تغيير واحد أخذ هذه السمكة من الزعانف إلى الأطراف

وأشار عبر البريد الإلكتروني: “قبل هذا الاكتشاف ، كان يُفترض أن الانتقال من طرف إلى طرف يتضمن تغييرات متعددة في عدد لا يحصى من الجينات”.

“بالطبع كان هذا التحول عملية تدريجية ومعقدة للغاية ، لكن المتحولات تظهر أنه ربما يكون قد تضمن قفزات سريعة أيضًا ، وأن الحيوانات النامية قادرة على دمج عظام جديدة بسهولة تامة.”

القدرة الفطرية

أوضح هوكينز عبر البريد الإلكتروني أنه في حين أن الأبحاث السابقة قد حددت الجينات المطلوبة لصنع عظام الزعانف والأطراف ، لم يعثر أحد سابقًا على تغيير جيني يتسبب في تحول الزعنفة إلى نمط أكثر شبهاً بالحيوية.

تسبب الطفرة التي اكتشفها الباحثون في حدوث تغيير في عظام الزعنفة الصدرية لأسماك الزرد ، والتي ترتبط بمفصل كتف السمكة إلى حد ما مثل كيفية ارتباط الذراع البشرية بالكتف.

تتطور مجموعة جديدة من العظام الطويلة – تسمى الشعاعات المتوسطة – مما يجعل مفصلًا مشابهًا لمرفق الإنسان. يشمل التغيير الجيني عضلات ومفاصل جديدة توجد في الأطراف ولكن ليس الزعانف البسيطة.

أظهر اكتشاف العلماء أن الأسماك ، التي كان يعتقد أنها فقدت الآلية اللازمة لتطوير أجزاء من الجسم تشبه الأطراف ، تحتفظ في الواقع بقدرة فطرية على تكوين هذه الهياكل.

أصبح سمك الزرد بحجم الصورة المصغرة دعامة أساسية للبحث الجيني. من السهل الاحتفاظ بها بأعداد كبيرة والتكاثر بسهولة ، حيث ينتج زوج واحد من التزاوج مئات البيض كل أسبوع. هذه الأسماك أيضًا لطيفة وسهلة التعامل ، بالإضافة إلى أن بيضها وأجنةها شفافة وسهلة الفحص.

قام الباحثون بتحور جينات أسماك الزرد عشوائيًا ثم قاموا بفحص الأسماك بشكل منهجي للعثور على تلك التي خضعت لتغييرات مثيرة للاهتمام في شكلها – في هذه الحالة الهياكل الشبيهة بالحيوان.

يمكن لهذا الارتباط الجيني بين الزعانف والأطراف ، بمزيد من البحث ، أن يلقي الضوء على كيفية قيام بعض الحيوانات بالانتقال من البحر إلى اليابسة وما هي الآليات الجينية اللازمة لتحقيق ذلك.

أحد الأسئلة التي يأمل الفريق في فحصها بعد ذلك هو ما إذا كانت العظام الجديدة تغير كيفية عمل زعانف الزرد وكيف تتحرك السمكة.

قال هوكينز: “إن مثل هذه التغييرات المعقدة والمنسقة التي يمكن أن تنتج عن تغيير حرف واحد من الحمض النووي كان أمرًا صادمًا للغاية ، ويكشف أن أسلافنا السمكيين كانوا يمتلكون المادة الوراثية الخام والقدرة الكامنة على تكوين الأطراف”.