لقد أذهلت عيون الحرباء الساحرة والمتحركة بشكل مستقل العلماء وحيرتهم منذ العصور اليونانية القديمة. بعد آلاف السنين من التكهنات والأبحاث، كشفت تكنولوجيا التصوير الحديثة أخيرًا عن السر وراء رؤيتها بزاوية 360 درجة تقريبًا وقدرتها على النظر في اتجاهين في وقت واحد: خلف كل عين منتفخة يوجد عصب بصري طويل حلزوني فريد من نوعه لم يتم العثور عليه من قبل في السحالي الأخرى.
وقال خوان دازا، الأستاذ المشارك في جامعة ولاية سام هيوستن ومؤلف الدراسة الأخيرة: "عيون الحرباء تشبه كاميرات المراقبة، يمكنها التحرك في كل الاتجاهات". "عندما يبحثون عن فريسة، يمكن أن تعمل أعينهم بشكل مستقل. وبمجرد العثور على الهدف، ستنسق العينان للإشارة إلى نفس الاتجاه لحساب موقع اللسان".
على الرغم من أنه من السهل اكتشاف نظرة الحرباء السريعة والرشيقة، إلا أن أعمالها الداخلية ظلت لغزا لفترة طويلة. في عام 2017، لاحظ إدوارد ستانلي، مدير مختبر التصوير الرقمي في متحف فلوريدا للتاريخ الطبيعي، بنية حلزونية غير عادية في العصب البصري لبروكسيا الدنيا من خلال المسح المقطعي في مختبر داسا، وهو ما لم يسبق له أن واجهه من قبل.
كان كلا الباحثين متشككين في البداية. نظرًا لأنه تم تشريح الحرباء ودراستها مرات عديدة، كان من الصعب عليهم تصديق أنهم سيكونون أول من يكتشف هذه السمة الخفية. وقال دازا: "لقد فوجئت بالهيكل نفسه، والأكثر دهشة هو أنه لم يلاحظه أحد من قبل". "لقد تمت دراسة الحرباء على نطاق واسع ولها تاريخ طويل من أبحاث التشريح ذات الصلة."
طورت الحرباء، التي تعيش في أفريقيا وأوروبا وآسيا، تكيفات فريدة للعيش في الأشجار. يمكن لذيولها الإمساك بالفروع مثل الأيدي، وأطرافها بارعة مثل القفازات، مما يسمح لها بالتحرك ببطء عبر رؤوس الأشجار. لا تُعرف الحرباء بسرعتها، لكن لديها لسانًا نابضًا قويًا يمكنه التسارع من حالة التوقف إلى 60 ميلًا في الساعة خلال 0.01 ثانية فقط. يمكن أن يصل طول اللسان إلى ضعف طول الجسم، مما يجعله يصطاد الحشرات على الفور تقريبًا.
كما يظهر شكل الحرباء الفريد وذيلها الحلزوني بوضوح في النقوش الصخرية المصرية القديمة. اعتقد فريق البحث أنه يجب العثور على الأوصاف ذات الصلة في وثائق مختلفة، لذلك قاموا ببحث مكثف في الوثائق القديمة وطلبوا من خبراء اللغة ترجمتها إلى الفرنسية والإيطالية واللاتينية.
قبل ألفي عام، اعتقد الفيلسوف اليوناني أرسطو خطأً أن الحرباء ليس لها عصب بصري وأن أعينها متصلة مباشرة بالدماغ، مما يسمح لها بالتحرك بشكل مستقل. اعتقد الطبيب الروماني دومينيكو بانارولي في القرن السابع عشر أن الحرباء لديها أعصاب بصرية، لكنها لم تكن متقاطعة مثل الحيوانات الأخرى. لذلك، افترض أن عيون الحرباء يمكن أن تتحرك بحرية. كما ذكر نيوتن الحرباء عدة مرات في كتابه "البصريات" واعتمد نظرية بانارولي. وفي عام 1669، رسم عالم التشريح الفرنسي كلود بيرولت صورة دقيقة لمعبر العصب البصري ثم يمتد في خط مستقيم. ولسوء الحظ، تم تجاهله من قبل الجميع في ذلك الوقت.
في عام 1842، أظهر جون فيشر أيضًا جزءًا من البنية الحلزونية في دراسته لأدمغة وأعصاب السحالي، لكنه لم ينعكس بشكل كامل في الرسم التخطيطي ولم يتم وصفه بالتفصيل. في عام 2015، وصف ليف آري ثيدار، طالب الماجستير في جامعة حيفا، البنية على شكل حرف C للعصب البصري للحرباء في ورقته البحثية، موضحًا أن المجتمع العلمي لم يتمكن في السابق من الكشف عن هذا السر بشكل كامل.
لماذا فشل العلماء في اكتشاف الشكل الحقيقي للعصب البصري للحرباء لفترة طويلة؟ المفتاح يكمن في الأشعة المقطعية والبيانات المفتوحة. طرق التشريح التقليدية غالبا ما تدمر أو تزيح العصب البصري، مما يجعل من الصعب رؤية الهيكل. أصبحت تكنولوجيا الأشعة السينية المقطعية المتقدمة متاحة الآن على نطاق واسع، مما يسمح للعلماء بمراقبة البنية الداخلية للعينات بشكل مباشر دون الإضرار بها.
باستخدام منصة بيانات الفقاريات الرقمية ثلاثية الأبعاد oVert (openVertebrate)، قام فريق البحث بتحليل أكثر من 30 نوعًا من السحالي والثعابين، بما في ذلك 3 أنواع من الحرباء، وقارنوا شكل العصب البصري الخاص بهم. ونتيجة لذلك، تمتلك جميع الحرباء أعصابًا بصرية أطول وأكثر تعقيدًا.
كما وجدت الأبحاث الإضافية أن هذا الهيكل الفريد يتشكل تدريجيًا أثناء التطور الجنيني للحرباء. يكون العصب البصري مستقيمًا في المرحلة الأولى، ويستطيل تدريجيًا ويتحول إلى حلزوني قبل الفقس. عند الفقس، يمكن للعيون التحرك بحرية.
على المستوى التطوري طويل المدى، من الصعب تحديد الوقت المحدد الذي ظهرت فيه هذه الميزة لأول مرة في الحرباء. يرجع تاريخ أقدم حفريات الحرباء إلى ما بين 16 مليون إلى 23 مليون سنة مضت، وقد تطورت العديد من الخصائص الشجرية. تساعد النتائج الجديدة العلماء على التكهن لسبب تطور هذا الهيكل.
عادةً ما يكون لدى الحيوانات ذات العيون الكبيرة طريقتان لتوسيع مجال رؤيتها: إدارة أعناقها أو إدارة أعينها. تندرج البوم والليمور ضمن الفئة الأولى، بينما طورت الحيوانات مثل البشر أعصابًا بصرية قابلة للتمدد. تمتلك القوارض أيضًا أليافًا عصبية متموجة تعزز المرونة.
نظرًا لأن حركة الرقبة لدى الحرباء محدودة، فمن المحتمل أن يكون التواء العصب البصري محاولة لتخفيف الضغط الجسدي الناتج عن حركات العين الكبيرة. وهذا تطور نادر، يشبه الشكل العصبي لذبابة العين الساقية. قال دازا بوضوح: "تمامًا مثل أسلاك الهاتف القديم، كانت متصلة في الأصل بخط مستقيم. لاحقًا، اخترع أحدهم هيكلًا ملفوفًا لتسهيل الحركة. وينطبق الشيء نفسه على الآلية البصرية للحرباء، التي تستخدم ملفات عصبية لزيادة المساحة التي تسمح لحركة مقل العيون."
يقول العلماء إنه على الرغم من آلاف السنين من المراقبة والبحث، لا يزال لدى عالم الحيوان الكثير من الألغاز التي يجب الإجابة عليها. وفي المستقبل، سوف يستكشفون أيضًا ما إذا كانت السحالي الشجرية الأخرى لها هياكل تطورية مماثلة.
وقال ستانلي: "لقد ألهم عمالقة العلم مثل نيوتن وأرسطو علماء التاريخ الطبيعي لعدة قرون". "نحن متحمسون لأننا نستطيع اتخاذ خطوة جديدة في فهم البنية الغريبة للحرباء."
تم تجميعها من /ScitechDaily