مفصليات الفك السفلي: كشف الحفريات عن مخلوق بحري فريد

مخلوق بحري قديم يشبه الحشرة له ذيل على شكل مروحة ودرع يلتف حول جسمه يسبح رأساً على عقب ويشبه التاكو - لكن يمكنه أن يعضّ.

زودت الحفريات المكتشفة حديثًا لمفصليات الأرجل المنقرضة أودارايا ألاتا العلماء مؤخرًا بلمحة أولى عن هياكل أودارايا الشبيهة بالفكين، والتي تسمى الفك السفلي. هذه الزوائد الصغيرة المقترنة بالقرب من الفم تقضم الطعام وتمسكه وتمزقه، وتسمى المفصليات التي تمتلك هذه الأجزاء الفمية بالفك السفلي.

وقد تطورت أول مفصليات الفك السفلي في المحيطات خلال العصر الكمبري (منذ 541 مليون إلى 485.4 مليون سنة مضت) وتشمل القشريات الحديثة والحشرات والمفصليات العضلية مثل أم أربع وأربعين ومليبيديس. وتساعد الفك السفلي المفصليات على إنجاز المهمة، سواء كانت تقص أو تمزق أو تقبض على المفصليات، وقد تنوعت المفصليات بنجاح كبير لدرجة أنها تشكل اليوم أكثر من نصف جميع أنواع الحيوانات، وفقاً لمتحف أونتاريو الملكي.

أفاد باحثون في 24 يوليو في مجلة Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences أن تحديد الفك السفلي في أودارايا يحل لغزاً طال أمده حول كيفية التقاط هذا المخلوق لوجباته، ويشير إلى أن أودارايا يقع ضمن أقدم ذوات الفك السفلي في شجرة عائلة المفصليات.

وُصف هذا النوع في عام 1912 من حفريات عُثر عليها في صخور تعود إلى حوالي 505 مليون سنة مضت. ومع ذلك، كانت رؤوس هذه الحفريات غير مكتملة. وقال المؤلف الرئيسي للدراسة أليخاندرو إزكييردو لوبيز، مؤلف الدراسة الرئيسي، إن هذا ترك العلماء غير متأكدين مما إذا كانت أودارايا تنتمي إلى المفصليات المنقرضة أم لا، حيث أن زوائد الرأس مهمة لتصنيف المفصليات المنقرضة. وقد أجرى هذا البحث في متحف أونتاريو الملكي أثناء دراسته للحصول على درجة الدكتوراه في قسم علم البيئة وعلم الأحياء التطوري بجامعة تورنتو.

بالنسبة للتحقيق الجديد، قام الباحثون بفحص حوالي 150 حفرية جمعها متحف أونتاريو الملكي خلال بعثات استكشافية بين عامي 1975 و 2000. وقال إزكييردو لوبيز إن معظم العينات كانت مواد جديدة لم تظهر من قبل في المنشورات العلمية.

وقال في رسالة بالبريد الإلكتروني: "لم يُنشر سوى اثنتين منها فقط من قبل". "كان لدينا فك سفلي واضح في أكثر من 10 عينات بقليل، مما يدل على مدى صعوبة العثور عليها محفوظة!"

أفاد مؤلفو الدراسة أن الفك السفلي المحفوظ لم يكن يُلمح إليه في السابق إلا من خلال الندوب العضلية في عينات أخرى من أودارايا. وأضاف إزكييردو لوبيز أن أجزاء فم أودارايا المكتشفة حديثاً "هي زوائد فمية قوية وقصيرة مع صف من الأسنان". "هذا هو بالضبط ما كنا نتوقع أن يبدو عليه الفك السفلي."

قالت الدكتورة جوانا وولف، وهي باحثة مشاركة في قسم البيولوجيا العضوية والتطورية في جامعة هارفارد، إن اكتشافهم يؤكد أنه حتى بالنسبة للأنواع المعروفة، يمكن أن تكون الحفريات الجديدة مليئة بالمفاجآت.

"إن إعادة النظر في الأنواع التي نعرفها من قبل أمر مهم. في هذه الحالة، كان لديهم (مؤلفو الدراسة) الكثير من المواد الجديدة". "في بعض الأحيان تكون الميزات مرئية في عينة واحدة فقط، لذلك يجب عليك دائمًا البحث."

يبلغ طول الأودارايا حوالي 6 بوصات (15 سنتيمتراً) وكان يطل على موطنه في المحيط من خلال عيون كبيرة على سيقان. وكان جسمه مقسمًا إلى عشرات الأجزاء، مع أكثر من 30 زوجًا من الأرجل المغزلية.

وكان يغلفه ما يسمى بقشرة التاكو - وهي درع أنبوبي ينطوي حول جسم أودارايا، تاركاً رأسه بارزاً من الأمام وذيله بارزاً من الخلف. وقالت وولف إن العديد من المفصليات لديها هذه الميزة الشبيهة بالتاكو، والمعروفة باسم الدرع ثنائي الصدفتين، "بما في ذلك المفصليات الحية مثل الأستراكودات (روبيان البذور) والروبيان المروحي".

ووفقاً لمتحف أونتاريو الملكي، فإن الدرع كان مطوياً على أطراف الأوداريا، لذلك ربما لم يكن قادراً على المشي على قاع البحر. وبدلًا من ذلك، من المحتمل أن تكون حشرة تاكو حشرة البحر قد تنقلت كما يفعل سرطان البحر الحديث: عن طريق السباحة رأسًا على عقب.

وفي حين أن أرجلها ربما لم تكن تستخدم للمشي، إلا أنها ربما كانت مهمة لاصطياد الطعام مثل المخلوقات البحرية الأصغر حجماً من الكمبريات، حسبما أفاد الباحثون. وعندما فحصوا الحفريات، وجدوا تراكيب قاسية تشبه الشعر تسمى "سيتاي" تبطن أرجل الحيوانات. يمكن أن تكون هذه الأشواك الصغيرة قد حبست الطعام، تماماً كما تقوم صفوف البلين في أفواه الحيتان بتصفية مياه البحر وحبس العوالق.

وقال إزكييردو لوبيز: "نعتقد أن الأشواك يمكن أن تتشابك بين الأرجل، مما يخلق شبكة من شأنها أن تلتقط الفريسة المارة".

وأضافت وولف أن هذا النوع من التغذية شائع بين العديد من القشريات الحديثة، التي لديها أنواع وأطوال مختلفة من السيستيات التي تستخدمها لالتقاط الطعام.

إحدى السمات التي حيرت العلماء وأثارت فضولهم لم يسبق أن شوهدت من قبل في حيوانات الكمبري: هيكل واحد يشبه السن بين فكي أوداريا.

قال إزكييردو لوبيز: "ما زلنا لا نعرف ما هو بالضبط، حتى عند مقارنته بالفك السفلي اليوم". "ومع ذلك، نعتقد أنه ربما كان يستخدم مع الفك السفلي لمضغ الطعام بشكل أكبر. وقد يكون هذا التركيب قد تطور إلى تركيبات أخرى مشابهة في المئويات أو في سرطان البحر، ولكننا لا نستطيع أن نقول أكثر من ذلك حتى الآن".

إن العثور على حفريات إضافية يمكن أن يوضح وظيفة هذا الهيكل، وقد يساعد في توضيح تفاصيل أخرى غير عادية عن الأوداريا، مثل وجود ثلاث عيون صغيرة بين العينين الكبيرتين. وقد وصفت الدراسات السابقة بإيجاز هذه الأعضاء الحساسة للضوء، على الرغم من أن الباحثين لم يكتشفوا العيون البدائية في عمليات المسح التي أجروها.

وقال إزكييردو لوبيز: "لم نتمكن من رؤية هذه العيون الثلاث بشكل جيد في هذه الدراسة، ولكن لا يمكننا أن نرفض وجودها تماماً". "قد تكشف العينات المستقبلية عن رأس أكثر تعقيدًا مما لدينا اليوم".