اسرار پایان‌ناپذیر این جانور جاودانه؛ چرا خرس آبی منقرض نمی‌شود؟

فرادید| در سال 1773 جانورشناس آلمانی، جی.ای. گوئز، از طریق میکروسکوپ به قطره‌ای از آب نگاه کرد و از کشف یک حیوان کوچک هشت پا که به آهستگی حرکت می‌کرد متعجب شد. بدن این جانور شبیه یک نسخه چروکیده و کوچک شده از یک پستاندار سورئال بود. گوئز تصمیم گرفت آن را (kleiner Wasserbär) بنامد که در آلمانی به معنای «خرس آبی کوچک» بود. سه سال بعد، لازارو اسپالانزانی، زیست‌شناس ایتالیایی، به این موجود لقب «تاردیگرادا» را داد که به ایتالیایی به معنای «گام‌بردار آهسته» است.

به گزارش فرادید؛ تاردیگرادها، گاهی اوقات به دلیل ظاهر چاق و رفتار بی رمق، «خزه خوک» نیز نامیده می‌شوند. اما این نام‌های مستعار را نباید به معنی ضعف واقعی آن‌ها در نظر گرفت. تاردیگرادها یکی از انعطاف‌پذیرترین موجودات زنده هستند که آن‌‌ها را به جانورانی تقریباً جاودانه بر روی این سیاره تبدیل کرده است؛ آن‌ها ابزارهایی برای زنده ماندن در شرایط بسیار سخت دارند که قرن‌ها دانشمندان را مجذوب خود کرده است.

خرس‌های آبی که حداقل 600 میلیون سال روی زمین زندگی کرده‌اند، از هر پنج رویداد انقراض دسته‌جمعی جان سالم به در برده‌اند. آنها می‌توانند در برابر تشعشعات فضایی مقاومت کنند، گرما و فشار اطراف دریچه‌های اقیانوس‌های آتشفشانی و دمای هوای نزدیک به صفر مطلق را تحمل کنند. آنها حتی می‌توانند از شلیک تفنگ با سرعت تقریباً 2000 مایل در ساعت جان سالم به در ببرند.

بن پانکو در سال 2017 برای مجله اسمیتسونین نوشت: «به نظر می‌رسد که فقط مرگ خورشید خواهد بود که سرانجام به سفر طولانی تاردیگرادها پایان می‌دهد».

اکنون، مطالعه جدیدی که در نشریۀ PLOS ONE منتشر شده، سرانجام به چگونگی دستیابی خرس آبی به شاهکار خود در زمینۀ بقا اشاره کرده است. دانشمندان می‌گویند با یک تغییر جزئی در سطح مولکولی، این حیوانات می توانند وارد حالت حفظ حیات و خواب عمیق شوند.

دریک کولینگ، شیمیدان دانشگاه مارشال به ساینس‌نیوز می‌گوید: «ما در مورد تاردیگرادها کنجکاو بودیم. و دریافتیم که آن‌ها تحمل فوق‌العاده‌ای در برابر شرایط سخت دارند».

قبلاً مشخص شده بود که هنگام مواجهه با عوامل استرس‌زای خارجی، تاردیگرادها به شکل یک توپ کوچک جمع شده و وارد نوعی خواب عمیق می‌شوند. در حین این خواب، پاهای حیوانات جمع می‌شوند، متابولیسم آن‌ها به شدت کاهش می‌یابد و تقریباً به طور کامل آب بدنشان از بین می‌رود. اما چگونگی یا چرایی ورود تاردیگرادها به این حالت تا حد زیادی نامشخص بود.

کولینگ و سایر محققان با قرار دادن تاردیگرادها در معرض انواع شرایط سخت از جمله پراکسید هیدروژن، شکر، نمک یا دمای منفی 112 درجه فارنهایت شروع کردند. آنها دریافتند که مانند سایر حیوانات، این موجودات تحت استرس شروع به تولید رادیکال‌های آزاد (اتم‌های اکسیژن با یک الکترون اضافی و جفت نشده) کردند. رادیکال‌های آزاد بسیار واکنش‌پذیر هستند و پروتئین‌ها یا بخش‌های DNA دیگر را بی‌ثبات می‌کنند، زیرا به دنبال رفع بار منفی خود هستند.

این تیم متوجه شد که رادیکال‌های آزاد به ویژه با سیستئین (اسید آمینه‌ای که در تولید پروتئین استفاده می‌شود) واکنش نشان می‌دهند. هنگامی که آن‌ها از واکنش یا اکسید شدن رادیکال‌های آزاد با سیستئین جلوگیری کردند، تاردیگرادها نمی‌توانستند وارد خواب عمیق شوند.

لزلی هیکس، شیمیدان دانشگاه کارولینای شمالی در چاپل هیل، یکی از نویسندگان این مطالعه، می‌گوید: «سیستئین مانند نوعی حسگر تنظیم کننده عمل می‌کند. این به تاردیگرادها اجازه می‌دهد تا محیط خود را احساس کنند و به استرس واکنش نشان دهند».

البته خواب عمیق تنها راه تاردیگرادها برای تحمل شرایط سخت نیست و بنابراین هنوز تحقیقات بیشتری برای کشف زرادخانه کامل توانایی‌های این موجود برای بقا باید انجام شود. برای مثال این جانوران برای مقاومت در برابر سرمای شدید وارد خواب عمیق نمی‌شوند. با این حال، تیم تحقیق دریافتند که خرس‌های آبی، وقتی که توانایی رادیکال‌های آزاد برای اکسید کردن سیستئین مسدود شده باشد، نمی‌توانند در برابر یخ زدن مقاومت کنند. بنابراین شاید سیستئین در همۀ استراتژی‌های بقای تاردیگرادها، حتی فراتر از خواب عمیق، نقش اصلی را داشته باشد.

آنطور که هیکس می‌گوید: «این تحقیق مسیر را برای مجموعه عظیمی از آزمایش‌ها باز کرده است که اکنون می‌توانیم دنبال کنیم».

از آنجایی که رادیکال‌های آزاد با بیماری‌های مرتبط با افزایش سن مرتبط هستند، این تیم امیدوار است که مطالعات بیشتر در مورد تاردیگرادها بتواند رازهای پیری را روشن کند. شاید این تحقیق روزی بتواند نحوه دستیابی به سفرهای فضایی طولانی‌مدت را روشن کند و درک دانشمندان را از ماهیت واقعی سکون زیستی (حالتی که در آن جانور همچنان زنده است اما متابولیسم بدنش در حالت استراحت و سکون است) عمیق‌تر کند.

هانس راملوف، فیزیولوژیست دانشگاه روسکیلد دانمارک که در این مطالعه شرکت نداشت، می‌گوید: هنوز کار بیشتری برای درک کامل اسرار بقای تاردیگرادها باقی مانده است؛ از جمله اینکه آن‌ها چگونه از خواب عمیقشان بیرون می‌آیند، در حالیکه به ظاهر کاملا مرده‌اند.