Kwa nini nyoka waliokuwa na miguu sasa hawana tena, wanawezaje kutambaa haraka hivyo?

Watu wengi wanapowaona nyoka wakitambaa ardhini kimyakimya, kwa kasi ya umeme, wakipanda miti kwa urahisi, na kuogelea majini, swali linalokuja akilini ni... je, kiumbe huyu asiye na miguu anatembea vipi kwa ustadi namna hii?

Mnyama huyu anayeonekana kuwa wa kawaida ana sifa nzuri zinazomsaidia kuzurura karibu mabara yote Duniani bila vizuizi vyovyote.

Viumbe wengi wanaoishi ardhini hutegemea miguu ili kuenda haraka na kwa usawa.

Lakini hata nyoka hao wasio na miguu wanawezaje kusonga kwa kasi bila ya kukabiliwa na tatizo lolote?

Kuna sayansi gani nyuma ya muundo wa miili yao? Tunajibu swali hilo na mengine katika taarifa hii.

Je, nyoka zamani walikuwa na miguu?

Uchunguzi wa historia ya asili unaonyesha kwamba nyoka hawakuwa viumbe wasio na miguu.

Uchunguzi uliochapishwa katika majarida kama vile Nature na Scientific American unaonyesha kwamba nyoka walioishi miaka milioni chache iliyopita walikuwa na miguu.

Wanasayansi wanasema kwamba uvumbuzi mwingi wa visukuku unathibitisha hili.

Muhimu zaidi kati ya haya ni mabaki ya nyoka wa kale aitwaye Najash rionegrina, ambayo ilipatikana Argentina.

Utafiti uliochapishwa katika jarida la Science Advances unasema kwamba nyoka huyu alikuwa kiumbe wa nchi kavu aliyeishi takriban miaka milioni 100 iliyopita na alikuwa na miguu ya nyuma inayoonekana wazi, ingawa ilikuwa midogo.

Uchunguzi mwingine pia unaonesha kwamba nyoka wa umri wa miaka milioni 120 anayefahamika kama Tetrapodophis, aliyegunduliwa na wanaakiolojia, alikuwa na miguu minne. Hata hivyo, bado kuna mjadala kati ya wanasayansi ikiwa mabaki haya yanaweza kuwa ya spishi za kale za mijusi.

Tafiti hizi zinaonesha kuwa nyoka walibadilika pole pole kutoka kwa wanyama wanaotambaa na wanaofanana na mijusi hadi umbo lao la sasa.

Kulingana na ushahidi wa kisayansi uliopo hadi sasa, nyoka walikuwa na miguu katika hatua zao za mwanzo.

Lakini kutokana na mchakato wa polepole wa uteuzi wa asili zaidi ya mamilioni ya miaka, miguu hiyo ikawa midogo na hatimaye kutoweka kabisa.

Utafiti wa maumbile pia unathibitisha

Imeonyeshwa sio tu katika ushahidi wa kisukuku lakini pia katika utafiti wa maumbile kwamba nyoka wakati mmoja walikuwa na miguu, ambayo ilitoweka baada ya muda.

Watafiti wanachunguza viinitete vya nyoka waligundua mnamo 2016 kuwa nyoka wa kisasa bado wana jeni muhimu kwa ukuaji wa miguu.

Hata hivyo, tafiti hizi zinaonyesha kuwa jeni hizi hazifanyi kazi tena kwa nyoka kwa jinsi walivyo kwa mijusi.

Wanasayansi waligundua kwanza ushahidi muhimu wa jeni zinazohusiana na muundo wa mwili kama nyoka mnamo 1999.

Wakati huo, Martin Cohn, mwanabiolojia wa mageuzi katika Chuo Kikuu cha Florida, alibaini jambo lisilo la kawaida katika viini-tete vya nyoka.

Aligundua kwamba baadhi ya jeni hizi hufanya kazi tofauti ikilinganishwa na wanyama wengine wa kutambaa.

Miaka minne baadaye, Brian Hanken na timu yake waligundua kwamba jeni inayoitwa 'Sonic Hedgehog' ina jukumu muhimu katika kuamua ukubwa wa miguu ya mijusi.

Imejulikana pia kwamba jeni hilohilo linaweza kuwa na jukumu muhimu katika kuelewa kwa nini nyoka hawaoti miguu.

Mnamo 2016, wanasayansi walichunguza shughuli za jeni kwenye viinitete vya chatu na kugundua kuwa sehemu tatu za chembe chembe za vinasaba yaani DNA hazikuwepo katika eneo linalodhibiti jeni la Sonic Hedgehog.

Hii ilisababisha baadhi ya protini muhimu kushindwa kukusanyika ipasavyo, kulingana na makala ya utafiti iliyochapishwa katika jarida la Current Biology.

Hii inaonyesha kwamba kazi ya jeni ya Sonic Hedgehog huenda imepunguzwa kwa kiasi kikubwa wakati wa mabadiliko ya kiinitete katika nyoka.

Cha kushangaza ni kuwa, baadhi ya nyoka bado wana alama ndogo ya miguu ya mababu zao.

Chatu wana miundo midogo inayoitwa "spurs" karibu na mikia yao, ambayo inadhaniwa kuwa mabaki ya mabadiliko ya miguu ya nyuma.

Mtaalamu wa vinasaba Axel Wiesel katika Maabara ya Kitaifa ya Lawrence Berkeley huko California alichunguza kwa nini nyoka walipoteza miguu.

Timu yake ililinganisha chembe za chatu na zile za spishi zilizoibuka baadaye, kama vile nyoka aina ya cobra, ambao hawana hata chembe kidogo za miguu.

Baadaye iligunduliwa kuwa nyoka hawa hawakuwa na sehemu kadhaa za DNA kutoka kwa jeni moja ya Sonic Hedgehog na walikuwa wamepitia mabadiliko ya maumbile.

Utafiti huu unasisitiza zaidi kwamba mabadiliko haya muhimu yalichukua jukumu

muhimu katika maendeleo ya mageuzi ya nyoka ambao walipoteza miguu yao.

Kwanini nyoka walipoteza miguu yao?

Kiuhalisia hali ya baadhi ya wanyama kutokuwa na miguu inaweza kuonekana kuwa jambo baya.

Hii ni kwa sababu miguu huwasaidia kukimbia, kuruka, kuwinda na kuwatoroka wanyama wanaowavamia wanyama wengine. Lakini kwa nini nyoka walibadilika na kuwa wasio na miguu?

Wanasayansi wanaamini kuwa nyoka wa zamani walizoea mazingira ambayo miguu ilikuwa mzigo badala ya faida.

Nadharia kuu ni kwamba nyoka wa kale waliishi kwenye mashimo, wengi wao wakiwa chini ya ardhi au katika nafasi nyembamba chini ya udongo, mawe, na mimea, kulingana na makala katika Scientific American.

Uchunguzi unaonyesha kwamba miili mirefu yenye viungo vichache ilihitajika ili kusonga kwa ufanisi zaidi katika hali kama hizo.

Pia kuna mifano ya kisasa ya hii.

Baadhi ya aina ya nyoka, hasa wale wanaopatikana katika Ghats Magharibi ya Tamil Nadu, hutumia muda mwingi wa maisha yao chini ya ardhi.

Nyoka vipofu, ambao mara nyingi hudhaniwa kuwa minyoo, hutambaa kwa urahisi kwenye udongo laini. Macho yao ni madogo sana. Muundo unaohusiana na macho umepunguzwa sana. Kwa hiyo hawawezi kuona vizuri au ni vipofu kabisa. Ndio maana wanaitwa 'nyoka vipofu'.

Nyoka hawa wanaochimba mara nyingi hutegemea zaidi uwezo wao wa kupata chakula kuliko kuona kwao. Wamebadilika na kuishi chini ya ardhi.

Uchunguzi unaonyesha kwamba mageuzi haya yanaweza kutokea kwa sababu miguu ilifanya iwe vigumu kusonga kupitia vichuguu nyembamba na mashimo.

Nyoka wana miili mirefu na nyembamba inayowaruhusu kuteleza kwa urahisi kupitia nafasi nyembamba.

Kwa sababu ya ukosefu wao wa miguu inayojitokeza, wanaweza kufinya kupitia nyufa, mashimo, na mimea mnene kuliko wanyama wengine.

Zaidi ya hayo, katika makazi yanayofaa kutambaa, nyoka wenye miguu mifupi wanaweza kuishi na kuzaliana kwa mafanikio.

Baada ya muda, uteuzi wa asili unaweza kuwa umebadilisha muundo wa mwili bila miguu inayojitokeza kabisa.

Wanatembea vipi bila miguu?

Hata baada ya kupoteza miguu yao, nyoka wamezoea kutembea kwa njia tofauti kabisa. Hii ni moja ya mambo ya kushangaza zaidi katika asili.

Tofauti na mamalia na wanyama wengine watambaao, ambao hutegemea miguu kama miguu, nyoka hutumia mwili wao wote kusonga mbele.

Mgongo wa binadamu una takriban mifupa 33 iliyoshikamana, lakini nyoka wana mifupa 200 hadi 400 iliyo kushikamana na misuli imara.

Muundo huu wa mifupa huruhusu nyoka kujipinda na kupotosha miili yao kwa usahihi wa ajabu, na kuwawezesha kujisogeza mbele kwa kukandamiza sehemu mbalimbali za miili yao ardhini bila kuhitaji miguu yao, unaeleza utafiti uliochapishwa katika Scientific American.

Aidha, magamba yao pia ina jukumu muhimu katika muenendo wao.

Magamba mapana yaliyo kwenye sehemu ya chini ya mwili husaidia nyoka kusonga mbele kwa kukandamiza ardhi na kuunda msuguano.

Nyoka hutembea kwa njia tofauti, kulingana na mahali wanapoishi, ardhini, kwenye miti, au kwenye mchanga.

Ya kawaida zaidi ya haya ni kuzunguka (kusonga kando kama wimbi). Hii inaitwa

oscillation ya upande. Ni umbo la 'S' ambalo mara nyingi tunaliona.

Nyoka anasonga mbele kwa kuuegemeza mwili wake kando na kutumia nyasi, mawe, udongo, au sehemu nyinginezo kama tegemeo.

Njia hii hutumiwa kwa kawaida na aina nyingi za nyoka, kama vile cobra, nyoka wa panya, kraits, na nyoka.

Kati ya mbinu mbalimbali za kutambaa zilnazotumiwa na nyoka, kuzunguka upande inachukuliwa kuwa ya haraka zaidi.

Pia, nyoka wenye miili mikubwa, kama vile chatu, hutumia njia nyingine ya mwendo unaofahamika kama "rectilinear locomotion." Hii ina maana kwamba wanasogea polepole kwa kujibana na kulegeza misuli kwenye fumbatio lao, badala ya kusonga kwa namna iliyopinda.

Ingawa ni mwendo wa polepole sana, ni thabiti sana.

Chatu kama Chatu wa Mwamba wa Kihindi wanaweza kuonwa wakitambaa polepole, bila kujipinda sana kuelekea kando. Mwelekeo huu wa harakati unafaa sana kwa nyoka wenye miili mikubwa.

Nyoka wanaotembea kwenye mashimo, mashimo ya miti, na nafasi nyembamba kati ya miamba hutumia harakati ya "concertina". Katika harakati hii, wanashikilia upande mmoja wa mwili wao kwa nguvu na kupanua upande wa mbele. Kisha upande wa nyuma hufuata upande wa mbele na kusonga mbele.

Baadhi ya nyoka wa jangwani pia hutumia mwendo wa "sidewinding," ambapo sehemu ndogo tu za miili yao hugusa ardhi kwa wakati mmoja. Hii huwawezesha kusonga kwa urahisi kwenye mchanga wa moto, laini bila kuteleza au joto kupita kiasi.

Mabadiliko haya mengi ya nyoka ndio sababu kuu kwa nini wamekuwa viumbe wenye mafanikio katika kipindi cha mageuzi. Spishi zingine huogelea kwa kuunda miondoko ya mawimbi majini.

Baadhi ya nyoka wana ustadi wa kupanda miti, na pia kuna nyoka wanaoweza kuruka angani kutoka mti mmoja hadi mwingine.

Kuzingatia utofauti huu kunaonyesha kuwa ukosefu wa miguu haukuwa udhaifu, lakini ulileta fursa mpya za kiikolojia.

Nyoka hupatikana karibu kila mahali duniani isipokuwa Antaktika.

Wanaishi katika mazingira tofauti kama vile misitu, jangwa, ardhi oevu, hifadhi, na bahari.

Kuwepo kwa nyoka ni ushahidi wa kanuni muhimu katika nadharia ya mageuzi: "Kuishi sio tu maendeleo bora, lakini kukabiliana bora kwa mazingira."