منذ حوالي 365 مليون سنة، تركت مجموعة من الأسماك الماء لتعيش على اليابسة. وكانت هذه الحيوانات في وقت مبكر رباعيات الأرجل.

وتنتمي إلى سلالة من شأنها أن تشع لتشمل عدة آلاف من الأنواع بما في ذلك البرمائيات والطيور والسحالي والثدييات.

وتشير أحفورة جديدة إلى أنه على عكس الحيوانات الأخرى ذات الصلة الوثيقة، والتي كانت تستخدم زعانفها لدعم أجسادها في قاع الماء وربما تغامر أحيانا بالخروج إلى اليابسة، كان لمخلوق مكتشف حديثا زعانف خُصصت للسباحة.

وفي مارس 2020، كان توماس ستيوارت، أستاذ مساعد في علم الأحياء بولاية بنسلفانيا في جامعة شيكاغو، وعضو مختبر عالم الأحياء نيل شوبين، يعمل مع جاستن ليمبيرغ، باحث آخر في المجموعة، لمعالجة الحفرية التي جمعت مرة أخرى في عام 2004 خلال رحلة استكشافية إلى القطب الشمالي الكندي.

ومن سطح الصخرة التي كانت مطمورة فيها، يمكن أن نرى شظايا من الفكين، يبلغ طولها حوالي 2 بوصة (5 سم) وذات أسنان مدببة. وكانت هناك أيضا بقع من قشور بيضاء ذات نسيج. وأعطى التشريح تلميحات دقيقة إلى أن الحفرية كانت رباعية الأرجل مبكرا. 

واستخدم الباحثون تقنية تسمى التصوير المقطعي المحوسب، والتي تقوم بتصوير الأشعة السينية من خلال العينة، للبحث عن أي شيء قد يكون مخفيا في الداخل، بعيدا عن الأنظار.

وفي 13 مارس، مسحوا قطعة صغيرة من الصخر بها قشور قليلة في الأعلى، واكتشفوا أنها تحتوي على زعنفة كاملة مدفونة بداخلها. وبعد بضعة أيام، تم إغلاق المختبر والحرم الجامعي بسبب "كوفيد-19".

ويمكن القول إن زعنفة كهذه ثمينة للغاية، ويمكن أن تعطي العلماء أدلة حول كيفية تطور رباعيات الأرجل المبكرة وكيف كانت تعيش منذ مئات الملايين من السنين. وعلى سبيل المثال، بناء على شكل عظام معينة في الهيكل العظمي، يمكن عمل تنبؤات حول ما إذا كان الحيوان يسبح أو يمشي.

وبمجرد السماح بالعودة إلى الحرم الجامعي، قدّم أستاذ في قسم العلوم الجيوفيزيائية بالجامعة، المساعدة في تقليم الكتلة باستخدام منشار صخري. وهذا جعل الكتلة أكثر زعانفا، وأقل صخورا، ما سمح بمسح أفضل ورؤية أقرب للزعنفة.

وعندما تم إزالة الغبار وانتهى تحليل البيانات على الفكين والمقاييس والزعانف، أدرك الباحثون أن هذا الحيوان كان نوعا جديدا. ليس ذلك فحسب، فقد اتضح أن هذا هو أحد أقرب الأقارب المعروفين للفقاريات ذات الأطراف - تلك المخلوقات بأصابع اليدين والقدمين.

وأطلق عليها اسم Qikiqtania Wakei. وعندما كانت السمكة على قيد الحياة، منذ عدة مئات الملايين من السنين، كانت البيئة دافئة بها أنهار وجداول. 

وتكشف Qikiqtania الكثير عن فترة حرجة في تاريخ سلالتنا. وتخبر مقاييسها الباحثين بشكل لا لبس فيه أنها عاشت تحت الماء. وتظهر القنوات الحسية التي كانت ستسمح للحيوان باكتشاف تدفق المياه حول جسمه.

لكن الزعنفة الصدرية في Qikiqtania هي الأكثر إثارة للدهشة. وتحتوي على عظم العضد، تماما كما هو الحال في الجزء العلوي من ذراعنا. 

وتمتلك رباعيات الأرجل المبكرة، مثل Tiktaalik، عضديا يمتلك حافة بارزة على الجانب السفلي ومجموعة مميزة من النتوءات، حيث تلتصق العضلات. وتخبرنا هذه النتوءات العظمية أن رباعيات الأرجل المبكرة كانت تعيش في قاع البحيرات والجداول، مستخدمة زعانفها أو أذرعها لدعم نفسها، أولا على الأرضية تحت الماء ولاحقا على اليابسة.

وفي حين أن رباعيات الأرجل المبكرة الأخرى كانت تلعب على حافة الماء، وتعلم ما يمكن أن تقدمه اليابسة، كانت Qikiqtania تفعل شيئا مختلفا - عظم العضد لا يشبه أي شيء آخر معروف. وأعتقد الباحثون أن ذلك يظهر أن Qikiqtania عادت من حافة المياه وتطورت لتعيش مرة أخرى فوق اليابسة وفي المياه المفتوحة.

وعلى الرغم من أنه قد يبدو أن رباعيات الأرجل المبكرة كانت تتجه حتما نحو الحياة على اليابسة، فإن Qikiqtania تُظهر بالضبط حدود مثل هذا المنظور الاتجاهي.

وتوفر الحفرية لمحة عن التنوع الأوسع ونطاق أنماط حياة الأسماك في الانتقال من الماء إلى اليابسة.