خرس آبی چگونه در شرایط بسیار سخت محیطی زنده می‌ماند؟

خرس آبی یا «تاردیگراد» (Tardigrade) توانایی انطباق پذیری بسیار بالایی با محیط داشته و یکی از جان سخت ترین جانداران روی زمین محسوب می شود. این جاندار در تاریک ترین اعماق اقیانوس ها به حیات خود ادامه داده و نبود اکسیژن نیز هیچ تاثیری روی آن نمی گذارد.

خرس های آبی بعد از سقوط فضاپیمای برشیت بر سطح ماه، روی آن پراکنده شده و احتمالاً زنده هستند. توانایی این جانداران در زنده ماندن آنقدر خارق العاده است که برای از بین بردن آنها به نیرویی باورنکردنی همانند مرگ خورشید نیاز است.

دانشمندان با مطالعه خرس آبی که به خوکچه خزه ای نیز معروف است، راز زنده ماندن آن را در شرایط غیرممکن دریافتند. آنها متوجه شدند این موجودات میکروسکوپی با استفاده از یک پروتئین خاص که فقط در این موجودات یافت می شود، غشایی در اطراف DNA خود می سازند که همانند یک سپر دفاعی از آن محافظت می کند.

خرس های آبی چگونه در محیط های دشوار به حیات خود ادامه می دهند؟

خرس آبی کمتر از یک میلیمتر طول داشته و توانایی‌اش در زنده ماندن شگفتی دانشمندان را در پی داشته است. کلید زنده ماندن این موجود وارد شدن به حالتی غیرفعال به نام «نهان زیوی» (Anhydrobiosis) است. در این حالت متابولیسم بدن تا زمان بازگشت شرایط محیطی به وضعیت مناسب برای ادامه حیاط، از کار می افتد.

توانایی فوق سبب می شود تا خرس آبی توانایی زنده ماندن تا دمای 150 درجه سلسیوس و منفی 272 درجه سلسیوس را داشته باشد و بتواند در فضا و اعماق اقیانوس ها بدون مشکل به حیات خود ادامه دهد.

تاردیگرادها می توانند در محیط هایی زنده بمانند که سطح رادیواکتیو در آنها DNA جانوران دیگر را از بین می برد. دانشمندان سال 2016 در تحقیقات خود دریافتند که خرس آبی از یک پروتئین خاص به نام «Dsup» بهره می برد که به طور چشمگیری مقاومت DNA را در برابر مواد رادیواکتیو بالا برده و از جهش آن جلوگیری می کند.

دانشمندان دانشگاه سن دیگوی کالیفرنیا برای فهم مکانیزم بالای تاردیگرادها در زنده ماندن دامنه تحقیقات خود را گسترش داده و با به کارگیری تکنیک های پیشرفته بیوشیمیایی به یافته های جالبی در مورد نحوه وارد شدن تاردیگرادها به حالت غیرفعال دست یافتند.

پروتئین Dsup درون سلول هایی به نام کروماتین (Chromatin) و در حالی که به مخلوطی از دیگر پروتئین ها و DNAها متصل شده بود یافت شده است. این پروتئین در همکاری با سلول های کروماتین، غشایی محافظ تولید می کند که رادیکال های هیدروکسیل (hydroxyl radicals) را دفع می کنند.

خرس های آبی یکی از جان سخت ترین موجودات روی زمین هستند

ذرات فوق در محیط هایی که پرتوهای رادیواکتیو با مولکول های آبی برخورد می کنند تشکیل شده و به DNA درون سلول آسیب می زنند. اما اگر جلوی ورود آنها به سلول گرفته شود نمی توانند به آن آسیبی برسانند.

«James T. Kadonaga»، یکی از محققان ارشد دانشگاه سن دیگو در مورد نحوه محافظت پروتئین Dsup از سلول ها در برابر پرتوهای رادیواکتیو می گوید:

«اکنون یک توضیح مولکولی از نحوه محافظت پروتئین Dsup از DNA در برابر پرتوهای رادیواکتیو داریم. این پروتئین از دو بخش تشکیل شده است: یک قسمت به کروماتین متصل شده و باقی آن با تبدیل شدن به یک غشا، DNA را از رادیکال های هیدروکسیل در امان نگه می دارد.»

محققان معتقدند توانایی مذکور فقط در پاسخ به خطرات امواج رادیواکتیو به وجود نیامده و زمانی که محل سکونت نمناک و مرطوب تاردیگرادها نیز به طور ناگهانی خشک می شود، جاندار وارد حالت نهان زیوی می شود.

درک توانایی خرس های آبی در زنده ماندن در محیط های دشوار نه تنها چیزهای تازه ای در مورد آنها که یکی از جالب ترین موجودات روی زمین هستند فاش می کند، بلکه می تواند در دنیای بیوتکنولوژی نیز مورد استفاده قرار گیرد.

دانشمندان معتقدند می توان به کمک یافته های جدید سلول های مقاوم تری را تولید کرد که تحت هر شرایطی به زندگی ادامه می دهند. «Kadonaga» در این مورد می گوید:

«از نظر تئوری امکان تولید نسخه های بهبود یافته پروتئین Dsup برای محافظت از DNA سلول های مختلف وجود دارد. بنابراین می توان از این پروتئین برای درمان های مبتنی بر سلول و ساخت کیت های تشخیص که در آنها افزایش طول عمر سلول ها حیاتی است استفاده کرد.»

پژوهش مورد بحث در ژورنال eLife منتشر شده است.

منبع:
New Atlas

مطالب مرتبط

گیاهان در زمان استرس از خود صدا تولید می کنند

محققان برای اولین بار موفق شدند صداهایی که گیاهان هنگام استرس از خود تولید می کنند را از فاصله نزدیک ضبط کنند.تیمی از پژوهشگران فرکانس های تولید شده توسط گیاه گوجه فرنگی و تنباکو را در مواقع استرس زا مثل بریده شدن ساقه یا نبود آب، ذخیره کردند. آنها با قرار دادن میکروفون هایی در... ادامه مطلب

لری پیج به دنبال ریشه کن کردن بیماری آنفولانزا

«لری پیج»، هم‌بنیانگذار گوگل پس از کناره گیری از مدیریت آلفابت، مبارزه ای همه جانبه علیه بیماری آنفولانزا آغاز کرده و با سرمایه گذاری در دو شرکت قصد ریشه کن کردن این بیماری را دارد.«پیج» در کنار دیگر بنیانگذار گوگل یعنی «سرگی برین»، اواسط آذر ماه امسال از سمت های خود در کمپانی مادر گوگل... ادامه مطلب

خوردن بیش از اندازه شیرینی در زمستان باعث افسردگی می شود

تمایل به خوردن شیرینی جات در ماه های سرد سال معمولا زیاد می شود و حالا طبق پژوهشی که توسط محققان دانشگاه کانزاس آمریکا انجام شده این کار می تواند تبعات بدی برای سلامتی بدن داشته باشد. طبق این پژوهش خوردن شیرینی جات در طول زمستان در کنار دیگر فاکتورهای منفی این ماه از جمله... ادامه مطلب

ناسا بزرگ ترین راکت دنیا را در یک آزمایش کنترل شده منفجر کرد [تماشا کنید]

ناسا نمونه آزمایشی راکت اسپیس لانچ سیستم (SLS) را به منظور آگاهی از میزان مقاومت آن در یک آزمایش کنترل شده منفجر کرد. این راکت قرار است فضانوردان را سال 2024 به ماه ببرد.ناسا برای اندازه گیری میزان فشار و مشاهده نحوه منفجر شدن این راکت، هزاران سنسور را روی آن نصب کرده بود. یکی... ادامه مطلب

تخصیص بودجه ۷۳۸ میلیارد دلاری به ارتش آمریکا؛ ۲۰ میلیارد دلار برای نیروی فضایی

مجلس نمایندگان آمریکا روز گذشته با تصویب لایحه ای موافقت خود را با تخصیص بودجه ۷۳۸ میلیارد دلاری به وزارت دفاع این کشور  اعلام کرد که بخشی از این هزینه قرار است صرف ایجاد نیروی فضایی آمریکا شود و کلیه هزینه ها از مرخصی زایمان نیروها گرفته تا خرید جت های جنگنده برای این ارگان... ادامه مطلب

برای اولین بار در تاریخ: تولد نخستین مخلوط خوک-میمون در چین

دانشمندان اعلام کردند که برای نخستین بار در تاریخ گونه جانوری جدیدی که حاصل لقاح خوک و میمون بوده را در چین به دنیا آورده اند. آنها در مرحله نخست سلول های بنیادی میمون را به یاخته بارور شده خوک تزریق کردند و سپس آنها را درون رحم خوک های ماده بالغ قرار دادند و... ادامه مطلب

نظرات ۲

وارد شوید

برای گفتگو با کاربران، وارد حساب کاربری خود شوید.

ورود
x

رمزتان را گم کرده‌اید؟