطالعه‌ی جدیدی نشان می‌دهد که این ماهی‌های باستانی از همان طناب های عصبی که ما برای راه رفتن استفاده می‌کنیم، استفادده می‌کنند. این یافته‌ها به این معناست که مدار های عصبی لازم برای حرکت قبل از آن که حیوانات به خشکی پا گذارند وجود داشته‌اند.

بروک فلامنگ یک بیومکانیست تطبیق‌گر در مرکز تکنولوژی در نیوجرسی در شهر نیوارک که در این مطالعه شرکت نداشت می‌گوید:

این موضوع بسیار جالب است و نشان می‌دهد که مدارهای لازم برای راه رفتن همیشه وجود داشته اند‍‍!

برای رفتن از باله‌ها به سمت اندام‌ها حیوانات باید از ماهیچه‌های مختلف در جهات متفاوت استفاده کنند. ماهی‌ها از ماهیچه های تنه‌ی خود برای شنا کردن، تکان دادن ستون فقرات‌شان در این فرایند استفاده می‌‌کنند. در عوض، حیوانات خشکی از عضلات پای خود برای راه رفتن و ثابت نگه داشتن ستون فقراتشان استفاده می‌کنند. دانشمندان به مدت طولانی این گونه فکر می‌کردند که تبدیل شنا کردن به راه رفتن زمانی اتفاق افتاد که ماهی ها از دریا به خشکی رسیدند زمانی که در نهایت سلول های عصبی ماهیچه‌های مشخص بیشتری را برای خارج کردن عضلات تنه و تکان دادن ستون فقرات فعال کرد. ولی بعضی از ماهی‌ها، مانند اسکیت کوچک، خودشان را بدون حرکت دادن ستون فقرات‌شان در آب به جلو می‌رانند. در عوض اسکیت از ماهیچه‌های سینه ای خود برای منبسط و منقبض کردن باله های لوب مانند جلویی خود به طور همزمان استفاده می‌کند، مانند پرنده‌ای که بال‌های خود را تکان می‌دهد. در کف دریا او از باله های پشتی خود برای راه رفتن استفاده می‌کند.


مقاله‌ی مرتبط: نیای مشترک واحد را فراموش کنید! مفهوم تکامل عصبی به مرحله‌ی جدیدی وارد شده است


برای دانستن این که چگونه یک ماهی مانند یک حیوان خشکی‌زی راه می‌رود جرمی دیسن – دانشمد علم اعصاب در دانشگاه پزشکی نیویورک در شهر نیویورک – مطالعه‌ای را با مارها آغاز کرد. او در کارهای قبلی خود نشان داده بود که یک ژن به خصوص تشکل اندام‌ها را در مارها خاموش می‌کند – که این باعث می‌شود مارها حیواناتی بدون هرچهارتا اندام باشند – و او می‌خوست این یافته را با گونه های دیگر مقایسه کند. پس به جست و جوی یک نوع موجود جدید پرداخت. او چیزی را که به دنبال یافتنش بود، در آزمایشگاه بیولوژیکی دریایی در وودز هول ماساچوست یافت. این آزمایشگاه اسکیت ها را جمع آوری و مطالعه می‌کند پس آن‌ها مشتاقانه ۲۰ عدد از تخم های ماهی را به دیسن فرستادند.  این موضوع دیسن و همکارانش را قادر ساخت تا بتوانند چگونگی رشد ماهیچه ها و مدارهای حرکتی اسکیت کوچک را ببینند.

در مراحل اولیه قبل ار آن که بله های انها شروع به رشد کنند، رویان های اسکیت توسط تکان دادن طول بدنشان حرکت می‌کردند. در مراحل آخر رشد تخم تنها دم های آنها این گونه موجدار نوسان می‌کرد.آن قمست از ستون فقراتشان که نزدیک باله هایشان بود از حرکت بازایستاد و در عوض باله های جلوییشان به سمت بالا و پایین حرکت می‌کرد. به محض بیرون آمدن از تخم اندام های پشتی آنها به طور ریتمیک به سمت جلو و عقب به طور یکی در میان و بدون شرکت دادن ستون فقراتشان حرکت می‌کنند، درست مانند کاری که حیوانات خشکی زی انجام می‌دهند.

هنگامی که دیسن و همکارانش اسکیت هارا که اولین قدمهایشان را بر می‌داشتند، مشاهده می‌کردند، ۀنها هم چنین مدارهایی را که حرکت ماهی را کنترل می‌کردند آزمایش کردند. آنها یافتند که اسکیت ها  از همان نورون هایی که حیوانات خشکی زی برای حرکت استفاده می‌کنند، استفاده می‌کنند که تیم امروزه در سل گزارش می‌کند. چون اسکیت ها موجودات باستانی تکاملی هستند، به این معنی است که نورون های ضروری برای راه رفتن حدود ۴۲۰ میلیون سال قبل از گونه هایی که از مهره داران چهارپا جدا شده اند، منشا گرفته اند. دیسن می‌گوید:

به طور کلی مردم فکر می‌کنند تکامل به معنای حرکت از ساده به پیچیده تر است، درحالی که این گونه های ابتدایی و نسبتا ساده تر دقیقا از همان شبکه ی پیچیده برای شکل دادن به همان نوع رفتار استفاده می‌کند.


مقاله‌ی مرتبط: ماورای نئوداروینیسم؛ دانشمندان ممکن است به گسترش تئوریِ تکامل مدرن بپردازند


هنگامی که پژوهشگران طرح نهفته در مدار مشترک را بررسی کردند، یافتند که ژن هایی که این بخش از تکامل را اداره می‌کنند نیز یکسان هستند. همان ژنهایی که باله ی جلویی اسکیت را در مقابل باله ی پشتی کنترل می‌کنند همان نوع از ژنهایی هستند که نورون های دست را از نورون های پا در افراد متمایز می‌کنند.

حتی خود دیسن هم کمی حیرت زده است. او می‌گوید:

این یافته بسیار قابل توجه است. این گونه نیست که چهارپایان مجبور شوند یک سیستم کاملا جدیدی را بسازند. آن‌ها اساسا بسیاری از عوامل را دارا بودند و این اسکیت‌ها و چهارپایان را قادر ساخت تا رفتار راه رفتن را تکامل بخشند.

فلامنگ ابن تئوری را تایید می‌کند و می‌گوید چیزی که درباره ی این موضوع بسیار جالب است این است که این نظریه روی این عقیده که یک طرح وابسته به ستون فقرات در بدن وجود دارد که به تغییراتی که منجر به تولید انواع مختلفی از حیوانات می‌شود اجازه ی وقوع می‌دهد، تاکید می‌کند. هم چنین اضافه می‌کند که این یافته یک راه فهمیدن تفاوت های بین موجودات را می‌گشاید.

دیبا لطفی عطاری


نمایش دیدگاه ها (0)
دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *