الجينات تُظهر أنَّ حيوان الزرافة تعتمد على قلب "تيربو" الشحن

كشف العلماء أن العنق الطويل في الزرافة استغرق ما يصل إلى 20 مليون عام في التطور، ورسم العلماء خريطة جينية كاملة للمرة الأولى لأطول مخلوق في العالم ووجدوا القليل من الجينات المعروفة بأنها هي المسؤولة عن خصائص الحيوان الفريد من نوعه، وأراد العلماء تحديد التغيرات الجينية المرجح أن تكون مسؤولة عن الخصائص الفريدة للزرافة بما في ذلك سرعة العدو والتي تصل إلى 37 ميلا / الساعة، وأظهرت النتائج أنه يتم الحفاظ على الرقبة الطويلة للحيوان بواسطة قلب تيربو الشحن يمكنه ضخ الدم 6 أقدام إلى الرأس، وتشكل ذلك بفضل عشرات الطفرات التي سمحت لها بالنمو تدريجيا على مدار ملايين السنين.

وأضاف البروفيسور دوغلاس كافينير من جامعة ولاية بنسلفانيا وقائد الدراسة, " هناك عدد قليل جدًا من الجينات التنظيمية المعروفة والمسؤولة عن قامة الزرافة الفريدة والنظام  التوربيني للقلب والأوعية الدموية، وما نعتقده هو تطور العنق الطويل في الزرافة على مدار 15 أو 20 مليون عاما"، وحددت الدراسة 70 جينًا يظهر علامات التكيف في الزرافة مقارنة بالثدييات الأخرى.

وتابع البروفيسور كافينير, "واصل عنق الزراف الامتداد خارج نظام القلب والأوعية الدموية والذي تغير أيضا، وتتحكم بعض الجينات في كلا العمليتين،  ومع كل فقرة في الزرافة يمتد الرابط بينهما ليصل إلى 10 أو 11 بوصة" وتضم جميع الثدييات بما في ذلك الزراف والبشر 7 فقرات عنقية، وأضاف كافينير " باعتبار أن الإنسان لديه 7 فقرات عنقية فلدية عنق بطول 6 أقدام".

وذكر الدكتور موريس أغابا المؤلف المشارك للدراسة " أردنا فحص السلسل الجيني للزرافة لثلاث أسباب أولها وجود ترشيحات واضحة  لحجج قديمة منذ 150 عاما بواسطة داروين ولامارك حول أصول العنق الطويل وشكل الجسم الطويل للزرافة، وثانيا أردنا التركيز على أنواع مختلفة من الظباء وتكيفها في المشهد الأفريقي والأفكار التي قد تؤثر على صحة الإنسان والثروة الحيوانية والانتاجية، ويتمثل السبب الثالث في استخدامها كرمز فلكروي معترف به لمشروع الجين البيولوجي لجيل جديد من الأفارقة".

وتتبع الباحثون التسلسل الجيني لحيوان أقرب للزرافة وهو الأكاب المنعزل للكشف عن التغيرات الجينية الأولى، وأضاف الدكتور كانيفير " تتيمز قامة الزرافة بالعنق والأقدام الطويلة وبارتفاع يصل إلى 19 قدم، وهو ما يعد تطور غير عادي يثير الرهبة والتعجب لمدة 8 آلاف عاما وفقا للنقوش الصخرية في جمهورية النيجر، وظلت التغيرات التطورية مطلوبة لبناء هيكل الزرافة وتزويدها بالتعديلات اللازمة لسرعتها العالية في الركض وتحسين وظائف القلب والأوعية الدموية لديها والتي ظلت مصدر غامض للعلم منذ 1800 عندما فك تشارلز داروين اللغز المحير لأصول الزرافة التطورية"، وعلى سبيل المثال يجب أن يضخ اقلب الدم حتى 6.5 قدم على التوالي لتوفير إمدادات الدم الكافية لدماغها، ويعد ذلك ممكنا بسبب كبر حجم البطين الأيسر من القلب بشكل غير عادي بحيث يمكنه ضخ الدم بضعف المعدل المطلوب للثدييات الأخرى.

وبيّن الدكتور كافنير " يتشابه التسلسل الجيني لحيوان أوكابي مع الزرافة لأن الإثنين جاءا من سلف مشترك قبل 11 أو 12 مليون عاما وهو ما يعد حديث نسبيا في الجدول الزمني للتطور، وعلى الرغم من هذه العلاقة التطورية إلا أن الأوكاب يبدو أكثر مثل الحمار الوحشي ويفتقر إلى طول قامة الزرافة وقدرات القلب والأوعية الدموية المتطورة لديها، ولهذه الأسباب يوفر التسلسل الجيني للأوكابي صورة قوية استخدمناها في تحديد بعد التغيرات الجينية الفريدة في الزرافة".

وتضم عنق الزرافة وساقها نفس عدد العظام الموجود في البشر والثدييات الأخرى، وتحظى الزرافة بنظام غذائي غير عادي من أوراق السنط وهي ذات قيمة غذائية لكنها سامة للحيوانات الأخرى، وأوضح الباحثون أن الجينات المسؤولة عن عملية تحويل أوراق السنط ربما تطورت في الزرافة للإلتفاف على هذه السمية، وأضاف كافيندر "  الخطوات القدمة للبحث ستكون اختبار تجريبي للجينات المرشحة لتحديد دورها في خصائص الزرافة الفريدة من نوعها".

وأشار الدكتور أغابا إلى حصول الباحثين على بيانات تجريبية للتحقق من وظائف الجينات المحدد مع القدرة على تشريح الآليات الجينية التي تساهم في التطوير وكيف يمكن تطبيق ذلك على صحة الإنسان والحيوان وإنتاجيتهم.