وجدت دراسة فرنسية جديدة أن السحالي التي تعيش في فرنسا ولدت "أكبر سنا". لا يتعلق الأمر بتكملة لـ "القصة المذهلة لبنجامين باتون"، بل يتعلق ببند آخر في قائمة الأضرار الناجمة عن أزمة المناخ
بقلم نينا سودين – وكالة أنباء أنجل للعلوم والبيئة
في أحد الأيام يصل صبي غير عادي إلى مدينة إينوفيل الخيالية: كل ما عليه فعله هو النظر في عيون الشخص لمعرفة التاريخ الدقيق الذي سيموت فيه. عندما يتم تسجيل تواريخ وفاة جميع سكان البلدة في ملفاتهم الشخصية، تهز المعلومات الجديدة حياتهم. إطار الحبكة هذا هو خلفية كتاب أوفير توشا جيفيلا "في يوم تموت الموسيقى"، وهي رواية خيالية تثير تساؤلات حول السؤال: هل نود أن نعرف متى نموت؟
من المؤكد أن الكثير منا سيرفض قبول هذه المعلومة المذهلة. ومع ذلك، عندما يتعلق الأمر بالأبحاث البيولوجية، هناك في الواقع مزايا لاكتشاف العمر المتوقع للأنواع المختلفة، وذلك بشكل أساسي لفهم كيفية تأثير العوامل البيئية المختلفة عليها. كيف تفعل ذلك؟ في حين أن الأبحاث العلمية لم تخترع بعد الأداة التي تتنبأ بتواريخ الوفاة بدقة، ففي كل خلية في أجسام الحيوانات والنباتات يمكنك العثور على التيلوميرات - نهايات الكروموسومات (جزيئات الحمض النووي)، والتي يمكن أن تساعد في التنبؤ بعمر ذلك الكائن. .
شهر فرنسي جديد وجدت أنالسحالي الذين تكيفوا مع الحياة في برد الجبال الفرنسية، ولدوا بتيلوميرات أقصر من ذي قبل - وهي خاصية تشير إلى أنهم "أكبر سنا"، أي بعمر أقصر. بالإضافة إلى ذلك، وجدت الدراسة أن أعداد تلك السحالي تناقصت مع مرور السنين، بل وفي بعض الحالات انقرضت تماما. بمعنى آخر: قد يكون خطر الانقراض حقيقيا بالنسبة للسحالي، وهذا بسبب أزمة المناخ التي تسبب تقصيرها العمر المتوقع لهم.
يعيش على الحافه
ما هي تلك التيلوميرات بالضبط، ولماذا يعد طولها أداة مهمة لفهم عمر السحالي؟ التيلوميرات موجودة في جميع الكائنات حقيقية النواة (المجموعة الواسعة من الكائنات الحية التي تشمل، من بين أشياء أخرى، جميع الحيوانات والنباتات والفطريات)، وهي لا ترمز للجينات أو تستخدم للتحكم في الجينات مثل معظم الحمض النووي في الكروموسومات - ولكن لديها وظائف أخرى.
وظيفة واحدة تتعلق بشكلها الفريد. "التيلومير هو منطقة نهاية الكروموسوم، والتي يمكن أن تتناولها الخلية عن طريق الخطأ ككسر يحتاج إلى إصلاح"، يوضح الدكتور عاموس بلماكار، مدير مجموعة الطيور في متحف شتاينهارت للطبيعة في تل أبيب. جامعة أبيب. "ولهذا السبب يتمتع التيلومير ببنية فريدة ثلاثية الأبعاد، مما يشير إلى أنه نهاية الكروموسوم، وليس جزءًا مثيرًا للمشاكل."
وظيفة أخرى للتيلوميرات هي حماية أطراف الكروموسومات أثناء تضاعف وتقسيم الحمض النووي الذي يحدث طوال الحياة. يوضح بلماكار: "في كل قسم، تصبح الكروموسومات أقصر قليلاً". ويرجع ذلك إلى خلل متأصل في عملية تكرار الحمض النووي. "بما أن التيلوميرات موجودة في الأطراف، فهي التي تقصر، وبالتالي تحمي من الضرر الذي يلحق بالمادة الوراثية المهمة الموجودة في أسفل الكروموسومات." لذا، فإن التيلوميرات تصبح أقصر مع مرور الوقت. ويحدث القصر أيضًا لأسباب أخرى، على سبيل المثال: الإجهاد العقلي أو الأكل غير الصحي أو قلة النشاط البدني.
عندما تصبح التيلوميرات قصيرة جدًا ولا يمكنها الاستمرار في أداء وظيفتها، تبدأ أجزاء من الكروموسومات في الحذف وقد تتصل ببعضها البعض. تتأثر وظيفة الخلية بأكملها، وتتوقف عن النشاط. يقول بلماكار: "هذا هو السبب في أن متوسط طول التيلوميرات في الخلية هو أداة للتنبؤ باحتمالية بقاء مخلوق معين". "كلما كانت التيلوميرات أقصر، يمكننا أن نستنتج أن الفرد سيعيش وقتًا أقل." بمعنى آخر: في عملية التكاثر الطبيعية، يولد النسل بطول التيلومير الكامل، لذا فإن هذه المناطق هي نوع من مقياس الشيخوخة في مخلوق معين.
وكجزء من الدراسة الجديدة، اختبر الباحثون طول تلك التيلوميرات في الحمض النووي لـ 126 أنثى سحلية ولودية و231 من نسلها من 9 مجموعات سكانية مختلفة تعيش في جبال ماسيف الوسطى في جنوب فرنسا. وقد تابع الباحثون نفس السحالي لأكثر من عقد من الزمن، بهدف التحقق من مدى تأثر عمرها بأزمة المناخ. وكانت النتائج مفاجئة بالتأكيد.
السحالي أصبحت منقرضة
ووجدت الدراسة أنه عندما تعيش السحالي في المناطق الأكثر دفئا، كانت التيلوميرات الخاصة بها أقصر، كما أن نسلها ولد مع تيلوميرات أقصر. ولذلك، خلص الباحثون إلى أن طول التيلوميرات قد ينتقل وراثيا، من السحالي البالغة إلى نسلها، في عملية تعرضها لخطر الانقراض بسبب الشيخوخة السريعة للسكان.
بالإضافة إلى ذلك، اكتشف الباحثون أنه في جميع المجموعات التي تم اختبارها، انخفض عدد السحالي على مر السنين، ومع ارتفاع درجات الحرارة، انخفض عدد السحالي أكثر. حتى أن المجموعة التي عاشت في المنطقة التي كان فيها ارتفاع درجة الحرارة هي الأكثر أهمية انقرضت تمامًا. كما وجدت الدراسة أن العديد من السحالي ماتت قبل الوصول إلى سن الإنجاب - وهو استنتاج يتوافق مع حقيقة أنه تم العثور على تيلوميرات أقصر في هذه السحالي، مما يعني أنها ولدت "كبيرة في السن".
ما الذي تغير (في السحلية بشكل عام)
وافترض الباحثون أن الزيادة في درجات الحرارة العالمية تسببت في تسارع عملية التمثيل الغذائي وانقسام الخلايا في هذه السحالي ("عش سريعًا، تموت شابًا")، وبالتالي تقصير التيلوميرات بسرعة كبيرة جدًا وربما يضر بتمددها إلى الحالة الطبيعية في عملية خلق الجنين.
لكن في حين أن لأزمة المناخ عواقب كثيرة على مختلف الحيوانات، ومن بينها السحالي، يؤكد بالمكار أن إيجاد علاقة سببية بين جانب معين من هذه الأزمة وإصابة محددة لحيوان ما - يكاد يكون مستحيلا من الناحية العلمية.
يوضح بلماكار: "تؤثر أزمة المناخ على عوامل كثيرة في الحيوانات: الغذاء، والحيوانات المفترسة، والطفيليات، والتشريح، وغيرها، وتؤثر هذه العوامل على بعضها البعض". "لذلك، حتى لو رأينا تغيرًا في السحالي، فمن الصعب أن نعرف بشكل لا لبس فيه الجانب الذي يسبب هذا التغيير بالضبط وبأي طريقة." وبالإضافة إلى ذلك، يشير بلامكر إلى أن التوقيت الذي تم فيه اختبار طول التيلومير مهم وقد يؤثر على نتائج الدراسة. "لفهم ما إذا كان طول التيلوميرات موروثا، وما إذا كان قصرها هو تغير تطوري - من المفيد قياس طول التيلوميرات بدقة في لحظة الإخصاب، قبل أن تقصرها العوامل البيئية، وهو أمر لم يتم القيام به في هذه الدراسة."
ومع ذلك، وعلى الرغم من تعقيدات هذا النوع من الأبحاث، يؤكد بالماكر على مساهمته. ويوضح قائلاً: "الاستنتاج المهم الذي خلص إليه البحث هو أن أزمة المناخ تمارس ضغطًا فسيولوجيًا على الحيوانات". "صحيح أن العديد من الكائنات لديها آليات يمكنها تنظيم الاحترار والتبريد مثل تلك التي تحدث اليوم، ولكن في مرحلة ما يتم تجاوز الحدود، وتحدث تغيرات جزيئية، مثل تلك التي نراها في التيلوميرات الخاصة بالسحالي."
إضافة إلى ذلك، وبحسب بالمكار، فإن نتائج الدراسات من هذا النوع تعتمد على الأنواع البيولوجية، وبالتالي فإن إجراء دراسة واسعة حول الموضوع لها أهمية كبيرة. ويختتم قائلاً: "كلما زاد عدد الأنظمة التي ندرسها، زاد احتمال العثور على أنماط أكثر عمومية، لذا من المهم مواصلة دراسة هذا المجال بشكل شامل".
المزيد عن الموضوع على موقع العلوم:
