علماء يكتشفون نشاطا غير متوقع لبكتيريا «ميتة»

علماء يكتشفون نشاطا غير متوقع لبكتيريا «ميتة»
TT

علماء يكتشفون نشاطا غير متوقع لبكتيريا «ميتة»

علماء يكتشفون نشاطا غير متوقع لبكتيريا «ميتة»

اكتشف العلماء نشاطا غير متوقع في البكتيريا الخاملة، وأظهروا لأول مرة أنه حتى عندما تكون «ميتة» من الناحية الفسيولوجية، فإنها تظل على دراية بمحيطها.
وباستخدام مخزون من الجسيمات المشحونة بالطاقة، بدلا من الوقود المعتاد، يمكن للبكتيريا أن تستجيب بنشاط للتغيرات الصغيرة في مستوى المغذيات لتحديد وقت الذروة للاستيقاظ.
ويتحدى هذا الاكتشاف فهم العلماء، ليس فقط لكيفية انتشار المرض، ولكن أيضا كيف يمكن للحياة أن تنجو في الحالات المتطرفة هنا على الأرض وما بعدها.
وفي توضيح أكثر لهذا الأمر، قال عالم الأحياء الجزيئية الباحث الرئيسي جورول سول بجامعة كاليفورنيا بسان دييغو «يغير هذا العمل طريقة تفكيرنا في الأبواغ pollen التي كانت تعد كائنات خاملة. لقد أظهرنا أن الخلايا وهي في حالة سبات عميق لديها القدرة على معالجة المعلومات. واكتشفنا أن الأبواغ يمكنها إطلاق الطاقة الكهروكيميائية الكامنة المخزنة لديها لإجراء حساب حول بيئتها دون الحاجة إلى نشاط التمثيل الغذائي»، وذلك وفق ما نشر موقع «ساينس إليرت» العلمي المتخصص.
والأبواغ هي خلايا تحيط بالبكتيريا وتمكنها من البقاء على قيد الحياة عند اشتداد قساوة الظروف المحيطة.
وتستيقظ الأبواغ عن طريق إعادة الترطيب وإعادة تشغيل الأيض ووظائف الأعضاء. لكن حتى الآن لم يعرف العلماء ما إذا كانت الأبواغ تستطيع مراقبة بيئتها «أثناء نومها» من دون الاستيقاظ. على وجه الخصوص، لم يكن معروفا كيف تتعامل الأبواغ مع الإشارات البيئية الغامضة التي لا تشير بوضوح إلى ظروف مواتية.
وتعد الأبواغ أحد أساليب البقاء الرئيسية لدى البكتيريا، بحيث تنغلق داخلها، وتظل في حالة خمول وجفاف محاطة بالطبقة الواقية لمئات السنين، أي تتمكن هكذا من البقاء على قيد الحياة في ظل الحرارة والضغط الشديدين، وحتى في الفضاء الخارجي.
وهذا ليس مجرد نوم عميق، حيث أن البكتيريا تكون، بشكل أساسي «ميتة» من الناحية الفسيولوجية مع عدم وجود أيض. لكنها تعرف بطريقة ما متى تكون الظروف مناسبة للاستيقاظ مرة أخرى.
والأبواغ البكتيرية توضح كيف يمكن لأمراض مثل الجمرة الخبيثة، التي تسببها البكتيريا الخبيثة Bacillus anthracis، أن تعيش لفترات طويلة دون ماء أو مغذيات، أن تصبح في غضون لحظات من التعرض لظروف مناسبة من الترطّب والتمثيل الغذائي مجددا، ما يسمح لها بأن تصبح معدية مرة أخرى.
وقد تؤدي الاستجابة لكل قطرة من الرطوبة أو نفحة من المغذيات إلى إهدار الكثير من الطاقة إذا لم تستمر الأوقات الجيدة لفترة طويلة. ومع ذلك، فإن انتظار وليمة قد يعني أيضا ضياع الفرص.
ولمزيد من إثارة هذا الأمر، اختبر سويل وفريقه الآلاف من جراثيم العصوية الرقيقة الخاملة. إذ تعد هذه البكتيريا غير ضارة للإنسان، كما أنها تحمل الرقم القياسي لأطول وقت على قيد الحياة في الفضاء. فقاموا بقياس ما إذا كانت الأبواغ تستطيع التقاط نبضات متعددة قصيرة العمر من العناصر الغذائية التي يتم إرسالها إلى بيئتها (إشارات لن تكون بشكل عام قوية بما يكفي لتحفيز الجراثيم للعودة إلى الحياة).
وكما كان متوقعا، لم تكن واحدة أو اثنتان فقط من هذه النبضات الغذائية كافية لإيقاظ البكتيريا. ولكن مع مرور الوقت، بدا أن التأثير التراكمي يحدث، وبطريقة ما، كانت البكتيريا قادرة على الحفاظ على النتيجة وتشغيلها مرة أخرى بعد عدد معين من الإشارات.
وتمكن الفريق أيضا من مراقبة التغيرات في نشاط الأبواغ استجابة لهذه الإشارات القصيرة العمر، فأظهر أن البكتيريا كانت تستخدم الطاقة المخزنة في شكل أيونات البوتاسيوم (K+) مع كل مُدخلات.
وباستخدام نموذج رياضي لشرح ما كان يحدث، أظهر الفريق أن كل إشارة تؤدي إلى إطلاق أيونات البوتاسيوم، وبمرور الوقت أصبحت أيونات البوتاسيوم قوية بما يكفي لتحفيز البكتيريا على الاستيقاظ مجددا؛ ويُعرف هذا باستراتيجية معالجة الإشارات التراكمية؛ وهو يمنع البكتيريا من الاستيقاظ مبكرا إذا كانت الظروف غير مناسبة تماما.
لذا كتب الباحثون في ورقتهم البحثية «تكشف هذه النتائج عن آلية اتخاذ القرار التي تعمل في الخلايا غير النشطة من الناحية الفسيولوجية». وفي بعض النواحي هذه استراتيجية تطورية مألوفة جدا.
من جانبه، يقول سويل «إن الطريقة التي تعالج بها الأبواغ المعلومات مشابهة لكيفية عمل الخلايا العصبية في أدمغتنا. ومع ذلك، على عكس الخلايا العصبية، وهي خلايا متعطشة للطاقة بشكل لا يصدق، كانت الأبواغ قادرة على القيام بذلك دون أي طاقة أيضية على الإطلاق، فقط البوتاسيوم المخزن. لكن هناك المزيد من العمل الذي يتعين القيام به. وهذا الاكتشاف يتحدى فهمنا للبكتيريا النائمة على أنها ميتة، كما يعيد صياغة كيفية تقييمنا لعلامات وجود حياة خارج كوكب الأرض في المستقبل».


مقالات ذات صلة

لـ«السلطان» عليك حق... دراسة: قلبك يعاني بعد 3 ليالٍ من قلة النوم

صحتك لطالما عرفنا أن قلة النوم تُضر بالقلب (رويترز)

لـ«السلطان» عليك حق... دراسة: قلبك يعاني بعد 3 ليالٍ من قلة النوم

يوماً بعد يوم، تثبت مقولة الأجداد إن «النوم سلطان» صحتها العلمية، مؤكدة أن للنوم علينا حقاً مهما كثرت الأعباء والمسؤوليات.

«الشرق الأوسط» (نيويورك)
يوميات الشرق نظام غذائي غني بالفواكه والخضراوات قد يكون مفيداً لنوم أفضل (رويترز)

ماذا تأكل لتنام جيداً في المساء؟

هل تريد الاستعداد لنوم هانئ؟ يبدأ التخطيط لذلك بدايةً من تناول وجبة الإفطار. فما تتناوله خلال اليوم قد يؤثر على جودة نومك ليلاً.

«الشرق الأوسط» (نيويورك)
صحتك ما هو روتين التمارين الذي اختبره الباحثون؟ (رويترز)

أقل مما تظن... دراسة جديدة تحدد كم نحتاج أسبوعياً لممارسة تمارين القوة

تشير دراسة جديدة إلى أن بناء العضلات قد يتطلب رفع الأثقال لمدة ساعة أسبوعياً فقط، وفق تقرير نشرته مجلة «هيلث».

«الشرق الأوسط» (نيويورك)
صحتك اكتسبت الشوكولاتة الداكنة شعبية واسعة نظراً لفوائدها الصحية ويُضيف الكثيرون إليها اللوز (رويترز)

مع انتشار شعبيتها... هل الشوكولاتة الداكنة واللوز وجبة خفيفة وصحية؟

يبحث عشاق الشوكولاتة دائماً عن طرق جديدة ولذيذة للاستمتاع بحلوياتهم المفضلة، خاصةً إذا كانت مُعززة للصحة.

«الشرق الأوسط» (لندن)
صحتك 13 سبباً قد تؤدي لتساقط الشعر

13 سبباً تؤدي لتساقط الشعر... إليكم كيفية معالجتها

بالنسبة للكثيرين، يبدأ تساقط الشعر بشكل خفي: بضع خصلات إضافية تسقط على أرضية الحمام، أو تجمع فرشاة شعرك شعراً أكثر من المعتاد.

«الشرق الأوسط» (لندن)

الحكم على زعيم عصابة و7 آخرين بعقوبات تصل للسجن في قضية سرقة كيم كارداشيان

كيم كارداشيان لدى وصولها للإدلاء بشهادتها فيما يخص واقعة سرقة مجوهرات بقيمة تسعة ملايين يورو تعرضت لها في أوائل أكتوبر 2016 (أ.ب)
كيم كارداشيان لدى وصولها للإدلاء بشهادتها فيما يخص واقعة سرقة مجوهرات بقيمة تسعة ملايين يورو تعرضت لها في أوائل أكتوبر 2016 (أ.ب)
TT

الحكم على زعيم عصابة و7 آخرين بعقوبات تصل للسجن في قضية سرقة كيم كارداشيان

كيم كارداشيان لدى وصولها للإدلاء بشهادتها فيما يخص واقعة سرقة مجوهرات بقيمة تسعة ملايين يورو تعرضت لها في أوائل أكتوبر 2016 (أ.ب)
كيم كارداشيان لدى وصولها للإدلاء بشهادتها فيما يخص واقعة سرقة مجوهرات بقيمة تسعة ملايين يورو تعرضت لها في أوائل أكتوبر 2016 (أ.ب)

أدانت محكمة في باريس زعيم عصابة و7 آخرين في قضية سرقة نجمة تلفزيون الواقع الأميركية كيم كارداشيان عام 2016، وأدلت بأحكام تصل إلى السجن 3 سنوات مع النفاذ.

وبرأت المحكمة اثنين من المتهمين العشرة. وتراوحت الأحكام التي تلاها رئيس المحكمة بين السجن والغرامة.

وحصل زعيم العصابة عمر آيت خداش (69 عاماً) على أقسى الأحكام، وهي ثماني سنوات سجناً، لكن خمسة منها مع وقف التنفيذ. وحُكم على ثلاثة آخرين من المتهمين بالسجن سبع سنوات، خمس منها مع وقف التنفيذ. ومع قضاء مدة الحبس الاحتياطي بالفعل، لن يذهب أي من الذين أدينوا إلى السجن.

كانت الساعة تناهز الثالثة صباحاً، ليلة الثاني إلى الثالث من أكتوبر (تشرين الأول) 2016، عندما اقتحم رجلان ملثمان غرفة النجمة الأميركية التي كانت تضع رداء الاستحمام وتستعد للنوم. وقد صرخت كارداشيان بوجههما فيما توجها إليها بلهجة فرنسية قوية وطلبا منها «خاتمها»، حسب قولها.

وهذا الخاتم هو ذلك الذي قدمه إليها مغني الراب كانييه ويست، وتُقدّر قيمته بأربعة ملايين دولار، ودرجت كيم كارداشيان التي كانت في الخامسة والثلاثين، على عرضه عبر وسائل التواصل الاجتماعي، كما تعرض تفاصيل أخرى من حياتها.

كانت كل المعطيات مغرية لمن وصفتهم الصحافة الفرنسية بـ«اللصوص الجدد»؛ إذ إن قطعة الألماس ضخمة، وصاحبتها شخصية مشهورة تقيم دائماً في الدارة الفندقية نفسها التي لا تتوافر لها حماية كافية، وتفصح دائماً عن مكان وجودها في الوقت الفعلي.

وقال المتهم الرئيسي عمر آيت خداش الذي تم التعرف عليه من خلال تحليل حمضه النووي: «لم تكن عملية سطو مسلح كبيرة»، بل كانت مسألة «سهلة». واعترف بأنه أوثقَ يدَي كيم كارداشيان، لكنه نفى أن يكون، كما وصفه المحققون، صاحب الدور الأساسي في عملية السطو.

حصلت السرقة بسرعة، ولم تستغرق سوى نحو عشر دقائق، لكنها تسبّبت بصدمة لكيم كارداشيان. وبلغت قيمة المجوهرات المسروقة عشرة ملايين دولار، حصلت النجمة منذ ذلك الحين على تعويض مالي عنها، وهي أكبر سرقة تعرّض لها فرد واحد في فرنسا منذ 20 عاماً.