The oldest spiral Nogrobs (Polychaeta, Serpulidae) from the Pliensbachian/Toarcian boundary (Oujda Mountains, eastern Morocco)

في أعماق المحيط، فوق القيعان الطينية الناعمة حيث تجد الكائنات القليلة موطئ قدم، طورت مجموعة متخصصة من الديدان البحرية طريقة فريدة للبقاء. هذه هي ديدان السيربوليد (serpulids)، وهي ديدان تعيش داخل أنابيب تبني بيوتاً صلبة ومكلسة حول أجسامها الرخوة. وبينما تقوم معظم هذه الديدان بلصق أنابيبها بإحكام بالصخور أو الأصداف، طورت بعض السلالات النادرة استراتيجية مختلفة: فهي تعيش غير ملتصقة، تنجرف أو تستقر على الرواسب الناعمة. وللقيام بذلك، غالباً ما تتخذ شكلاً لولبياً. يعمل هذا اللولب مثل "حذاء الثلج" (snowshoe)، حيث يوزع وزن الدودة حتى لا تغوص في الطين. ويطلق العلماء على هذه الدورة الحياتية المحددة اسم "برنامج العد التنازلي لتشكل المورفولوجيا" (morphogenetic countdown program)، وهو مصطلح معقد لوصف تسلسل تنبئي للنمو: تبدأ الدودة بالالتصاق بجسم صغير، ثم تنمو لتصبح لولباً ضيقاً، ثم تنفصل عن مرساتها، لتستقر بعد ذلك منبسطة على قاع البحر، وأحياناً تنمو أنبوباً قصيراً مستقيماً يشبه المدخنة في النهاية للوصول إلى المياه فوقها.

لعقود من الزمن، كان السجل الأحفوري لهذه الديدان اللولبية يمثل لغزاً. فقد كان يُعتقد أن أقدم الأمثلة المعروفة أصغر سناً بكثير، وكان المسار التطوري الذي يربط بين الأسلاف الملتصقة والنسل الحر الملقى على القاع غير واضح. علاوة على ذلك، نادراً ما تمت دراسة البنية الداخلية لأصدافهم — أي الترتيب المجهري للبلورات التي تشكل أنابيبهم — في هذه الأشكال اللولبية القديمة. وبدون هذا الدليل المجهري، كان من الصعب معرفة ما إذا كانت الأصداف المتشابهة تنتمي إلى نفس العائلة أم أنها مجرد أشكال متشابهة عن طريق الصدفة. إن فهم متى وكيف تعلمت هذه الديدان العيش لأول مرة على قاع البحر الناعم يساعد العلماء على إعادة بناء تاريخ الحياة البحرية وكيفية تكيف الكائنات مع البيئات المتغيرة على مدى ملايين السنين.

لقد دفع فريق من الباحثين الجدول الزمني لهذه القصة التطورية إلى الوراء بشكل كبير. ففي جبال أوجدة الوعرة بشرق المغرب، اكتشفوا أقدم حفريات معروفة لدودة سيربوليد لولبية، يعود تاريخها إلى الحد الفاصل بين مرحلتي "بليسينباخي" (Pliensbachian) و"توراسي" (Toarcian) في العصر الجوراسي المبكر. وُجدت الحفريات في طبقات من المارل والحجر الجيري المارلي، وهي صخور كانت ذات يوم طيناً ناعماً في قاع بحر ضحل عند حافة محيط تيثيس (Tethys) القديم. حدد الفريق، بقيادة مانفريد جيجرر وبالتعاون مع باحثين من مؤسسات عبر أوروبا والمغرب، نوعاً جديداً أطلقوا عليه اسم Nogrobs (Tetralysis) zekkarensis. ويكتسب هذا الاكتشاف أهمية ليس فقط لعمره، بل لأنه يؤكد أن القدرة على العيش غير ملتصقة على الرواسب الناعمة قد تطورت في وقت أبكر بكثير مما كان يُعتقد سابقاً، حيث ظهرت بالتزامن تقريباً مع أول الأعضاء غير اللولبية من نفس الجنس.

قام الباحثون بجمع ما يقرب من مائة أنبوب من هذه الدودة الجديدة من طبقتين صخريتين محددتين. ومن خلال فحصها تحت المجاهر والتقاط صور عالية الدقة، لاحظ الدقة شكلها المميز: لولب حلزوني ضيق يتكون عادة من ثلاث دورات ونصف. وتتميز الأنابيب بأربعة حواف مستديرة تمتد على طولها، مما يعطيها مقطعاً عرضياً يشبه المربع أو شبه المنحرف. ومن المثير للاهتمام أن الديدم أظهرت تفضيلاً قوياً للالتفاف في اتجاه يساري، حيث التفت حوالي ثلاثة أرباع العينات بهذا الاتجاه. واتبعت معظم الحفريات نمط النمو المتوقع: أنبوب أولي مستقيم وصغير يلتصق بجسم صلب (مثل قطعة من صدفة)، يليه اللولب الضيق الذي ينفصل ليستقر على القاع الناعم. ومع ذلك، كانت حوالي 18 بالمائة من العينات مختلفة؛ حيث ظلت ملتصقة بجسم صلب، مثل صدفة رخوية صغيرة، طوال حياتها. وهذا يشير إلى أنه بينما أتقنت هذه الأنواع فن العيش على الطين الناعم، إلا أن بعض الأفراد ظلوا متمسكين بنمط الحياة القديم الملتصق، مما قد يمثل مرحلة انتقالية في تطورهم.

ولفهم بيولوجيا هذه الديدان القديمة، نظر الفريق داخل الأنابيب. قاموا بتلميع الحفريات ونقشها بحمض ضعيف للكشف عن بنيتها المجهرية. ووجدوا أن جدران الأنابيب تتكون من طبقتين متميزتين: تتكون الطبقة الخارجية من بلورات كروية طويلة، بينما تتكون الطبقة الداخلية من بلورات منشورية غير منتظمة التوجه. هذا المزيج المحدد من الهياكل المجهرية لم يُرَ من قبل في جنس Nogrobs، الذي كان يُعتقد سابقاً أن جدرانه بسيطة وذات طبقة واحدة. إن وجود هذا الهيكل المعقد ثنائي الطبقات في مثل هذا النوع القديم يشير إلى أن الانقسام التطوري بين الأنواع المختلفة من هذه الديدان حدث في وقت مبكر جداً من تاريخها.

كما دفع هذا الاكتشاف إلى إعادة تقييم أوسع لكيفية تصنيف هذه الديدان. فقد راجع الباحثون عائلة السيربوليدات الأحفورية بأكملها واقترحوا نظاماً جديداً يقسم جنس Nogrobs إلى ست مجموعات فرعية بناءً على شكلها، ووجود النمو اللولبي، وبنيتها المجهرية. وقد أحيو اسماً قديماً، وهو Tetralysis، لمجموعة الديدم التي تكون لولبية إجبارياً، أي أنها تشكل دائماً لولباً ضيقاً. كما قدموا جنساً جديداً، Annuloserpula، لمجموعة مختلفة من ديدم العصر الجوراسي المبكر التي تتميز بوجود نتوءات حلقية عديدة على طول أنابيبها. بالإضافة إلى ذلك، صححوا خطأ في التسمية لنوع معروف من إنجلترا، فأعادوا تسميته إلى Nogrobs (Tetraditrupa) folkestonensis لتجنب الخلط مع نوع آخر يحمل الاسم نفسه.

ولعل الاكتشاف الأكثر إثارة للدهشة هو التعايش بين شكلين مختلفين تماماً من هذه الديدم في الوقت والمكان نفسهما. ففي نفس الطبقات الصخرية المغربية، وجد الفريق النوع اللولبي الجديد إلى جانب نوع غير لولبي من مجموعة فرعية أخرى. وهذا يشير إلى أن المسارات التطورية التي أدت إلى الديدم الملتصقة غير اللويلبية، والديدم الحرة اللولبية، قد تباعدت بالفعل بحلول العصر الجوراسي المبكر. وحقيقة أن الديدم اللولبية كانت متخصصة للغاية، ببنيتها الداخلية المعقدة وبرنامج نموها المحدد، تشير إلى أن أسلافها كانوا يتطورون منذ فترة أطول، ربما في العصر الثلاثي المتأخر أو الجوراسي المبكر، وهو وقت لم يتم العثور فيه على حفريات قليلة لهذه الكائنات.

كما سلطت الدراسة الضوء على مجتمع الحياة المحيط بهذه الديدم. فقد وُجدت حفريات المغرب جنباً إلى جنب مع الأمونيتات (ammonites)، والبيلمنيتات (belemnites)، وأنواع مختلفة من الصدفيات، مما يرسم صورة لنظام بيئي بحري ضحل وغني. وكانت بعض أنابيب الديدم مغطاة بهياكل بنية صغيرة تشبه الأنابيب. ولم يستطع الباحثون تحديد مالكي هذه الأنابيب الصغيرة بيقين، لكنهم لاحظوا أنها قد تكون نسخاً يافعة من نفس الدودة، أو ربما نوعاً آخر غير معروف من الديدم التي تعيش على أصداف الكائنات الأكبر. هذا التفاعل يسلط الضوء على شبكة الحياة المعقدة التي كانت موجودة في قاع البحر القديم، حيث تنافست الكائنات على المساحة والموارد حتى فوق الطين الناعم والمتحرك.

من خلال الجمع بين الأوصاف التفصيلية لشكل الدودة والنظرة الأولى لبنيتها المجهرية، يوفر هذا البحث صورة أوضح لكيفية تكيف الحياة البحرية مع قاع البحر الناعم قبل ملايين السنين. إنه يؤكد أن استراتيجية "حذاء الثلج" للعيش غير الملتصق على الرواسب الناعمة هي ابتكار قديم، ظهر في السجل الأحفوري في وقت أبكر بكثير مما تم توثيقه سابقاً. إن اكتشاف هذه الديدم في المغرب لا يضيف مجرد نوع جديد إلى القائمة فحسب، بل يعيد كتابة الجدول الزمني لتطورها، موضحاً أن الانتقال من حياة ثابتة وملتصقة إلى وجود حر وغير ملتصق كان عملية معقدة تكشفت على مدى فترة زمنية جيولوجية شاسعة.