کدام حیوان برای زنده ماندن نیازی به اکسیژن ندارد!

این کشف فقط درک ما را از نحوه عملکرد حیات در زمین تغییر نمی‌دهد، بلکه می‌تواند پیامدهایی برای جستجوی حیات فرازمینی نیز داشته باشد.

بیش از ۱.۴۵ میلیارد سال پیش زندگی شروع به توسعه توانایی متابولیسم اکسیژن، یعنی تنفس، کرد. یک آرکئون بزرگتر باکتری کوچکتری را در بر گرفت و به نوعی خانه جدید این باکتری برای هر دو طرف مفید بود و آن دو در کنار هم ماندند. این رابطه همزیستی منجر به تکامل این دو موجود زنده با هم شد و در نهایت آن باکتری‌هایی که درون آن قرار گرفته بودند به اندامک‌هایی به نام میتوکندری تبدیل شدند. هر سلول بدن شما به جز گلبول‌های قرمز دارای تعداد زیادی میتوکندری است و این‌ها برای فرآیند تنفس ضروری هستند.

آن‌ها اکسیژن را تجزیه می‌کنند و مولکولی به نام آدنوزین‌تری‌فسفات تولید می‌کنند که موجودات چند سلولی از آن برای تقویت فرآیندهای توسعه سلولی استفاده می‌کنند.

ما می‌دانیم سازگاری‌هایی وجود دارد که به برخی ارگانیسم‌ها اجازه می‌دهد در شرایط کم اکسیژن رشد کنند. برخی از موجودات تک‌سلولی اندامک‌های مرتبط با میتوکندری را برای متابولیسم بی‌هوازی تکامل داده‌اند. اما امکان وجود موجودات چند سلولی منحصراً بی‌هوازی موضوع برخی از بحث‌های علمی بوده است.

توضیحات خبرآنلاین: جاندار بی‌هوازی (Anaerobic organism) به جانداری گفته می‌شود که می‌تواند بدون اکسیژن زنده مانده و رشد کند. بی‌هوازی‌ها ممکن است پروکاریوت یا یوکاریوت، تک‌سلولی یا چندسلولی باشند. برای تشخیص میکروب‌های بی‌هوازی از تست تایوگلیکولات استفاده می‌شود.

بحث‌های علمی مطرح بود تا اینکه تیمی از محققان به رهبری دایانا یاهالومی از دانشگاه تل آویو در اسرائیل تصمیم گرفتند نگاهی دیگر به انگل معمولی ماهی قزل آلا به نام Henneguya salminicola بیندازند.

این انگل یک گونه cnidarian است که متعلق به شاخه مرجان‌ها، چتردریایی و شقایق‌ها است. اگرچه کیست‌هایی که در گوشت ماهی ایجاد می‌کند بدمزه هستند، اما این انگل‌ها مضر نیستند و در تمام چرخه زندگی ماهی سالمون وجود دارند.

cnidarian کوچک که در داخل میزبان خود قرار می‌گیرد، می‌تواند در شرایط کاملاً هیپوکسیک (کمبود اکسیژن در بافت‌های بدن) زنده بماند. اما دانستن اینکه دقیقاً چگونه این کار را انجام می‌دهد بدون نگاه کردن به DNA موجود دشوار است؛ بنابراین این کاری است که محققان انجام دادند.

آنها از توالی‌یابی عمیق و میکروسکوپ فلورسانس برای انجام یک مطالعه دقیق روی H. salminicola استفاده کردند و دریافتند که ژنوم میتوکندری، ظرفیت تنفس هوازی و تقریباً تمام ژن‌های هسته‌ای را که در رونویسی و تکثیر میتوکندری نقش دارند، از دست داده است.

این نتایج نشان داد که در اینجا بالاخره یک موجود چند سلولی وجود داشت که برای زنده ماندن نیازی به اکسیژن ندارد.

این کشف می‌تواند به شیلات کمک کند تا استراتژی‌های خود را برای مقابله با انگل تطبیق دهند. اگرچه برای انسان بی‌ضرر است، اما هیچ کس نمی‌خواهد ماهی قزل‌آلایی مملوء از چتر دریایی عجیب و غریب بخرد.

اما این یک کشف بسیار خوب برای کمک به ما برای درک نحوه عملکرد زندگی است.

محققان در مقاله خود که در فوریه ۲۰۲۰ منتشر شد، توضیح دادند: “کشف ما تأیید می‌کند که سازگاری با یک محیط بی‌هوازی منحصر به یوکاریوت‌های تک سلولی نیست، بلکه در یک حیوان چند سلولی و انگلی نیز تکامل یافته است.”