وجد العلماء سمكة حلزونية متوهجة مع مادة مضادة للتجمد تحت جبل جليد جرينلاند
تصوير سمكة الحلزون الأحداث تحت الضوء الأبيض. |
هذا يساعد على حماية الأسماك التي تشبه الشرغوف من البرد.
اكتشف العلماء الذين ينقبون في أعماق جبل جليدي قبالة جرينلاند سمكة ذات مضاد تجمد أخضر متوهج يمر عبر عروقها.
وجدت دراسة جديدة أن سمكة الحلزون الصغيرة ( Liparis gibbus ) تحتوي على أعلى مستويات التعبير عن البروتينات المضادة للتجمد التي تم الإبلاغ عنها على الإطلاق.
على غرار الطريقة التي يساعد بها مضاد التجمد في تنظيم درجة حرارة محرك السيارة في الظروف القاسية ، تطورت بعض الأنواع لتتمتع بحماية مماثلة ، خاصة تلك التي تعيش في بيئات متجمدة مثل المياه القطبية قبالة جرينلاند .
تلتصق البروتينات المضادة للتجمد بسطح بلورات الجليد الأصغر وتبطئها أو تمنعها من النمو إلى بلورات أكبر حجمًا وأكثر خطورة ، كما قال المؤلف المشارك في الدراسة ديفيد جروبر ، وهو باحث مشارك في المتحف الأمريكي للتاريخ الطبيعي (AMNH) وأحد أستاذ علم الأحياء المتميز في كلية باروخ بجامعة مدينة نيويورك . الأسماك من القطبين الشمالي والجنوبي طورت هذه البروتينات بشكل مستقل.
تم اكتشاف البروتينات المضادة للتجمد لأول مرة في بعض أسماك القطب الجنوبي منذ ما يقرب من 50 عامًا ، وفقًا لمؤسسة العلوم الوطنية .
على عكس بعض أنواع الزواحف والحشرات ذوات الدم البارد ، لا تستطيع الأسماك البقاء على قيد الحياة عندما تتجمد سوائلها الجسدية ، مما قد يتسبب في تكوين حبيبات الجليد داخل خلاياها وتحويلها بشكل أساسي إلى مصاصات سمكية.
إن حقيقة أن هذه البروتينات المختلفة المضادة للتجمد قد تطورت بشكل مستقل في عدد من سلالات الأسماك المختلفة - وغير المرتبطة ارتباطًا وثيقًا - توضح مدى أهميتها لبقاء هذه الكائنات الحية في هذه الموائل المتطرفة ، كما قال جون سباركس ، أمين عام أخبر قسم علم الأسماك في AMNH.
وقال جروبر إن أسماك الحلزون تنتج بروتينات مضادة للتجمد مثل أي بروتين آخر ثم تفرزها في مجرى الدم. ومع ذلك ، يبدو أن سمك الحلزون يصنع بروتينات مضادة للتجمد في أعلى 1٪ من جميع جينات الأسماك الأخرى.
يوضح موقع الدراسة موطن جبل الجليد في جرينلاند حيث تم جمع ليباريس جيبوس . يمكن رؤية قارب الغوص في أسفل اليسار ، ويمكن رؤية الغواصين بالقرب من وسط الصورة |
وجد العلماء المخلوق الصغير الذي يشبه الشرغوف في عام 2019 خلال رحلة استكشافية أثناء استكشافهم لمواطن جبل الجليد قبالة سواحل جرينلاند. خلال الرحلة - التي كانت جزءًا من بعثة قسطنطين إس.
قال جروبر: كان سمك الحلزون أحد الأنواع القليلة من الأسماك التي تعيش بين الجبال الجليدية ، في الشقوق. كان من المدهش أن مثل هذه السمكة الصغيرة يمكن أن تعيش في مثل هذه البيئة شديدة البرودة دون تجميد.
من النادر أيضًا أن تظهر أسماك القطب الشمالي تألقًا حيويًا ، وهو القدرة على تحويل الضوء الأزرق إلى ضوء أخضر أو أحمر أو أصفر ، نظرًا لوجود فترات طويلة من الظلام ، خاصة في فصل الشتاء ، في القطبين. توجد هذه الخاصية عادة في الأسماك التي تسبح في المياه الدافئة. هذه هي الحالة الأولى المبلغ عنها لأنواع الأسماك في القطب الشمالي التي تظهر هذا التكيف ، وفقًا لما نشرته AMNH .
قام العلماء أيضًا بفحص خصائص الفلورسنت الحيوي لسمكة الحلزون ووجدوا نوعين مختلفين من عائلات الجينات المشفرة لبروتينات مضادة للتجمد ، وفقًا لبيان منفصل ، وهو تكيف يساعدهم بشكل أساسي على تجنب التحول إلى عصي أسماك مجمدة.
ووفقًا للبيان ، فإن هذا المستوى المذهل من إنتاج مضاد التجمد يمكن أن يساعد هذه الأنواع على التكيف مع بيئة تحت الصفر. كما يثير تساؤلاً حول كيفية أداء سمكة الحلزون مع ارتفاع درجات حرارة المحيط نتيجة الاحتباس الحراري .
نظرًا للاحترار السريع للمياه في القطب الشمالي ، سيتعين على هذه الأنواع المتكيفة مع الماء البارد أيضًا التنافس مع أنواع المياه الدافئة التي يمكنها الآن الهجرة شمالًا والبقاء على قيد الحياة في خطوط العرض الأعلى (والتي لن تحتاج إلى إنتاج مكلف من الناحية الأيضية البروتينات المضادة للتجمد للبقاء على قيد الحياة في مياه القطب الشمالي الأكثر دفئًا) ، قال سباركس. في المستقبل ، قد لا توفر البروتينات [المضادة للتجمد] ميزة.
تعليقات
إرسال تعليق