العلماء يحلون لغز درع جلد الزواحف الذي دام 320 مليون سنة

تطورت عظام الجلد عدة مرات في السحالي، حيث أظهرت السحالي حالة نادرة من عودة الدروع المفقودة.

لم تتطور العظام في البداية كهياكل مدفونة داخل الجسم. أصولهم تعود إلى الجلد، ظهرت بعد وقت قصير من ظهور الحيوانات المعقدة الأولى.

ومنذ ذلك الحين، ظهرت عظام الجلد ظهرت مرارا وتكرارا طوال التطور. ولا يزال العلماء لا يفهمون تمامًا سبب استمرار ظهورها في مثل هذه الحيوانات المختلفة، بما في ذلك السلاحف والتماسيح والسحالي والثعابين والديناصورات. سؤال آخر طويل الأمد هو ما إذا كانت كل هذه المجموعات ورثت عظام الجلد من سلف مشترك واحد.

وفي دراسة جديدة نشرت في المجلة البيولوجية لجمعية لينيانلقد بحثنا في هذا السؤال من خلال الجمع بين الأدلة الأحفورية والأساليب الحسابية الحديثة. هذا سمح لنا بإعادة بناء 320 مليون سنة من تطور عظام جلد الزواحف.

النتائج التي توصلنا إليها تحسم الجدل الذي استمر لعدة قرون. تطورت عظام الجلد بشكل مستقل في سلالات السحالي المتعددة. لقد اكتشفنا أيضًا عودة تطورية غير عادية في الجوانا، وهي واحدة من أكثر مجموعات السحالي شهرة.

عندما كانت العظام سطحية

قد يعود تاريخ أقدم عظام الجلد في السجل الأحفوري إلى ما قبل التاريخ 475 مليون سنة. في ذلك الوقت، كان بعض من الأوائل الفقاريات تطورت و هيكل خارجي عظمي متقن.

قد يبدو هذا غير بديهي، حيث يتم تعريف الفقاريات حرفيًا من خلال حقيقة أن لديها عمود فقري. ومع ذلك، فإن هيكلهم العظمي الداخلي لم يتطور إلا بعد ذلك وبعد 50 مليون سنة.

على مدار التاريخ التطوري، عادت قدرة الجلد على تكوين الأنسجة العظمية إلى الظهور مرارًا وتكرارًا. قشور السمك هي أحد الأمثلة.

مثال آخر هو الجلد العظمي – عظام جلد الحيوانات التي تعيش على الأرض. بعد أن تركوا الماء في الماضي البعيد، ربما كانت هناك جلود عظمية ساعد الحيوانات على التكيف مع الحياة على الأرض.

أبعد من ذلك، تصبح الصورة أقل وضوحا. اختفت الجلود العظمية في معظم السلالات، ومع ذلك استمروا في الظهور مرة أخرى، وخاصة في الزواحف. لفهم كيف حدث هذا، كنا بحاجة إلى تجميع لغز تطوري معقد.

قصة ترويها العظام

تخيل أنك وصلت إلى مسرح عملية سطو على بنك بعد فترة طويلة من وقوعها. ليس هناك شاهد كامل. أنت تتحدث إلى عشرات الأشخاص – رأى أحدهم سيارة الهروب، وآخر لاحظ سترة السارق. سمع شخص آخر ناقوس الخطر.

كل قصة غير مكتملة، بل إن بعضها يناقض بعضها البعض. ولكن مع قيامك بجمع المزيد من الحسابات، تبدأ بعض التفاصيل في التوافق. وفي نهاية المطاف، تظهر صورة متماسكة.

هكذا تعاملنا مع لغز عظام الجلد في الزواحف. شهودنا كانوا 643 حيًا ومنقرضًا صِنف. كان كل منهم مرتبطًا بالآخر بطريقة ما وقدم منظورًا فريدًا. واصلنا التحقيق حتى بدأت قصصهم تتقارب.

لقد وجدنا أن معظم السحالي تطورت لأول مرة جلود عظمية خلال العصر المتأخر الجوراسي وأوائل العصر الطباشيري، منذ أكثر من 100 مليون سنة. في ذلك الوقت، بعض من أكثر جابت الديناصورات الشهيرة الأرض، بما في ذلك الشاهقة براكيوصور، الشرسة ألوصور، والمدعومة باللوحة ستيجوسورس.

كان المناخ والنظم البيئية تتغير بسرعة، وخلق تحديات وفرص جديدة. ربما ساعد الدرع السحالي على النجاة من الحيوانات المفترسة، أو التغلب على البيئات القاسية، أو الانتقال إلى موائل جديدة.

بعد تلك الانفجارات المبكرة لتطور الجلد العظمي، تباطأت الوتيرة، وتمسكت معظم المجموعات بعظامها الجلدية منذ ذلك الحين.

مع استثناء واحد رئيسي.

عودة الجوانا

أسلاف السحالي الشاشة، والمعروفة أيضًا في أستراليا باسم الجوانا، فقدت جلودها العظمية تمامًا – على الأرجح لأن أسلوب حياتهم النشط وأجسامهم الفعالة تعمل بشكل أفضل دون الوزن الإضافي.

ولكن عندما وصل أحفادهم إلى أستراليا تقريبًا منذ 20 مليون سنةحدث شيء رائع: لقد قاموا بتنميتها مرة أخرى.

يمكننا أن نشير إلى أن إعادة التطور هذه تعود إلى فترة الميوسين، عندما أصبح مناخ أستراليا أكثر جفافا. ربما ساعدت عظام الجلد في التقليل فقدان الماء ومن المحتمل أن يوفر الحماية في المناظر الطبيعية المفتوحة والقاحلة.

ومن المثير للدهشة أن الجوانا هي سلالة السحالي الوحيدة المعروفة التي استعادت الجلد العظمي بعد فقدانها. هذه التحديات قانون دولووالتي ترى أنه بمجرد اختفاء سمة معقدة، فإنها لا يمكن أن تتطور مرة أخرى.

تسوية جدل عمره قرن من الزمان

في أوائل القرن العشرين، افترض الباحثون أن السحالي ورثت جلودًا عظمية من أ سلف مشترك.

وفي وقت لاحق، أفسح هذا الرأي المجال لفكرة أن هذه الصفائح العظمية تطورت بشكل مستقل بين مجموعات مختارة. المناقشات حول الآليات التطورية الأساسية ثم تبعتها، حتى على المستوى الجزيئي، لكن هذه المناقشات سارت قدمًا دون تثبيت أصل الجلود العظمية في خط زمني تطوري واضح يؤدي إلى الزواحف الحالية.

توفر دراستنا هذا الأساس، ونحن فخورون بنشرها في نفس المجلة التي شارك فيها تشارلز داروين لأول مرة بأفكاره الرائدة. في كثير من النواحي، عملنا هو مزيج من الماضي والحاضر.

لقد ساعدتنا الأدلة الأحفورية في حل سؤال طويل الأمد، ولكن الحوسبة الحديثة وحدها هي التي جعلت من الممكن تضييق نطاق الآلاف من السيناريوهات التطورية، التي يعتمد كل منها على بيانات السمات الخاصة بمئات الأنواع، في قصة واحدة متماسكة.

والدليل واضح: تطورت الجلود العظمية عدة مرات، بشكل مستقل، عبر سلالات سحلية مختلفة على مدى مئات الملايين من السنين. والآن بعد أن عرفنا ذلك، سيكون العلماء قادرين على التحقيق في الآليات الجينية والتنموية التي تقف وراءها.

من بين السحالي، تبرز الجوانا باعتبارها السلالة الوحيدة المعروفة بأنها فقدت هذا الدرع، لكنها استعادته في تطور تطوري ملحوظ. يتناسب هذا النمط بسلاسة مع الشذوذات التطورية الأخرى الموجودة في أستراليا، حيث تسود الجرابيات، وتضع الثدييات البيض.

كما يوضح أيضًا أن التطور نادرًا ما يتبع طريقًا مستقيمًا، بل يتعرج عبر الظروف المتغيرة باستمرار على كوكبنا.

المرجع: “السحالي في البريد المتسلسل: إعادة بناء الماضي الغامض للدروع الجلدية في الزواحف الحرشفية” بقلم روي إبيل وجين ميلفيل وجي سكوت كيو، 12 يناير 2026، المجلة البيولوجية لجمعية لينيان.
دوى: 10.1093/كمان/blaf129

مقتبس من مقالة نشرت أصلا في المحادثة.

لا تفوت أي اختراق: انضم إلى النشرة الإخبارية SciTechDaily.
تابعونا على جوجل و أخبار جوجل.