الحيوان الاول المتعدد الخلايا

بقلم طريف سردست

الحيوان الاول المتعدد الخلايا

جميع الحيوانات المعروفة لنا اليوم انحدرت عن
اصل واحد بعيد، كأول كأئن متعدد الخلايا.
احد ممثليه لازال حيا ليكون شاهدا على اصل
الكائنات الحية اليوم،
وهو حيوان له جسم هلامي مخاطي.
هذا على الاقل مايعتقده الباحثون بعد ان جمعوا معطيات
لبناء نموذج جديد لتصنيف شجرة انحدار الكائنات الحية.
على اساس هذا النموذج
فإن الكائن الحي متعدد الخلايا الاول انقسم الى مجموعتين رئيستين،
عن احداهم فقط نجح من انبثق عنها في الوصول الى المستويات العليا من مملكة الحيوان.

يقول العالم
Bernd Schierwater
" نحن نملك اكبر قدر من المعطيات
التي جرى جمعها من اجل رسم الفروع الرئيسية لانحدار الكائنات في مملكة الحيوان".
من هذه المعطيات التي يشيراليها البيلوجي الالماني توجد
معلومات متراكمة
عن
شكل وبنية مختلف انواع الكائنات الحية
، الشيفرة الجينية التي تخبرنا عن قرابة الكائنات،
معلومات عن التبادل الغذائي
وطريقة بناء
المركبات العضوية الحيوية:
جميع هذه المعطيات جرى تلقيمها للكمبيوتر
من اجل تحليلها ومعالجتها
على اساس نقاط مركزية من زاوية مبادئ التطور.

هذا العمل جرى القيام به
في مختبرات هانوفر
الالمانية من قبل
Bernd Schierwater
وفي مختبرات المتحف الامريكي للتاريخ الطبيعي
في نيويورك من قبل
Rob DeSalle.
في النتيجة ظهرت شجرة جديدة لتصنيف الاحياء
قلبت كافة الافكار السابقة رأسا على عقب.

في شجرة التطور الجديدة
نجد ان الكائنات التي تنتمي الى المستويات المبكرة
،
مثلا حيوانات عائلة الاسفنج و حيوانات عائلة
polyp,
وجميع الكائنات التي تنتمي الى المستويات الاعلى
، من اللبونات الى الديدان،
تطورت في حلقتين منفصلتين.
حسب الموديل التطوري المعمول به حاليا
فإن الكائنات العليا انبثقت عن سابقاتها
، وبالتالي نشوء من الابسط الى الاعقد.
الان، يقدم لنا النموذج الجديد صورة اخرى، حيث يشير الى
انه في اساس الجذع الرئيسي لشجرة مملكة الحيوان يوجد
مُرشح جديد لدور
" الاب الاول" لجميع اعضاء مملكة الحيوان وحدها، اي الكائن الاول المتعدد الخلايا على الارض.
الباحثين كانوا يعتقدن ان الكائن الاول كان على الاغلب من الفطريات (السفنجيات)،
غير ان الباحثين اعلاه اقترحوا ممثل عن فصيلة
placozoa,
عاش قبل 600 مليون سنة.

لهذه العائلة، وحسب علمنا، يوجد اليوم ممثل حي واحد فقط.
النوع جرى وصفه للمرة الاولى في نهاية القرن الثامن عشر
من قبل البيلوجي الالماني
Franz Eilhard Schulze.
لقد لاحظ كائنات صغيرة
على شكل البقع على زجاج
حوض اسماكه الزجاجي،
المخصص لكائنات المياه المالحة وقد منحهم اسم
Trichoplax adhaerens,
ويمكن ترجمته الى "صفيحة الشعيرات المخاطية".

من النظرة الاولى لايوجد مايمكن وصفه ببنية تشريحية يمكن ان تذكرنا بالحيوان.
حسب التعاريف الاكثر بساطة، فإن الحيوان
هو كائن متعدد الخلايا، على العكس من عوائل المملكة الشقيقة
protista, (بالعربي اختارو لها تسمية الطلائعيات على مايبدو)
حيث ممثلي العوائل فيها يتكونون من كائنات آحادية الخلية.

على الرغم من ان
Trichoplax
هو كائن متعدد الخلايا، الا انه يتألف من اربعة
انواع من الخلايا فقط، وهو اقل بكثير مما هو عليه الحال لدى بقية الانواع الاخرى في مملكة الحيوان.
السفنجيات،
والتي كانت تعتبر الى حد الان الاقل بساطة في عالم الحيوان،
تملك انواع من الخلايا، على الاقل ثلاث مرات اكثر.
الحشرات تملك حوالي مئة نوع والثدييات تملك حوالي مئتين نوع.
Trichoplax اكتفى بنوعين من الخلايا في الطبقة العليا من جسمه ونوعين في الطبقة الدنيا ،
وبالذات في الغدة الخلوية التي تفرز انزيمات لحل المواد الغذائية من اجل امتصاصها،
وفي نوع من انواع الانسجة الخلوية المنتشر في داخل الجسم وقادر على التقلص،
الامر الذي يجعله على الدوام قادر على تغيير شكله الخارجي.

هذا النوع يتغذى على الطحالب البحرية
في المياه الغير عميقة
ونجده غالبا في احواض الاسمالك البحرية المالحة.
النوع يتحرك بمساعدة شعيرات هلامية،
وعندما يصطدم بشئ يمكن اكله
ينشا مايمكن القول انه ثقب على السطح السفلي من الجسم.
من هذا الثقب تخرج سوائل تقوم بتحليل الطعام ومصه من قبل خلايا الجسم.

الحياة الجنسية لهذا الكائن لازالت غير محلولة.
في المختبر يقوم بالتكاثر فقط عن طريق الانقسام،
ولكن في بعض الاحيان تظهر عنه بيضة كبيرة.
وعلى الرغم من ان الباحثين لم يعثروا حتى اليوم على اثار لمنويات
في جسم هذا الحيوان،
الا ان البيضة تبدأ بالانقسام وينشأ جنين.
في المختبر لم يحدث ابدا ان البيضة تفقس عن جنين وانما يتوقف الانقسام في احد مراحله.

من المحتمل انه يتاكثر في بيئته البرية عن طريق الجنس،
خصوصا وان التحليل الجيني يدعم هذه الرؤية،
غير ان العلماء لم يتمنكوا من تأكيد ذلك.

على مدى 100 عام كان العلماء لايستطيعون وضع هذا الحيوان وحيوانات اخرى من مستويات
دنيا، في تصنيف مناسب من شجرة التطور.
المؤكد فقط ان الجد الاول لهذا الحيوان
قد اصبح نوعا مستقلا قبل 600 مليون سنة.
تقريبا في نفس الوقت نشأ الاصل الاول لاربعة عوائل كبيرة (اليوم)
من ذات الخلايا المتعددة وهي:
الاسفنجيات،
polyp,
kammaneter,
bilateria,
والاخيرة هي الاسم العام لجميع بقية مملكة الحيوان من "المتناظرات".

حتى اليوم عثرنا على القليل للغاية من المستحاثات
التي تعود للكائن الاول المتعدد الخلايا.
لهذا السبب كان الزيولوجيين مضطرين
للنظر الى ممثل هذه المجموعة من الذين بقوا على قيد الحياة
من اجل فهم علاقة القرابة بينهم.
لهذا السبب فإن الصور التي ظهرت الان تختلف اختلافا كبيرا عن الصورة السابقة،
حسب البيولوجي
الامريكي
Niel Blackstone,
من جامعة نورثن ايلينيوث.
العديد من الدلائل تشير الى ان المستويات الدنيا والمستويات العليا قد انفصلوا عن بعض الى مجموعتين مبكرا في مسيرة التطور.

المستويات العليا لديهم قرابة مباشرة مع النوع الذي يشكل "الجد الاول"،
وليس كما كان الاعتقاد سابقا.
المجموعتين تطوروا بطريقة متوازية،
كما تبين الصورة اعلاه بين المجموعة في الاطار البني والمجموعة في الاطار الاخضر.
هذا المبدأ المتوازي يتعارض مع مبدأ
ان المعقد خرج من الابسط خطوة خطوة، حسب
Schierwater.

إذا كاانت المجموعتين قد تطوروا منعزلين عن بعضهم،
يعني ذلك عمليا ان المنظومة العصبية المعقدة قد
" نشأت" مرتين.
هذه النظرية من الصعب للبعض قبولها،
غير ان العالم الالماني
شويرواتر وزملائه ليسوا مندهشين،
بعد تحليل
الحمض النووي
للكائن المتعدد الخلايا.
على الرغم من ان اناطوميا هذا الكائن بسيطة للغاية،
نجد ان حامضه النووي مختلف ومعقد كما هو الامر لدى الذباب والطيور والثدييات.
على الرغم من انه يحتوي فقط على 90 مليون
اساس نووي، وتشكل 3% من الجينوم البشري،
ولكن العلماء تمكنوا من رصد حوالي 11514 جين.
وهذا الامر مثير للدهشة وغير متوقع،
لان الانسان الذي يعتبر اكبر الف مرة،
يملك فقط الضعف.

جينوم
Trichoplax,
يحتوي على العديد من الوصفات بما فيه
القنوات العصبية،
والمواد التحفيزية والمستقبلات،
بذات الشكل التي لدى المستويات الاعلى
والتي ادت لاحقا الى نشوء الجملة العصبية ووظائفها.
وعلى الرغم من ان هذا الكائن لاعيون له الا ان لديه
جين لتكوين بيغمنت النظر
opsin.

الدراسة الجينية لهذا الكائن تقدم لنا صورة مذهلة لميكانيزم التطور
والنشوء: ان التغير يحدث من خلال نشوء توائم لمجموعة من الجينات القاعدية
الاصلية والقديمة، ومن ثم تشارك التوائم في توسيع احتمالات حدوث الطفرات
اللاحقة لتزداد آفاق احتمالات حصولهم على وظائف جديدة. الحوض الجيني
للكائن Trichoplax يحتوي الان على نماذج اولية لممثلي جميع المجموعات
الجينية البشرية الرئيسية ، مثلا الجينات التي تتحكم بالمنظومة العصبية،
بل وتحتوي على الخطوط الرئيسية للكود الموجود لدى الكائنات العالية
التعقيد الموجود في الدماغ والمتعلق بطريق التواصل والمستقبلات
والهرمونات. كل هذه الاساسات مركبة وجاهزة، وعليها سيجري البناء لنشوء
المزيد من التعقيد لدى الكائنات العليا والوسطى بدون الارتباط مع بعضهم.

وعند هذا الكائن البدائي تم العثور ايضا
على
نوع من الجينات موجود لدى الكائنات الاعلى،
ويقوم بتحديد المواقع المفصلية،
مثلا اين سيكون موقع الرأس،
واين سيكون موقع الظهر والبطن واين ستكون نهاية الاقدام.

الكائن
Trichoplax
نفسه ليس لديه مايصنعه مع هذه الجينات المسؤولة عن
التحكم بالاشكال المتناظرة
إذ انه كائن غير متناظر.
احدى هذه الجينات المسماة
Trox-2,
نجده في اماكن
الاتصال او الانتقال من الاقسام العليا الى الاقسام السفلى
في خلايا الطبقة الخارجية من الغشاء.
هذا الجين هو جين مبكر
للتناظر البدائي
مما يجعله يتطابق مع نظرية تقول
ان جميع الحيوانات العليا
انحدرت انحدرت مباشرة عن الجد الاصلي
للتريخوبلاكس.
الحيوان الاول كان بدائي، ولكنه مختبئ بمهارة في شكل لاشكل له
ويخفي معه اركان مملكة الحيوان بأسرها.

Placozoans Are the Closest Living Surrogate to Animals
الطلائعيات
Humans and sponges may share a slimy ancestor
nervous system

الحيوان الاول المتعدد الخلايا

الحيوان الاول المتعدد الخلايا :: تعاليق

الحيوان الاول المتعدد الخلايا