Πώς ακριβώς τα υδρόβια ζώα εποίκισαν την ξηρά; Τι είδους προσαρμογές έπρεπε να αποκτήσουν για να μπορέσουν να ανταποκριθούν στις προκλήσεις της επίγειας διαβίωσης; Πώς από τα βράγχια περάσαμε σε πνεύμονες και πώς από τα πτερύγια περάσαμε σε πόδια και χέρια; Πώς μπορούμε να μελετήσουμε όλα τα παραπάνω; Αυτές είναι μόνο μερικές από τις ερωτήσεις που καλούνται να απαντήσουν οι εξελικτικοί βιολόγοι οι οποίοι γνωρίζουν καλά ότι κάποιοι οργανισμοί προσφέρονται περισσότερο από άλλους για τις μελέτες τους. Ενας τέτοιος οργανισμός είναι ο κοιλάκανθος, ένα ψάρι – ζωντανό απολίθωμα που από την ημέρα που ανακαλύφθηκε, λίγο πριν από τα Χριστούγεννα του 1938, κρατά αμείωτο το ενδιαφέρον των επιστημόνων. Τελευταία προσέγγιση στη μελέτη του κοιλάκανθου είναι η εφαρμογή εξαιρετικά προηγμένων τεχνικών ιατρικής απεικόνισης που επιτρέπουν τη «διείσδυση» στο εσωτερικό του μεγάλου ψαριού χωρίς να γίνει ανατομή.
Δεινόσαυρος στο πεζοδρόμιο…
Ας πάρουμε όμως τα πράγματα από την αρχή: ήταν Δεκέμβριος του 1938 όταν ο Harry Goosen, καπετάνιος του αλιευτικού «Nerita», το οποίο είχε μόλις μαζέψει τα δίχτυα του ανοιχτά των ανατολικών ακτών της Νοτίου Αφρικής, κάλεσε στη Marjorie Courtenay-Latimer, τη νεαρή επιμελήτρια του τοπικού μουσείου. Ο καπετάνιος την ενημέρωνε κάθε φορά που επέστρεφε ώστε αυτή να είναι η πρώτη που θα έβλεπε αν κάποιο από τα ψάρια είχε ενδιαφέρον για το μουσείο. Η Latimer πήγε όντως να επιθεωρήσει την ψαριά του «Nerita», την οποία θεώρησε άνευ ενδιαφέροντος και ετοιμαζόταν να φύγει όταν σύμφωνα με την περιγραφή της είδε «ένα μπλε πτερύγιο και, παραμερίζοντας κάποια ψάρια, αποκαλύφθηκε το πιο όμορφο ψάρι που είχα δει ποτέ. Είχε μήκος 5 πόδια και ένα απαλό μπλε μοβ χρώμα με ιριδίζουσες ασημένιες πιτσιλιές». Η Latimer δεν μπορούσε να αναγνωρίσει το ψάρι, ανατρέχοντας στα βιβλία ιχθυολογίας που είχε, και έτσι αφού το σχεδίασε, έστειλε το σχέδιο στον κορυφαίο ιχθυολόγο της Νοτίου Αφρικής δρα J. L. Β. Smith. Περιγράφοντας την έκπληξή του στη θέα του σκίτσου ο Smith δήλωσε: «Δεν θα είχα εκπλαγεί περισσότερο αν είχα δει δεινόσαυρο να περπατά στον δρόμο». Η έκπληξη του Smith ήταν απολύτως δικαιολογημένη: ως τότε το ψάρι που είχε σχεδιάσει η Latimer δεν υπήρχε παρά ως απολίθωμα, εθεωρείτο εξαφανισμένο για τουλάχιστον 65 εκατομμύρια χρόνια και προφανώς κανένας δεν πίστευε ότι θα μπορούσε να βρεθεί στα δίχτυα ενός σύγχρονου ψαρά.
Σύμφωνα με τη διήγηση του Keith S. Thomson, στο βιβλίο του «Living Fossil: The story of the Coelacanth» (εκδόσεις W.W. Norton 1992), ο Smith δεν πήγε να δει το ψάρι παρά μόνο αρκετές εβδομάδες αργότερα και τούτο γιατί πιθανότατα ήθελε να διασταυρώσει την άποψή του ότι επρόκειτο όντως για κοιλάκανθο. Εν τω μεταξύ, η κυρία Latimer προσπαθούσε ανεπιτυχώς να διατηρήσει το ψάρι το οποίο δεν χωρούσε σε καμία γυάλα και έτσι το είχε τυλίξει με υφάσματα διαποτισμένα στη φορμόλη. Τελικώς, βλέποντας ότι το σπάνιο παρασκεύασμα κινδύνευε να χαθεί, η Latimer έδωσε εντολή να βαλσαμωθεί. Βαλσαμωμένο είδε ο Smith τον πρώτο σύγχρονο κοιλάκανθο τον οποίο ονόμασε Latimeria chalumnae (το πρώτο συνθετικό του είδους προς τιμήν της κυρίας Latimer, ενώ το δεύτερο είναι αναφορά στην περιοχή στην οποία αλιεύθηκε κοντά στις εκβολές του ποταμού Chalumna).
Σήμερα γνωρίζουμε ότι πληθυσμοί κοιλακάνθων διαβιούν κυρίως στα νησιά Comoros, καθώς και στα ανοιχτά της Κένυας, της Τανζανίας, της Μοζαμβίκης και της Μαδαγασκάρης, ενώ στα τέλη της δεκαετίας του ’90 ένα δεύτερο είδος κοιλακάνθου, το Latimeria menadoensis, εντοπίστηκε στην Ινδονησία. Αυτά τα δύο είδη θεωρούνται τα μόνα εναπομείναντα μιας μεγάλης οικογένειας η οποία αριθμούσε περισσότερα από 120 είδη και τα οποία, όπως αποδεικνύεται από την αφθονία απολιθωμάτων, είχαν ευρύτατη διάδοση από τη Μέση Δεβόνιο (πριν από 410 εκατομμύρια χρόνια) ως το τέλος της Κρητιδικής περιόδου (πριν από 65 εκατομμύρια χρόνια).
Ζωντανός ενδιάμεσος κρίκος
Για πολλούς η ανεύρεση του κοιλακάνθου παραμένει το σημαντικότερο, από εξελικτικής απόψεως, εύρημα του 20ού αιώνα: πρόκειται για ζωντανό ενδιάμεσο κρίκο στην εξελικτική πορεία από την υδρόβια στην επί ξηράς διαβίωση. Τα μορφολογικά χαρακτηριστικά του κοιλακάνθου που συνηγορούν υπέρ αυτής της άποψης είναι περισσότερα του ενός. Το βασικότερο όμως είναι τα πτερύγιά του τα οποία σε τίποτε δεν θυμίζουν τα πτερύγια των ψαριών όπως τα γνωρίζουμε σήμερα: αντί να είναι προσδεδεμένα στο σώμα του ψαριού, εκφύονται από απολήξεις που φέρουν οστά αντίστοιχα με αυτά των δικών μας χεριών και ποδιών.
Η εξωτερική θέση των πτερυγίων του κοιλακάνθου διευκόλυνε τη μελέτη τους από την αρχή της ανεύρεσης του πρώτου δείγματος. Η μορφολογία όμως του κοιλακάνθου κρύβει και άλλα μυστικά και τα δείγματα κοιλακάνθου σπανίζουν. Το ψάρι ζει σε πολύ βαθιά νερά (200 ως 400 μέτρα βάθος) και σπάνια αλιεύεται. Επιπροσθέτως, τα τελευταία χρόνια η αλίευσή του κατέστη παράνομη καθώς θεωρείται (και είναι) είδος υπό εξαφάνιση. Εκτιμάται ότι σε σύνολο οι κοιλάκανθοι δεν είναι περισσότεροι από 500 και οι ρυθμοί αύξησής τους είναι πολύ μικροί. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι αφενός μεν απαιτούνται 13 μήνες για την ολοκλήρωση της κυοφορίας, η οποία δεν δίνει περισσότερα από 25 νεαρά ψάρια κάθε φορά (ο κοιλάκανθος είναι ωοζωοτόκο ψάρι, τα αβγά του παραμένουν και επωάζονται στο αναπαραγωγικό σύστημα της μητέρας η οποία τελικά γεννά ολοκληρωμένα άτομα), αφετέρου δε στο ότι απαιτούνται 20 χρόνια για τη σεξουαλική ωρίμανση των νεαρών ψαριών.
Ανατομικές αποκαλύψεις
Προκειμένου να μην καταστραφούν κατά τη διάρκεια της μελέτης τα δύο μοναδικά δείγματα κοιλακάνθου, τα οποία υπάρχουν στο Μουσείο Φυσικής Ιστορίας του Παρισιού, οι ερευνητές του αποφάσισαν να αξιοποιήσουν προηγμένες τεχνικές ιατρικής απεικόνισης. Ετσι πέτυχαν να «διεισδύσουν» στην εσωτερική μορφολογία των δειγμάτων κοιλακάνθου χωρίς να χρειαστεί να τα ανατάμουν. Εκτιμούν ότι με αυτό τον τρόπο θα μπορέσουν να εξαγάγουν συμπεράσματα για τη λειτουργία ενός οργάνου που εκφύεται από τον οισοφάγο των ψαριών καθώς και ενός οργάνου που εντοπίζεται στο πρόσθιο μέρος του κεφαλιού και το οποίο είναι ικανό να αντιλαμβάνεται την ύπαρξη ηλεκτρικών πεδίων. Με δεδομένο ότι όλα τα όργανα που φέρουμε εμείς σήμερα δημιουργήθηκαν ως δομές εκατομμύρια χρόνια πριν στους θαλασσίους οργανισμούς (έστω και αν η λειτουργία τους μπορεί να άλλαξε στην πορεία), οι ερευνητές προσπαθούν με τη βοήθεια των τρισδιάστατων εικόνων που απέκτησαν από τη μελέτη τους να φανταστούν την εξελικτική πορεία των οργάνων του κοιλακάνθου.
Το όργανο με τα διακλαδισμένα κανάλια που υπάρχει στο πρόσθιο μέρος του κεφαλιού του κοιλακάνθου μάλλον εξυπηρετούσε τα κυνηγητικά του σχέδια: στα βαθιά και σκοτεινά νερά αποτελεί μεγάλο πλεονέκτημα το να αντιλαμβάνεται κανείς τα ηλεκτρικά δυναμικά. Αλλά για τα υπόλοιπα όργανα τα πράγματα δεν είναι ξεκάθαρα: να είναι άραγε ένας πρωτόγονος πνεύμονας το μήκους 8 εκατοστών παροχετευτικό όργανο που εκφύεται από τον οισοφάγο; Και το γεμάτο λίπος όργανο που βρίσκεται σε στενή γειτνίαση μαζί του και καταλαμβάνει μεγάλο μέρος της κοιλιακής χώρας να λειτουργούσε άραγε ως νηκτική κύστη; (όργανο που επιτρέπει στα ψάρια να ρυθμίσουν την πλεύση τους και το οποίο λείπει από τους κοιλακάνθους). Για να απαντήσουν σε αυτά τα ερωτήματα οι γάλλοι ερευνητές σκοπεύουν να επαναλάβουν το πείραμά τους και με είδη δίπνοων ιχθύων (οι οποίοι μπορούν να αναπνέουν τόσο στο νερό όσο και στον αέρα, καθώς φέρουν βράγχια και πνεύμονες), έτσι ώστε να συγκρίνουν τα ανατομικά δεδομένα. Μόλις υπάρξουν νεότερα, θα σας ενημερώσουμε…
