فريق دولي من الباحثين، بقيادة علماء في كندا، نجح أخيرًا في حل لغز لماذا تلتف أجنة الثعابين في حلزونات ضيقة قبل الفقس. الجواب، المنشور في مجلة Current Biology، ليس بعض الرعب الوجودي حول طول أجسامها - رغم أن ذلك قريب. اتضح أن الالتفاف هو ضرورة فيزيائية لاستيعاب أجسامها الطويلة بشكل استثنائي، مما يميزها عن كل الفقاريات الأخرى.

يتشكل الحلزون مع استطالة جسم الجنين بسرعة بينما تعمل أمعاؤه كحبل يقيّده، مما يسبب انحناء الجسم المتنامي والتواءه في ملف أيمن. "إنه مثل عندما تعدل طول حزام، والجانب الأطول المنحني من الحلقة يلتوي،" يشرح الدكتور تيتسوتو مياشيتا، عالم الأحياء التطورية في المتحف الكندي للطبيعة والمؤلف الرئيسي للدراسة.

يضيف الاكتشاف أجنة الثعابين إلى القائمة المتزايدة من الهياكل الحلزونية الطبيعية التي لا تزال تحيّر العلماء. "هناك لمسة من الغموض في الحلزونات، ونحن فقط نبدأ في فهم كيف تُنتج هذه الأشكال في الحيوانات، مثل أمعائنا الملتوية، وأصداف القواقع، والآن هذه الأجنة الحلزونية الجميلة للثعابين،" تقول المؤلفة الرئيسية ألكسندرا ويبر، الآن طالبة دراسات عليا في علم الحيوان في جامعة كولومبيا البريطانية.

يضيف مياشيتا: "هذه الألغاز تستدعي فضولنا. بعد كل شيء، ألهمت الأشكال الحلزونية في الطبيعة إبداعات بشرية تتراوح من معكرونة روتيني، إلى عمود الحلاق، أو حتى تصوير برج بابل التوراتي."

ولد المشروع نفسه من ظروف عادية إلى حد ما: إغلاق كوفيد في عام 2020. مياشيتا، الذي يعمل من المنزل، احتاج إلى سؤال بحثي يمكن لطلابه معالجته دون مختبرات أو مجموعات متحف. "ثم أضاءت الفكرة. كنت قد ورثت من مستشار الدكتوراه الخاص بي هذا الانبهار بعدم التماثل في أشكال الحيوانات. لذلك في كل مرة رأيت صورًا لأجنة الثعابين في الأوراق، تساءلت عما إذا كانت ملفوفة يمينًا أم يسارًا."

أصبح هذا السؤال أساس الدراسة. طلب مياشيتا من ويبر، التي كانت آنذاك في جامعة كارلتون، مع طالبين جامعيين في جامعة أوتاوا، البحث في المنشورات وقواعد بيانات المتاحف عن صور للثعابين النامية. "حصلنا على صور لأكثر من 900 جنين من 39 نوعًا من الثعابين وغيرها من السحالي عديمة الأطراف. هذا عينة قوية إحصائيًا."

ظهر نمط واضح: خلال الأسابيع الأولى بعد وضع البيض، كانت الأجنة تلتف فقط إلى اليمين - كما يُرى من الرأس إلى الذيل. "في هذه المراحل، لا تملك الأجنة عضلات تتحرك بها، لذا قوى مختلفة تجعلها تلتف يمينًا،" تشرح ويبر. "لكننا لم نعرف ما الذي يجعلها تفعل ذلك."

جاءت فكرة حاسمة من الدكتور راؤول دياز، المتعاون في جامعة ولاية كاليفورنيا لوس أنجلوس. استخدم دياز التصوير المقطعي المحوسب لفحص أجنة الثعابين بتفاصيل تشريحية أكبر، وكشف عن شيء غير متوقع: "كشف التصوير المقطعي لراؤول لجنين ثعبان عن هيكل لم نره من قبل - كان عمودًا من الأمعاء يمتد عبر حلزون الجسم الملفوف،" يقول مياشيتا. "هناك أمعاء منفصلة عن بقية الجسم، محاطة بخصلات من الأوعية الدموية من المح."

أعطت تلك الملاحظة الفريق الآلية التي سعوا إليها. يجب أن تطول أجنة الثعابين بسرعة، لكن الأمعاء لا تنمو بنفس المعدل. عدم التطابق يخلق قيدًا ميكانيكيًا يجبر الجسم على الالتفاف في حلزون. "لذا يفصلون الأمعاء البطيئة النمو، والتي أصبحت الآن تقيد الجسم المطول. ينحني الجسم ويلتوي في لفائف،" يشرح مياشيتا. "قوة الالتفاف هذه موجهة بحيث تنمو الأجنة إلى الجانب المقابل من المح. والمح دائمًا على الجانب الأيسر من الجنين، وبالتالي سيبدأ الجنين دائمًا بالالتفاف يمينًا."

لا تبقى الأجنة مقفلة في هذا الترتيب الأيمن إلى الأبد. مع نموها، يتقلص المح، مما يمنحها مساحة أكبر للتحرك، وتنضج عضلاتها، مما يسمح لها بالتحرك من تلقاء نفسها. "بعضها يبقى في لفائف يمنى، لكن بعضها يعيد الالتفاف إلى اليسار"