زومیت/ ستاره دریایی چگونه به این شکل متقارن پنج‌گانه رسید؟ یک فسیل باستانی در رازگشایی این خارپوست به کمک ما خواهد آمد.

ستاره‌های دریایی موجوداتی زیبا درنظر گرفته می‌شوند؛ اما اگر کمی عمیق‌تر به آن‌ها فکر کنیم، به طرز عجیبی غیرعادی هستند. آن‌ها به‌عنوان خارپوستان، با خیارهای دریایی و توتیاها خویشاوندی دارند؛ یعنی زمانی در گذشته، همگی دارای بدنی متقارن و دوطرفه (مثل ما انسان‌ها) بودند. اما حالا، ستاره‌های دریایی تقارن پنج‌گانه‌ای منحصر به‌فرد و عجیب دارند. چه زمانی اوضاع برای این موجودات به این شکل عجیب درآمد؟

فسیلی ۵۰۰ میلیون ساله از مراکش، به دانشمندان کمک می‌کند تا معمای تکاملی چگونگی گذار ستارگان دریایی از تقارن دوطرفه به تقارن پنج‌گانه را حل کنند. این فسیل که توسط دانشمندان موزه تاریخ طبیعی کشف شده، «اطلس‌سیستیس اکنتھا» (Atlascystis acantha) نام‌گذاری شده است.

فسیل در رشته‌کوه‌های «اطلس کوچک» مراکش کشف شده و قدیمی‌ترین خارپوست شناخته‌شده با طرح بدنی دوطرفه به شمار می‌رود. هیجان‌انگیزترین بخش ماجرا این است که این فسیل شکاف مهمی را در تاریخچه فسیلی بین خارپوستان دوطرفه‌ی باستانی و ستارگان دریایی پنج‌طرفه‌ی امروزی پر می‌کند.

فسیل اطلس‌سیستیس

فسیل اطلس‌سیستیس اکنتھا؛ نوارهای رنگی، بخش‌های تکرارشونده را در تقارن دوطرفه آن نشان می‌دهند.

وضعیت حفاظتی فسیل به‌قدری مطلوب است که دانشمندان موفق شده‌اند دریابند این موجود بدنی تخت و خارمانند داشته و از مجموعه‌ای تخصصی از صفحات اسکلتی برای حرکت استفاده می‌کرده است. این ساختارها شباهت زیادی به «آمبولاکرال» دارند؛ یعنی همان ساختارهایی که خارپوستان امروزی برای حرکت و تغذیه از آن استفاده می‌کنند، ویژگی‌ای که پیش از این در هیچ خارپوست اولیه‌ای شناسایی نشده بود.

شواهد فسیلی به بازسازی مراحل تکامل خارپوستان کمک می‌کنند

دکتر «عمران رحمان»، پژوهشگر ارشد موزه و یکی از نویسندگان اصلی مطالعه، در بیانیه‌ای می‌گوید: «این شواهد فسیلی به ما امکان می‌دهند تا مرحله به مرحله روند تکامل طرح بدنی ستاره دریایی و خویشاوندانشان را از اجدادی که به سایر جانوران شباهت بیشتری داشتند، بازسازی کنیم.»

نمودار درخت زندگی جدید خارپوستان

یک نمودار درخت خانوادگی جدید برای خارپوستان، تقارن‌های دوطرفه را در پایه درخت قرار می‌دهد.

تیم پژوهشی با بهره‌گیری از تصویربرداری سه‌بعدی، تحلیل رشد و روش‌های پیشرفته فیلوژنتیک (تبارزایی‌شناسی)، توانست جایگاه اطلس‌سیستیس را در پایه شجره‌نامه خارپوستان قرار دهد. این یافته، نظریه‌های پیشین را که می‌گفتند خارپوستان دوطرفه، شاخه‌هایی فرعی از ستارگان دریایی پیشرفته‌تر بوده‌اند، به چالش می‌کشد.

در عوض، به‌نظر می‌رسد که طرح بدنی پنج‌پر (پنج‌دسته‌ای) که امروز در ستاره دریایی می‌بینیم، بعدها و از طریق تکثیر یک آمبولاکروم (خطوط حرکت روی بدن) منفرد پدید آمده؛ فرآیندی که تنها زمانی ممکن بوده که خارپوستان، بخش تنه‌مانند مشخصی را از دست داده باشند.

دکتر «فرانسیس دان»، پژوهشگر ارشد در موزه تاریخ طبیعی دانشگاه آکسفورد می‌گوید: «سوابق فسیلی تنها راه مستقیم ما برای درک تاریخ تکاملی موجودات زنده در گذر زمان است. این کشف بر نخستین گام‌های شکل‌گیری یکی از شناخته‌شده‌ترین الگوهای بدنی در جانوران امروزی نوری می‌اندازد: ستاره‌ دریایی.»

فسیل‌ها همچنان حامل اطلاعاتی باارزشی هستند که می‌توانند وقتی ژنتیک به‌تنهایی پاسخ‌گو نیست، ناجی علم شوند. با کشف اطلس‌سیستیس اکنتھا، اکنون می‌توانیم مسیر شکل‌گیری ساختارهای پیچیده بدنی خارپوستان را در گذر میلیون‌ها سال رمزگشایی کنیم.

پژوهش در نشریه Current Biology منتشر شده است