طاعون الجراد

وصلت أسراب من الجراد إلى إسرائيل قادمة من مصر، والمزارعون في حالة تأهب خوفا من الإضرار بالمنتجات الزراعية. دعونا نكتشف ما الذي يمكن أن يحول الجندب الانفرادي وغير المؤذي إلى عصابة مدمرة

بواسطة: تسفي أتزمون

وسرعان ما يتحول حقل مزدهر إلى حقل نفط بعد زيارة مضغة لمجموعة من الجراد
وسرعان ما يتحول حقل مزدهر إلى حقل نفط بعد زيارة مضغة لمجموعة من الجراد
الصورة: A.S.A.P. Creative شانكز، شاترستوك

هناك مواد لها "الحظ في الحياة" - فهي مشهورة بلعب أدوار رئيسية في الكائنات الحية. هذا هو، على سبيل المثال، "الوقود العالمي" لعمليات الحياة، ATP؛ وكذلك الحلقة AMP - cAMP - التي تعمل بمثابة "رسول ثانوي" داخل الخلايا في عمليات متنوعة للغاية.

السيروتونين، وهو رسول مشترك بين الخلايا في العديد من العمليات في الحيوانات المختلفة، يلعب أيضًا دورًا رئيسيًا ويتم نشره وفقًا لذلك. أصبح من الواضح مؤخراً أن السيروتونين هو عامل رئيسي في تكوين أسراب الجراد، التي تسبب أضراراً جسيمة للزراعة.

>> مجلة جاليليو هدية! انقر هنا للحصول على الفائدة
التأثير على المشاعر والسلوك

السيروتونين، وهو مشتق من الحمض الأميني تريبتوفان ويعرف أيضًا باسم 5-HT 5 (هيدروكسي تريبتامين)، يشارك في العمليات الطرفية في الجسم، مثل تضييق الأوعية الدموية بعد الإصابة (ومن هنا اسمه، السيروتونين: النغمة التي يسببها المصل، سائل الدم) نتيجة انقباض العضلات الملساء الموجودة في جدرانها. هذا هو أول عمل للسيروتونين تم اكتشافه منذ حوالي 60 عامًا. المخزن الرئيسي للسيروتونين المستخدم في هذه العملية موجود في الصفائح الدموية.

ومع ذلك، يتم إفراز معظم السيروتونين الموجود في الجسم عن طريق خلايا خاصة في جدار الأمعاء. من الناحية الكمية، تعمل كمية صغيرة فقط من السيروتونين الموجود في الجسم في الجهاز العصبي المركزي، في الدماغ، ولكن نطاق العمليات السلوكية الدماغية التي يشارك فيها واسع للغاية.

ومن بين السلوكيات ووظائف الدماغ التي يشارك فيها السيروتونين، والقصور الناتج عن نشاطه غير الطبيعي أو مستقبلاته، يمكن تسمية المزاج والاكتئاب؛ نوم؛ شهية؛ تنظيم درجة حرارة الجسم. التعلم والذاكرة. عدوان؛ اضطراب الوسواس القهري (أوسد)؛ الهلوسة وأكثر من ذلك. لا عجب أن الألياف العصبية (المحاور العصبية) التي تفرز السيروتونين تنتشر على مساحات واسعة من الدماغ، على الرغم من أن أصلها أكثر تركيزًا - بشكل رئيسي من نوى الرفاء في جذع الدماغ.

جزيء السيروتونين
جزيء السيروتونين

تأثير السيروتونين

الخلايا العصبية، التي يكون رسولها العصبي (الناقل العصبي) هو السيروتونين (خلايا هرمون السيروتونين)، تفرز السيروتونين الذي يرتبط بمستقبلات السيروتونين المحددة التي تبرز من أغشية الخلايا العصبية المتأثرة بالسيروتونين. تم تحديد عدة أنواع وأنواع فرعية من مستقبلات السيروتونين في مناطق مختلفة من الدماغ - أقلية منها عبارة عن مستقبلات مباشرة (مستقبلات تعمل كقنوات أيونية)، في حين أن الأغلبية عبارة عن مستقبلات استقلابية (تؤثر على القنوات الأيونية من خلال رسل ثانوي). يفسر التنوع الكبير لمستقبلات السيروتونين المختلفة، من بين أمور أخرى، التأثيرات العديدة للسيروتونين على السلوكيات والمشاعر والوظائف.

العديد من المواد من مصدر خارجي لها تأثير على كمية السيروتونين أو على مستقبلات السيروتونين؛ هذه هي المواد ذات التأثير النفساني التي تؤثر على المشاعر والسلوك. وتشمل هذه المواد المخدرات، والمواد المهلوسة ("المهلوسات") وغيرها من المواد ذات التأثير النفساني. من بين الأدوية يمكن أن نذكر مثبطات إعادة امتصاص السيروتونين (من الفجوة التشابكية إلى خلية إفراز السيروتونين) - SSRI (مثل بروزاك وسيروكسات)؛ من بين المواد المهلوسة - السيلوسين (مادة مهلوسة مشتقة من الفطريات)، والمسكالين (المشتق من الصبار مثل البيوت) وعقار إل إس دي؛ تزيد مادة MDMA، المعروفة باسم النشوة، من كمية السيروتونين في الفضاء التشابكي وتحفز مشاعر القرب والهلوسة.

المزيد عن غاليليو:

* تعالوا نتعرف على كيفية تشكل المجاري

*هل تم حل لغز نازكا؟

* صيغة النجاح: ما الذي يتنبأ بالنجاح في الرياضيات؟
الطاعون مصر

لكن ما يعنينا هنا ليس تأثيرات السيروتونين على الإنسان، بل على أحد أعظم أعدائه - وهو الجندب، وبالإشارة إلى شكل عصابته، أسراب الجراد. في عدد يناير 2009 من مجلة العلوم الأسبوعية، قدم أنستي وزملاؤه من قسم علم الحيوان في جامعة أكسفورد، وقسم علم الحيوان في جامعة كامبريدج، وقسم علم الأحياء في جامعة سيدني، تقريرًا عن التجارب التي أظهر أن زيادة مستوى السيروتونين شرط ضروري وكاف لتحويل جندب انفرادي، كاره للمجتمع وغير ضار، إلى فرد في قطيع يعيث فسادا.

يُعرف في العالم حوالي 8000 نوع من الجنادب، منها حوالي 12 نوعًا فقط تشكل أسرابًا مهاجرة عندما تقل كمية الغذاء. سرب كبير من الجراد الصحراوي (Schistocerca gregaria) - وهو النوع الذي درسه أناستي وزملاؤه، يمكن أن يضم مليارات الأفراد؛ وفي بحثه عن الغذاء النباتي، قد يسافر مثل هذا السرب المهاجر عشرات الكيلومترات يوميًا. وسرعان ما يتحول الحقل المزدهر إلى حقل نفط بعد الزيارة المؤلمة لقطيع من الجراد، إحدى الضربات العشر في مصر.

إن الاختلافات في اللون (يتغير لون التفاصيل تمامًا، ويغمق)، وفي بنية الجسم (تصبح العضلات أقوى)، وفي السلوك بين جندب الصحراء المنعزل والجندب ذو النطاقات، بارزة جدًا لدرجة أنها كانت تعتبر أنواعًا منفصلة من الحشرات وفقط في عام 1921 أصبح من الواضح أن هذا نوع بيولوجي واحد له مظهران خارجيان (أنماط ظاهرية) مختلفة.
يتبع العديد من الجراد الطعام

عرف أنستي وزملاؤه أنه من الممكن تحويل جندب صحراوي منعزل إلى قطيع عن طريق المحفزات اللمسية على أطرافه الخلفية (والتي تعني في الظروف الطبيعية "مزدحمة هنا") أو عن طريق محفزات البصر والشم للجنادب. وعندما تستمر هذه المحفزات، "يقرر" الجندب أنه بحاجة إلى التحلي بالمرونة، والتخلي عن سياسة العزلة السلمية والانضمام إلى سرب محتشد. وتساءل الباحثون عما إذا كانت محفزات اللمس في الأطراف الخلفية ورؤية الجنادب ورائحتها، من شأنها أن تزيد من مستوى السيروتونين في جسم الجندب. اتضح أن الإجابة إيجابية، وفي الجنادب ذات النطاقات، يكون مستوى السيروتونين أعلى بحوالي ثلاثة أضعاف من الجنادب الانفرادية.

علاوة على ذلك، إذا عولجت الجنادب بمادة تثبط نشاط السيروتونين (مضاد السيروتونين)، على الرغم من المحفزات المناسبة، فإن الجنادب لم تصبح متقلبة. كما توجت التجارب التكميلية بالنجاح: حيث أدى إضافة السيروتونين بشكل مصطنع إلى تحويل الجنادب المنعزلة إلى مجموعات جماعية حتى في حالة عدم وجود محفزات اجتماعية طبيعية.

يبدو لي أنه من الممكن أن يكون تحول الجنادب المنفردة والمعزولة إلى قطعان من الجنادب بمثابة دليل جميل على تحول ردود الفعل السلبية إلى ردود فعل إيجابية: طالما أن الجنادب منتشرة في بيئة غنية بالغذاء ، فالجندب لا يرى الجنادب الأخرى ولا يشمها، وبالتأكيد الجنادب الأخرى لا يلمسها - وهو يشعر بالاشمئزاز من مثل هذه المشاهد والروائح والاتصالات. لكن عندما تتضاءل مصادر الغذاء، رغم النفور الشديد من الرفقة، تتجمع الجنادب في مواقع الغذاء القليلة التي لا تزال باقية، ويتعرض كل جندب - على مضض - لوجود الجنادب الأخرى.

عندما تزيد كمية المحفزات عن حد معين، يتم إفراز السيروتونين، وينشط آلية ردود الفعل الإيجابية: يصبح الجندب قطيعًا في الطبيعة ويتوق إلى الرفقة، مما يزيد من تدفق المحفزات، مما يشجع بالتالي تدفق السيروتونين في الجسم. جسمها ورغبتها في صحبة الجنادب والعياذ بالله.

* الآن في الطريق إلى الطعام: دليل طبخ الجراد