وحتى الاكتشاف الجديد، كان العلماء يعتقدون أن جميع الكائنات الحية التي تنتمي إلى المملكة الحيوانية تتنفس الأكسجين، وتحتاج إليه للتطور * نُشر المقال الليلة الماضية (24.2.20) في المجلة PNAS
الصورة: البروفيسور ستيفن د. أتكينسون (جامعة ولاية أوريغون، أوريغون).
باحثون في جامعة تل أبيب، بقيادة البروفيسور دوروتا هوشون من كلية علم الحيوان ومن متحف الطبيعة شتاينهارت, اكتشف لأول مرة في تاريخ العلم حيوانا لا يتنفس الهواء. وهو طفيل صغير الحجم، يحتوي على أقل من عشر خلايا، يسمى هينيجويا سالمينيكولاالذي يعيش في الأنسجة العضلية لسمك السلمون. ووجد الباحثون الذين قاموا بتسلسل الجينوم الخاص به أنه ليس لديه أي جينات مرتبطة بالتنفس الهوائي، وهي العملية التي تنتج فيها الخلية الطاقة بمساعدة الأكسجين. وهذا يعني أنه، على عكس جميع الحيوانات المعروفة حتى الآن، فإن هذا الطفيل لا يحتاج إلى الأكسجين لتوليد الطاقة.
تم تمويل البحث من قبل BSF - مؤسسة العلوم الثنائية الأمريكية الإسرائيلية. وشارك في الدراسة البروفيسور جيري بارثولوميو من جامعة ولاية أوريغون وباحثون من جامعة كانساس والمركز الوطني للبحث العلمي CNRS في فرنسا. تم نشر المقال الليلة الماضية (24.2.20) في المجلة PNAS.
"كجزء من دراسة شاملة، نقوم بتسلسل الجينومات لمجموعة واسعة من طفيليات الأسماك"، يوضح البروفيسور هوشون. "من بين أمور أخرى، قمنا بتسلسل الجينوم هينيجويا سالمينيكولا - حيوان صغير، يحتوي على أقل من 10 خلايا، يعيش في الأنسجة العضلية لسمكة السلمون وينتمي إلى جهاز الكأس. ولدهشتنا اكتشفنا أن هذا الحيوان ليس لديه على الإطلاق جينات مرتبطة بعملية التنفس الهوائي في الخلية. وهذا يعني أنه على عكس جميع الحيوانات المعروفة، بما في ذلك أقارب الطفيلي، مثل قنديل البحر والمرجان وشقائق النعمان البحرية، فإن هذا المخلوق لا يحتاج إلى الأكسجين للتنفس. لقد عرفنا حتى الآن كائنات حية أخرى، مثل البكتيريا والفطريات والأميبا، تنتج الطاقة بدون الأكسجين - ولكن لم يتم تعريفها على أنها تنتمي إلى المملكة الحيوانية. الطفيل الذي وجدناه هو أول مخلوق تم تعريفه على أنه حيوان وجد أنه يفتقر إلى القدرة على تنفس الأكسجين".
وحتى الاكتشاف الجديد، كان العلماء يعتقدون أن جميع الكائنات الحية التي تنتمي إلى المملكة الحيوانية تتنفس الأكسجين، وتحتاج إليه للتطور. واستند هذا الافتراض، من بين أمور أخرى، إلى حقيقة أن هذه الكائنات متعددة الخلايا ومتطورة نسبيا، والتي ظهرت لأول مرة على الأرض عندما ارتفع مستوى الأكسجين في المحيطات.
ويتكهن الباحثون بأن الطفيلي ربما "توقف" عن التنفس أثناء تطوره، لأنه في بيئته الطبيعية، وخاصة داخل الأنسجة العضلية للأسماك، لا يمكن الوصول إلى الأكسجين. يقول البروفيسور هوشون: "لا يزال من غير الواضح بالنسبة لنا كيف ينتج الطاقة لنفسه ليعيش". "من الممكن أن يأخذ من خلايا السمك المضيف جزيئات مصدر الطاقة ATP، ومن الممكن أن يتنفس تنفسا لاهوائيا، أي التنفس بدون أكسجين، والذي عادة ما تتميز به الكائنات الحية الدقيقة التي لا تعرف بالحيوانات. "
ووفقا للبروفيسور هوشون، فإن الاكتشاف له معنى خاص لدراسة التطور: "من المقبول عمومًا الاعتقاد بأنه خلال التطور تصبح الكائنات الحية أكثر تعقيدًا وتعقيدًا، وأن الكائنات أحادية الخلية أو وحيدة الخلية تكون بسيطة وبدائية نسبيًا . لكن أمامنا هنا مخلوق يبدو أن عمليته التطورية قد انعكست. ولأنه عاش في بيئة خالية من الأكسجين، فقد تخلص من الجينات غير الضرورية المسؤولة عن التنفس الهوائي، ليصبح كائنًا أبسط. بالنسبة له، فإن الجينوم الصغير والبسيط له مزايا كبيرة، لأنه يسمح للطفيلي بتكرار نفسه بسرعة أكبر. وفي الختام: اتضح أنه حتى في التطور، أحيانًا يكون الأقل هو في الواقع أكثر..."
تعليقات 18
من الممكن جدًا أننا نتحدث عن كائن متعدد الخلايا كما يقول يهودا، ولكن فيما يتعلق بمخلوق لا يتنفس فمن الصعب بعض الشيء إثبات مثل هذه الحقيقة. حاول تصحيح محتوى المقال وجعله أكثر دقة.
كيف يمكن لمخلوق أن يعيش بدون تنفس، هل هذا ممكن،
ربما من المهم أن نفهم أن لديه طريقة في التنفس لم تكن معروفة لنا بعد، في الواقع إنها بالتأكيد طاشبا مثيرة للاهتمام للغاية ولكنها تثير جدلاً كبيرًا جدًا.
من المهم أن نفهم أنه من الضروري التحقق مما إذا كان المخلوق يتنفس بطريقة غير مألوفة.
بخصوص بعض الأشياء المكتوبة هنا
عملية إنتاج الطاقة الهوائية (بدون الأكسجين) هي العملية الأولية لتكسير الجلوكوز (تحلل السكر) وتنتج اثنين من ATP.
تأخذ عملية إنتاج الطاقة الهوائية (مع الأكسجين) نواتج تحلل الجلوكوز وتمررها عبر عمليات إضافية (دورة كريبس وتبادل الإلكترونات) التي تنتج 36 ATP إضافيًا.
ولذلك فإن الفكرة هي أن الحيوان الأكثر تطوراً يحتاج إلى المزيد من الطاقة، وبالتالي لا يمكنه العيش بدون الأكسجين.
لماذا يبدو هذا وكأنه مزحة عيد المساخر بالنسبة لي...؟
إذا حصل على الطاقة من ATP فهذا يعني أنه يستخدم الأكسجين للعيش. لا يمكن إنتاج ATP بدون الأكسجين. ولأنه صغير جدًا، فبدلاً من التنفس بمفرده، فإنه يستخدم سمك السلمون للتنفس من أجله.
يواف، شكرا على الرد ذات الصلة.
يبدو أنك قرأت ردي بعناية
أنا لست عالم أحياء، لكن الجملة التالية لا تناسبني:
"التنفس الهوائي ليس عملية إدخال الأكسجين إلى الجسم، بل هو تحطيم جزيئات الجلوكوز، في عملية معقدة نسبيا تتطلب الأكسجين، من أجل توليد الطاقة"
لقد كتبت أن هذه عملية تتطلب الأكسجين، وهذا يخبرني أنه من الضروري إدخال الأكسجين.
لي
الرد على ايلي:
يؤسفني أن أقول ذلك، لكنك مخطئ فحسب. "التنفس الهوائي" ليس عملية إدخال الأكسجين إلى الجسم، بل هو تحطيم جزيئات الجلوكوز، في عملية معقدة نسبيًا تتطلب الأكسجين لإنتاج الطاقة. (لست دقيقًا، التنفس الهوائي هو تحلل ناتج تحلل الجلوكوز، والذي أعتقد أنه يسمى حمض البيروفيك). إذا لم يقوم المخلوق بهذه العملية، فهذا يعني أن خلاياه لا تستهلك الأكسجين لإنتاج الطاقة (ربما تستخدم أحد أنواع التخمير التي تستخدمها البكتيريا بشكل أساسي) ولا يعيش في وجود الأكسجين على الإطلاق، لذلك لا توجد طريقة لاستخدام الأكسجين بأي طريقة أخرى. بصراحة، تبدو النظرية القائلة بأنها تبني ATP من الخلايا القريبة مثيرة للاهتمام حقًا، لكنني أتساءل كيف يمكنها فعل ذلك، حيث أنه ليس من المفترض أن يخرج ATP من خلاياها على الإطلاق
ماذا يحدث لمن يتناول سمك السلمون المصاب بهذا الطفيل؟
توقف عن استهلاك الأكسجين؟
من الممكن التنفس بطريقة مختلفة وغير مألوفة.
لا يمكن تحديد أنه لا يتنفس.
ردود جميلة، فهمت كلامي في تفسيرين محتملين وهي "طاقته" وعنوان المقال.
وهذا الطفيل، الذي قد يكون أول حيوان يقوم بتكوين ثاني أكسيد الكربون مثل النباتات من الخارج، يبدو كحيوان ولكنه يبدو للبياض وكأنه نبات.
من الممكن أن ما أقوله خطأ، لكن ربما يكون صحيحًا، عندما كتبوا الفطر وغيره من الحيوانات التي ليست حيوانات، فقد يكون هذا الطفيل نصف نبات ونصف حيوان.
يهودا
صادق
آبي - أنت القزم. تصرف بنضج!
لكنني لا أفهم. هناك كائنات لاهوائية تستقبل النيتروجين أو الكبريت بدلاً من الأكسجين. أي أن عملية تنفسهم هي النيتروجين أو الكبريت. يعني ما هو الهدف؟
كم يزعج سمك السلمون وكيفية التخلص منه...رائع
ربما يجب عليك تصحيح المقال وتغيير العنوان أيضاً إلى:
"تم اكتشاف أول حيوان في العالم لا يتنفس الأكسجين بالطريقة التي نعرفها"
تفاصيل:
وحسب فهمي، وجد اختبار الباحثين أنه "ليس لديه جينات مرتبطة بالتنفس الهوائي على الإطلاق".
لكن ربما هذا المخلوق يتنفس أو يستقبل الأكسجين بطريقة أخرى غير معروفة لنا.
هذا يذكرني نوعًا ما بالنكتة التي تتحدث عن العالم الذي قطع أرجل الجندب وطلب منه القفز.
ولم يقفز الجندب، ففهم العالم من هذا أن الجندب يسمع برجليه.
ربما يكون من الأفضل وضع هذا المخلوق في بيئة خاضعة للرقابة تشبه بيئته ولكن بدون أكسجين وبعد ذلك
لنرى كم من الوقت سيستمر في العيش. أليست هذه تجربة أفضل وأبسط؟
وربما قام هؤلاء الباحثون أيضًا بهذه التجربة، لكنها لم تظهر في هذا المقال.
في الواقع، ربما حتى مع التجربة البسيطة التي اقترحتها هناك مشكلة.
ربما يعرف هذا المخلوق، على الرغم من بنيته الأساسية، إنتاج الأكسجين من المواد المحيطة به
ونستخدم هذا الأكسجين بطريقة أخرى غير معروفة لنا.
إيلي إسحاق
بعض التفاصيل حول إساءة معاملة الإنسانية للحيوانات (لا تفعل أي شيء، فقط لا تقل إننا لا نعرف):
https://eisaak123.wixsite.com/animals
قليلا عني:
https://eisaak123.wixsite.com/privatelessons
كم هم أغبياء هؤلاء العلماء يا يالا ليس هناك غيره سبحان الخالق
كما أن مفهوم "الحيوان" في اللغة العبرية يمثل مشكلة أيضًا.
كما ذكرنا، هذا طفيل فقد مع مرور الوقت الحاجة والقدرة على استخدام الأكسجين كمصدر للطاقة.
أتساءل عما إذا كان لديه بقايا الميتوكوندريا
وبما أن المقال لا يتحدث عن الانشطار النووي الذي يتحول فيه جزء صغير من المادة إلى طاقة، فلا مكان لاستخدام مصطلح "منتج الطاقة". وربما يكون المعنى أن الخلايا تنتج طاقة (كيميائية).
يجب أن يكون عنوان المقال: "اكتشاف أول حاخام في العالم لا يتنفس". لأن هناك خلايا وحيدة لا تتنفس