لماذا جمجمة الحيوانات لديها الكثير من العظام ؟

[Mary Naeem]

لماذا جمجمة الحيوانات لديها الكثير من العظام ؟

كم عدد العظام في الجمجمة؟ قد تتخيل أن جماجم الحيوانات تتكون من عظتمين، وهما المنطقة العلوية من الجمجمة والفك السفلي، ولكن الجمجمة هي في الواقع أكثر تعقيدا، ولديها عظام أكثر بكثير مما تتوقع، وتحتوي بعض الحيوانات على عظام فردية أكثر في الجمجمة الخاصة بها عندما تكون صغيرة وعند نموها، على الرغم من أن هذه العظام تلتحم معا في وقت لاحق، ومع ذلك، فإن بعض الحيوانات تحتفظ بعشرات من عظام الجمجمة خلال مرحلة البلوغ، ولكن، لماذا يوجد الكثير من العظام في الجمجمة لدى الحيوانات، وأي الحيوانات لديها أكثر من غيرها؟

الجمجمة البشرية لديها 22 عظمة وهي 8 من عظام الجمجمة و 14 من عظام الوجه وفقا للمركز الوطني لمعلومات التكنولوجيا الحيوية، وعظم الجبين عظمة واحدة تسمى العظمة الجبهية، وهي في الواقع عظمتان منفصلتان لدى الأطفال حديثي الولادة، وتتحد مع بعضها مع نمو الطفل، وبالمقارنة، فإن الجمجمة لدى التمساح لديها حوالي 53 عظم، وقد أظهر الباحثون في مختبر ويتمر بجامعة أوهايو مؤخرا أن هذا العدد المذهل مع صورة لجمجمة تمساح غير مفككة قاموا بمشاركتها على تويتر.

لدى أجنة الثدييات ما يقرب من 43 عظمة متميزة من الناحية التطورية، ولكن بعضها يندمج مع نمو الثدييات، وقد يختلف عدد العظام المتحدة بين مجموعات الثدييات، وفقًا لما قاله جاك تسنغ عالم تشريحي وظيفي في الجامعة في بوفالو لعلوم الحياة، وقال تسنغ، أود أن أقول أنه من المحتمل أن تجد فصائل جرابية قريبة من هذا العدد من عظام الجمجمة.

قال برايان سيدلوسكاس أستاذ مشارك ومنسق للأسماك بإدارة مصايد الأسماك والحياة البرية بجامعة ولاية أوريغون، إن أكبر عدد من عظام الجمجمة حتى الآن حوالي 156 وجدت في أحافير الأسماك المنقرضة، وقال سيدلوسكاس لعلوم الحياة، تختلف الجمجمة لدى الأسماك في عدد العظام، وقال، عادة ما تكون الأرقام في حدود 130 أو نحو ذلك، ويقول لاري ويتمر أستاذ علم التشريح وعلم الحفريات مع قسم العلوم الطبية الحيوية في جامعة أوهايو، إن عدد العظام الموجودة في الجمجمة لدى الفقاريات كيف تتلائم معا وأين تندمج مع بعضها البعض هذا يختلف اختلافا كبيرا، ويمكن هذا أن يعكس كيفية إستخدام الجمجمة للحيوان ومقدار المرونة التي يتطلبها.

الأسماك على سبيل المثال لديها جماجم متحركة للغاية، وهذه الحركة ممكن لأن لديهم عظام جماجمية وأقل إتحادا من معظم الفقاريات الأخرى، كما أخبر ويتمر لمجلة علوم الحياة، وبعض أنواع الأسماك تحتوي أيضا على مجموعة ثانية من الفكين تسمى فكوك البلعوم، والتي تمتد من داخل الفكين الخارجيين، وقال ويتمر، للحفاظ على هذه الحركة داخل الجمجمة وهو شيء نسميه الحركية الجمجمية، تحتاج إلى مجموعة كاملة من العظام، وأنت بحاجة إلى الحفاظ على هذه الروابط الميكانيكية التي تسمح للعضلات بنقل أجزاء من الجمجمة مقارنة بأجزاء أخرى.

بالإضافة إلى عظام الجمجمة التي تشترك فيها الأسماك مع الحيوانات الأخرى فإن لديها أيضا عظام غامضة، وهي أربعة عظام تتحد لتغطي خياشيمها، وقال باولو فيسكاردي أمين علم الحيوان في متحف التاريخ الطبيعي في أيرلندا، إن بعض البرمائيات تحتفظ بهذه العظام أيضا على الرغم من أنها أصغر كثيرا من عظام الغطاء في الأسماك، ولكن كل الفقاريات الأخرى تفتقر إلى عظام الجمجمة هذه، وقال فيسكاردي لمجلة علوم الحياة، الجمجمة نفسها متغيرة في الأسماك أكثر من الفقاريات الأخرى وليس من المستغرب أن تفكر في أن جميع الفقاريات الأخرى مشتقة من سلالة واحدة من الأسماك، لذلك كان هناك عنق الزجاجة في التنوع الجمجمي في تلك المرحلة.

قال فيسكاردي، هذا يعني أن الفقاريات الأخرى لديها شكل جمجمة متحفظ إلى حد ما، ومعظمها لديها 22 عظمة، وأوضح فيسكاردي أنه على عكس الفقاريات الأرضية، لا يتعين على الأسماك التعامل مع الجاذبية التي تسحب باستمرار جماجمها، وبالتالي فإن العظام بشكل عام تميل إلى أن تكون أخف وزنا وأكثر مرونة من عظام الجمجمة في الحيوانات التي تعيش على اليابسة.

فيما يتعلق بالطيور، التي يحتوي الكثير منها أيضا على الجمجمة المرنة للغاية، فقد جاء تطور الحركة من فقدان بعض العظام التي كانت لدى أسلافها من الديناصورات ذات يوم، وفقا لويتمر، وتميل الطيور إلى إمتلاك الكثير من عظام الجمجمة الخاصة، ولكن العديد منها يندمج معا عند بلوغها، ومع ذلك فإنها تحتفظ بأكثر من عشرة عظام فردية في حلقات العين العظمية، أو في الحلقات الصلبة.

قال ويتمر، كثير من الطيور تميل إلى إمتلاك 14 أو 15 من هذه العظام في كل عين، بحيث تصل إلى 30 عظمة هناك، وأضاف أن السحالي وبعض الأسماك لديها أيضا حلقات صلبة، ولكن من غير الواضح ما هي الوظيفة التي تخدمها، ومع تطور الحيوانات على مدى ملايين السنين أصبحت بعض عظام الجمجمة أكبر، وأصبحت بعضها أصغر والبعض يندمج والبعض الآخر فقد بالكامل، وقال ويتمر، هذا التباين في أعداد العظام بين المجموعات المختلفة أمر رائع يتحدث عن البناء التطوري الغني.