العثور على حفريات لقنافذ البحر لا يعد إنجازا بحد ذاته، فهي من الكائنات التي يعتاد اكتشافها في أعمال التنقيب، لكن ما يميز الاكتشاف الجزائري، الذي نُشر مؤخرا في دورية “جورنال أوف أفريكان إيرث ساينس”، هو العثور على حفريات تحمل ملامح غير معتادة، تشير إلى تعرضها لتشوهات نادرة ترصد لأول مرة، وكأن الأقدار أرادت أن تكشف بعد مرور أكثر من 100 مليون عام، عما مرت به هذه الكائنات من معاناة تسببت في اضطراب نموها الطبيعي.
وصف الباحثون نوعية التشوهات التي وجدت في اثنين من قنافذ البحر التي تنتمي إلى زمن الديناصورات، ليكشفوا عن تفاصيل مذهلة حول نموها، وأسباب تلك التغيرات الغريبة التي طالت أجسامها، وهو ما يسهم ليس فقط في فهم تاريخ الكائنات البحرية القديمة، بل يسلط الضوء على تأثير العوامل البيئية في تشكيل الحياة منذ ملايين السنين، كما يقول خبير متخصص في هذا النوع من الحفريات للجزيرة نت.
البداية من جبال بلزمة
تعود تفاصيل الاكتشاف إلى جبال بلزمة شمال شرق الجزائر، حيث قام فريق بحثي جزائري تقوده الباحثة سناء بن منصور من قسم الجيولوجيا بجامعة باتنة، بجمع أكثر من 400 عينة من حفريات قنافذ بحر تعود للعصر الطباشيري الأعلى، وتحديدا إلى الزمن السينوماني (نحو 100 مليون سنة مضت)، وتم جمع هذه العينات من موقع “ثنية المنشار” جنوب شرق ولاية باتنة، حيث كانت هذه المنطقة جزءا من بحر دافئ قديم تغمره المياه الاستوائية.
وخضعت العينات لفحص مجهري دقيق باستخدام المجهر الثنائي العدسة، وهناك، وسط هذا الكم من الحفريات، برزت عينات غريبة في تكوينها، وهي قنافذ بحر لا تشبه مثيلاتها، حيث كانت ملامحها مختلة، سواء بوجود أجزاء من أجسامها زائدة أو ناقصة، وبعضها يحمل آثار انكماش أو اعوجاج غريب في بنيتها الخارجية.
وهي كائنات صغيرة مستديرة الشكل، مغطاة بأشواك صلبة تحميها من المفترسات، وتشبه شكل الكرة الصغيرة، وتتحرك ببطء على الصخور أو الرمال باستخدام أقدام أنبوبية دقيقة.
ورغم مظهرها البسيط، فإن لها نظاما عصبيا فريدا، وتلعب دورا بيئيا مهما في توازن الحياة البحرية، خاصة في التحكم بنمو الطحالب والشعاب المرجانية.
وتعيش هذه الحيوانات إلى الآن، والحفريات منها شائعة نسبيا، لأن هياكلها الصلبة، خاصة الجزء المعروف بـ”الصدفة” أو “الدرع”، تقاوم التحلل وتحفظ جيدا في الصخور الرسوبية.
تشوهات نادرة في التماثل الخماسي
وأحد أهم السمات التشريحية لقنافذ البحر وعدد من شوكيات الجلد الأخرى، هو ما يُعرف بـ”التماثل الخماسي”، وهذا يعني أن جسم الكائن مقسم إلى 5 مناطق أو أجزاء متماثلة حول مركز الجسم، وليس إلى الجانبين كما هو الحال في البشر (التماثل الثنائي).
ويظهر هذا النمط من التماثل بقنفذ البحر في وجود “5 صفوف من الأقدام الأنبوبية التي تساعد في الحركة والتغذية” و “5 مناطق تُعرف بالأمبولاكرا، وهي جزء من القشرة الصلبة تُوزع فيها الأقدام “، و”5 صفوف من الأشواك المرتبة بشكل متماثل”.
وقد لاحظ العلماء أن هذا النظام الهندسي الدقيق، الذي طالما استرعى انتباه علماء الأحياء القديمة، كان مضطربا في حالتين من القنافذ الأحفورية التي تمت دراستها، ففي إحدى العينات، ظهر التماثل غير مكتمل، وكأن أحد الأجزاء الخمسة لم يتشكل كما ينبغي، مما أدى إلى عدم توازن في توزيع أجزاء الجسم، وبدا أن أحد الأجزاء في عينة أخرى نما بشكل زائد أو غير متماثل.
وكانت التشوهات متمركزة في ما يُعرف بـ”المنطقة الأمبولاكرية”، وهي أحد المكونات الأساسية المرتبطة بالأقدام الأنبوبية والوظائف الحركية للكائن.
ولم تكن هذه التشوهات نتيجة تآكل أو تلف لاحق للحفرية، بل نتجت عن خلل حدث أثناء حياة الكائن نفسه، وهذه الملاحظات لم تُسجل من قبل في سجل حفريات الجزائر أو شمال أفريقيا.
ما الذي سبب هذا الاضطراب؟
ويرجح الباحثون أن تكون أسباب هذه التشوهات إما داخلية (مثل طفرات جينية نادرة)، أو خارجية (مثل تقلبات بيئية حادة أو اضطرابات في قاع البحر)، وربما تداخلت العوامل معا أثناء مراحل مبكرة من التطور الجنيني لقنافذ البحر، خاصة خلال الانتقال من طور اليرقة إلى الكائن البالغ.
ويوضح الباحثون في دراستهم أن “هذه التشوهات تظهر كيف يمكن لأي اختلال طفيف في البيئة أو الشفرة الجينية أن يحدث تغيرات جذرية في البنية النهائية للكائن”.
وتُعد هذه أول دراسة توثق تشوهات في حفريات قنافذ بحر بالجزائر، مما يمنحها قيمة علمية خاصة على مستوى شمال أفريقيا، فهي لا تفتح فقط بابا جديدا لدراسة العوامل التي تؤثر على تطور الكائنات البحرية القديمة، بل تسهم أيضا في مقارنة سجل الحفريات بالملاحظات البيولوجية في الكائنات المعاصرة.
كما يؤكد الباحثون أن مثل هذه التشوهات تسجل حاليا في قنافذ بحر حديثة تعيش في بيئات ملوثة أو مضطربة، مما يعني أن تحليل هذه الظواهر بالماضي قد يساعد في فهم تأثير التغيرات المناخية والبيئية على الكائنات الحديثة أيضا.
تسجيل أنواع أخرى من التشوهات
وسبق لفرق بحثية أخرى حول العالم تسجيل تشوهات في قنافذ البحر، ولكن بأشكال أخرى، ولأسباب مختلفة غير تلك التي رصدتها الدراسة الجزائرية.
وقبل نحو عام، وصف الدكتور معروف عبد الحميد، أستاذ الحفريات بجامعة عين شمس المصرية، تشوهات أثناء دراسته 40 عينة من قنافذ البحر الأحفورية، التي تعود إلى العصر الطباشيري، والتي عُثر عليها في مصر.
وكانت أبرز النتائج التي توصل لها الباحث وجود تشوهات في هيكل بعض القنافذ، حيث ظهرت ثقوب غير عادية على قشرتها الصلبة، وانتفاخات في الأجسام، وتجويفات عميقة في أماكن مختلفة، بالإضافة إلى ثقوب غير طبيعية في الأجزاء المسؤولة عن التنفس، وتشير هذه الأعراض إلى أن هذه الكائنات كانت مستهدفة من طفيليات أثناء حياتها، مما تسبب في تدهور نموها الطبيعي.
كما حدد الباحث 9 أنواع من التشوهات الناتجة عن نمو غير طبيعي، مع تقديم فرضيات محتملة حول العوامل البيئية والوراثية المسؤولة عنها.
وإلى جانب التطفل والعوامل البيئية، كشف الباحث عن أدلة على هجمات مفترسات، حيث تم العثور على ثقوب في الهياكل الصلبة لبعض الأنواع، مما يشير إلى أن قنافذ البحر كانت عرضة للهجوم أثناء وجودها في جحورها، وهذه الهجمات كانت تترك أضرارا جزئية على الهياكل، مما يساهم في فهم سلوك المفترسات بتلك الحقبة.
ويقول الدكتور عبد الحميد للجزيرة نت إن التشوهات التي نجح في رصدها، وتلك التي رصدها بعده الفريق الجزائري، توضح أن الحفريات يمكن أن تكشف الكثير عن التفاعلات البيئية القديمة قبل ملايين السنين، ويمكن أن تعطينا دروسا مفيدة لحاضرنا.
ويضيف: “إذا نجحنا مثلا في إثبات أن أحد التشوهات كان لأسباب بيئية فقط، فهذا يعني أننا لو عثرنا على قنفذ بحر حديث، ووجدنا به بعض التشوهات، فقد يكون ذلك علامة لوجود مشكلة بيئية، وهو ما أثبته بالفعل باحث إسرائيلي مهتم بقنافذ البحر الحديثة “.
ورصد يعقوب دافني، الباحث من جامعة القدس العبرية، نوعا غير معتاد من التشوهات في قنافذ البحر قرب محطة توليد كهرباء وتحلية مياه في خليج العقبة (إيلات) على البحر الأحمر، حيث تعاني المنطقة المحيطة بالمحطة من تلوث شديد نتيجة تصريف المياه الساخنة (الحرارية والمالحة) بالإضافة إلى معادن ثقيلة.
وأظهرت الدراسة، المنشورة قبل نحو 45 عاما، أن أكثر من 60% من القنافذ في هذه المنطقة كانت مصابة بتشوهات ملحوظة، أبرزها انتفاخ غير منتظم في الجزء العلوي من القوقعة، وكان من اللافت أن نسبة ارتفاع القنفذ إلى قطره، وصلت إلى 1.4 في بعض الحالات، مقارنة بنسبة طبيعية تبلغ حوالي 0.53 في المناطق غير الملوثة.
كما أظهرت القنافذ المشوهة اتساعا في الفتحة الفموية وزيادة في حجم “فانوس أرسطو”، وهو الهيكل الفكي الداخلي المستخدم للطحن، إلى جانب نقص في عدد الصفائح بين الأذرع مقارنة بنظيراتها السليمة.
ويقول الدكتور عبد الحميد: “تبرز هذه الدراسات المتعددة، سواء على القنافذ الأحفورية أو المعاصرة، أهمية هذا الكائن كمؤشر بيئي حساس للتغيرات في النظم البحرية، فمن خلال دراسة تشوهاته، يمكن للعلماء تتبع أثر العوامل البيئية والبيولوجية على الكائنات البحرية، مما يتيح لنا فهما أعمق للتفاعلات بين الكائنات وبيئاتها، وتحذيرا مبكرا من المشكلات البيئية”.