محاكاة لسباحة حيوان منقرض منذ ملايين السنين

ديفيد بيترمان يحمل نموذجاً ثلاثي الأبعاد من «الأورثوكون»

وضع علماء الأحافير في جامعة يوتا الأميركية تصوراً لآليات السباحة عند «الأورثوكون»، وهو أحد الحيوانات، التي عاشت قبل 66 مليون عام، وتنتمي لفئة تسمى «رأسيات الأرجل». وخلال دراسة نشرت في العدد الأخير من دورية «PeerJ»، استخدم العالمان ديفيد بيترمان وكاثلين ريتربوش، الرياضيات والفيزياء، لعمل نسخ ثلاثية الأبعاد طبق الأصل من هذا الحيوان، وأخذوها إلى خزانات مياه فعلية (بما في ذلك مسبح جامعة يوتا)، لفهم كيفية تحرك هذا الكائن البحري القديم عبر الماء.
وهذا ليس أول عمل يقوم به الباحثان فيما يمكن تسميته بـ«علم الحفريات الافتراضي»، بعد أن عملوا مع نماذج الأمونويد «لافقاريات بحرية منقرضة تنتمي إلى رأسيات الأرجل» وأنتجوا نماذج ثلاثية الأبعاد منها لاختبار الفرضيات حول تطورها وأنماط حياتها، وسعوا في هذا البحث الجديد لاختبار التقنيات ذاتها مع حيوان آخر من رأسيات الأرجل.
وكانت النماذج المطبوعة ثلاثية الأبعاد التي أنتجت لـ«الأورثوكون» في البحث الجديد، يبلغ طولها قدمين تقريبا، وباستخدام علم الرياضيات والفيزياء، عدّل الباحثون مراكز الكتلة والأوزان داخل النماذج، مما يمثل توازنات الأنسجة الرخوة والفراغات المملوءة بالهواء، التي من المحتمل أنّ الحيوان حافظ عليها في حياته، بحيث حصل الباحثون على نموذج متوازن مثل الحيوان الحي، مما يسمح بتحليلات مفصلة للغاية لحركته.
ووجد الباحثون أنّ الحيوان، من المحتمل أنّه عاش حياة عمودية، إذ كان ينتقل لأعلى ولأسفل لالتقاط الطعام، وتجنب الحيوانات المفترسة، وكان لديها أيضا أصداف لولبية، تسمى «التورتيكون»، لتمنحه دورانا لطيفا لحركته الرأسية.
وأظهرت النتائج بوضوح أنّ الطريقة الأكثر فاعلية للحركة كانت رأسية، لأنّ التحرك من جانب إلى جانب خلق الكثير من السحب.
ويقول ديفيد بيترمان، عالم ما بعد الدكتوراه بقسم الجيولوجيا والجيوفيزياء بجامعة يوتا في تقرير نشره أول من أمس الموقع الإلكتروني للجامعة: «لقد فوجئت بمدى استقرارها، فأي قدر من الدوران بعيداً عن اتجاهها العمودي يقابله لحظة استعادة قوية، وكانت قادرة على الصعود إلى الأعلى بسرعة كافية لتفادي الحيوانات المشابهة للتماسيح أو الحيتان، وربما لم تكن محظوظة ضد السباحين السريعين مثل أسماك القرش». ويضيف «بفضل هذه التقنيات الجديدة، يمكننا الخوض في حدود غير مستكشفة إلى حد كبير في علم الأحياء القديمة، ومن خلال النمذجة التفصيلية، تساعد هذه التقنيات في رسم صورة أوضح لقدرات حيوانات مهمة بيئيا عندما كانت على قيد الحياة».