منوی اصلی
دانستنیهای علمی
لطفا برای استفاده راحت تر، با کامپیوتر های شخصی وارد وبلاگ ما شوید و یا گوشی را افقی نگه دارید!
  • A.Arjmand پنجشنبه 16 شهریور 1396 09:50 ب.ظ نظرات ()
    خرس آبی (Water Bear)  نام یک موجود اغلب علف‌خوار میکروسکوپی است که دانشمندان آن را با ‌عنوان «تاردیگرید» (Tardigrade) می‌شناسند. مهم نیست که آن‌ها را به آب جوش بیندازید، در فریزر بگذارید، دهه‌ها بدون آب در صحرای بی‌آب و علف رها کنید یا اینکه حتی به فضا بفرستید، خرس‌های آبی به راحتی از چند قدمی مرگ برمی‌گردند. شواهد نشان می‌دهد که خرس‌های آبی می‌توانند طیف وسیعی از شرایط را تحمل کنند؛ چنانکه دانشمندان ردپای آن‌ها را در آب جوش، یخ و حتی فضا هم دنبال کرده‌اند. یک خرس آبی می‌تواند به راحتی چند دهه را در بیابان سپری کند بدون‌ آن‌که حتی یک قطره آب به او برسد. او می‌تواند حتی در گودال‌های فوق‌العاده عمیق اقیانوسی که عمق برخی از آنها به ۱۰ الی ۱۱ کیلومتر هم می‌رسد، دوام بیاورد. جالب اینجاست که این مبارز فناناپذیر یک موجود بی‌مهره به ظاهر ساده است که با همه کوچکی‌اش یک صفت خارق‌العاده دارد و آن‌هم تحمل بسیار زیادش در شرایط سخت است. اما چه چیزی باعث شد که این موجود میکروسکوپی تا بدین اندازه پرطاقت باشد؟ پاسخ به این سوال را می‌توانید در موارد ذیل جستجو کنید:
    Image result for Tardigrade

    خرس‌های آبی ۸ پا و دهانی پر از دندانهای تیز دارند.

    مطالعات نشان می‌دهند که خرس‌های آبی وقتی در شرایط بی‌آبی حاد و کشنده قرار می‌گیرند، نخستین کاری که انجام می‌دهند این است که شکل بدن خودشان را کلاً تغییر می‌دهند. یک خرس آبی مقاوم در این شرایط نخست کل آب بدنش را از دست می‌دهد. این درحالیست ‌که از دست دادن آب بدن یا همان «دهیدراسیون» (Dehydration) برای انسان بسیار خطرناک است یعنی اگر شما تنها ۵ الی ۸ درصد آب بدن خود را از دست دهید، بدون‌تردید نشانه‌هایی از گیجی و فرسودگی خواهید داشت و از دست دادن بیش از ۱۰ درصد آب بدن به طور قطع منجر به آسیب‌های بسیار جدی فیزیکی و روانی خواهد شد. پژوهشگران باور دارند که از دست دادن ۱۵ الی ۲۵ درصد از آب بدن برای انسان کشنده است. ولی یک خرس آبی نه‌تنها می‌تواند کل آب بدنش را از دست بدهد بلکه حتی در این شرایط باز هم به بقای خود ادامه می‌دهد. دانشمندان معتقدند که یک خرس آبی بخش اعظم آب از دست‌رفته‌ بدنش را با نوعی قند موسوم به (Trehalose) جایگزین می‌کند. در حقیقت این قند همان منجی خرس آبی است چرا که در غیراین‌صورت مرگ این جانور حتمی خواهد بود.یکی از مهمترین دلایل بقای خرس‌های آبی جثه خیلی خیلی کوچک آن‌هاست. یک خرس آبی بالغ حداکثر می‌تواند حدود یک میلی‌متر یا گاهی ۱٫۵ میلی‌متر رشد کند در حالی‌که اکثر خرس‌های آبی بین ۰٫۳ تا ۰٫۵ میلیمتر هستند. بدیهی است که تحت این شرایط آن‌ها می‌توانند به راحتی خودشان را در لابلای ماسه‌های دریا یا هر جای دیگر پنهان کنند.

    Image result for Tardigrade
    از دست دادن ۱۵ الی ۲۵ درصد آب بدن انسان کشنده است این درحالیست که خرس‌های آبی میکروسکوپی نه ‌تنها می‌توانند کل آب بدنشان را از دست بدهند بلکه حتی می‌توانند دهه‌ها در این شرایط به حیات ادامه دهند.

    دانشمندان با بررسی این جانور در زیرمیکروسکوپ متوجه شدند که در دهان خرس‌های آبی اسلحه‌ای فوق سری پنهان شده است: دندانهای تیز. بررسی‌های بیشتر نشان داد که این علف‌خواران میکروسکوپی در دنیای واقعی خودشان بسیار حریص و درنده هستند. در حقیقت دندان‌های تیز به آن‌ها اجازه می‌دهد تا به راحتی بافت‌های جلبک‌ها و سایر موادی را که می‌توانند از آنها تغذیه کنند، از هم پاره کنند.
    در سال ۲۰۰۷ یک محقق سوئدی به نام «ک. اینگمار جانسن» (K. Ingemar Jonsson) از «دانشگاه کریستینستاد» (Kristianstad University) تحقیقی علمی را آغاز کرد که به واسطه‌ی آن نخستین سفر فضایی پرهیجان خرس‌های آبی رقم خورد. فضای پیمای (FOTON-M3) ماموریت داشت تا خرس‌های آبی را در معرض فضای آزاد قرار دهد، جالب اینجاست که خرس‌های آبی از این ماموریت سخت هم سربلند خارج شدند. هزاران هزار خرس آبی که به این فضاپیما چسبیده بودند، پس از بازگشت به زمین مورد آزمایش قرار گرفتند. نکته حیرت‌آور این بود که جمع کثیری از ماده‌های خرس آبی در همان شرایط سخت و در فضا تخم گذاشته بودند و نوزادان تازه متولد شده نیز وضعیت مطلوبی داشتند. امروز تردیدی برای دانشمندان نیست که بیشتر خرس‌های آبی می‌توانند نه‌تنها در فضا و در شرایط خلاء کامل بلکه حتی در صورت تابش امواج کیهانی هم زنده بمانند. اسلحه‌ی فنا گویی بر خرس‌های آبی بی‌تاثیر است چرا که آن‌ها حتی سطوح کشنده‌ی تشعشعات ماورای بنفش را هم تحمل می‌کنند. جالب این‌جاست که یک خرس آبی میکروسکوپی حتی قادر است فشار اتمسفری به میزان ۶۰۰ بار بیشتر از آنچه که بر سطح زمین وارد می‌شود را هم تحمل کند.
    تحقیقات نشان می‌دهد که خرس‌های آبی احتمالاً خیلی پیش از حضور انسان بر روی این کره‌ی خاکی نمودار شده‌اند و آن‌طور که از شواهد برمی‌آید، ظاهراً کوچک‌ترین انگیزه‌ای هم برای انقراض ندارند؛ لذا شاید بتوان آن‌ها را بازماندگان فناناپذیر کره خاکی تلقی کرد. اتحادیه‌ی جهانی حفاظت از طبیعت و منابع طبیعی (آی‌یو‌سی‌ان) تاکنون وضعیت زیستی خرس‌های آبی را بررسی نکرده است لذا به طور قطع نمی‌توان نظر داد که جمعیت گونه‌های مختلف آن‌ها در روی کره زمین افزایش داشته یا اینکه بالعکس روندی نزولی را طی می‌کنند.اما یک سوال دیگر در مورد خرس‌های آبی، طول عمر آنها در شرایط عادی است، به نظر شما یک خرس آبی معمولی به صورت طبیعی چند سال عمر می‌کند؟
    دانشمندان می‌گویند که گونه‌های مختلف خرس‌های آبی طول عمرهای مختلفی دارند بعنوان مثال طول عمر  (Hypsibius dujardini) که یکی از انواع خرس‌های آبی با پراکنش جهانی است، بین ۴ تا ۱۲ سال تخمین زده شده است درحالی‌که یکی از خویشاوندان بسیار نزدیک همین گونه که در آب شیرین هم یافت می‌شود، به صورت طبیعی تنها ۱ الی ۲ سال عمر می‌کند. شاید به نظر شما هم چنین تفاوتی در میان دو عضو یک خانواده کمی عجیب باشد اما یک فرضیه در مورد طول عمر کمتر این خویشاوند نزدیک وجود دارد، آن هم اینکه خرس‌های آبی که در آب شیرین زندگی می‌کنند اغلب دوره کمون ندارند و گونه مورد نظر ما نیز اتفاقاً جزو آن دسته از خرسهای آبی است که دوره کمون ندارد. دانشمندان معتقدند که همین خصوصیات ساده می‌تواند طول عمر آنها را در مقایسه با یکدیگر بسیار تغییر دهد.طول عمر طبیعی خرس‌های آبی اغلب با یکدیگر فرق می‌کند و علت این مساله را هم باید در ویژگی‌های متفاوت زیستی آن‌ها جستجو کرد. بعنوان مثال یک گونه از خرس‌های آبی که در اغلب زیستگاه‌های جهان به صورت بومی یافت می‌شود، بین ۴ تا ۱۲ سال عمر می‌کند در حالیکه یکی از خویشاوندان نزدیک همین گونه تنها ۱ الی ۲ سال زیست  می‌کند. قلمروی زیستی خرس‌های آبی بسیار فراتر از حدی است که احتمالاً تصور می‌کنید. در یک روز مرطوب به راحتی می‌توان تعدادی از آن‌ها را لابلای خزه‌‌ها و گلسنگ‌ها پیدا کرد اما فراموش نکنید که آن‌ها میکروسکوپی هستند. فسیل‌های کشف‌شده از‌ خرس‌های آبی، تاریخچه حضور آن‌ها را بر روی کره زمین تا دوران زمین‌شناسی کامبرین عقب برده است با این حساب می‌توان گفت که خرس‌های آبی بیش از ۵۰۰ میلیون سال پیش هم روی کره زمین حضور داشته‌اند.
    در حال حاضر ۹۰۰ گونه از آن‌ها در کل دنیا شناسایی شده است. اغلب خرس‌های آبی از عصاره‌ی خزه‌ها، گلسنگ‌ها و جلبک‌ها تغذیه می‌کنند لذا می‌توان گفت در مکان‌هایی که خزه، گلسنگ یا جلبک باشد، احتمال حضور این گیاهخواران هم بیشتر است اما در عین حال فراموش نکنید تعدادی از آن‌ها گوشتخوار هستند و می‌توانند از سایر هم‌نوعان خودشان تغذیه کنند.دانشمندان از همان زمانی که این موجودات را کشف کردند تا امروز کوچکترین تردیدی در شگفت‌انگیز و متفاوت بودن آن‌ها نداشته و ندارند. مطالعات نشان می‌دهد که در حقیقت توان بالای آن‌ها برای بقا در شرایط سخت است که باعث شده، این موجودات هشت‌پا مرزهای نامتناهی را راحت درنوردند. اغلب گونه‌های خرس آبی موفق به تسخیر مهمترین بوم‌گاه شناخته‌شده در جهان شده‌اند. از بین ۸ بومگاه یا اکوزون شناخته‌شده در روی کره زمین که به ترتیب عبارتند از نئارکتیک (آمریکای شمالی)، پالئارکتیک (اوراسیا و شمال آفریقا)، آفروتروپیک (جنوب صحرای آفریقا)، نئوتروپیک (جنوب آمریکا، آمریکای مرکزی و کارائیب)، آئوسترالاسیا (استرالیا، گینه‌نو و نیوزلند)، ایندومالایا (شبه‌قاره هند، جنوب‌شرقی آسیا و چین)، اوسآنیا (پلی‌نزی، میکرونزی و جزایر فیجی) و جنوبگان کمتر پهنه‌ای را می‌توان سراغ گرفت که خرس‌های آبی پرچم صعودشان را در آنجا به اهتزاز درنیاورده باشند.
    آخرین ویرایش: پنجشنبه 16 شهریور 1396 10:10 ب.ظ
    ارسال دیدگاه
  • A.Arjmand شنبه 21 مرداد 1396 06:53 ب.ظ نظرات ()
    خرس‌های آبی جانوران میکروسکوپی هستند که می‌توانند در هر شرایطی زنده بمانند. آنها می‌توانند ۳۰ سال در یک فریزر دوام بیاورند؛ در مقابل دهیدراسیون، دمای جوش و دمای زیر صفر و تشعشعات شدید مقاوم باشند؛ و بدون اینکه آسیبی ببینند در حلال‌های ارگانیک غوطه‌ور شوند یا به فضا بروند.

    Image result for Tardigrade
     
    حالا ظاهرا راز قدرت‌ بقای خارق‌العاده آنها و مقاومت‌شان در برابر تشعشعات آشکار شده است. دانشمندان توالی ژنتیکی ژنوم آنها را تعیین کرده و به اسرار آنها پی برده‌اند.

    این گونه‌ی زیستی به مرور زمان، توانایی تحمل شرایط خطرناک و آسیب‌رسان را به دست آورد. این جانوران بر اثر تکامل، از یک پروتئین محافظتی عجیب بهره‌مند شدند که از DNA آنها در مقابل اثرات مخرب امواج رادیواکتیو محافظت می‌کند. این پروتئین ظاهرا به طور فیزیکی به DNA می‌چسبد و بدون اینکه در عملکردهای عادی آن اختلال ایجاد کند، از آن محافظت می‌کند.
    «تاکه‌کازو کونیدا» از دانشگاه توکیو می‌گوید: «ما حدس می‌زنیم که این پروتئین با DNA پیوند می‌زند تا در مقابل فشارهای محیطی یک سپر ایجاد کند، به این ترتیب، عوامل آسیب‌زا نمی‌توانند به DNA دسترسی داشته باشند.»

    تاکه‌کازو و همکارانش این پروتئین را پس از تعیین توالی ژنوم یکی از مقاوم‌ترین گونه‌های خرس آبی کشف کردند. در کمال تعجب آنها، این پروتئین از سلول‌های کلیه انسان هم در مقابل آسیب ناشی از تشعشات محافظت می‌کند. محققان در آزمایشگاه سلول‌های کلیه انسان را مهندسی ژنتیک کردند تا خودشان پروتئین مورد نظر را بسازند.
    تاکه‌کازو می‌گوید انتقال ژن پروتئین محافظ به جانوران، می‌تواند مقاومت آنها را در مقابل آسیب‌های ناشی از تشعشعات افزایش دهد.
    استفاده از این تکنیک در آینده‌های دوردست، می‌تواند از سلول‌های سالم انسان در مقابل دوره‌های شیمی‌درمانی سرطان و پرتوهای کیهانی محافظت کند. تاکه‌کازو می‌گوید: «این تکنیک در آینده‌های دور می‌تواند برای پروازهای فضایی و پرتودرمانی مفید باشد.»
    تاکه‌کازو با کاوش در ژنوم خرس آبی همچنین پی برد که این جانور در مقایسه با دیگر جانوران کپی‌های بیشتری از ژن‌های محافظتی دارد. آنها ۴ کپی از ژن MRE11 را دارند که DNA را ترمیم می‌کند. در جانوران دیگر تنها یک کپی از این ژن یافت می‌شود.
    آخرین ویرایش: شنبه 21 مرداد 1396 06:57 ب.ظ
    ارسال دیدگاه