تعرف على الأسماك

أكثر الكائنات الفقارية تنوعاً على كوكب الأرض

السمك أو الأسماك هي من الحيوانات الفقارية ذوات الدم البارد التي تعيش في الماء. هناك أنواع عديدة من الأسماك تتجاوز الـ 27,000 نوع، مما جعلها أكثر الفقاريات تنوعاً على كوكب الأرض. يمتلك السمك حراشف وزعانف وغلاصم (خياشيم) يتنفس بها الأكسجين المذاب في الماء، وتعيش بعض أنواعها في المياه العذبة كالبحيرات والأنهار والأهوار، بينما يعيش البعض الآخر في المياه المالحة بالبحار والمحيطات.

تتفاوت الأسماك في أحجامها بشكل مذهل؛ فبعضها يكون متناهي الصغر بطول 1 سم أو أقل، وبعضها الآخر يمتلك أحجاماً هائلة قد يصل طولها إلى 15 متراً ووزنها إلى 15 طناً كما هو الحال في سمك القرش الحوت. وأغلب أنواع الأسماك لها عظام حقيقية، وبعض الأنواع الأخرى مثل القرش والراي ليس لها عظام حقيقية بل يتكون هيكلها من الغضاريف، ولهذا السبب لا يعتبرها بعض العلماء أسماكاً حقيقية بالمعنى التشريحي الدقيق، ولكن أغلب الناس يدعونها بالأسماك.

الأسماك هي من الحيوانات الفقارية ذوات الدم البارد التي تعيش في الماء.

لا يُعرف بدقة متى انتقلت الكائنات المائية من لافقاريات إلى فقاريات؛ لأن هذا الانتقال التطوري قد تم منذ عهد سحيق يتجاوز 450 مليون سنة، وتحديداً في العصر السلّوري الأدنى. والمعروف علمياً أن الأسماك هي أولى الفقاريات التي ظهرت على سطح كوكب الأرض، وكانت جميعها في أول الأمر تنتمي لمجموعة التاريخ الجيولوجي المعروف بـ "الأسماك المدرعة". وحتى العصر السلّوري الأعلى، كانت أنواع الأسماك لا تزيد في الطول على 10 سنتيمترات، ثم بدأت تظهر بعد ذلك سلالات أرقى وأكبر حجماً أمكن العثور على بقايا حفرياتها وهياكلها الخارجية.

ولا يمكن تحديد أصل الأسماك المدرعة على وجه الدقة، بيد أن هناك احتمالاً علمياً يشير إلى فصيلتين تاريخيتين؛ الأولى هي الجرابتوليتا (Graptolithina) التي أُلحقت تاريخياً بدراسات أصول الحبليات، والثانية هي التريلوبيتا (Trilobite) أو ثلاثية الفصوص من شعبة المفصليات. ورغم إمكانية تفرع فصائل أخرى عنهما، إلا أن الأرجح علمياً هو أن المفصليات كانت الأصل في نشأة الأسماك؛ فلكي يعيش كائن في الماء بتناسق السمكة، يجب أن يتلاءم مع البيئة المائية ليضمن سرعة الحركة في الوسط المائي الثقيل، وهو ما لا تؤيده طبيعة الجوفمعويات الرخوة. في المقابل، ثبت أن المفصليات منذ العصر الكامبري كانت تتحرك وتزحف على قاع البحر، وعاشت على أكثر من صورة كما يفعل بعض أنواع سرطان البحر حالياً في المحيط الهندي.

حلقة الانتقال الأولى (حيوان السهم):

لابد أن حلقة الانتقال بين الفقاريات واللافقاريات كانت كائناً يشبه إلى حد كبير حيوان السهم (السهيم البدائي). لم يكن له هيكل داخلي، لكنه كان مزوداً بجهاز عصبي مركزي ظهري، يدعمه خيط من الخلايا المرنة يسمى "الحبل الظهرائي" يقع أسفل الحبل العصبي لحمايته أثناء الحركة السريعة. ومن هذا الكائن نشأت الأسماك الغضروفية الأولى وتطورت لاحقاً إلى أسماك عظمية، حيث تشكلت فقرات حول الحبل الظهرائي لحمايته، وتضخم جزؤه الأمامي ليكون المخ، بينما نشأت الخياشيم متطورة من القناة الهضمية لامتصاص الأكسجين وتحويله للدم.

رسم تخطيطي لحيوان السهيم البدائي يوضح الحبل الظهرائي المخفي

خلال العصر الديفوني (أي منذ حوالي 350 مليون عام) حدثت في القشرة الأرضية تغيرات جيولوجية ومناخية هائلة. نتج عن هذه التغيرات تطور متسارع للكائنات الحية لتتلاءم مع ظروف بيئية قاسية متقلبة؛ فحين تعاقبت على الكرة الأرضية فترات متعارضة من المطر الشديد والفيضانات تليها فترات من الجفاف الحاد والحرارة المرتفعة، واجهت الأسماك تحدياً بيئياً مصيرياً فرض عليها تطوراً بنيوياً استثنائياً.

رسم تخيلي لطائفة الأناسبيدا واللافكويات المدرعة التي عاشت في قاع البحار القديمة

ظهور الأسماك الرئوية وسلالة البرمائيات:

تطورت بعض الفصائل لتصبح أسماكاً رئوية (Lungfish) قادرة على التنفس من الهواء الجوي مباشرة؛ فكانت تبني لنفسها في الطين جحوراً رطبة تعيش داخلها أثناء الجفاف مزودة بثقوب صغيرة يمر منها الهواء، لتبقى كامنة حتى تعاود الأمطار الهطول وتعود لممارسة حياتها الطبيعية في الماء. انتمت هذه الأسماك الرئوية إلى طائفة لحميات (فصيات) الزعانف، ومنها تحديداً تفرعت ونشأت الحيوانات البرمائية الأولى كالضفادع والسلمندر.

االسمكة الرئوية

وعلاوة على ذلك، تواجدت عدة أنواع مميزة من اللافكويات المدرعة البائدة (Ostracoderms)، من بينها طوائف مميزة عاشت بازدهار خلال العصرين السلّوري والديفوني مثل "الأناسبيدا" (Anaspida) والتي كانت تقطن القاع ومحمية بدرع عظمي صلب يغطي الرأس والجزء الأمامي من الجسد. وتشير الدراسات التشريحية الحديثة إلى أن كلاً من سمك الجلكي (اللامبري) والسمك المخاطي المعاصرين (وهما من الأسماك عديمة الفكوك) يمثلان السلالة الحية المباشرة الباقية حتى يومنا هذا من تلك الطوائف القديمة.

بدأت هذه السلالات بحجم صغير لا يتجاوز بضعة سنتيمترات، ثم تضخمت وازدهرت بقوة في العصرين الديفوني والكربوني الأدنى، حيث عثر من حفرياتها على أسماك مدرعة الرؤوس عملاقة يبلغ طولها أكثر من 6 أمتار. ويرجح العلماء بوضوح أن هذه المدرعات العملاقة عاصرت الأسلاف الأولى لأسماك القرش الحديثة، ومما يدعم ذلك العثور على حفريات متنوعة لأسماك القرش البدائية مبعثرة في طبقات العصرين السلّوري الأعلى والديفوني الأدنى، مما يثبت تاريخياً أن أسماك القرش ظهرت بالتزامن مع نشوء الفصائل المتقدمة من الأسماك ذات الغلاصم الكيسية.

وبسبب التغيرات البيئية العظمى التي مرت بها الكائنات، يرجح علماء الحفريات القدامى فرضيات بائدة عن محاولات تلاؤم لبعض لافقاريات القاع مثل التريلوبيتا (ثلاثية الفصوص) لتوسيع مجال حياتها وزيادة سرعة حركتها لضمان البقاء في صراعها مع الكائنات البحرية الأخرى، ويبدو أن فصائل الحبليات الأولى هي من نجحت تماماً في التلاؤم مع هذه الظروف الجديدة والسيادة في الوسط المائي.

ولكي يعيش الكائن الحي بطريقة سليمة في مياه البحار والمحيطات، يجب أن يزود جسمه بما يساعده على الإحساس بالوسط المحيط به؛ وقد نتج عن هذه الحاجة الحيوية نمو أعضاء حس متطورة، وهي أجسام عضوية متخصصة تتأثر بالجاذبية والطاقة الضوئية والحرارية وضغط الماء المحيط بها لتوجيه الكائن أثناء السباحة والمناورة.

تتطلب سرعة الحركة في الوسط المائي شكلاً خاصاً للجسم يحقق أقل قدر ممكن من المقاومة والاحتكاك، وجهازاً حركياً قوياً يساعد على الاندفاع؛ فكان شكل السمكة الانسيابي نتيجة حتمية لظروف البيئة. وهكذا تطورت إلى الهيئة المعروفة برؤوسها المدببة المتصلة بالجسم مباشرة دون عنق، وبجزء خلفي ينحدر تدريجياً ليصل لنهاية مدببة عند الذنب. وتطلب الأمر وجود زعانف تدعم السباحة، فظهرت "الزعنفة الذيلية" لتدفع الجسم للأمام، ودعمت "الزوائد الزعنفية الصدرية" بأشعة قوية قصيرة لتوجيه السمكة ومساعدتها على المناورة والسباحة السريعة.

من المعتقد علمياً أن الأسماك الأصلية الحقيقية، وهي الأسماك العظمية (Osteichthyes)، كانت تمثل خطاً تطورياً موازياً لنشوء سمك القرش البدائي من سلف مشترك في أوائل العصر السلّوري. وتعتبر أقدم فصيلة معروفة وموثقة من هذه السلالة هي "الحفشيات الأولية" التي تواجدت بوضوح خلال العصر الديفوني، ووصلت إلى أوج نموها وازدهارها خلال العصر الكربوني، وظلت صامدة ومسيطرة حتى نهاية العصر الجوراسي، وما زالت هناك فصائل قليلة ونادرة للغاية تنتمي إلى هذه الحفشيات الأولية تعيش بنجاح حتى وقتنا هذا في بعض الأنهار الكبرى.

ومع ذلك، فإن الرتب الكبرى التي تُشكّل الغالبية الساحقة من الأسماك العظمية الباقية لليوم لم تظهر في الحقب المتوسطة، بل كان منحنى تطورها سريعاً جداً وخاطفاً؛ حيث يظهر معظمها بازدهار تام في العصر الإيوسيني وفي بداية الحقب الحديث. وتعرف العصور الثلاثة المتأخرة في الحقب القديم علمياً بـ "عصر الأسماك"، ولكن الأسماك العظمية الحديثة لم تبلغ ذروة حياتها وتنوعها إلا في العصر الكربوني، ولم تظهر أنواع تشريحية قريبة من الأسماك المعاصرة إلا في عصر الزواحف الذي تلا ذلك.

ولم تبسط الفصائل السائدة اليوم سيطرتها المطلقة إلا في عصر الثدييات، وهو أحدث هذه العصور الجيولوجية. والجدير بالذكر أن أنواع الأسماك العظمية المعاصرة تفوق اليوم في العدد والانتشار والتنوع أي شعبة أو طائفة أخرى من شعب الحيوانات الفقارية على كوكب الأرض بالكامل؛ حيث تتعدد فيها الأشكال والأحجام والألوان الساحرة بشكل يفوق الوصف، ويختلف بعضها عن بعض اختلافاً جوهرياً كبيراً في التكوين والتشريح الداخلي، مما سمح لها بغزو والعيش في كافة البيئات المائية بلا استثناء.

مثل الفقاريات الأخرى تماماً، تمتلك الأسماك هيكلاً محورياً داخلياً ممثلاً في العمود الفقري لحماية الحبل الشوكي. وينقسم جسم السمكة تشريحيًا إلى ثلاثة أجزاء رئيسية؛ حيث يشتمل الجذع على تجويف الجسم الذي يحتوي على الأحشاء والأعضاء الحيوية (كالقلب والكبد والأمعاء) في الجزء الأمامي من بطن السمكة. أما الجزء الخلفي، فيتكون معظمه من كتل عضلية قوية مرنة تسمى بالذيل أو الذنب، ووظيفته الأساسية هي توفير القوة الدافعة للأسماك للمناورة والاندفاع في الماء.

وتتميز الأسماك أيضاً بوجود الزعانف التي تدعم حركتها وتوازنها الهيدروليكي، وتدعم هذه الزعانف أشواك شعاعية مرنة قد تكون غضروفية أو عظمية صلبة بناءً على الفصيلة. وتنقسم الزعانف تشريحياً إلى زعانف فردية وتعمل كدفة توجيه ومثبتات لمنع الانجراف، وزعانف زوجية متناظرة وتعمل ككوابح ومحاور للمناورة والسباحة العمودية والارتفاع.

تتنوع ألوان الأسماك في الطبيعة بشكل مذهل بين الرمادي الفاتح، والأحمر الزاهر، والبني الممتزج بالخضرة، وصولاً إلى الألوان الداكنة والقاتمة التي اختصت بها أسماك الأعماق والقاع. وتكتسب الأسماك هذه الألوان المدهشة من أصباغ طبيعية تكون إما راسبة أو معلقة داخل خلايا جلدية مضلعة تحتوي على الصبغ الأصفر، أو خلايا متفرعة تحتوي على الأصباغ البرتقالية، الحمراء، البنية، والبلورات السوداء. وتلعب المادة البلورية "الجوانين" (Guanine) دوراً جوهرياً في عكس الإضاءة وتشكيل ألوان البطن الفضية اللامعة وتحليل الضوء إلى ألوان الطيف الناتجة عن الانعكاس.

التطابق المذهل لسمك موسى مع رمال القاع نتيجة التحكم العصبي بالخلايا الملونة

☀️ تغلغل الضوء وعلاقته بأعماق المياه والكهوف:

لا يتجاوز انتشار الضوء وتخلله لطبقات المياه أكثر من 400 متر؛ وينتج عن هذا التدرج الضوئي أن أسماك السطح تكون زاهية اللون وبراقة، بينما تتجانس الألوان وتتحول إلى العتمة كلما ازداد العمق حتى تصبح الألوان باهتة للغاية في الأعماق السحيقة. وينطبق هذا الذوبان اللوني المذهل كذلك على ألوان الأسماك التي تسكن المغاور والكهوف المائية المظلمة، ولكن العجيب أنها قادرة على استعادة ألوانها تدريجياً وبشكل حيوي عندما تتعرض مجدداً للضوء.

العالم الساحر © 2007 - 2026

جميع الحقوق محفوظة