كشف علمي جديد: نجوم البحر تغير تشريحها وسلوكها لمواجهة نقص الأكسجين

​سجلت الأبحاث البيولوجية الصادرة عن الكلية الملكية للعلوم والتكنولوجيا في لندن ملاحظات تشريحية وسلوكية غير مسبوقة على الكائنات البحرية غير الفقارية، توضح كيف يؤدي الإجهاد البيئي ونقص الأكسجين إلى تحفيز استجابات ميكانيكية وتكيفية سريعة لدى نجوم البحر وقنافذ البحر الهشة.

​التنفس القسري عند قنافذ البحر الهشة

​أظهرت الملاحظات الميدانية والمخبرية على قنافذ البحر الهشة من نوع "أوفيوتريكس" (Ophiothrix) وجود آلية ضخ ميكانيكية تشبه المنفاخ في الصفائح العلوية للحيوان.
​وتعمل هذه الصفائح بالتنسيق مع العضلات والأجربة التناسلية على الانقباض والتمدد المتناوب لتمرير مياه البحر بكثافة، وهو ما يعرف بـ "التنفس القسري". وتنشط هذه الآلية عندما تعجز الأهداب الطبيعية عن تلبية احتياجات الكائن من الأكسجين في البيئات الفقيرة بالأكسجين أو ذات الحرارة المرتفعة.

​استجابة استثنائية لنقص الأكسجين لدى نجم البحر الشائع

​عند نقل عينات من نجم البحر الشائع "أستيرياس" (Asterias) في ظروف مغلقة وانخفاض نسبة الأكسجين الذائب، لوحظ سلوك استثنائي بمجرد وضعها في أحواض مزودة بفقاعات هواء:
​رفعت الكائنات مركز ظهرها بشكل ملحوظ لتشكيل مخروط مرتفع نحو الأعلى.
​مكن هذا الارتفاع الغلاصم الشفافة المركزية من ملامسة فقاعات الهواء المتدفقة قرب السطح مباشرة.
​أثبتت التجربة أن القدرة على رفع مركز الظهر آلية كامنة لدى مختلف أنواع نجوم البحر تُستدعى وقت الطوارئ البيئية.

​من السلوك المؤقت إلى التركيب التشريحي الدائم

​قارنت الدراسة بين التكيفات السلوكية والتركيبية لدى فصائل مختلفة من نجوم البحر للوقوف على مسار التطور التشريحي:
​نوع أستيرياس (Asterias): يعيش في القيعان الصلبة والمياه الصافية، ويمتلك أقداماً أنبوبية مزودة بماصات للتسلق، وتنتشر غلاصمه على السطحين العلوي والسفلي.
​نوع أستروبيكتين (Astropecten): يعيش في الرمال الناعمة ويمتلك أقداماً مدببة للحركة، ويقوم بدفن نفسه مع رفع مركز ظهره على شكل مخروط تتركز فيه الغلاصم لتبقى ملامسة للماء.
​فصيلة بورسلاناستيريدي (Porcellanasteridae): وهي من كائنات الأعماق التي تحول فيها هذا المخروط الظهري المؤقت إلى عضو دائم وأسطواني الشكل.

​تثبت هذه النتائج العلمية أن البنية التشريحية للكائنات الحية ليست صفات جامدة، بل هي سلوكيات تكيفية استجابت لظروف البيئة ثم تبلورت عبر أزمنة طويلة إلى أشكال تشريحية ثابتة.