البكتيريا تمتلك ذاكرة تشبه الإنسان

صورة مكبرة لبكتيريا «عصية العشب»
صورة مكبرة لبكتيريا «عصية العشب»
TT

البكتيريا تمتلك ذاكرة تشبه الإنسان

صورة مكبرة لبكتيريا «عصية العشب»
صورة مكبرة لبكتيريا «عصية العشب»

البكتيريا ليست معروفة بذكائها، ولكنّ باحثين من جامعة كاليفورنيا الأميركية نجحوا في إثبات ذلك عن طريق توثيق قدرتها على التذكر بطريقة تشبه الإنسان.
وخلال الدراسة التي نُشرت في العدد الأخير من دورية «أنظمة الخلايا» هذا الأسبوع، استخدم الباحثون الضوء لطباعة «ذاكرة» على غلاف حيوي بكتيري، واكتشفوا أن البكتيريا تصرفت بشكل مثير للدهشة يشبه ما يحدث عند الإنسان.
وتعتمد آلية الذاكرة عند الإنسان على انطلاق الخلايا العصبية في أدمغتنا عند التعرض لمثير ما نريد تذكره، ومع انطلاقها تتدفق الأيونات إلى الفجوة الصغيرة بين الخلايا العصبية، فتخبر العصبون التالي بأنه تم تلقي رسالة، مما يدفعها إلى الاستمرار في تمرير هذه الرسالة، وينتج عن تدفق الأيونات فرق في الشحنة الكهربائية بين داخل الخلية وخارجها.
وتستخدم جميع الكائنات الحية هذه الظاهرة تقريباً لتشغيل آليات الطاقة في الغشاء الخلوي ونقل الإشارات بين مناطق مختلفة من الجسم، وفي الخلايا العصبية، فمن المعروف أن هذه الآلية مسؤولة عن تكوين الذاكرة، والمفاجأة التي وجدها الباحثون هو أن شيئاً مشابهاً يمكن أن يحدث في الأغشية الحيوية للبكتيريا.
وأثبت الفريق البحثي ذلك عن طريق تعريض أنواع بكتيرية بسيطة تسمى «عصية العشب» لضوء الأزرق من الليزر مدته خمس ثوانٍ، ووجدوا أن هذا الضوء يتسبب في تغير في إمكانات الغشاء البكتيري، حيث تتدفق الأيونات باستمرار من الخلية، ثم تعود مرة أخرى، وظل هذا التأثير عالقاً لعدة ساعات بعد التعرض للضوء، حيث أعاد الباحثون تعريضها للضوء، فأظهرت باستمرار مواصفات غشائية مختلفة، مقارنةً بمجموعة ضابطة من البكتيريا لم تتعرض له، وبالتالي استنتجوا أن هذه البكتيريا «تذكر» تعرضها للضوء.
ويقول سان دييغو غورول سول، عالم الأحياء الجزيئية بجامعة كاليفورنيا، والباحث الرئيسي بالدراسة، في تصريحات أمس، لموقع «ساينس أليرت»: «يُظهر عملنا لأول مرة أن البكتيريا البسيطة يمكنها ترميز الذاكرة على مستوى إمكاناتها للغشاء الخلوي، والتي تشبه عملية الذاكرة للخلايا العصبية في الدماغ». ويضيف: «لقد فوجئنا عندما وجدنا أن الآلية التي يتم من خلالها تكوين الذاكرة متشابهة بين البكتيريا والخلايا العصبية».



خطر احتراري يهدّد الحياة البحرية في «منطقة الشفق»

منطقة الشفق موطن حيوي للحياة البحرية (غيتي)
منطقة الشفق موطن حيوي للحياة البحرية (غيتي)
TT

خطر احتراري يهدّد الحياة البحرية في «منطقة الشفق»

منطقة الشفق موطن حيوي للحياة البحرية (غيتي)
منطقة الشفق موطن حيوي للحياة البحرية (غيتي)

يُحذر العلماء من أن تغير المناخ يمكن أن يقلل بشكل كبير من الحياة في أعمق أجزاء محيطاتنا التي تصل إليها أشعة الشمس، حسب (بي بي سي).
ووفقا لبحث جديد نُشر في مجلة «نيتشر كوميونيكشنز». فإن الاحترار العالمي يمكن أن يحد من الحياة فيما يسمى بمنطقة الشفق بنسبة تصل إلى 40 في المائة بنهاية القرن.
وتقع منطقة الشفق بين 200 متر (656 قدماً) و1000 متر (3281 قدماً) تحت سطح الماء.
وجد الباحثون أن «منطقة الشفق» تندمج مع الحياة، ولكنها كانت موطناً لعدد أقل من الكائنات الحية خلال فترات أكثر دفئاً من تاريخ الأرض.
وفي بحث قادته جامعة إكستر، نظر العلماء في فترتين دافئتين في ماضي الأرض، قبل نحو 50 و15 مليون سنة مضت، وفحصوا السجلات من الأصداف المجهرية المحفوظة.
ووجدوا عدداً أقل بكثير من الكائنات الحية التي عاشت في هذه المناطق خلال هذه الفترات، لأن البكتيريا حللت الطعام بسرعة أكبر، مما يعني أن أقل من ذلك وصل إلى منطقة الشفق من على السطح.
وتقول الدكتورة كاثرين كريشتون من جامعة إكستر، التي كانت مؤلفة رئيسية للدراسة: «التنوع الثري لحياة منطقة الشفق قد تطور في السنوات القليلة الماضية، عندما كانت مياه المحيط قد بردت بما يكفي لتعمل مثل الثلاجة، والحفاظ على الغذاء لفترة أطول، وتحسين الظروف التي تسمح للحياة بالازدهار».
وتعد منطقة الشفق، المعروفة أيضاً باسم المنطقة الجائرة، موطناً حيوياً للحياة البحرية. ويعد التخليق الضوئي أكثر خفوتاً من أن يحدث إلا أنه موطن لعدد من الأسماك أكبر من بقية المحيط مجتمعة، فضلاً عن مجموعة واسعة من الحياة بما في ذلك الميكروبات، والعوالق، والهلام، حسب مؤسسة «وودز هول أوشيانوغرافيك».
وهي تخدم أيضاً وظيفة بيئية رئيسية مثل بالوعة الكربون، أي سحب غازات تسخين الكواكب من غلافنا الجوي.
ويحاكي العلماء ما يمكن أن يحدث في منطقة الشفق الآن، وما يمكن أن يحدث في المستقبل بسبب الاحتباس الحراري. وقالوا إن النتائج التي توصلوا إليها تشير إلى أن تغيرات معتبرة قد تكون جارية بالفعل.
وتقول الدكتورة كريشتون: «تعدُّ دراستنا خطوة أولى لاكتشاف مدى تأثر هذا الموطن المحيطي بالاحترار المناخي». وتضيف: «ما لم نقلل بسرعة من انبعاثات غازات الاحتباس الحراري، قد يؤدي ذلك إلى اختفاء أو انقراض الكثير من صور الحياة في منطقة الشفق في غضون 150 عاماً، مع آثار تمتد لآلاف السنين بعد ذلك».