رباعيات الأطراف المائية الثانوية
خضعت العديد من مجموعات رباعيات الأطراف لتكيف مائي ثانوي ، وهو تحول تطوري من كونها حيوانات برية بالكامل إلى العيش جزئيًا على الأقل في بيئة مائية . تُسمى هذه الحيوانات " مائية ثانوية " لأنه على الرغم من أن جميع رباعيات الأطراف تنحدر من أسماك المياه العذبة ذات الزعانف الفصية (انظر تطور رباعيات الأطراف )، فإن أسلافها الأحدث هي فقاريات برية تطورت على اليابسة لمئات الملايين من السنين، ولم تتكيف مجموعاتها مع البيئة المائية إلا بعد ذلك بكثير.
على عكس الفقاريات المائية في المقام الأول (أي الأسماك )، فإن رباعيات الأطراف المائية بشكل ثانوي (وخاصة السلويات المائية )، على الرغم من امتلاكها زوائد مثل الزعانف والزعانف الظهرية والذيلية ( الزعانف الذيلية ) التي تشبه زعانف الأسماك نتيجة للتطور التقاربي ، لا تزال تحتفظ بفسيولوجيا تعتمد على أصولها البرية، وأبرزها تنفسها الهوائي عبر الرئتين (بدلاً من التنفس المائي عبر الخياشيم ) وإخراجها للفضلات النيتروجينية على شكل يوريا أو حمض اليوريك (بدلاً من الأمونيا كما هو الحال في معظم الأسماك). جميع رباعيات الأطراف المائية الموجودة تقريبًا هي مائية بشكل ثانوي، باستثناء يرقات البرمائيات ( الشرغوف ) التي تكون مائية في المقام الأول ولديها خياشيم، وبعض أنواع سمندل الخلد ذات الصفات اليافعة (وأبرزها الأكسولوتل المائي بالكامل ) التي تحتفظ بفسيولوجيا اليرقات القائمة على الخياشيم حتى مرحلة البلوغ .
تميل التكيفات المائية الثانوية للرباعيات إلى التطور في المراحل المبكرة من تطور الأنواع شبه المائية التي تغامر بالدخول إلى المسطحات المائية بشكل متزايد بحثًا عن بيئات مناسبة وللتغذية . ومع قضاء الأجيال المتعاقبة وقتًا أطول في الماء، يُفضل الانتقاء الطبيعي تلك التي تمتلك سمات تُساعدها على البقاء في الماء، مما يؤدي إلى تكيفات مائية أكثر تخصصًا عبر التطور التقاربي ، فتصبح أشبه بالأسماك في شكلها . وقد تتطور الرباعيات المائية من الأجيال اللاحقة لتقضي معظم حياتها في الماء، ولا تخرج إلى الشاطئ إلا للتزاوج أو النوم أو للهروب من المفترسات المائية. وأخيرًا، تصبح بعض الرباعيات المائية حيوانات مائية فائقة التخصص، مُتكيفة تمامًا مع النوم (مع حبس النفس ) والتكاثر في الماء، حتى أن بعضها يفقد القدرة على التنفس والبقاء على قيد الحياة إذا ما علق خارج الماء .
الزواحف البحرية
الميزوصورات

كانت الميزوصورات مجموعة من الزواحف المائية الصغيرة التي عاشت خلال العصر البرمي المبكر (العصر السيسورالي )، قبل حوالي 299 إلى 270 مليون سنة . تُعدّ الميزوصورات أولى الزواحف المائية المعروفة ، إذ عادت إلى نمط الحياة المائية بعد أن كانت تعيش على اليابسة. [ 1 ] يرى معظم الباحثين أن الميزوصورات كانت مائية بالكامل، على الرغم من أن الحيوانات البالغة منها ربما كانت شبه مائية فقط. [ 2 ]
السلاحف
الأرشيلون نوع من السلاحف البحرية العملاقة التي يعود تاريخها إلى العصر الطباشيري ، وقد انقرضت منذ زمن طويل. أما أقاربها الأصغر حجماً فقد نجت لتصبح السلاحف البحرية الموجودة اليوم.

تُعدّ السلاحف ذات القشرة الرخوة فصيلة تصنيفية تضمّ عددًا من أجناس السلاحف القادرة على "التنفس" تحت الماء عبر حركات إيقاعية لتجويف فمها، الذي يحتوي على العديد من الزوائد الغنية بالدم، والتي تعمل بشكل مشابه لخيوط الخياشيم في الأسماك. [ 3 ] وهذا يمكّنها من البقاء تحت الماء لفترات طويلة. علاوة على ذلك، فقد ثبت أن السلحفاة الصينية ذات القشرة الرخوة تُفرز اليوريا أثناء "تنفسها" تحت الماء؛ وهذا حلٌّ فعّال عندما لا يتوفر للحيوان الماء العذب، كما هو الحال في بيئات المياه قليلة الملوحة. [ 4 ]
الحرشفيات

الحرشفيات هي أكبر رتبة من الزواحف ، وتضم السحالي والثعابين والسحالي الدودية . وهناك العديد من الأمثلة على الحرشفيات المائية، الحية منها والمنقرضة؛ وقد تطور نمط حياة مائي ثانوي عدة مرات .
عاشت الموزاسورات في نفس حقبة الديناصورات، لكنها لم تكن وثيقة الصلة بها، وكانت تشبه التماسيح، إلا أنها كانت أكثر تكيفًا مع الحياة البحرية. ولا يزال العلماء يتناقشون حول ما إذا كانت السحالي الرصدية [ 5 ] أو الثعابين [ 6 ] هي أقرب الكائنات الحية صلةً بالموزاسورات. انقرضت الموزاسورات قبل 66 مليون سنة، في نفس وقت انقراض الديناصورات غير الطائرة.

تشمل الزواحف الحديثة التي طورت تكيفات خاصة بها تسمح لها بقضاء فترات طويلة في المحيط، الإغوانا البحرية وثعابين البحر . تتكيف ثعابين البحر بشكل واسع مع البيئة البحرية، حيث تلد صغارًا أحياءً، وهي عاجزة إلى حد كبير عن النشاط البري. ويتضح مسار تكيفها من خلال ملاحظة جنس Laticauda البدائي ، الذي يجب أن يعود إلى اليابسة لوضع بيضه.

ثعبان البحر الحلقي هو نوع من ثعابين البحر السامة التي تستطيع التنفس تحت الماء بمساعدة شبكة وعائية واسعة تمتد على طول الجزء العلوي من رأسها لامتصاص الأكسجين من الماء المحيط. [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ]
الإكثيوصورات
كان لهذه الزواحف البحرية أسلاف عادت إلى المحيطات. تكيفت الإكثيوصورات بشكل كامل مثل الدلافين التي تشبهها ظاهرياً، حتى أنها كانت تلد صغاراً أحياء بدلاً من وضع البيض.
التماسيح
التمساحيات هي مجموعة من الزواحف تشمل التماسيح وأقاربها المنقرضة. كان لدى العديد من التمساحيات، وإن لم يكن جميعها، نمط حياة مائي أو شبه مائي. أظهرت إحدى المجموعات، وهي عائلة Metriorhynchidae ، تكيفات استثنائية للحياة في المحيط المفتوح، بما في ذلك تحول الأطراف إلى زعانف، ونمو زعنفة ذيلية ، وجلد أملس خالٍ من الحراشف، [ 10 ] وربما حتى الولادة الحية . [ 11 ]
الزواحف
تطورت الزواحف البحرية من أسلاف أرضية بعد انقراض العصر البرمي بفترة وجيزة ، وازدهرت خلال العصر الترياسي قبل أن تنقرض جميعها باستثناء البليزوصورات في نهاية تلك الفترة. انقرضت البليزوصورات في حدث انقراض العصر الطباشيري-الباليوجيني ، وهو نفس الحدث الذي قضى على الديناصورات غير الطائرة. تشمل الزواحف البحرية البلاكودونتات ، والنوثوصورات ، والبليزوصورات، والبليوصورات .

الثدييات البحرية
الحيتان
خلال العصر الباليوسيني (منذ حوالي 66 إلى 55 مليون سنة)، بدأ الحوت القديم باكيسيتوس في اتباع نمط حياة برمائي في الأنهار أو البحار الضحلة. وكان سلفًا للحيتان والدلافين وخنازير البحر الحديثة. تتكيف الحيتانيات بشكل كبير مع الحياة البحرية ولا تستطيع البقاء على اليابسة إطلاقًا. ويتجلى هذا التكيف في العديد من الخصائص الفيزيولوجية الفريدة، مثل فتحة التنفس الظهرية ، والأسنان البالينية ، والعضو القحفي الذي يشبه البطيخ المستخدم في تحديد الموقع بالصدى تحت الماء . أقرب الكائنات البرية الحية إلى الحوت هو فرس النهر ، الذي يقضي معظم وقته في الماء، واسمه يعني حرفيًا "حصان النهر".
الأطوريات
ظهرت أسلاف الأطوم وخراف البحر لأول مرة في السجل الأحفوري منذ حوالي 45 إلى 50 مليون سنة في المحيط.
الفقمات
يُظهر السجل الأحفوري أن الفقمات كانت موجودة منذ 12 إلى 15 مليون سنة، والثعالب منذ حوالي 14 مليون سنة. لا بد أن سلفهما المشترك كان موجودًا قبل ذلك بكثير.
الدببة القطبية
على الرغم من أن الدببة القطبية تقضي معظم وقتها على الجليد بدلاً من الماء، إلا أنها تُظهر بدايات التكيف المائي، بما في ذلك السباحة (مستويات عالية من الدهون في الجسم وفتحات أنف قابلة للإغلاق)، والغوص، وتنظيم درجة حرارة الجسم. ويمكن تحديد تاريخ أحافير الدببة القطبية بدقة إلى حوالي 100,000 عام. يمتلك الدب القطبي فراءً كثيفاً وطبقات من الدهون على جسمه لحمايته من البرد.
النظريات التخمينية
البشر
يعتقد أنصار فرضية القرد المائي أن جزءًا من التطور البشري يتضمن بعض التكيفات المائية، والتي يُقال إنها تفسر انعدام الشعر لدى الإنسان، والمشي على قدمين ، وزيادة الدهون تحت الجلد ، وانخفاض الحنجرة ، والطلاء الدهني ، والأنف المبطن، والعديد من التغيرات الفسيولوجية والتشريحية الأخرى. إلا أن هذه الفكرة لا تحظى بقبول معظم الباحثين في مجال التطور البشري. [ 12 ]
انظر أيضاً
مواضيع ذات صلة
- الحركة بالزعانف والزعانف
- المفاضلات المتعلقة بالتنقل في الهواء والماء
- تطور الحيتان
- غزو الفقاريات للأراضي
القوائم
مراجع
- ↑ كانوفيل، أورور؛ لورين، ميشيل (19 مايو 2010). "تطور التشريح المجهري لعظم العضد ونمط الحياة في السلويات، وبعض التعليقات على الاستدلالات البيولوجية القديمة" . المجلة البيولوجية لجمعية لينيان . 100 (2): 384-406 . doi : 10.1111/j.1095-8312.2010.01431.x . ISSN 0024-4066 .
- ↑ بابلو نونيز ديماركو وآخرون. هل كان الميزوصور زاحفًا مائيًا بالكامل؟ فرونت. إيكول. إيفول، نُشر على الإنترنت في 27 يوليو 2018؛ doi: 10.3389/fevo.2018.00109
- ↑ غيج، سيمون هـ .؛ غيج، سوزانا فيلبس (1886). "التنفس المائي في السلاحف ذات القشرة الرخوة: مساهمة في فسيولوجيا التنفس في الفقاريات" . عالم الطبيعة الأمريكي . 20 (3): 233-236 . Bibcode : 1886ANat...20..233G . doi : 10.1086/274187 . JSTOR 2449924 .
- ↑ إيب، يوين ك.؛ لونغ، آي م.؛ لي، سيرين إم إل؛ أونغ، ياسمين إل واي؛ وونغ، واي ب.؛ تشيو، شيت ف. (2012). "السلحفاة الصينية ذات القشرة الرخوة، بيلوديسكوس سينينسيس ، تفرز اليوريا بشكل رئيسي عن طريق الفم بدلاً من الكلية" . مجلة علم الأحياء التجريبي . 215 (21): 3723-3733 . Bibcode : 2012JExpB.215.3723I . doi : 10.1242/jeb.068916 . PMID 23053366 .
- ↑ جون ج. وينز؛ كايتلين أ. كوتشينسكي؛ تيد تاونسند؛ تود و. ريدر؛ دانيال ج. مولكاهي؛ جاك و. سايتس الابن (2012). "دمج علم الوراثة العرقي والأحافير في علم تطور الزواحف الحرشفية على مستوى أعلى: البيانات الجزيئية تُغير موقع التصنيفات الأحفورية" (ملف PDF) . علم الأحياء المنهجي . 59 (6): 674-88 . doi : 10.1093/sysbio/syq048 . PMID 20930035 .
- ↑ أ. ألكسندر بايرون (2016). "مناهج جديدة للاستدلال التطوري من البيانات المورفولوجية والتأريخ القائم على الأدلة الكاملة في الزواحف الحرشفية (السحالي، والثعابين، والأمفيسبينا)" ( ملف PDF) . علم الأحياء المنهجي . 66 (1): 38-56 . doi : 10.1093/sysbio/syw068 . PMID 28173602. S2CID 3697004 .
- ↑ بالسي، أليساندرو؛ سيمور، روجر س.؛ فان نغوين، كاو؛ هاتشينسون، مارك ن.؛ لي، مايكل س.ي.؛ ساندرز، كيت ل. (2019). "ضفيرة وعائية جديدة في رأس ثعبان البحر (Elapidae، Hydrophiinae) تم الكشف عنها بواسطة التصوير المقطعي المحوسب عالي الدقة وعلم الأنسجة" . مجلة الجمعية الملكية للعلوم المفتوحة . 6 (9) 191099. Bibcode : 2019RSOS....691099P . doi : 10.1098/rsos.191099 . PMC 6774945. PMID 31598325 .
- ↑ جامعة فليندرز. "ثعبان البحر الاستوائي يستخدم رأسه للتنفس"" . phys.org . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2024-08-07 .
- ↑ "ثعبان البحر | أنواعه، موطنه، وحقائق عنه | بريتانيكا" . www.britannica.com . 19 يوليو 2024. تاريخ الاطلاع: 7 أغسطس 2024 .
- ^ سبيندلر ، فريدريك. لوير، رينيه. تيشلينغر، هيلموت؛ ماوزر ماتياس (2021-07-05). "تكامل أشكال التمساحيات السطحية (Thalattouchia: Metriorhynchidae)" . الحفريات الإلكترونية . 24 (2): 1– 41. دوى : 10.26879/1099 . ردمك 1094-8074 .
- ↑ هيريرا، ي.؛ فرنانديز، م.س.؛ لاماس، س.ج.؛ كامبوس، ل.؛ تاليفي، م.؛ غاسباريني، ز. (2017). "مورفولوجيا المنطقة العجزية واستراتيجيات التكاثر لدى فصيلة Metriorhynchidae: منهج مضاد للاستقراء" . معاملات علوم الأرض والبيئة للجمعية الملكية في إدنبرة . 106 (4): 247-255 . doi : 10.1017/S1755691016000165 . hdl : 11336/66599 .
- ↑ ماير، ر. (2003). الدليل الكامل للمبتدئين في تاريخ ما قبل التاريخ البشري . دار ألفا للنشر. الصفحات 57-59 . رقم ISBN 0-02-864421-2.
- الكائنات المائية
- التطور البيولوجي
