علماء يدحضون نظرية حول شكل رأس هذا القرش الغريب

أسماك قرش القلنسوة تغير شكل رأسها مع نموها، مما يدحض نظرية قديمة ويترك العلماء أمام لغز تطوري جديد.

تتحدى دراسة جديدة لأسماك قرش القلنسوة (Sphyrna tiburo) في فلوريدا تفسيرًا سابقًا لكيفية تطوير الذكور والإناث لأشكال رؤوسها المميزة والمختلفة.

وجد باحثون من كلية روزنستيل لعلوم البحار والغلاف الجوي وعلوم الأرض بجامعة ميامي والمؤسسات المتعاونة أن رؤوس أسماك القرش ذات الشكل المجرفي تصبح أكثر استدارة مع تقدم الذكور والإناث في العمر، مع كون التغير أكثر وضوحًا لدى الإناث. كانت الأبحاث السابقة قد أشارت إلى أن الذكور ينمون أنوفهم الأكثر حدة عندما يصلون إلى النضج الجنسي.

تتبع شكل رأس قرش القلنسوة

يعد هذا البحث أول تحقيق مفصل لكل من شكل الرأس والنظام الغذائي لأسماك قرش القلنسوة من خليج بيسكاين. وقد أدرج العلماء أيضًا أسماك قرش من خليج تامبا لمعرفة ما إذا كانت نفس الأنماط التنموية تظهر في التجمعات التي تعيش على جانبي فلوريدا المتقابلين.

أسماك القلنسوة هي أقارب صغيرة لأسماك قرش أبو مطرقة وهي النوع الوحيد المعروف من أسماك القرش الذي يظهر اختلافات واضحة بين الجنسين في شكل الرأس. عادةً ما يكون لدى الذكور نقطة أكثر وضوحًا على طول الحافة الأمامية للرأس، بينما تميل الإناث إلى أن يكون لها محيط أكثر نعومة واستدارة. يصف العلماء هذا النوع من الاختلاف الجسدي بين الذكور والإناث بالتباين الجنسي.

قالت كاثي ليو، المؤلفة الرئيسية للدراسة، التي أجرتها أثناء حصولها على درجة الماجستير من كلية روزنستيل: "تظهر نتائجنا أن شكل الرأس المدبب ليس سمة تتطور لدى الذكور عندما يصلون إلى مرحلة النضج". وأضافت: "امتلك صغار الذكور والإناث رؤوسًا أكثر حدة، لكن الرأس أصبح أكثر استدارة مع نضوج أسماك القرش. وكان هذا التغيير أكبر بكثير لدى الإناث".

النظام الغذائي لا يفسر الاختلاف

اختبر الباحثون أيضًا ما إذا كان الذكور والإناث قد يطورون أشكال رؤوس مختلفة لأنهم يأكلون أطعمة مختلفة أو يبحثون عن الطعام بطرق مختلفة. أظهرت نتائجهم أن أسماك القلنسوة في خليج بيسكاين وخليج تامبا احتلت شبكات غذائية مميزة وشهدت تغيرات غذائية مع نموها. ومع ذلك، اعتمد الذكور والإناث الذين يعيشون في نفس الخليج على العديد من مصادر الغذاء المحلية نفسها.

وقالت ليو: "لم تقدم نتائجنا أي دليل على أن الاختلافات في النظام الغذائي أو البحث عن الطعام كانت تدفع تطور أشكال رؤوس أسماك القرش الخاصة بالجنس".

قالت كاثرين ماكدونالد، المؤلفة المشاركة في الدراسة والأستاذة المساعدة في قسم العلوم والسياسة البيئية ومديرة برنامج أبحاث وحماية أسماك القرش في كلية روزنستيل: "تساعد هذه الدراسة في تضييق نطاق العوامل التي تقود سمة بيولوجية حيرت العلماء". وأضافت: "من خلال فحص شكل الجسم والنظام الغذائي في نفس الحيوانات، تمكنا من تقييم ما إذا كانت التغيرات الغذائية والمورفولوجية تحدث معًا. تشير نتائجنا إلى وجود سبب آخر وراء الاختلافات في شكل الرأس بين ذكور وإناث أسماك القلنسوة".

قياس أسماك القرش عبر فلوريدا

بين مايو 2022 ومايو 2023، أخذ الفريق عينات من 105 من أسماك قرش القلنسوة في خليج بيسكاين و39 أخرى في منطقة خليج تامبا. استخدم العلماء خيوط الصيد الطويلة البحثية لصيد أسماك القرش في خليج بيسكاين، بينما تم جمع أسماك القرش في خليج تامبا بشكل أساسي بواسطة شباك الخيشوم العلمية.

تم قياس كل سمكة قرش، وأخذت عينة صغيرة من العضلات. ثم قام الباحثون بتصوير جانبي رأس الحيوان مقابل لوحة شبكية مصممة خصيصًا قبل إطلاق سراح سمكة القرش بسرعة.

استخدم الفريق برنامج ImageJ لتحليل الصور ومقارنة انحناء رأس كل سمكة قرش بدقة. سمحت هذه التقنية للباحثين بجمع قياسات مفصلة مع الحفاظ على أقصر وقت ممكن للمعالجة.

دلائل كيميائية تكشف عن شبكات غذائية مختلفة

حلل العلماء أيضًا أنسجة العضلات من 137 سمكة قرش بحثًا عن بصمات نظائر الكربون والنيتروجين. يمكن لهذه العلامات الكيميائية أن تكشف عن مكان تغذية الحيوان داخل الشبكة الغذائية وتوفر رؤية أوسع للنظام الغذائي طويل الأمد بدلاً من مجرد فحص الفرائس التي أُكلت حديثًا.

أظهرت البصمات النظيرية لأسماك القرش من خليج بيسكاين تداخلًا طفيفًا مع تلك من خليج تامبا. يشير ذلك إلى أن المجموعتين كانتا تتغذيان داخل أنظمة بيئية تحمل بصمات بيئية مختلفة.

حذر الباحثون من أن هذا لا يعني بالضرورة أن أسماك القرش كانت تأكل أنواعًا مختلفة تمامًا من الفرائس. فقد تحمل الفرائس نفسها أو المشابهة بصمات نظيرية مختلفة اعتمادًا على النظام البيئي الذي تعيش فيه.

لماذا تمتلك أسماك القلنسوة رؤوسًا مدببة؟

لا يزال العلماء لا يعرفون ما هي الميزة التي يوفرها رأس قرش القلنسوة المدبب.

أحد الاحتمالات التي اقترحها الباحثون هو أن الشكل قد يساعد أسماك القرش الأصغر سنًا والأصغر حجمًا على السباحة بكفاءة أكبر. ومع نمو الإناث لتصبح أكبر لدعم التكاثر والحمل، قد تصبح هذه الفائدة المحتملة أقل أهمية.

ستكون هناك حاجة إلى أبحاث مستقبلية حول أداء السباحة والتطور الجنيني لاختبار هذا الاحتمال. ويمكن أن يكشف هذا العمل أيضًا عن موعد بدء ظهور الاختلافات بين أشكال رؤوس الذكور والإناث.

توسيع البحث إلى ما وراء فلوريدا

قال الباحثون إن نفس التقنية الفوتوغرافية يمكن استخدامها لدراسة أسماك قرش القلنسوة في أجزاء أخرى من نطاقها. يمكن أن تكشف مقارنة المجموعات من مناطق مختلفة عن اختلافات إضافية في شكل الرأس وتساعد العلماء على فهم أفضل لكيفية اختلاف المجموعات المحلية.

يمكن أن يكون لهذه المقارنات أيضًا قيمة في الحفاظ على البيئة من خلال مساعدة الباحثين على تحديد الاختلافات البيولوجية والبيئية التي قد تكون مهمة عند تطوير استراتيجيات إدارة خاصة بالمنطقة.

من خلال الجمع بين قياسات شكل الجسم والمعلومات حول النظام الغذائي، يمكن للعلماء اختبار التفسيرات المتنافسة لكيفية تطور وتطور السمات البيولوجية غير العادية. قد تكشف دراسة أسماك القلنسوة عبر نطاق جغرافي أوسع أيضًا عن اختلافات سكانية قد تظل مخفية لولا ذلك.

الدراسة بعنوان: "A Head of the Curve: Bonnethead Shark (Sphyrna tiburo) Cephalofoil Morphology and Trophic Ecology"، نُشرت في مجلة Integrative Organismal Biology.

المؤلفون هم: كاثي ليو؛ كلية روزنستيل ومدرسة فيلد بجامعة ميامي، ياسمين غراهام؛ أقليات في علوم القرش، إتش رو وإس إل كيم؛ جامعة كاليفورنيا، ميرسيد، تي آر ويلي وجيه إم غاردينر؛ مؤسسة هافينورث للحفاظ على السواحل، إل جيه بيكر؛ جامعة ولاية كاليفورنيا، خليج مونتيري، سي ماكدونالد؛ كلية روزنستيل ومدرسة فيلد.

حظي البحث بدعم من مدرسة فيلد وبرنامج أبحاث وحماية أسماك القرش بجامعة ميامي. حظيت الأعمال الميدانية في خليج تامبا بدعم من صندوق تامبا باي لاستعادة البيئة وصندوق ديزني للحفاظ على البيئة. حظي تحليل النظائر المستقرة بدعم من جامعة كاليفورنيا، ميرسيد، وتم توفير دعم جزئي للمشروع من قبل مؤسسة ماكسويل/هانراهان.

• مواضيع ذات صلة: النباتات والحيوانات، علم البيئة، بحث

• مصطلحات ذات صلة: المنك الأمريكي

المواد مقدمة من: كلية روزنستيل لعلوم البحار والغلاف الجوي وعلوم الأرض بجامعة ميامي. ملاحظة: قد يتم تحرير المحتوى من أجل الأسلوب والطول.

• K Liu, J R Graham, H Ro, S L Kim, T R Wiley, J M Gardiner, L J Baker, C Macdonald. A Head of the Curve: Bonnethead Shark (Sphyrna tiburo) Cephalofoil Morphology and Trophic Ecology . Integrative Organismal Biology , 2026; 8 (1) DOI: 10.1093/iob/obag024

قد تحتاج شجرة العائلة البشرية إلى إعادة كتابة كبيرة

تطور جديد لمشكلة أينشتاين يكشف عن فيزياء غير متوقعة

باحثون يكشفون التكلفة الخفية الباهظة لألعاب الفيديو "المجانية اللعب"

تلسكوب جيمس ويب الفضائي يلتقط أدلة مذهلة على كيفية تغذي الثقوب السوداء فائقة الكتلة

• سر المأكولات البحرية لإبطاء الشيخوخة

• جفاف شديد ينتشر في بورتوريكو

• معهد ماساتشوستس للتقنية يحول البكتيريا إلى ترانزستورات حية

• التنفس البطيء قد يؤدي إلى خيارات أكثر جرأة

• مكمل دماغي مرتبط بقصر العمر

• حرائق الأراضي الخثية تحجب السماء في إندونيسيا

• العلماء يضاعفون أبجدية الحمض النووي

• المجرات الراديوية الميتة تتلاشى بسرعة

• إشارة غامضة قد تكون المادة المظلمة

• كاشف المادة المظلمة يجد لغزًا

ابقَ على اطلاع مع رسالة ScienceDaily الإخبارية المجانية عبر البريد الإلكتروني، يتم تحديثها يوميًا وأسبوعيًا. أو شاهد موجزاتنا الإخبارية العديدة في قارئ RSS الخاص بك:

ابقَ على اطلاع بأحدث الأخبار من ScienceDaily عبر الشبكات الاجتماعية:

أخبرنا برأيك في ScienceDaily -- نرحب بالتعليقات الإيجابية والسلبية على حد سواء. هل تواجه أي مشاكل في استخدام الموقع؟ أسئلة؟