حتى وقت قريب ، كانت واحدة من أكبر الأساطير في العلم هي أن كل شيء الديناصورات اختفت منذ 65 مليون سنة. ولكن بفضل الاكتشافات الأحفورية الجديدة التي دعمت معرفتنا بالديناصورات الطيور ، فنحن نعرف ذلك الآن فقط بعض انقرضت الديناصورات نتيجة اصطدام كويكب بالأرض – ونجا البعض الآخر وأنجبت الطيور التي نعيش معها اليوم.
لفهم كيفية حدوث هذا التطور ، أجرى الباحثون التشيليون تجربة غريبة ولكنها رائعة في عام 2016. التلاعب بجينات الدجاج العادي ، مما تسبب في تطوير شظية أنبوبية تشبه الديناصورات على أرجلهم السفلية – واحدة من عظمتين طويلتين على شكل العمود الفقري ستجدهما في أفخاذ.
في الديناصورات الطيور مثل الأركيوبتركس كانت الشظية عبارة عن عظم على شكل أنبوب يمتد إلى الكاحل. عظم آخر ، عظمة القصبة ، نمت بطول مماثل بجانبها.
كما تقدم التطور لمجموعة من الطيور الديناصورات المعروفين باسم Pygostylians، أصبحت الشظية أقصر من عظم القصبة وأكثر مدببة وأكثر شظية نحو النهاية ، ولم تعد تصل إلى الكاحل.
بينما لا تزال أجنة الطيور الحديثة تظهر عليها علامات نمو شظية طويلة شبيهة بالديناصورات ، ومع نموها ، تصبح هذه العظام أقصر وأرق ، وتتخذ أيضًا أطرافًا تشبه القشرة. الكاحل.
شرع الباحثون ، بقيادة João Francisco Botelho من جامعة تشيلي ، في دراسة كيفية حدوث هذا الانتقال من شظية أنبوبية طويلة في الديناصورات إلى شظية قصيرة على شكل شظية في الطيور.
لقد حققوا ذلك عن طريق منع التعبير عن جين يسمى IHH أو القنفذ الهندي (بجدية) ، والذي رأى دجاجهم يواصل تطوير الشظية الطويلة الشبيهة بالديناصورات والتي جاءت من شكلها الجنيني.
من خلال القيام بذلك ، اكتشف الفريق شيئًا غريبًا. يشهد نمو العظام المنتظم انقسام الخلايا وبالتالي يتوقف النمو في الساق قبل فترة طويلة من توقف النهايات عن النمو ، ولكن في الدجاج الحديث يتوقف نمو الشظية عند النهايات أولاً.
هذا يعني أن الشظية من الدجاج الحديث يتم منعها بنشاط من الوصول إلى طول عظام والديهم السابقين.
(بوتيلو وآخرون ، تطور، 2016)
نشر ملاحظاتهم في المراجعة تطور في فبراير 2016 ، اقترح الباحثون أن النضج المبكر للنهاية السفلية للشظية في الدجاج الحديث ناتج عن عظم في الكاحل يسمى العقدة.
“على عكس الحيوانات الأخرى ، فإن عقدة أجنة الطيور تضغط على الطرف السفلي من الشظية” ، وأوضح الفريق في بيان صحفي في الموعد. “إنهم قريبون جدًا لدرجة أن بعض الباحثين قد أخطأوا في اعتبارهم عنصرًا واحدًا.”
اقترح الفريق أنه في الدجاج الطبيعي ، ينتج عن التفاعلات بين العقدة وطرف الشظية إشارات مشابهة لتلك التي تتسبب في توقف القضيب العظمي عن النمو ، مما يمنع الشظية من الوصول إلى أي مكان قريب من عظم الكاحل.
ولكن عندما تم إيقاف تشغيل جين القنفذ الهندي ، فإن العقدة تعبر بقوة عن جين البروتين المرتبط بالدرقية (PthrP) ، والذي يتيح النمو في نهايات العظام. تسبب هذا في تطوير دجاجاتهم لشظية طويلة متصلة في الكاحل ، تمامًا كما لو كانوا في الأركيوبتركس.
“خفض التنظيم التجريبي لإشارات IHH في مرحلة ما بعد التكوّن نتج عنه قصبة وشظية متساوية الطول” كتب الفريق في التقرير. “الشظية أطول من تلك الموجودة في الضوابط ومندمجة في الشظية ، في حين أن القصبة أقصر ومنحنية.”
لسوء الحظ ، لم يصل “دجاج الديناصورات” إلى مرحلة الفقس ، لكن الهدف من البحث لم يكن رفعهم إلى مرحلة البلوغ ولكن فهم العمليات البيولوجية التي أدت إلى الانتقال. من أقدام الديناصورات إلى أقدام الطيور الحديثة. .
“التجارب تركز على سمات فريدة لاختبار فرضيات معينة” ، وأوضح أحد أعضاء الفريق ، ألكسندر فارغاس. “لا نعرف الكثير عن تطور الطيور فحسب ، بل أيضًا عن انتقال الديناصورات إلى الطيور ، وهو ما تم توثيقه جيدًا من خلال السجل الأحفوري. وهذا يؤدي بطبيعة الحال إلى فرضيات حول مسار التطور ، والتي يمكن استكشافها في المختبر. . “
لم تكن هذه هي المرة الأولى التي يتم فيها “إعادة تكوين” سمات الديناصورات في الدجاج الحديث. في عام 2015، تمكن نفس الفريق من زراعة أرجل الديناصورات على دجاجاتهم ، وتمكن فريق منفصل في الولايات المتحدة من النمو “منقار” يشبه الديناصور على أجنة دجاجه.
شاهد أدناه لترى كيف نجح الباحث البارز وعالم الحفريات جاك هورنر في القيام بذلك:
https://www.youtube.com/watch؟v=0QVXdEOiCw8
تم نشر البحث في تطور.
نُشرت نسخة من هذه المقالة لأول مرة في مارس 2016.
