علماء: أدمغة الكلاب تكبر بشكل غير متوقع

علماء: أدمغة الكلاب تكبر بشكل غير متوقع
TT

علماء: أدمغة الكلاب تكبر بشكل غير متوقع

علماء: أدمغة الكلاب تكبر بشكل غير متوقع

اكتشف علماء أن أدمغة الكلاب تكبر بشكل غير متوقع. ورغم ان أدمغة الكلاب أصغر بكثير من أدمغة الذئاب، إلّا ان الأبحاث الجديدة تشير إلى أن جهود التكاثر الحديثة زادت إلى حد ما من حجمها النسبي.

وبالمقارنة مع الكلاب القديمة، فإن السلالات الحديثة التي تطورت في الـ 150 عامًا الماضية تمتلك جماجم أكبر مقارنةً بحجم أجسامها. لكن، مع ذلك، لا يزال العلماء لا يعرفون السبب.

وأظهرت العديد من الدراسات أن تدجين الحيوانات البرية (مثل الكلاب والأسماك والخنازير والماشية والأغنام والأرانب والقطط) يقلل بشكل كبير من حجم دماغها النسبي.

ويعتقد العلماء أن هذا الأمر استجابة لانخفاض الحاجة إلى قوة الدماغ عندما يتعلق الأمر بالبقاء على قيد الحياة. لكن الباحثين اكتشفوا شيئًا غير متوقع عند مقارنة جماجم 159 سلالة من الكلاب، بما في ذلك بعض الذئاب؛ حيث أن حجم دماغ الذئب أكبر بنسبة 24 في المائة من دماغ الكلب المماثل الحجم (كلما اختلفت سلالة الكلاب عن الذئب، من الناحية الجينية، زاد حجم دماغها).

وتشير نتائج الدراسة الجديدة إلى أنه في حين أن تدجين الكلاب منذ آلاف السنين ربما أدى في البداية إلى تقليص أجزاء من دماغ الكلب (مثل تلك المتعلقة باختيار الشريك أو الحيوانات المفترسة أو الصيد) فقد أدى التكاثر الحديث إلى بعض النمو المعرفي المتواضع في القرن ونصف القرن الماضي. لكن كيف؟!

وفي ذلك يقول عالم الأحياء التطوري نيكلاس كولم من جامعة ستوكهولم السويدية «تعيش سلالات الكلاب المختلفة بمستويات مختلفة من التعقيد الاجتماعي وتؤدي مهامًا معقدة، والتي تتطلب على الأرجح قدرة دماغية أكبر».

ولهذا افترض كولم وزملاؤه أن بعض الكلاب، التي تتم تربيتها من قبل البشر للقيام بمهام أكثر تعقيدًا مثل الرعي أو ممارسة الرياضة، ستكون لديها أدمغة أكبر نسبيًا. لم يكن هذا هو الحال. لكن بدلاً من ذلك، كان العامل الوحيد الذي بدا أنه يؤثر على حجم الدماغ النسبي لسلالات الكلاب الحديثة هو مدى اختلاف جيناتها عن الذئاب».

ولم يتمكن الباحثون من العثور على أي اختلاف في الحجم النسبي للدماغ في السلالات التي وضعها نادي «American Kennel Club». إلّا ان الدراسات السابقة وجدت أن حجم الدماغ المطلق للكلاب الفردية يلعب دورًا في ذاكرتها والتحكم في النفس، ولكن لا يبدو أن هذا يمثل قوة كافية للتأثير على الحجم الكلي لدماغ سلالتها. وتم دعم النتائج من خلال أبحاث حديثة أخرى تشير أيضًا إلى أن السلوك الذي تتم تربيته لبعض الكلاب من أجله ليس واضحًا في تركيبتها الجينية، وذلك وفق ما نشر موقع «ساينس إليرت» العلمي المتخصص نقلا عن مجلة Evolution.

من جانبه يقول إينكو كوبناي عالم السلوك بجامعة Eötvös Loránd المجرية «ربما تسببت البيئة الاجتماعية الأكثر تعقيدًا والتحضر والتكيف مع المزيد من القواعد والتوقعات في هذا التغيير، ما أثر على جميع السلالات الحديثة». متكهنا بأن «هذا يتماشى مع فرضية الدماغ الاجتماعي (فكرة أن الأدمغة الكبيرة يمكن أن تتطور لتناسب البيئات الاجتماعية الأكثر تعقيدًا). إذ وجدت الأبحاث السابقة، على سبيل المثال، أن الكلاب الأكثر ارتباطًا بالذئاب تكون أسوأ في التواصل مع البشر».

ولمعرفة المزيد حول كيفية اختلاف أدمغة الكلاب القديمة والحديثة عن الذئاب، يقترح الفريق أن الأبحاث المستقبلية يجب أن تقارن حجم مناطق الدماغ المختلفة. ربما بعد ذلك يمكن للعلماء معرفة تأثيرنا على أدمغة الكلاب وسلوكها.


مقالات ذات صلة

نوبات غضب الأطفال تكشف اضطراب فرط الحركة

يوميات الشرق من المهم مراقبة مسارات تطوّر تنظيم المشاعر لدى الأطفال (جامعة واشنطن)

نوبات غضب الأطفال تكشف اضطراب فرط الحركة

الأطفال في سنّ ما قبل المدرسة الذين يواجهون صعوبة في التحكُّم بمشاعرهم وسلوكهم عبر نوبات غضب، قد يظهرون أعراضاً أكبر لاضطراب فرط الحركة ونقص الانتباه.

«الشرق الأوسط» (القاهرة )
صحتك أشارت دراسة أميركية جديدة إلى أن النساء المصابات ببطانة الرحم المهاجرة أو بأورام ليفية في الرحم ربما أكثر عرضة للوفاة المبكرة (متداولة)

دراسة: بطانة الرحم المهاجرة والأورام الليفية قد تزيد خطر الوفاة المبكرة

تشير دراسة أميركية موسعة إلى أن النساء المصابات ببطانة الرحم المهاجرة أو بأورام ليفية في الرحم ربما أكثر عرضة للوفاة المبكرة.

«الشرق الأوسط» (واشنطن)
يوميات الشرق المحتوى السلبي على الإنترنت يزيد تدهور الحالة النفسية (جامعة كولومبيا)

المحتوى السلبي على الإنترنت يزيد الاضطرابات النفسية

كشفت دراسة بريطانية أن الأفراد الذين يعانون تدهور صحتهم النفسية يميلون إلى تصفح محتوى سلبي عبر الإنترنت، مما يؤدي إلى تفاقم معاناتهم.

«الشرق الأوسط» (القاهرة)
يوميات الشرق كاميلا ملكة بريطانيا تحصل على الدكتوراه الفخرية في الأدب بحضور الأميرة آن (رويترز)

قدمتها لها الأميرة آن... الملكة كاميلا تحصل على دكتوراه فخرية في الأدب

حصلت الملكة البريطانية كاميلا، زوجة الملك تشارلز، على الدكتوراه الفخرية؛ تقديراً لـ«مهمتها الشخصية» في تعزيز محو الأمية.

«الشرق الأوسط» (لندن)
صحتك أطفال سوريون في مخيم ببلدة سعد نايل في منطقة البقاع (أ.ف.ب)

الحرب تؤثر على جينات الأطفال وتبطئ نموهم

لا يعاني الأطفال الذين يعيشون في بلدان مزقتها الحرب من نتائج صحية نفسية سيئة فحسب، بل قد تتسبب الحرب في حدوث تغييرات بيولوجية ضارة.

«الشرق الأوسط» (القاهرة )

نظام «كريسبر» جديد لإسكات الجينات بدلاً من «قصّها»

نظام «كريسبر» جديد لإسكات الجينات بدلاً من «قصّها»
TT

نظام «كريسبر» جديد لإسكات الجينات بدلاً من «قصّها»

نظام «كريسبر» جديد لإسكات الجينات بدلاً من «قصّها»

توصَّل باحثون في «مركز علوم الحياة بجامعة» فيلنيوس في ليتوانيا، إلى اكتشاف طريقة جديدة رائدة في مجال البحث الجيني تسمح بإسكات (أو إيقاف عمل) جينات معينة دون إجراء قطع دائم للحمض النووي (دي إن إيه).

وتُقدِّم الدراسة مساراً جديداً محتملاً لتعديل الجينات بشكل أكثر أماناً يشبه الضغط على زر «إيقاف مؤقت» على التعليمات الجينية داخل الخلايا.

آلية عمل نظام «كريسبر» الجديد

اكتشف فريق البروفسور باتريك باوش من معهد الشراكة لتقنيات تحرير الجينوم بمركز العلوم الحياتية في جامعة فيلنيوس بليتوانيا، بالتعاون مع خبراء دوليين في البحث المنشور في مجلة «Nature Communications» في 29 أكتوبر (تشرين الأول) 2024، نظاماً جديداً مختلفاً للتعديل الجيني.

وعلى عكس نظام «كريسبر كاس9 (CRISPR-Cas9)»، المعروف الذي اشتهر بقدرته على قطع الحمض النووي (DNA)، يعمل نظام «كريسبر» من النوع «آي في إيه» (IV-A CRISPR) بشكل مختلف، حيث يستخدم مركباً موجهاً بالحمض النووي الريبي لإسكات الجينات دون انشقاق خيوط الحمض النووي «دي إن إيه (DNA)».

كما يستخدم النظام الجديد مركباً مؤثراً يجنِّد إنزيماً يُعرف باسم «دين جي (DinG)». ويعمل هذا الإنزيم عن طريق التحرك على طول خيط الحمض النووي (DNA)، وتسهيل إسكات الجينات من خلال عملية غير جراحية.

تقنية «كريسبر-كاس9» للقص الجيني

هي أداة تعمل كمقص جزيئي لقص تسلسلات معينة من الحمض النووي (دي إن إيه). وتستخدم الحمض النووي الريبي الموجه للعثور على الحمض النووي المستهدف. و«كاس9» هو البروتين الذي يقوم بالقص، وهذا ما يسمح للعلماء بتعديل الجينات عن طريق إضافة أو إزالة أو تغيير أجزاء من الحمض النووي، وهو ما قد يساعد على علاج الأمراض الوراثية، وتعزيز الأبحاث.

** آفاق جديدة لتعديل الجينات بشكل أكثر أماناً وغير جراحي

بروتينات وحلقات

يستخدم نظام «كريسبر» من النوع «IV-A» بروتينين مهمين، هما «Cas8»، و«Cas5» للعثور على بقع محددة على الحمض النووي (DNA). ويبحث هذان البروتينان عن تسلسل قصير من الحمض النووي بجوار المنطقة المستهدفة التي تتطابق مع دليل الحمض النووي الريبي. وبمجرد العثور عليه يبدآن في فك الحمض النووي وإنشاء هياكل تسمى حلقات «آر (R)».

وحلقات «آر» هي الأماكن التي يلتصق فيها الحمض النووي الريبي بخيط واحد من الحمض النووي (DNA)، وتعمل بوصفها إشارةً للنظام لبدء إيقاف أو إسكات الجين.

وكما أوضح البروفسور باوش، فإن «آر» في حلقة «R» تعني الحمض النووي الريبي. وهذه الهياكل أساسية لأنها تخبر النظام متى وأين يبدأ العمل. ولكي تكون حلقات «آر» مستقرةً وفعالةً يجب أن يتطابق الحمض النووي، ودليل الحمض النووي الريبي بشكل صحيح.

وظيفة إنزيم «دين جي»

يساعد إنزيم «DinG» نظام «كريسبر» على العمل بشكل أفضل من خلال فك خيوط الحمض النووي (DNA). وهذا يجعل من الأسهل على النظام التأثير على قسم أكبر من هذا الحمض النووي، ما يجعل عملية إسكات الجينات أكثر فعالية وتستمر لفترة أطول.

وأشار البروفسور باوش إلى أنه نظراً لأن إنزيم «DinG» يمكنه تغيير كيفية التعبير عن الجينات دون قطع الحمض النووي، فقد يؤدي ذلك إلى تطوير أدوات وراثية أكثر أماناً في المستقبل.

تطبيقات محتملة لتخفيف تلف الحمض النووي

يحمل الاكتشاف إمكانات هائلة لتحرير الجينوم والبحث في المستقبل، إذ يمكن أن تخفف الطبيعة غير القاطعة لهذه الطريقة من المخاطر المرتبطة بتلف الحمض النووي( DNA). وهو مصدر قلق عند توظيف تقنيات تحرير الجينات الحالية.

ومن خلال تمكين تعديل الجينات دون إحداث تغييرات دائمة في الحمض النووي( DNA) يمكن أن يكون هذا النهج الجديد مفيداً بشكل خاص في التطبيقات السريرية مثل العلاج الجيني للاضطرابات الوراثية. كما أن القدرة الفريدة لهذا النظام على عبور الحمض النووي دون إجراء قطع، أمر مثير للاهتمام لتطبيقات تحرير الجينات المتقدمة.

الدقة والسلامة

ويعتقد فريق البحث بأن هذه الطريقة يمكن أن تزوِّد العلماء وخبراء التكنولوجيا الحيوية بأدوات أكثر دقة لدراسة وظائف الجينات وتصحيح التشوهات الجينية بطريقة خاضعة للرقابة.

ويمثل الاكتشاف تقدماً كبيراً في مجال البحث الجيني؛ حيث يفتح نظام «كريسبر» من النوع «IV-A» آفاقاً جديدة لتعديل الجينات بشكل أكثر أماناً وغير جراحي، ويمكن أن تحدث هذه الطريقة ثورةً في كيفية دراسة الأمراض الوراثية وعلاجها، مع التركيز على الدقة والسلامة.