بعد 2000 عام، العلماء أخيرًا يحلون لغز عين الحرباء الجوالة

بعد قرون من الانبهار والتكهنات، اكتشف العلماء أخيرًا السر وراء أعين الحرباء الساحرة والمتحركة بشكل مستقل.

لقد أسرت عيون الحرباء المتجولة العلماء وأذهلتهم منذ اليونان القديمة. وبعد آلاف السنين من التكهنات، كشفت تكنولوجيا التصوير الحديثة أخيرًا السر وراء رؤيتهم التي تبلغ 360 درجة تقريبًا وقدرتهم الرائعة على النظر في اتجاهين مختلفين في نفس الوقت. يختبئ خلف كل عين من أعينها البارزة عصبان بصريان طويلان حلزونيان، وهي ميزة غير موجودة في أي نوع آخر من السحالي.

وأوضح خوان دازا، الأستاذ المساعد في جامعة ولاية سام هيوستن ومؤلف دراسة جديدة تصف هذه السمة: “إن عيون الحرباء تشبه الكاميرات الأمنية، فهي تتحرك في كل الاتجاهات”. “إنهم يحركون أعينهم بشكل مستقل أثناء مسح بيئتهم للعثور على الفريسة. وفي اللحظة التي يجدون فيها فرائسهم، تنسق أعينهم وتذهب في اتجاه واحد حتى يتمكنوا من حساب المكان الذي يطلقون فيه ألسنتهم.”

على الرغم من أنه من السهل رؤية نظرة الحرباء السريعة والثاقبة، إلا أن الآلية الداخلية التي تتيح مثل هذه الحركة ظلت لغزًا لفترة طويلة. في عام 2017، لاحظ إدوارد ستانلي، مدير مختبر التصوير الرقمي التابع لمتحف فلوريدا للتاريخ الطبيعي، شيئًا غير عادي أثناء زيارته لمختبر دازا. تصوير مقطعي لحرباء الأوراق الصغيرة (بروكسيا الدنيا) كشف عن بنية ملفوفة غير عادية داخل الأعصاب البصرية لم يسبق له مثيل من قبل.

ومع ذلك، كان كلا الباحثين مترددين في استخلاص النتائج في البداية. ونظرًا لمدى فحص الحرباء على نطاق واسع على مر القرون، فقد شككوا في أن يكونوا أول من يتعرف على هذه الميزة الخفية.

وقال دازا: “لقد فوجئت بالهيكل نفسه، لكنني فوجئت أكثر بأن أحداً لم يلاحظه”. “لقد تمت دراسة الحرباء جيدًا، وكان الناس يقومون بدراسات تشريحية لها لفترة طويلة.”

ماجستير في التكيف

تم العثور على الحرباء في جميع أنحاء أفريقيا وأوروبا وآسيا، حيث طورت مجموعة رائعة من التكيفات للحياة في الأشجار. تعمل ذيولها القادرة على الإمساك بشىء كمثبتات، مما يساعدها على الحفاظ على التوازن، بينما تسمح لها أقدامها التي تشبه القفاز بإمساك الفروع بدقة أثناء تحركها ببطء وتعمد عبر بيئتها.

السرعة ليست قوتهم، ولكن ليست هناك حاجة إليها. يمكن للحرباء، المجهزة بلسان قوي مزود بنابض، أن تضرب الفريسة بقوة لا تصدق، حيث تتسارع من صفر إلى 60 ميلاً في الساعة خلال جزء من مائة من الثانية فقط. يمكن أن يمتد هذا اللسان اللزج المرن إلى أكثر من ضعف طول جسم الزواحف، مما يسمح له بالتقاط الحشرات المطمئنة في غمضة عين.

تتمتع الحرباء بشخصية جذابة وفريدة من نوعها، فلا عجب أن تكون الحرباء قد استحوذت على اهتمام الإنسان لفترة طويلة. يمكن تمييز شكلها المميز وذيلها المجعد بين القدماء النقوش الصخرية المصرية. واقتناعا منه بضرورة وجود وصف منشور لهذه الأعصاب البصرية الملتفة، تعمق الفريق في أكوام الأبحاث بحثا عن الأدلة، حتى أنه استعان بخبراء لغويين لفك رموز النصوص القديمة المنشورة باللغات الفرنسية والإيطالية واللاتينية – وأحيانا مزيج محير من لغات متعددة.

منذ أكثر من ألفي عام، افترض الفيلسوف اليوناني أرسطو خطأً أن الحرباء تفتقر إلى الأعصاب البصرية تمامًا، وبدلاً من ذلك أعلن أن العيون متصلة مباشرة بالدماغ، مما يسمح لها بحركات مستقلة. في منتصف القرن السابع عشر، تحدى الطبيب الروماني دومينيكو بانارولي آراء أرسطو، بحجة أن الحرباء لديها أعصاب بصرية، ولكنها – على عكس معظم الحيوانات الأخرى – لا تتقاطع. يؤدي هذا التقاطع إلى معالجة الصورة التي يتم مشاهدتها بالعين اليمنى على الجانب الأيسر من الدماغ، والعكس صحيح. برّر بانارولي أنه بدون هذا الهيكل المتقاطع، يمكن لعيون الحرباء أن تتحرك بحرية.

إسحاق نيوتن، الذي كان مفتونًا أيضًا بالبنية الغريبة لعيون الحرباء، نشر نظرية بانارولي وذكر الحيوان عدة مرات في كتابه الصادر عام 1704. بصريات، والذي يغطي ثلاثة عقود من هذا العمل والنظريات حول الضوء واللون. في المقابل، رسم عالم التشريح الفرنسي كلود بيرولت تقاطع العصبين البصريين للحيوان قبل الاستمرار في خط مستقيم في كتابه الصادر عام 1669 عن تشريح الحرباء. على الرغم من تجاهل نيوتن والعديد من الآخرين لهذه الفكرة، إلا أنها كانت واحدة من أقدم عمليات الترحيل السري وأكثرها دقة في ذلك الوقت.

اللولب المفقود

ومع مرور السنين، أصبحت ملاحظات العلماء قريبة من بعضها البعض، لكنها في نهاية المطاف لم تتمكن من التقاط الشكل الحقيقي للأعصاب البصرية في أبحاثهم المنشورة. في أطروحته عام 1852 عن أدمغة وأعصاب السحالي، أوضح يوهان فيشر جزءًا من العصب البصري للحرباء الذي شمل جزءًا من الملف، ولكن تم قطع الباقي من الشكل ولم يتم وصف الملف نفسه مطلقًا. وبعد أكثر من قرن ونصف، في عام 2015، وصف ليف آري ثيدار، طالب الماجستير في جامعة حيفا، قسمًا من العصب البصري للحرباء بأنه على شكل حرف C في أطروحته. فقط بعد بحث شامل تمكن العلماء من التأكد من عدم وجود وصف منشور للملف حتى الآن.

إذًا، كيف يمكن، بعد قرون من الاهتمام والدراسة، أن يظل الهيكل الحقيقي للأعصاب البصرية للحرباء مخفيًا؟ تكمن الإجابة في قوة التصوير المقطعي المحوسب والبيانات المفتوحة. في المنشورات السابقة، اعتمد العلماء على التشريح لإلقاء نظرة على الأعمال الداخلية لتشريح الحرباء، لكن هذه الممارسة غالبًا ما أدت إلى إزاحة أو تدمير الأعصاب البصرية وحجبت بنيتها الحقيقية.

وقال ستانلي: “على مر التاريخ، نظر الناس إلى عيون الحرباء لأنها مثيرة للاهتمام”. “ولكن إذا قمت بتشريح الحيوان جسديًا، فستفقد المعلومات التي يمكن أن تحكي القصة كاملة.”

اليوم، أصبحت تكنولوجيا المسح المقطعي منتشرة في كل مكان في الطب وأصبحت شائعة بشكل متزايد في مجموعات الأبحاث. تسمح الأشعة السينية المقطعية للعلماء بتصور الهياكل المخفية داخل العينات، بما في ذلك المساحة الموجودة أسفل جمجمة الحرباء.

رؤية العصب البصري الملتف بشكل منفرد صِنف الحرباء كانت غنية بالمعلومات، ولكن كان لدى العلماء الكثير من البيانات في متناول أيديهم بفضل أوفيرت (اختصار لـ openVertebrate). هذه المبادرة، التي أطلقها ائتلاف يضم 18 مؤسسة أمريكية بقيادة متحف فلوريدا للتاريخ الطبيعي، توفر مجانًا، نماذج تشريح الفقاريات الرقمية ثلاثية الأبعاد والبيانات للباحثين والمعلمين والطلاب والجمهور.

وقال دازا: “إن هذه الأساليب الرقمية تُحدث ثورة في هذا المجال”. “من قبل، لم يكن بإمكانك اكتشاف تفاصيل كهذه. ولكن مع هذه الأساليب، يمكنك رؤية الأشياء دون التأثير على التشريح أو الإضرار بالعينة.”

وقام فريق البحث بتنزيل وتحليل الأشعة المقطعية لأكثر من ثلاثين سحلية وثعبان، بما في ذلك ثلاثة أنواع من الحرباء تمثل الفروع المتنوعة للعائلة. وقاموا بإنشاء نماذج دماغية ثلاثية الأبعاد لـ 18 من هذه السحالي وقاموا بقياس أعصابها البصرية. جميع أنواع الحرباء الثلاثة التي تمت دراستها كان لديها أعصاب بصرية أطول وأكثر ملفوفة بشكل ملحوظ من زملائها السحالي. أكدت النتائج أن ما رآه ستانلي في مختبر دازا لم يكن مصادفة.

وقد تعمق الفريق في أبحاثه لملاحظة كيفية تشكل هذه الأعصاب البصرية الفريدة أثناء تطور الحرباء. قاموا بقياس الأعصاب البصرية عبر ثلاث مراحل جنينية للحرباء المحجبة (الحرباء كاليبتراتوس). في المرحلة المبكرة، كانت الأعصاب البصرية للجنين مستقيمة، ولكن قبل الفقس، استطالت وبدأت في تشكيل الحلقات التي تظهر عند البالغين. بحلول الوقت الذي تظهر فيه صغار الحرباء، تكون لديها بالفعل عينان متحركتان بالكامل.

ومع ذلك، على مقياس زمني تطوري، فإن تحديد متى طورت الحرباء هذه السمة لأول مرة يعد أكثر صعوبة. تعود أقدم حفريات الحرباء المعروفة إلى أوائل العصر الميوسيني، منذ ما يقرب من 16 إلى 23 مليون سنة، بعد أن تطورت بالفعل العديد من تكيفاتها مع العيش في الأشجار. لا تقدم هذه الحفريات العديد من الأدلة حول الترتيب أو التوقيت الذي تطورت فيه هذه السمات المتخصصة، ولكن هذه الملاحظة الجديدة يمكن أن تساعد العلماء على البدء في استنتاج سبب تطويرهم للبنية الفريدة في المقام الأول.

التكيف من أجل التنقل

عير الفقارياتتميل الحيوانات ذات العيون الكبيرة إلى استخدام إحدى استراتيجيتين لتوسيع مجال رؤيتها: تحريك أعناقها أو تحريك أعينها. تشتهر البوم والليمور بالنهج الأول، حيث تقوم بتدوير رؤوسها لمسح محيطها بينما تظل عيونها ثابتة. وقد طور آخرون، مثل البشر، أعصابًا بصرية ممتدة تسمح للعين بالتحرك مثل التلسكوبات. وبالمثل، تمتلك القوارض أليافًا عصبية متموجة تسمح بمرونة أكبر.

نظرًا لأن حركة الرقبة لدى الحرباء محدودة، فمن المحتمل أنها تحتاج إلى طريقة أخرى لتقليل الضغط الجسدي الناتج عن تحريك أعينها. يبدو أن الحل هو العصب البصري الملتف، وهو تكيف لا يظهر إلا في عدد قليل آخر اللافقاريات، مثل الذبابة ذات العيون الساقية. ربما تكون الحرباء قد طورت هذه الميزة لتمنح أعينها المزيد من الركود، وتخفف التوتر الناتج عن نطاق حركتها الرائع.

وقال دازا: “يمكنك مقارنة الأعصاب البصرية بالهواتف القديمة”. “كانت الهواتف الأولى تحتوي فقط على سلك مستقيم بسيط متصل بسماعة الرأس، ولكن بعد ذلك خطرت على بال شخص فكرة لف السلك وجعله أكثر ارتخاءً حتى يتمكن الأشخاص من المشي لمسافة أبعد أثناء الإمساك به. وهذا ما تفعله هذه الحيوانات: إنها تزيد نطاق حركة العين إلى الحد الأقصى من خلال إنشاء هذا الهيكل الملتف.”

حتى بعد آلاف السنين من المراقبة، لا يزال لدى العالم الطبيعي المزيد ليكشفه. ويشعر العلماء الآن بالفضول لمعرفة ما إذا كانت السحالي الأخرى التي تعيش في الأشجار قد طورت تكيفات مماثلة، ويخطط ستانلي ودازا لمزيد من التحقيق.

وقال ستانلي: “هؤلاء العمالقة الذين ذكرناهم – نيوتن وأرسطو وآخرون – ألهموا مؤرخي الطبيعة لعدة قرون”. “من المثير أن نكون الأشخاص الذين يتخذون الخطوة التالية على طول الطريق الطويل لفهم ما يحدث على الأرض في الحرباء.”

المرجع: “تطور جديد في تطور الحرباء يكشف عن مورفولوجيا العصب البصري المتخصصة للغاية” بقلم إميلي كولينز، وآرون إم. باور، وراؤول إي. دياز جونيور، وألكسندرا هيريرا مارتينيز، وإستيبان لافيلا، وإدوارد إل. ستانلي، ومونت إل. ثيس، وخوان دي دازا، 10 نوفمبر 2025، التقارير العلمية.
دوى: 10.1038/s41598-025-20357-3

تم تمويل الدراسة من قبل مؤسسة العلوم الوطنية الأمريكية.

لا تفوت أي اختراق: انضم إلى النشرة الإخبارية SciTechDaily.
تابعونا على جوجل, يكتشف، و أخبار.