راز ۵ سال بی‌غذایی ایزوپاد

تحریریه پیام ما

کشف بزرگ دانشمندان آکادمی علوم چین

راز بقای ایزوپاد غول‌پیکر اعماق دریا؛ ۵ سال زندگی بدون غذا با ژن عاریه‌ای و سرمای اقیانوس

۱۶ تیر ۱۴۰۵، ۱۳:۰۵

دانشمندان چینی با بررسی ایزوپادهای غول‌پیکر اعماق دریا (Batynomus) دریافتند که این موجودات عجیب با کمک یک معده فوق‌العاده بزرگ و یک ژن باکتریایی عاریه‌ای، می‌توانند تا پنج سال بدون غذا در سرمای اعماق اقیانوس زنده بمانند. یافته‌های این پژوهش که در مجله معتبر Cell منتشر شده، مکانیزم سازگاری این جانداران را با خشن‌ترین و کم‌غذاترین نقاط زمین فاش کرده است.

سیستم گوارش منحصر‌به‌فرد؛ معده‌ای برای ذخیره‌سازی طولانی‌مدت

یک تیم تحقیقاتی از موسسه اقیانوس‌شناسی آکادمی علوم چین (IOCAS) برای حل معمای بقای ایزوپادها، دو گونه را که در اعماق ۳۰۰ و ۹۰۰ متری دریا زندگی می‌کنند، مورد مطالعه قرار دادند. کالبدشناسی این جانوران نشان داد که معده آن‌ها حدود دو سوم از کل بدنشان را اشغال می‌کند؛ حجمی که در مقایسه با خویشاوندانشان در آب‌های کم‌عمق بی‌سابقه است.

این معده بزرگ به ایزوپاد اجازه می‌دهد در صورت یافتن غذا، به میزان بسیار زیادی تغذیه کرده و مواد مغذی را با کمک باکتری‌های خاصی مانند کلامیدیا (Chlamydiae) که با ذخیره‌سازی چربی در ارتباط است، برای سال‌ها انباشته کند.

ژن عاریه‌ای؛ جهش تکاملی برای بقا در شرایط سخت

علاوه بر ساختار معده، دانشمندان یک ژن کلیدی به نام ND1 را در ژنوم این جانور شناسایی کردند. این ژن از طریق «انتقال افقی» از یک باکتری همزیست خارجی وارد ژنوم ایزوپاد شده و مسئولیت تنظیم انرژی در میتوکندری را بر عهده گرفته است.

نحوه عملکرد این ژن به دمای محیط بستگی دارد:

در دمای معمولی: این ژن متابولیسم را افزایش داده و مقاومت به گرسنگی را کم می‌کند.
در دمای پایین (اعماق دریا): ژن ND1 با سرکوب فعالیت میتوکندری و کاهش نرخ متابولیسم پایه (BMR)، مصرف انرژی را به حداقل رسانده و به جانور اجازه می‌دهد ذخایر غذایی خود را به آرامی مصرف کند.
آزمایش این ژن روی ماهی زبرا در شرایط شبیه‌سازی‌شده اعماق دریا، مقاومت به گرسنگی را تا ۳۷ درصد افزایش داد.

حل تعارض انرژی و غول‌پیکری در اعماق دریا

ایزوپادهای غول‌پیکر اعماق دریا که گاهی بزرگتر از یک توپ فوتبال رشد می‌کنند، نمونه‌ای بی‌نظیر از استراتژی تکاملی «کاهش هزینه و افزایش ذخیره» هستند. این جانداران با بازطراحی سیستم متابولیک خود از طریق انتقال افقی ژن و تغییرات اپی‌ژنتیک، توانسته‌اند تعادل مناسبی میان ابعاد بزرگ بدنی و بقا در محیط‌های تاریک و کم‌غذای اعماق اقیانوس برقرار کنند.

به اشتراک بگذارید:

برچسب ها:

اقیانوس، اقیانوس‌شناسی، حیات‌وحش، ژن متابولیسم، محیط زیست