جانور ترسناکی که بدون چشم هم می بیند
به گزارش وبلاگ داستان نویسی، تمام موجودات معمولا نور را با چشم خود می بینند، اما تحقیقات تازه نشان می دهد بعضی حشرات جهان را این طور نمی بینند.
به گزارش خبرآنلاین به نقل از آرس تکنیکا، پروتئین های حسگر نور در تمام موجودات به چشم می خورند. حتی میکروب های تک سلولی هم دارای این پروتئین ها هستند. بقیه حیوانات دارای انواع اندام های حساس به نور هستند و به نظر می رسد تمام این گونه ها به یک روش کار می نمایند: فوتون ها جذب پروتئینی می شوند که به یون ها اجازه حرکت در غشاء را می دهد. در تک سلولی ها، پروتئین ها با ایجاد مسیر در یون ها به آن ها اجازه پاسخ گویی می دهد. در اعضای پیچیده تر، یون ها با حرکت در سلول های عصبی باعث سیگنال دهی آن ها می گردد.
ولی دانشمندان در هفته جاری به پدیده عجیبی برخوردند: هزارپا. این موجود بی تردید به نور پاسخ می دهد، چرا که زمانی که مورد حمله قرار می گیرد خود را عقب می کشد یا به تکه سنگ یا دیواری پناه می برد. با این حال به نظر می رسد بسیاری از گونه های این موجود چشم ندارند (و گونه هایی که عضوی شبیه چشم دارند نور را با آن حس نمی نمایند). تحقیقات روی ژنوم این موجودات حاکی از آن است که آن ها پروتئین حساس به نور ندارند,، ولی آن ها چطور می بینند.
حرارت
بسیاری از هزارپا ها عضوی مثل چشم و سلول های پاسخ گو به نور دارند؛ و تحقیقات روی این اعضا حاکی از آن است که این اعضا هیچ تاثیری روی واکنش این حیوان نسبت به نور ندارند. بعلاوه مسئله نبود ژن هم در میان است. پروتئین های حساس به نور هم ساختار مشابهی دارند، به این علت که آن ها باید با ایجاد کانال به وسیله غشاء به یون ها اجازه عبور دهند.
بنابراین، زمانی که توالی ژنوم در دسترس باشد، انتخاب ژن برای این پروتئین ها معمولا آسان است.
در هر صورت، خیلی از گونه های هزارپا چشم ندارند؛ و اگر به خانه ها سرک نکشند معمولا زیر سنگ ها یا خرابه ها زندگی می نمایند. آن ها لزوما احتیاج به تماشا محیط اطراف خود ندارند.
ولی اگر آن ها را در معرض نور قرار دهید آن ها گلیم خود را به سرعت از آب بیرون می کشند. پس آن ها نور را حس می نمایند,، ولی ان چطور ممکن است؟
برای پاسخ به این سوال، گروهی از محققان چینی سیستمی راه اندازی کردند تا هزارپا ها را در معرض نور قرار دهند و واکنش آن ها را مورد آزمایش نمایند. از تصاویر مادون قرمز، الگویی تعیین در شاخک آن ها به دست آمد: آن ها در نور گرمتر می شدند. در حدود 10 ثانیه دمای شاخک 8 درجه افزایش یافت، خیلی سریع تر از دیگر اعضای بدن.
اما بقیه اعضای بدن چنین واکنشی نداشتند. در ادامه محققان با گذاشتن فویل روی شاخک هزارپا فعالیت آن را مختل کردند. این کار، توانایی آن ها در پیدا کردن مکان های تاریک را به شدت کاهش داد. به لطف این تحقیق محققان تصور می نمایند حساسیت این موجودات به نور مربوط به همین ارگان هاست.
ژن های کم یاب
محققان سپس تصمیم به شناسایی ژن ها گرفتند. آن ها برای این کار تمام ژن های فعال در شاخک ها را استخراج کردند. سپس بخش هایی که غشاء از آن عبور می کرد را شناسایی کردند، چرا که پروتئین باید به یون ها این اجازه را بدهد. این کار، تعداد ژن های مورد از نظر را از 8 هزار به هزار کاهش داد. در این مرحله محققان ژن ها را تک تک در سلول های انسانی قرار دادند تا در آخر ژنی را که به یون ها اجازه می دهد در دمای بالا وارد سلول ها شوند پیدا کردند.
این ژن بی. آر. تی. ان. ای. سی. ال.1 نام داشت، و تا حدودی به گروه شناخته شده ای از کانال های یونی مربوط است که به یون های سدیم اجازه ورود و خروج از سلول ها را می دهد. ولی آن گروه به دما حساس نیست. بی. آر. تی. ان. ای. سی. ال.1 نسبت به یون ها ورودی خیلی حساس نیست، و برای مثال با کمال میل اجازه عبور کلسیم از غشا ها را می دهد.
بعد از آزمایش مواد گوناگون، محققان فهمیدند تستوسترون فعالیت بی. آر. تی. ان. ای. سی. ال.1 را مختل می نماید. این موضوع از نظر بیولوژیکی تهدیدی نیست چرا که حشرات تستوسترون فراوری نمی نمایند. اما این مطمعنا روش معقول تری است، چون می توانید بدون نگرانی از تغییر رفتار حشره شاخک ها را آغشته به تستوسترون کنید. پس محققان برای آنالیز حساسیت هزارپا به نور از تستوسترون استفاده کردند، و حشره دیگر واکنشی نسبت به نور نداشت.
تمام این یافته ها اشاره به این دارد که این حیوانات نور را بدون دریافت مسقیم فوتون ها حس می نمایند. آن ها نور را به شکل غیر مستقیم حس می نمایند. آن ها برای اینکار از اندامی بهره میبرند که هنگامی که در معرض نور قرار می گیرد گرم می گردد و حشره با تغییر دما نور را حس می نماید. در حال حاضر این پدیده فقط در هزارپا ها مشاهده شده. ممکن است هزارپا ها در این زمینه در زیست شناسی منحصر به فرد باشند.
دو نکته جالب توجه در خصوص این پدیده وجود دارد. اول اینکه پروتئین های زیادی وجود دارند که اعضای بدن برای تشخیص دما از آن استفاده می نمایند، مثل پروتئینی که باعث می گرددهنگام حس گرمای زیاد خود را عقب بکشیم. ولی بی. آر. تی. ان. ای. سی. ال.1 اصلا شبیه آن ها نیست. به نظر می رسد این پروتئین به شکل مستقل تکامل یافته. نکته دوم اینکه ما نمی دانیم شاخک این حشرات چطور گرم می شوند.
منبع: فرارو