اكتشاف نوع جديد من دببة الماء تتحمل الإشعاع أكثر ألف مرة من البشر
تاريخ النشر: 6th, November 2024 GMT
تعد دببة الماء Tardigrades، المخلوقات ذات الأرجل الثمانية، من أقوى الكائنات الحية على وجه الأرض، وهي قادرة على البقاء في أكثر الظروف قسوة، وتتمثل إحدى أكثر قدراتها غير العادية في مقاومتها المذهلة للإشعاع، وفق ما أفاد علماء.
ويمكن لدببة الماء متناهية الصغر، تحمل جرعات أعلى بآلاف المرات مما قد يكون قاتلاً للبشر، ولقد انبهر العلماء بهذه القوة الخارقة، والتي يمكن أن تساعد في تصميم آليات لرحلات الفضاء البشرية.
ووفق "إنترستينغ إنجينيرينغ"، ألقى بحث حديث الضوء على نوع جديد من هذه الددبة بطيئات الخطو، وهو H. henanensis، وكشف المزيد من الأسرار وراء هذه المرونة المذهلة.
وتم تحديد الجينات التي تظهر أن هناك أكثر من 1500 نوع معروف من هذه بطيئات الخطو، والمعروفة أيضًا باسم "دببة الماء".
ومن المدهش أن هذه الكائنات الحية الدقيقة تظهر قدرة غير عادية على تحمل الإشعاع غاما، حيث تتحمل مستويات أعلى بألف مرة من الجرعة المميتة للإنسان، و في السابق، اكتشف العلماء أنها تمتلك آليات إصلاح الحمض النووي القوية وبروتينًا فريدًا يسمى Dsup، والذي يحمي الحمض النووي من أضرار الإشعاع، ومع ذلك، لا تزال العديد من جوانب قدرتها على تحمل الإشعاع لغزًا، لكن H. henanensis كشفت عن المزيد.
وفي هذه الدراسة الجديدة، أجرى الباحثون في المركز الوطني لعلوم البروتين (بكين) وجامعة شنشي شيويه تشيان، تحليلًا مورفولوجيًا وجزيئيًا لهذا النوع المكتشف حديثًا. ومن خلال هذا التحقيق، كانوا يهدفون إلى استكشاف العنصر الأساسي لتحمل الإشعاع لدى تلك الأنواع.
و قام الباحثون بتعريض بطيئات الخطو لإشعاع أيوني ثقيل ثم قاموا بتحليل نشاطها الجزيئي، و وجدوا أن 285 جينًا مرتبطًا باستجابة الإجهاد تم تنشيطها، و يشير هذا إلى أن هذه الجينات تلعب دورًا حاسمًا في مساعدة بطيئات الخطو على البقاء وإصلاح الأضرار الناجمة عن الإشعاع.
آليات جزيئية
وحدد الفريق أيضًا ثلاث آليات جزيئية رئيسية تكمن وراء تحمل الكائنات للإشعاع.
أولاً، اكتسب هذا النوع جينًا، DODA1، من البكتيريا من خلال عملية تسمى نقل الجينات الأفقي، ويسمح هذا الجين لبطيئات الخطو بإنتاج بيتالين، وهي أصباغ ذات خصائص مضادة للأكسدة قوية، و تساعد مضادات الأكسدة هذه على حماية بطيئات الخطو من التأثيرات الضارة للإشعاع عن طريق تحييد الجذور الحرة الضارة.
علاوة على ذلك، تمتلك بطيئات الخطو بروتينًا فريدًا،وهو TDP1، متخصص في إصلاح تلف الحمض النووي الشديد، والمعروف باسم كسر السلسلة المزدوجة.
وتعد عملية الإصلاح الفعالة هذه ضرورية لبقائها بعد التعرض للإشعاع، كما تطور جين خاص بالميتوكوندريا، BCS1، ليصبح أكثر نشاطًا في الاستجابة للإشعاع، و يساعد هذا الجين في حماية الميتوكوندريا، وهي مصدر الطاقة للخلية، من التلف الناتج عن الإشعاع.
وذكرت ورقة الدراسة أن "المقاومة البيئية الشديدة للكائنات المحبة للظروف المتطرفة مثل بطيئات الخطو هي كنز من الآليات الجزيئية غير المستكشفة لمقاومة الإجهاد، وإن البحث الوظيفي حول آليات تحمل الإشعاع هذه سيوسع فهمنا لبقاء الخلايا في ظل ظروف قاسية وقد يوفر الإلهام لتعزيز صحة الإنسان ومكافحة الأمراض".
و تتمتع هذه الجينات المقاومة للإشعاع بإمكانات كبيرة للتطبيق في مجال صحة الإنسان واستكشاف الفضاء والزراعة والطب.
القمر وتوجهات الشمس
ومن خلال دراسة الطرق الفريدة التي تحمي بها بطيئات الخطو نفسها من الإشعاع، قد يتمكن العلماء من تطوير مواد وتقنيات جديدة لحماية رواد الفضاء من التأثيرات الضارة للإشعاع الفضائي على القمر، حيث لا يوجد للقمر غلاف جوي يحميه من الإشعاع الضار للشمس، وخاصة أثناء التوهجات الشمسية، كما يتعرض أيضًا لأشعة كونية، وهي جسيمات عالية الطاقة من مجرات بعيدة، وبدون الحماية، يمكن لهذه الجسيمات أن تخترق جسم الإنسان وتسبب تلفًا خلويًا، ويمكن أن تؤدي بطيئات الخطو إلى تقدم في التكنولوجيا الحيوية يفيد رواد الفضاء، مثل تطوير الأدوية لمكافحة آثار الإشعاع الفضائي أو تقنيات الهندسة الوراثية لتعزيز قدرة الإنسان على الصمود.
المصدر: موقع 24
كلمات دلالية: عام على حرب غزة إيران وإسرائيل إسرائيل وحزب الله الانتخابات الأمريكية غزة وإسرائيل الإمارات الحرب الأوكرانية الصين
إقرأ أيضاً:
الطلب على الشوكولا يهدد حشرة مميزة
يقود حب البشر للشوكولا، إلى أزمة غير متوقعة، حيث قد يؤدي لنهاية خنفساء عملاقة، هي الأكبر من نوعها على وجه الأرض، ما يضر بشكل كبير بالبيئة وينعكس على المحاصيل وغيرها من حلقات الطبيعة التي تزيد الأمر سوءاً لبني البشر.
وخنفساء "غالوت"، وهي حشرة معروفة بحجمها الهائل وقشرتها قزحية اللون، كانت تزدهر في الغابات المطيرة الكثيفة، والتي تتدمر الآن لمزارع الكاكاو المترامية الأطراف، وفق "إنترستينغ إنجينيرينغ".
ويقول لوكا لويزيلي، عالم البيئة الذي لديه عقود من الخبرة في التنوع البيولوجي في غرب إفريقيا، إن 80 % من هذه الحشرة Goliathus cacicus موجودة في كوت ديفوار انخفضت بسبب تدمير الموائل، وفي الوقت نفسه، عانت Goliathus regius بنسبة 40 % في موطنها الطبيعي.
وهذه الخنفساء يمكن أن تنمو حتى 110 ملم، وتلعب دورا حاسماً في الطبيعة، وهناك 5 أنواع مختلفة، الذكور لها قرون على شكل حرف Y، والإناث بلا قرون. وتتغذى يرقاتها على نفايات النباتات وأحياناً على اللحوم، وبذلك، تساعد في تحليل المواد الميتة، ما يحسن صحة التربة ويدعم أشكال الحياة الأخرى، وتعتمد الخنافس البالغة على نسغ الأشجار في الغابات المطيرة الاستوائية، ويمكن رصدها في دول مثل سيراليون، وليبيريا، وكوت ديفوار، وغانا، ونيجيريا، والكاميرون.
ويعتبر العلماء أيضًا هذه الخنفساء العملاقة مؤشراً بيئياً جيداً، ويقولون إن انخفاض أعدادها غالبا ما يشير إلى أن النظام البيئي تحت الضغط.
ولطالما كانت غرب إفريقيا مركز صناعة الكاكاو العالمية، حيث ساهمت بأكثر من 70% من إمدادات الشوكولا في العالم، غير أنها تدمر هذه الحشرة المذهلة.
كما ساهم افتتان البشر بجمع الحشرات النادرة بشكل كبير في تضاؤل أعدادها، وبسبب ندرة هذه الخنفساء ومظهرها المميز جدا، غالباً ما يصطادها جامعو الحشرات أو يقتلونها لجمعها أو بيعها في الأسواق الدولية أو الأسواق مثل eBay، وFacebook. وبينما لا تزال أنواع أخرى من الخنافس العملاقة، بما في ذلك Goliathus goliatus، شائعة، يخشى الخبراء أن تؤدي مثل هذه الأنشطة البشرية إلى تأجيج أزمة انخفاض أعدادها عموماً.
لجنة حماية المعطيات: هجومات سيبرانية تستهدف مواقع حكومية مغربية