سباق الحياة: كيف تحدد سرعة الكائن من التغير التطوري للعمود الفقري

يظهر في الصورة عينة من هيكل عظمي لفيل آسيوي صغير بعمود فقري صلب، وذلك بسبب: الصدر الطويل والضلوع الكثيرة، المنطقة القطنية القصيرة بدون ضلوع، ووشوكات الظهر كلها التي تتوجه للخلف.

تصوير: Joris van Alphen
تمّ تفسير إحدى أحجيات تطور الثديّيات: الحفاظ القوي على عدد الفقرات الرقبية للعمود الفقري.








وضّح باحثون في جامعة يوتاه ومركز التنوع الطبيعي أنّ هذا الحفاظ يأتي من دور السرعة والمرونة الحيوي لبقاء الحيوانات سريعة الحركة.

قام الباحثون بقياس التنوع في 774 هيكل عظمي لثدييات تختلف ما بين سريعة الحركة وبطيئة الحركة ووجدوا أن مزيجًا من المشاكل التطورية والميكانيكية تمنع التغير التطوري في عدد فقرات العمود الفقري في الحيوانات السريعة المرنة.





وعلى النقيض الآخر، هذه المشاكل بالكاد تمتلك تأثيرًا على الثدييات البطيئة والمتصلبة.



هذا هيكل عظمي لغزال طومسون بعمود فقري مرن، وذلك بسبب: الصدر القصير، منطقة القطنية الطويلة، وشوكات الظهر التي تشير للأمام والخلف، متيحةً الإلتواء الظهري للعمود الفقري.

تفسير تلك الظاهرة هو أن تغيير عدد فقرات العمود الفقري يتطلب العديد من الطفرات الجينية، في حين أن طفرات فردية تؤدي إلى فقرات ظهرية غير منتظمة الشكل تحتل موقعًا وسطيًا مابين الثدييات البطيئة والثدييات السريعة.





هذه الفقرات الغير منتظمة تكون غير متناقسة وغير مرتبطة بصفة وثيقة بعظم العجز Sacrum مما يجعلها تقلل المرونة وتعوق الجري والقفز.

هذه الملاحظات أكدت أنّ الاختيار البقائي ضد هذه التغيرات الأولية قوي في الثدييات السريعة المرنة، وضعيف في الثدييات البطيئة المتصلبة.





السبب في هذا يعود إلى أن هذه الفقرات الظهرية الغير منتظمة تشكل عائقًا بسيطًا على الثدييات البطيئة ولكنها مميتة بالنسبة للثدييات السريعة.



صورة للباحثين من (Naturalis Biodiversity Center) وهم يتفقدون العمود الفقري لغزال طومسون.

المجموع التام كان 774 هيكل عظمي من 90 نوع مختلف من الثدييات تأتي من 9 متاحف أوروبية للتاريخ الطبيعي منها مركز التنوع الطبيعي.