أعاد العلماء للتو تجربة حائزة على جائزة نوبل على مخلوق أقدم من قنديل البحر

بعد مرور قرن من الزمان على واحدة من أكثر التجارب تأثيراً في علم الأحياء التطوري، أعاد الباحثون النظر في مفهوم “المنظم” الجنيني في واحدة من أقدم سلالات الحيوانات الموجودة على قيد الحياة اليوم.

يمكن لمجموعة صغيرة من الخلايا في الجنين أن تعمل كمدير بناء للجسم بأكمله. فهو يساعد على تحديد أي طرف يصبح الرأس، وأي جانب يصبح الظهر، وكيف تتشكل خطة الجسم الأساسية. منذ قرن من الزمان، عرف علماء الأحياء أن هذا النوع من مراكز القيادة التنموية موجود في البشر الفقاريات.

والآن، وجد الباحثون في ألمانيا دليلاً على أن نفس النظام القديم يصل إلى عمق أكبر بكثير في تاريخ الحيوان مما كان متوقعًا.

تقرير العلماء في جامعة فريدريش شيلر جينا طبيعة يبدو أن الهلام المشط، المعروف أيضًا باسم ctenophores، يستخدم نظام إشارات جنينية مشابهًا لتنظيم محاور الجسم. ونظرًا لأن الهلام المشط يعد من أقدم فروع شجرة عائلة الحيوانات، فإن هذا الاكتشاف يشير إلى أن أحد أهم التعليمات لبناء جسم حيواني ربما ظهر بالقرب من فجر الحياة متعددة الخلايا.

إعادة تصور تجربة عمرها قرن من الزمان

يعتمد هذا الاكتشاف على واحدة من أشهر التجارب في علم الأحياء التطوري. في عام 1924، حدد عالم الأحياء هانز سبيمان وطالبته هيلدا مانجولد ما أصبح يعرف باسم “المنظم”. ومن خلال العمل مع الأجنة البرمائية، قاموا بنقل الأنسجة من الثقب الأُريمي، وهو بنية جنينية مبكرة، إلى جنين آخر. ثم يبدأ الجنين المتلقي بتشكيل محور الجسم الثاني.

أظهرت هذه النتيجة أن مجموعة صغيرة من الخلايا يمكنها توجيه الأنسجة المجاورة والمساعدة في إنشاء التصميم ثلاثي الأبعاد للحيوان النامي. حصل سبيمان لاحقًا على جائزة نوبل عام 1935 لهذا الاكتشاف. توفيت مانجولد، التي درست في جامعة جينا، في حريق عام 1924 عن عمر يناهز 25 عامًا ولم تعش لترى التأثير الكامل لعملها.

مشط الهلام يكشف عن مخطط قديم

قام فريق جينا الآن بإعادة النظر في تلك التجربة الكلاسيكية على الهلام المشط، وهي مجموعة من الحيوانات البحرية الحساسة التي تتحرك عبر الماء باستخدام صفوف من الهياكل المتلألئة الشبيهة بالشعر تسمى الأهداب. على الرغم من الخلط بينها وبين قناديل البحر في بعض الأحيان، إلا أن الهلام المشط ينتمي إلى سلالة منفصلة.

قام الباحثون بزراعة أنسجة من منطقة المسام الأريمية لجنين هلامي مشط إلى آخر. وقد شكل الجنين المتلقي محورًا ثانيًا للجسم، وهو ما يعكس بشكل وثيق النتيجة التي شوهدت في البرمائيات قبل قرن من الزمان. ونظرًا لأن الخلايا المزروعة كانت مصبوغة، فقد تمكن الفريق أيضًا من تتبع سلوكها وإظهار تأثيرها على الخلايا المجاورة في الجنين الجديد.

“من خلال تجاربنا، تمكنا من إظهار أن هذه الآلية الرئيسية، التي تنسق محاور الجسم بأكمله، تعود من الناحية التطورية إلى فجر تعدد الخلايا الحيوانية”، يوضح البروفيسور الدكتور أندرياس هيجنول، عالم الأحياء التطوري وقائد فريق أبحاث جينا. “وهذا لأنه، وفقًا للفهم الحالي، فإن سلالة Ctenophora، وهو الاسم العلمي للهلام المشط، تختلف عن سلالتنا منذ حوالي 700 مليون سنة.”

الجراحة على أجنة أصغر من البقعة

يتطلب العمل دقة غير عادية. هلام المشط صِنف يمكن أن يصل طول الجنين المستخدم في الدراسة إلى 12 سم (4.7 بوصة)، لكن يبلغ عرض أجنته حوالي 120 ميكرومتر (0.0047 بوصة) فقط، أي أعرض قليلاً من شعرة الإنسان.

وتمكن الدكتور ستانيسلاف كريمنيوف، عالم الأحياء في يينا، من زرع عينات أنسجة يبلغ حجمها حوالي 20 ميكرومترًا فقط (0.0008 بوصة). وكان لا بد من وضع الخلايا مباشرة في أنسجة الجنين المتلقي حتى يتم قبولها ومواصلة نموها. “محرر طبيعة يقول أندرياس هيجنول: “لقد اشتبهت في أن هذه التجارب كانت تبدو وكأنها تشريح للسحب”.

إشارة تعمل عبر الأنواع

ثم قام الفريق بدفع التجربة إلى أبعد من ذلك. لم يقوموا فقط بنقل الأنسجة المنظمة بين أجنة الهلام المشطية. كما قاموا بزرعها في جنين شقائق النعمان البحرية، وهو حيوان من سلالة اللاسعات.

تسببت الأنسجة المزروعة مرة أخرى في تكوين محور إضافي للجسم. هذه النتيجة مذهلة لأن المشطيات والكائنات المجوفة يفصل بينهما نطاق واسع من التاريخ التطوري. وفقًا للباحثين، انحرفت سلالة اللاسعات عن سلالة ctenophore بعد حوالي 60 مليون سنة في تطور الحيوان.

يقول أندرياس هيجنول: “لم يتم إثبات مثل هذا النوع من زرع الأعضاء، أي نقل الأنسجة من مجموعة حيوانية إلى أخرى، عبر ملايين السنين من قبل”.

كما أتاحت التجربة للباحثين التعرف، لأول مرة، على الجين المسؤول عن التكوين المنظم في شقائق النعمان البحرية.

تشير الدراسة إلى أن المنظم ليس مجرد سمة من سمات تطور الفقاريات. يوجد نظام مماثل لنمط الجسم في الهلام المشط ويمكن أن يعمل حتى في جنين شقائق النعمان البحرية.

المرجع: “منظم انفجاري في ctenophore” بقلم ستانيسلاف كريمنيوف وتاتيانا ليبيديفا وغريغوري جينيخوفيتش وأندرياس هيجنول، 17 يونيو 2026، طبيعة.
دوى: 10.1038/s41586-026-10643-z

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