لغز تطوري لدى الكوالا بصمات أصابع متطابقة تقريبًا مع البشر

تُحب الطبيعة أن تُخدع من يدرسها عن كثب. بعض أعظم مفاجآتها ليست مدفونة في أعماق المحيط أو مُخبأة داخل أحافير نادرة – إنها تجلس أمامنا مباشرةً، دون أن نلاحظها لعقود.

إحدى هذه المفاجآت جاءت من مصدر غير متوقع: أيادي الكوالا الناعمة والفرويّة. للوهلة الأولى، لا شيء في الكوالا يُشير إلى تشابهه مع البشر. ينامون لساعات، ويتشبثون ببطء بأشجار الأوكالبتوس، ويمضغون الأوراق بصبر الرهبان. ومع ذلك، عندما دقق العلماء النظر، وجدوا شيئًا غريبًا – نتوءات صغيرة ملتوية على أطراف أصابعهم، تمامًا مثل بصمات الأصابع البشرية.

أثار هذا الاكتشاف حيرة الخبراء. كيف يمكن لحيوانٍ مختلفٍ عنا أن يشترك في سمةٍ مُفصّلةٍ كهذه؟ لم يُثر هذا الاكتشاف البسيط دهشةً فحسب، بل تحدَّى افتراضاتٍ راسخةٍ حول التطور، والقبضة، واللمس. ألمح الاكتشاف إلى أن الطبيعة تصل أحيانًا إلى نفس الحلِّ الرائع مرتين، حتى في الأنواع التي يفصل بينها أكثر من مئة مليون سنة.

فهم بصمات الأصابع – الأساسيات

تبدأ بصمات الأصابع بالتشكّل قبل الولادة. اكتشف العلماء مؤخرًا أن هذه النتوءات تنمو من الطبقة الخارجية للجلد (الظهارة) وتبدأ عمليةً تُشبه إلى حدٍّ كبيرٍ كيفية تشكّل بصيلات الشعر. ثم تتوقف هذه العملية فجأةً. ولأنها تتوقف، لا يجذب الجلد الخلايا “المساعدة” الأعمق التي يحتاجها لتكوين بصيلات شعر كاملة، فيظهر نتوءٌ بدلاً من ذلك.

ينشأ النمط العام – الحلقات، أو الدوامات، أو الأقواس – من “محادثة” كيميائية في الجلد تُنشئ أنماطًا مُتكررة، تُشبه كيفية تكوّن الخطوط على جلد الحمار الوحشي. تنتشر أنظمة إشارات معقدة عبر الجلد وتتفاعل في موجات تبدأ من نقاط محددة على كل إصبع. عندما تتحرك الموجات وتلتقي وتندمج – بناءً على التشريح الموضعي للإصبع – فإنها تُكوّن مجموعات من الخلايا سريعة النمو.

يُحدد هذا التأثير الموجي اتجاهات النتوءات ويُنشئ أنواع بصمات الأصابع المألوفة، إلى جانب اختلافات صغيرة لا حصر لها من شخص لآخر.

نتوءات بصمات الأصابع هي هياكل ظهارية تخضع لبرنامج نمو بصيلات الشعر المقطوعة وتفشل في استقطاب مكثفات اللحمة المتوسطة. يُحدد نمطها المكاني بواسطة نظام تفاعل تورينج-الانتشار، استنادًا إلى الإشارات بين مسارات EDAR وWNT ومسارات BMP المُضادة.

في منتصف التسعينيات، توصّل عالم الأنثروبولوجيا البيولوجية ماسيج هينبرغ من جامعة أديلايد إلى اكتشاف غير متوقع أثناء دراسته لحيوانات الكوالا في أستراليا. كانت أقدامها تحمل حلقات ودوامات مُعقّدة تُشبه بصمات الأصابع البشرية تمامًا. صرح هينبرغ لصحيفة الإندبندنت عام ١٩٩٦: “يبدو أن أحدًا لم يُكلّف نفسه عناء دراستها بالتفصيل”.

حتى تحت المجهر، كانت بصماتها تُحاكي بصماتنا بدقة شديدة لدرجة أن المُحققين، نظريًا، يُمكنهم الخلط بينهما. قال هينبرغ: “من المُستبعد جدًا العثور على بصمات كوالا في مسرح جريمة”.

لم يُحلّ اكتشافه ألغازًا في مجال الطب الشرعي، لكنه أثار سؤالًا أكثر إثارة للاهتمام: لماذا توجد بصمات الأصابع أصلًا؟

ولادة ببصمات فريدة

لطالما فهم العلماء كيفية تشكل بصمات الأصابع، لكنهم لم يفهموا تمامًا سبب تطورها. تظهر هذه النتوءات الفريدة في ثلاثة أنواع رئيسية: العُرى، والدوامات، والأقواس. ينبع النمط العام من الوراثة، لكن اختلافات طفيفة، تُسمى التفاصيل الدقيقة، تتشكل في الرحم. عوامل مثل السائل الأمنيوسي، ووضعية الجنين، واللمس تُشكل كل منحنى ونتوء.

ولهذا السبب لا يتشابه أي شخصين في بصمات متطابقة، ولا حتى التوائم المتطابقة. يصبح كل طرف إصبع علامة طبيعية، تُسجل الوراثة والبيئة قبل الولادة.

القبضة، والرطوبة، والتحكم

لعقود من الزمن، اعتقد العلماء أن بصمات الأصابع تُحسّن القدرة على الإمساك. بدت مثالية للإمساك بالأدوات والتسلق. ولكن في عام ٢٠٠٩، طعن عالم الأحياء رولاند إينوس في هذا الرأي. أظهر بحثه أن البنية المُحدبة تُقلل في الواقع من تلامس السطح، مما قد يُقلل الاحتكاك بدلًا من رفعه.

أضافت الدراسات اللاحقة تفاصيل دقيقة، كاشفةً عن وظيفة مزدوجة تتعلق بالرطوبة. عندما تلمس الأصابع سطحًا صلبًا، يتسرب العرق عبر المسام وينتشر على طول الحواف. هذا يمنع الجفاف والانزلاق من خلال موازنة الرطوبة. أوضح الباحث مايك آدامز: “هذه الآلية المزدوجة لإدارة الرطوبة منحت الرئيسيات ميزة تطورية في الظروف الجافة والرطبة، مما منحها قدرات حركية وحركية غير متوفرة لدى الحيوانات الأخرى”. اتضح أن بصمات الأصابع لم تكن تتعلق فقط بالقبضة، بل كانت تتعلق بالتواصل.

بصمات الأصابع تُعزز إحساس الكوالا كما تُعزز بصمات الأصابع حاسة اللمس. اكتشف فيزيائيون في المدرسة العليا للأساتذة في باريس أن نتوءات الأصابع تُضخّم الاهتزازات عند انزلاق الأصابع على الأسطح الخشنة. تنتقل هذه الموجات الدقيقة إلى النهايات العصبية، مما يسمح للبشر بالشعور بالاختلافات الدقيقة بين الأسطح.

وقد ألهم هذا الفهم ابتكارات في تصميم الأطراف الاصطناعية وتكنولوجيا شاشات اللمس. يسعى المهندسون الآن إلى إعادة بناء التواصل الدقيق بين الجلد والسطح – وهو جسر بين علم الأحياء والتكنولوجيا بدأ ببصمة إصبع.

يُعتبر البشر والكوالا أقارب بعيدين جدًا على شجرة الحياة. عاش آخر سلف مشترك لنا منذ أكثر من 100 مليون سنة، قبل وقت طويل من وجود بصمات الأصابع. هذا يعني أن الكوالا لم يرث بصمات أصابعه من سلف مشترك مع البشر – بل طورها بشكل مستقل.

أنماط متطابقة في التطور

يتجاوز الارتباط بين الكوالا والبشر حدود الخيال العلمي. فقد عاش آخر سلف مشترك لنا قبل أكثر من 100 مليون سنة. تنتج بصمات الكوالا المشتركة عن التطور المتقارب، حيث تُطور الأنواع غير المرتبطة سمات متشابهة تحت ضغوط متشابهة. وكما طورت أسماك القرش والدلافين أجسامًا أنيقة للسباحة، طور الكوالا والبشر بشكل مستقل جلدًا خشنًا للإمساك.

غالبًا ما تتوصل الطبيعة إلى نفس الحل من منطلقات مختلفة، مسترشدةً بمتطلبات البقاء.

يستخدم الكوالا بصمات الأصابع بحكمة

اقترح هينبرغ أن بصمات الكوالا تطورت للتغذية الدقيقة والتسلق. يتشبث الكوالا بأغصان أشجار الكينا الضيقة ويقطف الأوراق الطرية بعناية.

تفتقر حيوانات الومبت والكنغر، وهي أقرباؤها، إلى هذه البصمات، مما يشير إلى أن هذا التكيف نشأ مؤخرًا. يساعد الاحتكاك والحساسية اللذان توفرهما بصمات الأصابع الكوالا على التوازن أثناء إمساكها بأوراق معينة، في تناغم بين القوة والبراعة.

لقد صاغت الطبيعة كلاً من البشر والكوالا للتعامل مع عوالمهم بدقة. تُذكرنا بصمات الأصابع بأن التطور إبداعي ومتسق. فعلى مدى ملايين السنين ومع الأنواع، أعاد صياغة النمط نفسه لتلبية احتياجات مماثلة. ما بدأ كغرابة في مخلب الكوالا أصبح رمزًا لفن الطبيعة – دليلًا على أن أصغر الأنماط تختبئ وراءها قصص عظيمة.

نُشرت الدراسة كاملة في مجلة naturalSCIENCE