کشف آبزیانی با دست‌کم دو ساعت زیستی

آبزیان، برنامه روزانه‌شان را نه با تنها یک ساعت، بلکه با چند ساعت زیستی مستقل – و بعضاً جذاب – هماهنگ می‌کنند. طبق این یافته که توسط دو گروه پژوهشی از انگلستان و اتریش، طی مقالاتی در نشریات Current Biology و Cell Reports منتشر شده، این ساعت‌های چندگانه – که بالطبع همان ساعت آشنای ۲۴ ساعته نیستند – حتی شاید ابزار عملی استاندارد و متعارفی برای زمان‌سنجی این جانوران محسوب شوند.

کارلامبوس کیریاکو، از محققین دانشگاه لایسستر انگلستان و سرپرست یکی از این دو پژوهش، که موجود سخت‌پوستی موسوم به شپش خال‌دار دریایی را بررسی کرده، در این باره می‌گوید: «کشف مکانیسم ساعت زیستی در گونه‌های خشکی‌زی مختلف، از قارچ‌ها گرفته تا انسان‌ها، پیشرفت قابل توجهی برای علم زیست‌شناسی به شمار می‌رفت. حال، شناسایی این ساعت [چندگانهٔ] جزر و مدی به عنوان مکانیسمی که تا حد زیادی مستقل عمل می‌کند، چشم‌انداز جذاب و جدیدی را رو به کیفیت تعریف آبزیان ساحلی از» زمان زیستی به دست می‌دهد.

طی پژوهش دوم نیز کریستین تسمار-رایبل، از پژوهشگران آزمایشگاه ماکس پروتز دانشگاه وین، به اتفاق همکارانش اقدام به بررسی تعاملات مابین ساعت زیستی روزانه و ساعت جزر و مدی در کرم‌های مودار دریایی کردند. او در این باره می‌گوید: «نتایج تحقیقاتمان حکایت از این دارد که کرم مودار، از ساعت‌های زیستی مستقلی با دوره‌های تناوب روزانه و ماهیانه میزبانی می‌کند. با احتساب سایر تحقیقاتی که اخیراً در این زمینه صورت پذیرفته، مدارک فزاینده‌ای نشان از این می‌دهند که وضعیت میزبانی از ساعت‌های چندگانه در قلمرو حیات وحش، احتمالاً یک قاعده کلی‌ست تا یک استثناء».

کیریاکو و همکارانش با به‌کارگیری آمیزه‌ای از انواع ساعت‌های زیستی که به لحاظ مولکولی یا محیطی دچار تغییراتی شده بودند، نشان دادند حتی هم اگر ساعت ۲۴ ساعته شپش دریایی از کار بیفتد، ساعت جزر و مدی ۱۲.۴ ساعته‌اش جایگزین می‌شود. او در این باره می‌گوید: «عجیب اینجا بود که ساعت جزر و مدی این حیوانات چقدر دقیق، مقاوم و خودمختار است و صرف نظر از عملکرد ساعت شبانه‌روزی جاندار، به کار خودش ادامه می‌دهد».

تیم تسمار-رایبل هم به همین نحو نشان داد که ساعت جزر و مدی کرم‌های مودار که تصوّری درونی از مفهوم «ماه» را برای جانور رقم می‌زند، «حتی وقتی‌که محققین آمدند و ساعت شبانه‌روزی جانور را از کار انداختند هم به کار خود ادامه داد». با این‌همه، ساز و کار عملکرد هر دو ساعت، تعاملات متقابلی هم دارند؛ چرا که همین پژوهشگران نشان داده‌اند دوره تناوب ساعت شبانه‌روزی، از طریق عملکرد ساعت جزر و مدی‌ست که هماهنگ می‌شود. «این بدین معناست که می‌بایستی تعادلی بین سطوح رفتاری و مولکولی حیوان وجود داشته باشد، که ما صرفاً به پوسته‌ای از آن پی برده‌ایم».

به گفته پژوهشگران، این دو کشفِ همزمان در دو آبزی مختلف، پرسش‌های تازه‌ای را راجع به سرشت مولکولی و سلولی این دو ساعت مستقل، و همچنین نقش هر کدامشان در صورت‌بندی رفتارهای جانور پیش کشیده است.

توضیح تصویر: کرم مودار دریایی / منبع: Zhang et al. Current Biology

منبع: Science Daily