اكتشاف “ريش متحجر” يكشف أسرار الطيران قبل 160 مليون عام

كشف علمي تاريخي تم العثور عليه مؤخراً، يعتقد الباحثون في جامعة ولاية «كارولينا» الشمالية، بأنه قد يكون إثباتاً هاماً على تطور الطيران عند الكائنات الحية، وذلك بعد أن عثروا على «ريش» متحجر، يعود إلى أحد الديناصورات التي كانت تمتلك «4 أجنحة»، والتي عاشت قبل 160 مليون عام تقربياً. والتي يطلق العلماء عليه اسم «إنكيورنيس Anchiornis»، والذي يأتي بحجم فصيلة طيور التدرج، وكان قد حلق في الصين قبل ما يقارب ال 10 ملايين عام، وذلك قبل أول طائر معروف أنه كان يحلق عالياً واسمه ال«أركيوبتركس Archaeopteryx».
وذكر موقع «روسيا اليوم»، نقلاً عن صحيفة ال«ديلي ميل» البريطانية، أن التحليل الكيميائي كان قد وجد أن الريش المحفوظ والذي عثر عليه مؤخراً، لديه البروتينات نفسها الموجودة لدى الطيور في يومنا هذا. وعلى الرغم من أنها لم تكن مناسبة لطيران بعيد المدى، إلا أن تركيبها الجزيئي قد يشير إلى مرحلة متوسطة من تطور ريش الطيور. وأوضح الباحثون أن ريش الطيور الحديثة يتكون من بروتين يسمى «بيتا – كيراتين»، يمنحها خصائص ميكانيكية حيوية خاصة، مثل المرونة والقوة، لتلبية احتياجات الطيران.
وقال الباحثون خلال دراسة نُشرت في مجلة «بروسيدينغز أوف ذي ناشيونال Proceedings of the National»، بأن ريش ال«إنكيورنيس»، كان يتميز بوجود بروتينات ال«ألفا – كيراتين» السميكة، بدلاً من ال«بيتا – كيراتين» الرقيقة. وأوضحت البروفيسورة «ماري شفايتزر»، وهي عالمة بيولوجية في جامعة ولاية كارولينا الشمالية، إن: «ريش الطيور الحديثة يتكون أساسًا من «بيتا – كيراتين»، وهو بروتين موجود أيضاً في الجلد ومخالب ومناقير الزواحف والطيور. ويختلف الريش عن الأنسجة الأخرى المحتوية على الكيراتين، لأن بروتين الريش يخضع للتغيير بطريقة تجعله أكثر مرونة».
وأوضحت البروفيسورة «شفايتزر»، أنه في مرحلة ما أثناء تطور الريش، خضع أحد جينات ال«بيتا – كيراتين» إلى تغيير بسيط، ما جعل البروتين الناتج أصغر قليلاً. وأدى هذا الأمر إلى تغيير الفيزياء الحيوية للريش إلى شيء أكثر مرونة، وهو مطلب ضروري للطيران. وأضافت: «في حال تمكنا من تحديد متى، وفي أي الكائنات الحية حدثت هذه الطفرة، سيصبح لدينا فهم أفضل لتطور الطيران أثناء الانتقال من الديناصورات إلى الطيور».
وبحسب ال«ديلي ميل»، فقد تمكن فريقها الدولي من إظهار كيف اختلف ريش ديناصورات العصر الجوراسي ال«إنكيورنيس» على المستوى الجزيئي، عن الطيور الأحفورية الأصغر سناً، والطيور النظيرة الحديثة. ودرست قائدة الدراسة، «يان هونغ بان»، خبيرة علم الحفريات من معهد «نانجينغ Nanjing» في الصين، الريش المتحجر لهذا الديناصور باستخدام تقنيات المسح عالية الدقة، لتحديد تركيبتها.
وكررت العملية نفسها مع الريش الذي يعود إلى العصور الوسطى وعصر «سينازويك Cenozoic»، أو «حقب الحياة الحديثة»، بالإضافة إلى أنسجة الكيراتين الأخرى التي لم يكن من المتوقع أن تظهر وجود هذه الطفرة. ثم قارن العلماء النتائج مع عينات من ريش وأنسجة الدجاج.
وأوضحت الدكتورة «بان» قائلة: «إن أحافير الريش عززت بشكل كبير فهمنا لارتباطها التطوري بالطيور، وكذلك أصول رحلة الطيران. وفي الطيور الحية، حدد التعبير الفريد وتكوين الأحماض الأمينية للبروتينات في الريش الناضج، خصائصها الحيوية، مثل الصلابة والمرونة واللدونة». وأوضحت أيضًا: «هنا، نقدم دليلاً جزيئياً على أن ريش ديناصورات الإنكيورنيس، كان يتألف من البيتا – كيراتين والألفا – كيراتين، وهذا أمر مهم، لأن الريش الناضج في الطيور الحية، يسيطر عليه البيتا – كيراتين».