اكتشاف سمكة متوهجة مع مادة مضادة للتجمد تحت غرينلاند

اكتشف العلماء الذين ينقبون في أعماق جبل جليدي قبالة غرينلاند سمكة ذات مضاد تجمد أخضر متوهج يمر عبر عروقها.
فقد وجدت الدراسة الجديدة أن سمكة الحلزون الصغيرة (Liparis gibbus) تحتوي على «أعلى مستويات التعبير» عن البروتينات المضادة للتجمد على الإطلاق.
وعلى غرار الطريقة التي يساعد بها مضاد التجمد في تنظيم درجة حرارة محرك السيارة في الظروف القاسية، تطورت بعض أنواع الأسماك لتتمتع بحماية مماثلة، خاصة تلك التي تعيش في بيئات متجمدة مثل المياه القطبية قبالة غرينلاند.
وفي هذا الاطار، أظهرت الدراسة «ان البروتينات المضادة للتجمد تلتصق بسطح بلورات الجليد الأصغر وتبطئها أو تمنعها من النمو إلى بلورات أكبر حجمًا وأكثر خطورة»، وفق ما قال المؤلف المشارك في الدراسة ديفيد غروبر باحث مشارك بالمتحف الأميركي للتاريخ الطبيعي (AMNH) أحد أساتذة علم الأحياء المتميز بكلية باروخ بجامعة مدينة نيويورك، حسبما نشر موقع «لايف ساينس» العلمي المتخصص
واضاف غروبر أن «الأسماك من القطبين الشمالي والجنوبي طورت هذه البروتينات بشكل مستقل».
يذكر أنه تم اكتشاف بروتينات مضادة للتجمد لأول مرة في بعض أسماك القطب الجنوبي منذ ما يقرب من 50 عامًا، وفقًا لمؤسسة العلوم الوطنية.
وعلى عكس بعض أنواع الزواحف والحشرات ذوات الدم البارد، لا تستطيع الأسماك البقاء على قيد الحياة عندما تتجمد سوائلها الجسدية، ما قد يتسبب بتكوين حبيبات الجليد داخل خلاياها وتحويلها بشكل أساسي إلى مصاصات سمكية.
من جانبه، يقول جون سباركس أمين عام قسم علم الأسماك بمتحف التاريخ الطبيعي الأميركي (AMNH) المؤلف المشارك للدراسة «إن حقيقة أن هذه البروتينات المختلفة المضادة للتجمد قد تطورت بشكل مستقل في عدد من سلالات الأسماك المختلفة (غير المرتبطة ارتباطًا وثيقًا) توضح مدى أهميتها لبقاء هذه الكائنات الحية في هذه الموائل المتطرفة».
بدوره، يوضح بروغر «أن أسماك الحلزون تنتج بروتينات مضادة للتجمد مثل أي بروتين آخر ثم تفرزها في مجرى الدم. ومع ذلك، يبدو أن سمك الحلزون يصنع بروتينات مضادة للتجمد أعلى 1 % من جميع جينات الأسماك الأخرى».
ووجد العلماء المخلوق الصغير الذي يشبه الشرغوف عام 2019 خلال رحلة استكشافية أثناء استكشافهم لمواطن جبل الجليد قبالة سواحل غرينلاند.
ويؤكد غروبر «كان سمك الحلزون أحد الأنواع القليلة من الأسماك التي تعيش بين الجبال الجليدية في الشقوق... كان من المدهش أن مثل هذه السمكة الصغيرة يمكن أن تعيش في مثل هذه البيئة شديدة البرودة دون ان تتجمد».
ومن النادر أن تظهر أسماك القطب الشمالي تألقًا حيويًا؛ يعني القدرة على تحويل الضوء الأزرق إلى ضوء أخضر أو ​​أحمر أو أصفر. ونظرًا لوجود فترات طويلة من الظلام، خاصة في فصل الشتاء في القطبين، توجد هذه الخاصية عادة في الأسماك التي تسبح في المياه الدافئة؛ هذه هي الحالة الأولى المبلغ عنها لأنواع أسماك القطب الشمالي تظهر هذا التكيف، وفقًا للمتحف.
وقد قام العلماء أيضًا بفحص خصائص الفلورسنت الحيوي لسمكة الحلزون ووجدوا «نوعين مختلفين من عائلات الجينات التي تشفر البروتينات المضادة للتجمد»، وفقًا لبيان منفصل، وهو تكيف يساعدهم بشكل أساسي على تجنب التحول إلى عصي أسماك مجمدة.
وشدد البيان «أن هذا المستوى المذهل من إنتاج مضاد التجمد يمكن أن يساعد هذه الأنواع على التكيف مع بيئة تحت الصفر. كما يثير تساؤلاً حول كيفية أداء سمكة الحلزون مع ارتفاع درجات حرارة المحيط نتيجة الاحتباس الحراري».