أين سيرتدي نجم البحر القبعة، إذا كان لديه واحدة، وكيف يرتبط تصميم جسمه بتصميم أقربائه من البشر؟ لقد حيرت مثل هذه الأسئلة العلماء لفترة طويلة، لكن فريقًا ما توصل إليها كاليفورنيا يعتقدون أنهم اكتشفوا أخيرًا مكان وجود رأس نجم البحر - وقد ثبت أن ذلك كان مفاجأة كاملة.
باستخدام الأدوات الجينية والجزيئية المتقدمة، أنشأ الباحثون أطلسًا ثلاثي الأبعاد للتعبير الجيني لنجم البحر (الطريقة التي يتم بها تحويل البيانات المشفرة في الجين إلى وظيفة) ورسموا مناطق الجسم.
يقول لوران فورميري، الباحث في مرحلة ما بعد الدكتوراه: "الإجابة أكثر تعقيدًا مما توقعنا". جامعة ستانفورد، المؤلف الرئيسي للدراسة، التي أجريت في مختبرات المؤلف الرئيسي البروفيسور كريستوفر لوي في كلية العلوم الإنسانية والعلوم بجامعة ستانفورد، مع دانييل إس روخسار من جامعة كاليفورنيابيركلي.
"إنه أمر غريب، وعلى الأرجح كان تطور المجموعة أكثر تعقيدًا." لا تشمل مجموعة شوكيات الجلد نجم البحر فحسب، بل تشمل أيضًا خياريات البحر وقنافذ البحر.
كان من غير المتوقع أن يتبين أن "رأس" نجم البحر لا يوجد في أي مكان واحد. وبدلاً من ذلك، اكتشف العلماء مناطق "شبيهة بالرأس" موزعة في جميع أنحاء مركزه وفي منتصف كل طرف، مع منطقة تشبه الذيل على طول محيطه.
نظرًا لعدم وجود أي جزء من نجم البحر يحمل النمط الجيني المرتبط بجذع الحيوان، يبدو أن أفضل وصف لنجم البحر هو أنه ذو رؤوس لديها القدرة على الزحف!
سر الحيوان
نجوم البحر قديمة جدًا ولكنها أيضًا مرتبطة ارتباطًا وثيقًا بالبشر. تبدأ حياتها كبيض مخصب يفقس ويتحول إلى يرقات تطفو بحرية ويمكن أن تنجرف كعوالق لعدة أشهر قبل أن تستقر في قاع البحر.
في هذه المرحلة يتحولون من امتلاك "مخطط جسم ثنائي" متماثل مثل البشر، إلى بالغين ذوي شكل نجمة خماسية، أو "مخطط جسم خماسي".
يقول لوي: "لقد كان هذا لغزًا حيوانيًا لعدة قرون". "كيف يمكنك الانتقال من خطة الجسم الثنائية إلى خطة الجسم الخماسي، وكيف يمكنك مقارنة أي جزء من نجم البحر بخطة الجسم الخاصة بنا؟
"لا يوجد شيء على نجم البحر من الناحية التشريحية يمكن أن يرتبط بالفقاريات. لا يوجد شيء هناك." قرر الفريق تجاهل التشريح "الغريب"، واختار التركيز على تحليل نجم البحر على المستوى الجيني والجزيئي.
نجوم الخفافيش (باتريا مينياتا) لأن البروتوكولات موجودة بالفعل من الأبحاث العلمية السابقة حول هذا النوع، وهو أمر شائع جدًا في الساحل الغربي للولايات المتحدة حيث يعمل الفريق.
يقول فورميري: "في البداية قمنا بتقسيم أذرع نجم البحر إلى شرائح رفيعة من الطرف إلى المركز، ومن الأعلى إلى الأسفل، ومن اليسار إلى اليمين". "لقد استخدمنا التصوير المقطعي للحمض النووي الريبوزي (RNA) لتحديد الجينات التي تم التعبير عنها في كل شريحة ثم قمنا بإعادة تجميع الشرائح باستخدام الكمبيوتر عارضات ازياء. وهذا أعطانا خريطة ثلاثية الأبعاد للتعبير الجيني.
الطريقة الثانية تستخدم تطورًا تقنيًا حديثًا يسمى فى الموقع تفاعل سلسلة التهجين. يتضمن ذلك تلوين أنسجة نجم الخفاش وفحصها بصريًا لتحديد مكان التعبير عن الجين.
يقول فورميري: «حتى في الأبحاث الجزيئية الحديثة، هناك علامة استفهام بالقرب من شوكيات الجلد على الشجرة التطورية، لأننا لا نعرف الكثير عنها». "كان من الجميل أن نظهر أنه - على المستوى الجزيئي على الأقل - لدينا قطعة جديدة من اللغز يمكن وضعها الآن على الشجرة." يتم نشر بحث الفريق في الطبيعة.
أيضا على ديفرنيت: الحفلات نجم البحر تتبع أسلوب حياة المراهقين, مسح الغواص يلقي الضوء على وباء نجم البحر, مدرب الغوص "غير مدرك لخطر المهد", وفاة نجم
