هل تريد يومًا أن تتجعد في كرة؟ تظهر الحفريات كيف فعلت ثلاثيات الفصوص ذلك

عندما أصبحت الأمور صعبة في عصر حقب الحياة القديمة، انقلبت ثلاثية الفصوص. مسلحة بهياكل خارجية قوية، تلتف هذه المفصليات القديمة مثل المدرع لتجنب الحيوانات المفترسة أو الظروف البيئية الخطيرة في قاع البحر.

تم العثور على العديد من ثلاثيات الفصوص مع هياكلها الخارجية المتحجرة في وضع ملتوي، كما لو كانت تعاني من أزمة المعدة الدائمة. لكن القليل من هذه الحفريات يحافظ على التشريح الداخلي الذي استخدمته ثلاثية الفصوص لتشكيل كرة دفاعية.

قالت سارة لوسو، حاصلة على درجة الدكتوراه: “على الرغم من أن حفريات ثلاثيات الفصوص المسجلة شائعة حقًا، إلا أننا لا نحتفظ بأي من الأنسجة الرخوة البطنية”. مرشح في جامعة هارفارد متخصص في تطور ثلاثية الفصوص.

ربما تكون السيدة لوسو وزملاؤها قد كشفت أخيرًا سر تساقط ثلاثيات الفصوص باستخدام مخبأ من الحفريات المحفوظة بدقة. النتائج التي توصلوا إليها، نشرت يوم الاربعاء في المجلة وقائع الجمعية الملكية ب، وصف التشريح المتشابك لثلاثية الفصوص الملتفة لأول مرة.

جاءت حفريات ثلاثية الفصوص التي تم فحصها في الدراسة الجديدة من محجر والكوت-رست بوسط نيويورك، حيث أدى الانهيار الطيني قبل 450 مليون سنة إلى خنق مجتمع كامل من الكائنات البحرية الغارقة. اكتشف الموقع عالم الحفريات تشارلز دوليتل والكوت في عام 1870، وقد أظهر الموقع الآثار الأولى لزوائد ثلاثية الفصوص وميزات الأنسجة الرخوة مثل الخياشيم.

يتم تخزين حفريات والكوت ثلاثية الفصوص والأجزاء الرقيقة التي قطعها منها في متحف علم الحيوان المقارن في جامعة هارفارد. كانت السيدة لوسو تحلل زوائد ثلاثية الفصوص عندما عثرت على ثلاثي الفصوص Ceraurus الملتف مع مجموعة من الصفائح تسمى ستيرنيت تبطن معدتها والتي نادرًا ما تنجو من التحجر. وقالت السيدة لوسو: “عندما وجدت تلك العينة، شعرت بالحماسة عندها”. “ليس لدينا هذه اللوحات في العينات المسجلة ثلاثية الأبعاد.”

استخدم الباحثون الأشعة المقطعية الدقيقة لتحليل التشريح الداخلي للحفرية، التي وصفوها بأنها مسجلة، وفحصوا المقاطع الرقيقة التي صنعها والكوت في سبعينيات القرن التاسع عشر. نظرًا لأن ثلاثيات الفصوص من Ceraurus كانت لها أصداف شوكية، فقد طويت أكثر مما تدحرجت. قالت السيدة لوسو: “إنها تشبه التاكو أكثر من كونها كرة مثالية”.

قدمت هذه المقاطع الرقيقة للباحثين الرؤية الأكثر اكتمالًا حتى الآن لكيفية التفاف ثلاثية الفصوص، مما يكشف عن الأدوار المركزية التي تلعبها كل من صفائح المعدة وملحقاتها في المفصليات.

في حين أن صفائح الستيرنيت لم تكن بنفس صلابة قوقعة ثلاثية الفصوص المخصبة بالكالسيت، إلا أنها كانت لا تزال صلبة بما يكفي لمنع التدحرج السهل. للتغلب على ذلك، قامت ثلاثية الفصوص على الأرجح بثني جسمها بالكامل أثناء التفافها، مما يسمح لصفائح الستيرنيت بالانزلاق فوق بعضها البعض أثناء قيام الحيوان بحركة مثل وضعية الجلوس. يتم بعد ذلك قفل الزوائد الإسفينية لثلاثية الفصوص معًا، مما يسمح للمفصليات بالالتفاف بإحكام. قالت السيدة لوسو: “إن أرجلهم الصغيرة ذات الشكل الإسفيني تتناسب مع بعضها البعض مثل شرائح البيتزا”.

قام الفريق أيضًا بمقارنة هذه الهياكل بتشريح المفصليات الحية مثل متماثلات الأرجل الأرضية، أو حشرات الحبوب، والديدان الألفية. واكتشفوا أن هذه البكرات الحديثة، على الرغم من ارتباطها البعيد بالثلاثيات الفصوص، تمتلك آليات متشابكة مماثلة. كما نظر الباحثون إلى سرطانات حدوة الحصان الحية. على الرغم من أنها لا تتدحرج، إلا أن سرطانات حدوة الحصان تستخدم زوائد على شكل إسفين لسحق الطعام ونقله نحو أفواههم.

وقال خورخي إستيف، عالم الحفريات الذي يدرس بيئة ثلاثية الفصوص في جامعة كومبلوتنسي بمدريد، إن تشابه هذه الهياكل هو مثال عظيم على التطور المتقارب.

وقال الدكتور إستيف: “على الرغم من أن هذه السمات المورفولوجية لم تكن معروفة تمامًا في ثلاثية الفصوص، إلا أن لدينا مفصليات أخرى قادرة أيضًا على إحاطة الجسم باستخدام هياكل مماثلة”. “يعيد التطور أحيانًا استخدام نفس الإجابة لمعالجة مشكلات مماثلة.”