وظيفة مزدوجة للتنفس والسمع في رئة السيلاكانث

سمع مفاجئ في سمكة قديمة

على مدى عقود، اشتهرت السيلاكانث النادرة كـ«أحفورة حية» — سمكة عميقة البحر تبدو مجمدة في الزمن. تكشف هذه الدراسة أن أقاربها المنقرضين ربما أخفوا خدعة مدهشة داخل أجسامهم: رئة لم تساعدهم فقط على التنفس بل عملت أيضاً كجزء من جهاز السمع لديهم. من خلال إعادة فحص هياكل أحفورية والأذن الداخلية لسيلاكانثات حديثة باستخدام تصوير أشعة سينية قوي، يقترح المؤلفون أن السيلاكانثات المبكرة استخدمت عضوًا داخليًا مملوءًا بالغاز لالتقاط الاهتزازات الصوتية، ما يلمح إلى كيفية تطور السمع لدى أسلافنا السمكيين البعيدين.

عضو غريب محفور في الحجر

تحفظ أحافير السيلاكانث التي تعود إلى أكثر من 200 مليون سنة صفًّا من الصفائح العظمية الكبيرة والرقيقة داخل الجسم. تحيط هذه الصفائح بغرف مجوفة كانت على الأرجح ممتلئة بالغاز عندما كانت الأسماك على قيد الحياة. اقترحت أعمال سابقة أن هذا التركيب كان نوعًا غير معتاد من الرئة، يُستخدم في التنفس. ومع ذلك بقي الغرض الدقيق منه لغزًا، لأن السيلاكانثات الحديثة لم تعد تحمل مثل هذا العضو الكبير، بل تحتفظ فقط ببقايا صغيرة مجعدة قرب الأمعاء. تركز الدراسة الجديدة على نوعين ثلاثيي من فرنسا محفوظين استثنائيًا، عُرضت هياكلهم ثلاثية الأبعاد للمسح بالتفصيل. تُظهر الفحوصات أن حجراتهم الداخلية شكلت عضوًا مغطى بألواح متعددة الأجزاء وموجودًا في تجويف البطن، مما يدعم بقوة هويته كتركيب شبيه بالرئة.

دلائل من الحواف العظمية الرقيقة

في كلا النوعين الأحفوريين، تحمل الغرفة الأمامية من هذه الرئة زوجًا من الحواف الطويلة الشبيهة بالشفرة التي تمتد صعودًا نحو العمود الفقري. يسمي المؤلفون هذه الملامح «أجنحة الغرفة». في الحياة، كانت الأجنحة ستلتصق بكلافة الخارجية الصلبة للنوتوكورد، العصا المرنة التي تدعم العمود. بينما قد تكون هذه الحواف ساعدت ببساطة في تعليق الرئة، فإن شكلها وموقعها يلمحان إلى شيء أكثر: فهي تجلس قرب المسارات التي كانت ستصل من الأذن الداخلية نحو خلف الجمجمة. يقترح الفريق أن الأجنحة عملت كأجهزة استقبال، ناقلة تغيرات الضغط من الرئة المملوءة بالغاز إلى الأنسجة المجاورة، ثم نحو الرأس.

خريطة الأذن الداخلية لأحفورة حية

لاختبار هذه الفكرة، لجأ الباحثون إلى السيلاكانث الحديثة، لاتيميريا، التي لا تزال أنسجتها الرخوة قابلة للدراسة. باستخدام مسوحات أشعة سينية من سينكروترون وشرائح نسيجية قديمة، أعادوا بناء الأذن الداخلية ومساحاتها المحيطة ثلاثية الأبعاد. كشفوا عن شبكة معقدة غير مزدوجة من القنوات المملوءة بالسوائل — المعروفة بالنظام البيريليمفاتي — التي تربط تجويف الدماغ بالأذن. تتصل هذه القنوات ببقعتين مميزتين من الأنسجة الحساسة للصوت، تسمى الحليمات، والتي تشبه تلك الموجودة في البرمائيات. في لاتيميريا اليوم، الرئة صغيرة والجزء الخلفي من نظام القنوات هذا مسدود بنسيج ضام، مما يلمح إلى أن الدور الذي كان يلعبه قد تلاشى إلى حد بعيد.

إعادة بناء مسار سمعي قديم

من خلال مقارنة لاتيميريا الحديثة بسيلاكانث ديفونيسي متكلس بشدة والأحفورات الثلاثية الجديدة، يجادل المؤلفون بأن تخطيط القناة البيريليمفاتية هذا هو سمة أصلية للمجموعة. في الأنواع المنقرضة التي كانت تمتلك رئات كبيرة مملوءة بالغاز، كانت موجات الصوت في الماء تضغط الغاز داخل الغرف، مما يجعل أجنحة الغرفة والأنسجة الملحقة بها تهتز. كانت تلك الاهتزازات يمكن أن تنتقل على طول النوتوكورد وإلى القنوات البيريليمفاتية، لتصل في النهاية إلى الحليمتين في الأذن الداخلية. في هذا السيناريو، خدمت الرئة غرضًا مزدوجًا: توفير الأكسجين والعمل كجهاز استقبال صوتي مدمج، كما تستخدم بعض الأسماك الحديثة مثانتها الهوائية لتعزيز السمع.

ما الذي يعنيه هذا لقِصتنا نحن

تستنتج الدراسة أن السيلاكانثات المبكرة ربما امتلكت رئات كانت تعمل في كل من التنفس واكتشاف ضغط الصوت، قبل وقت طويل من تطور الأذن الوسطى الكلاسيكية وطبلة الأذن في الفقاريات البرية. هذا يشير إلى أن أعضاء الأذن الداخلية القادرة على إحساس بالاهتزازات المحمولة في الهواء أو الغاز ربما وُجدت لدى أقاربنا السمكيين البعيدين، ما مهد الطريق لتكيفات لاحقة مع انتقال الفقاريات إلى اليابسة. بعبارة أخرى، قد يعود جزء من الآلية التي تتيح للبشر السمع بجذور إلى الأسماك القديمة التي كانت رئاتها تعمل أيضًا كأجهزة استماع.

الاستشهاد: Manuelli, L., Clément, G., Herbin, M. et al. A dual respiratory and auditory function for the coelacanth lung. Commun Biol 9, 400 (2026). https://doi.org/10.1038/s42003-026-09708-6

الكلمات المفتاحية: السيلاكانث, رئة أحفورية, تطور السمع, الأذن الداخلية, أسماك سركوبتيرجية