راز تنبلی تنبل‌ها کشف شد

رویداد۲۴| تنبل‌ها موجوداتی غیرمعمول هستند. آنها کندترین پستانداران روی کره زمین هستند، کندترین متابولیسم را نیز دارند و دمای بدن خود را به طور مداوم تنظیم نمی‌کنند.

اکنون یک مطالعه ژنتیکی جدید سرنخ‌هایی را در مورد چگونگی فرگشت(تکامل) این موجودات مشهور به کندی و سبک زندگی بسیار کم‌انرژی کشف کرده است.

یک تیم بین‌المللی از محققان، تجزیه و تحلیل جامعی از تنبل دو انگشتی(Choloepus didactylus) انجام داده‌اند و آن را با ده‌ها پستاندار دیگر از جمله مورچه‌خوار و آرمادیلو مقایسه کرده‌اند.

تجزیه و تحلیل آنها چندین توالی دی‌ان‌ای را نشان داد که می‌توانند خود را در موقعیت‌های جدید در ژنوم حرکت دهند یا کپی کنند.

آنها که به عنوان ترانسپوزون(transposons) یا «ژن‌های جهنده» شناخته می‌شوند، بخش عمده‌ای از داستان چگونگی تکامل یک حیوان را تشکیل می‌دهند.

در مورد تنبل و شاخه آن در درخت تکامل، شواهد مربوط به جهیدن این ترانسپوزون‌ها به بیش از ۳۰ میلیون سال پیش برمی‌گردد، اما چیزی که واقعاً توجه محققان را جلب کرد، این بود که تعدادی از این ژن‌ها به میتوکندری‌ها که به عنوان نیروگاه‌های درون سلول‌ها عمل می‌کنند و سایر ژن‌های دخیل در متابولیسم مرتبط بودند.

کامیلا ماتزونی(Camila Mazzoni)، متخصص ژنومیک تنوع زیستی از موسسه تحقیقات باغ وحش و حیات وحش لایبنیز در آلمان می‌گوید: یافته‌های ما نشان می‌دهد که تنبل‌ها ممکن است «سیستم‌های پشتیبان» ژنتیکی را تکامل داده باشند که به جبران «میتوکندری‌های آرام» آنها کمک می‌کند و از سبک زندگی منحصر به فرد آنها پشتیبانی می‌کند.

به عبارت دیگر، نیازِ کمِ سلول‌های تنبل‌ها به انرژی ممکن است باعث تجمع جهش‌ها در ژنوم‌های میتوکندری کند آنها شده باشد.

«ژن‌های جهنده» ممکن است راهی برای جبران باشند و مسیرهای ژنتیکی جایگزین را برای ادامه حیات حیوان ایجاد کنند، اما بدون تحقیقات بیشتر نمی‌توانیم بدانیم.

نکته قابل توجه این است که چندین توالی ژنتیکی یافت شده در اینجا تقریباً ۳۰ میلیون سال حفظ شده‌اند. به نظر می‌رسد که آنها از یک جد مشترک تنبل‌های مدرن سرچشمه گرفته‌اند، البته پس از آنکه تنبل‌ها از مورچه‌خوارها و آرمادیلوها جدا شدند.

ماتزونی می‌گوید: تنبل‌ها کندترین متابولیسم را در بین پستانداران دارند، با این حال سالم می‌مانند.

وی افزود: درک چگونگی دستیابی آنها به این امر می‌تواند بینش‌های جدیدی در مورد چگونگی مدیریت کارآمد انرژی توسط سلول‌ها آشکار کند.

ایجاد یک سبک زندگی بی‌تحرک می‌تواند مزیت اصلی باشد و یافته‌های این مطالعه پیامدهایی نیز برای سلامت انسان دارد.

پدرو گالانته(Pedro Galante)، زیست‌شناس مولکولی از بیمارستان سیریو لیبانس در برزیل می‌گوید: بسیاری از بیماری‌های انسانی از جمله دیابت، اختلالات مرتبط با پیری، تخریب عصبی و تحلیل عضلات شامل مشکلاتی در تولید انرژی و عملکرد میتوکندری هستند.

به عنوان مثال، شرایطی مانند چاقی می‌تواند بر میتوکندری تأثیر بگذارد و اختلال در این نیروگاه‌ها با بیماری‌هایی مانند پارکینسون مرتبط دانسته شده است.

تصور این است که اگر دی‌ان‌ای تنبل می‌تواند به ما بیاموزد که چگونه یک پستاندار را حتی زمانی که با ظرفیت کمتر از ظرفیت کامل خود کار می‌کند، سالم نگه داریم، می‌تواند راهی برای محافظت از این واحدهای تولید انرژی در سلول‌های انسان به ما بدهد.

گالانته می‌گوید: اگرچه تحقیقات بیشتری مورد نیاز است، اما رده‌های سلولی تنبل‌ها می‌توانند یک مدل طبیعی برای درک چگونگی کنار آمدن موجودات زنده با حالت‌های کم انرژی و آنچه در بیماری‌ها رخ می‌دهد، ارائه دهند.

وی افزود: این امر در دراز مدت می‌تواند به تحقیقات در مورد حفظ بافت، پزشکی مراقبت‌های ویژه، پیری، بیماری‌های متابولیک و حتی سفرهای فضایی طولانی‌مدت کمک کند.

با این حال، این کار باید با دقت انجام شود. ویرایش‌های دی‌ان‌ای که توسط ژن‌های جهنده ایجاد می‌شوند، می‌توانند منجر به بیماری‌هایی مانند سرطان در انسان شوند و این موضوع را که تنبل‌ها تحمل بالایی در برابر آنها دارند، حتی قابل توجه‌تر می‌کند.

گام‌های بعدی در اینجا بررسی دقیق‌تر ژن‌های قابل تکثیر است که تنبل‌ها ده‌ها میلیون سال به آنها چسبیده‌اند و همچنین فهمیدن اینکه دقیقاً از نظر بیولوژیکی، به ویژه در مورد میتوکندری و متابولیسم چه کاری انجام می‌دهند.

این موجودات جذاب به گونه‌ای تکامل یافته‌اند که ویژگی‌هایی داشته باشند که در غیر این صورت ممکن است مشکل‌ساز تلقی شوند. سریع بودن به جای کند بودن معمولاً به عنوان بهترین شرط برای بقا در نظر گرفته می‌شود و بخشی از توضیح آن را می‌توان درست درون دی‌ان‌ای تنبل‌ها یافت.

مارسلا اولیانو-سیلوا(Marcela Uliano-Silva)، متخصص بیوانفورماتیک از موسسه ولکام سنگر(Wellcome Sanger) در بریتانیا می‌گوید: تکامل تاکنون میلیاردها آزمایش را به انجام رسانده است. ما با مطالعه حیوانات غیرمعمول مانند تنبل‌ها، گاهی اوقات راه‌حل‌های بیولوژیکی را کشف می‌کنیم که انسان‌ها هرگز آنها را تکامل نداده‌اند.

این پژوهش در مجله BMC Biology منتشر شده است.