ذكور فرس البحر هي الحيوانات الوحيدة على وجه الأرض التي تحمل ذرية. تضع الإناث بيضها في كيس حضنة خاص على بطن الذكر، حيث يتم تخصيبها وتتطور إلى ماصات صغيرة. بحث جديد أجراه فريق علماء ألماني صيني بقيادة عالم الأحياء التطوري أكسل ماير (جامعة كونستانتا) أظهر، كيف أصبح هذا الشكل غير العادي من الأبوة ممكنًا على المستوى الجيني والخلوي. ونشرت الدراسة في المجلة بيئة الطبيعة والتطور.

كيس الحضنة بمثابة تناظرية للمشيمة

من منظور تطوري، تعتبر حقيبة الحضنة ابتكارًا رائعًا، يمكن مقارنتها وظيفيًا بالرحم والمشيمة في الثدييات. أثناء الحمل، يتم إعادة بناء أنسجة الكيس: يتكاثف الجدار، وتتشكل الأوعية الدموية التي تزود الأجنة بالمواد المغذية والأكسجين.

وباستخدام أساليب تحليل الجينوم والحمض النووي الريبوزي (RNA)، قارن الباحثون عمل الخلايا في كيس ذكور فرس البحر مع مشيمة إناث الثدييات. اتضح أنه، على عكس جميع حالات الولادة الحية المعروفة، فإن هذه العملية لا تعتمد على الهرمونات الأنثوية.

يوضح أكسل ماير: “تُظهر بياناتنا أن الأندروجينات، الهرمونات الذكرية، تلعب دورًا رئيسيًا. فهي تسبب زيادة سماكة الأنسجة والأوعية الدموية (نمو أوعية دموية جديدة في الأنسجة)، مما يخلق بنية تشبه المشيمة”.

يتم إعادة بناء الجهاز المناعي

وكان أحد الاكتشافات الأكثر إثارة للدهشة هو أن ذكور فرس البحر لا يرفضون الأجنة، على الرغم من أن أجهزتهم المناعية يجب أن تعتبرها غريبة. عادةً ما يكون جين foxp3 مسؤولاً عن تثبيط الاستجابة المناعية، لكنه غائب في فرس البحر. ومع ذلك، لا يحدث أي التهاب.

يقترح العلماء أن الأندروجينات تؤدي وظيفة إضافية – قمع الاستجابة المناعية خلق حالة من التسامح المناعي. وهذا مثال فريد لكيفية مساهمة الهرمونات الذكرية في الحمل.

كيف وصل التطور إلى حمل الذكور

وأظهر التحليل أن تطور الأسرة Syngnathidae مرت (فرس البحر والأسماك الأنبوبية) بعدة مراحل: من وضع “البيض اللزج” الذي كان يلتصق بجلد الذكر، إلى تكوين أكياس مغلقة تزود الأجنة بالتغذية.

ويؤكد ماير أن “الحمل في إناث الثدييات وذكور فرس البحر نشأ بشكل مستقل، ولكنه يتحقق من خلال وظائف مماثلة – التغذية وحماية النسل”.

وتظهر الدراسة أن الطبيعة قادرة على اختراع نفس الحلول بطرق مختلفة: عند البشر من خلال الهرمونات الأنثوية، وفي فرس البحر من خلال الهرمونات الذكرية. وهذا أحد الأمثلة المدهشة للتنوع التطوري على الأرض.