السمكة الوحيدة التي تستطيع العيش لعدة سنوات دون أكل أو شرب

[إعلان 1]

لقد عاشت الأسماك الرئوية على الأرض لمدة 390 مليون سنة، وطورت آلية سبات خاصة للبقاء على قيد الحياة خلال فترات طويلة من الحرارة والجفاف.

يمكن للأسماك الرئوية أن تعيش أربع سنوات دون أكل أو شرب وتظل على قيد الحياة. الصورة: مستقبلية — يمكن للأسماك الرئوية أن تعيش أربع سنوات دون أكل أو شرب وتظل على قيد الحياة. الصورة: *مستقبلية*

تموجات على سطح نهر بانداما في ساحل العاج تنبع من مخلوق مرقط يرتفع ليتنفس بدلاً من اصطياد الحشرات. وهذه هي سمكة الرئة غرب أفريقيا، بالإضافة إلى ثلاثة أنواع أخرى من أسماك الرئة المنتشرة في أفريقيا، بحسب مجلة Oxford Scientist .

يبلغ طول سمكة الرئة متراً واحداً، وتشبه ثعبان البحر في مظهرها، ولها جلد مرقط يتناقض مع قشور بنية اللون الزيتونية، وتعيش على الحدود بين الحياة في الماء وعلى الأرض. وبما أن لديهم زوجًا من الرئتين، يتعين عليهم الصعود إلى السطح بشكل متكرر للحصول على الأكسجين، لأن خياشيمهم لا توفر ما يكفي من الأكسجين. على عكس معظم الأسماك، يمكن لأسماك الرئة أن تتحمل ظروف النهر الجافة خلال موسم الجفاف.

في حين أن الأسماك الأخرى قد تلجأ إلى البرك الضيقة أو تهاجر، فإن سمك الرئة الأفريقي يحفر في مجاري الأنهار الجافة. هناك، يغلفون أجسادهم في شرنقة لزجة، ولا يتركون سوى فتحة لأفواههم، مما يسمح لهم بتنفس الهواء والبقاء على قيد الحياة دون طعام أو ماء لعدة أشهر، وحتى أربع سنوات. هذه هي عملية السبات، والتي تحدث عندما يدخل الحيوانات في حالة من الخمول البدني والأيضي للتغلب على الظروف الحارة والجافة.

يحدث السبات في الغالب عند الحيوانات الاستوائية. حاول علماء الطبيعة في العصر الفيكتوري إرسال أسماك الرئة الأفريقية إلى النصف الآخر من العالم، إلى إنجلترا وأمريكا، لمراقبة وظائف أعضائها. ومنذ ذلك الحين، ساعدت التطورات التكنولوجية في الكشف عن العمليات الخلوية والوراثية وراء سلوك السبات لدى أسماك الرئة. وبما أن أسماك الرئة الأفريقية تفتقر إلى الأرجل اللازمة للتحرك على الأرض ويمكن أن تنقطع عن البيئات الأخرى عندما يجف الماء، فقد تطورت لتتمكن من البقاء على قيد الحياة في حالة من الخمول في الوحل حتى عودة الماء.

إن التحريض، المرحلة الأولى من السبات، يضع الأساس لقضاء الأشهر القليلة التالية تحت الأرض. في عام 1986، حدد الباحثون سلسلة من الإشارات التي تعزز النوم، بما في ذلك الجفاف، والجوع، وزيادة تناول الهواء، والتوتر. بالإضافة إلى ذلك، فإن التغيرات في الملوحة وتركيب المركبات المذابة (مثل الكالسيوم والمغنيسيوم) في المياه المحيطة هي إشارات إلى أن النهر يجف. ومن الممكن أن تلعب الخياشيم دوراً في استشعار كمية الماء في جسم السمكة.

مع وجود علامات في كل مكان تشير إلى أن البيئة أصبحت دافئة وجافة، تقوم الأسماك الرئوية بالحفر في الطين، باستخدام أفواهها وأجسامها العضلية. ثم يتراجعون إلى جحورهم، ويلفّون أجسادهم الطويلة، ويغطون أنفسهم بكميات كبيرة من المخاط الذي يفرزونه. بعد التصلب، يشكل المخاط شرنقة مقاومة للماء، مع وجود فتحة ضيقة فقط على سطح الماء تسمح للأسماك بتنفس الهواء من خلال رئتيها.

كشف التحليل الجيني عن ارتفاع مستويات الإشارات الهرمونية في الدماغ بسبب زيادة نشاط الجينات. يحدث التوقف الأيضي أثناء الصيانة، ويبدأ بمجرد جفاف شرنقة المخاط تمامًا. يتم تناول الأكسجين عن طريق الرئتين فقط، كما يتم تقليل استهلاك الأكسجين إلى النصف مقارنة بالأسماك الرئوية التي تعمل في الماء. وتترافق هذه التغيرات مع انخفاض حاد في النشاط الأيضي، وانخفاض معدل ضربات القلب إلى 2 نبضة/دقيقة (مقارنة بـ 25 نبضة/دقيقة الطبيعية)، وتوقف إنتاج الأمونيا. تتغير العديد من أجزاء الجسم، بما في ذلك الأمعاء والكلى والقلب، مما يعكس انخفاض الوظيفة أثناء السبات. مخازن الجسم هي المصدر الوحيد للطاقة بالنسبة للأسماك الرئوية.

تلعب الكمية الكبيرة من الخلايا الحبيبية (خلايا الدم البيضاء المهمة في الجهاز المناعي) المخزنة في الأمعاء والكلى والغدد التناسلية للأسماك الرئوية خلال موسم الأمطار دورًا أيضًا في الراحة الصيفية. وجدت دراسة أجريت عام 2021 في مجلة Science أن شرانق المخاط مليئة بالخلايا الحبيبية. إنها تمنع انتقال مسببات الأمراض إلى الأسماك الرئوية الخاملة. تنتقل الخلايا الحبيبية من مواقع التخزين في الأحشاء، عبر مجرى الدم إلى الجلد، وتدخل في حالة التهابية قبل إكمال رحلتها داخل الشرنقة. هنا، تقوم الخلايا الحبيبية بإنشاء مصائد خارج الخلية تمنع انتقال البكتيريا إلى سمكة الرئة النائمة، مما يجعل الشرنقة محصنة ضدها.

في النهاية، يعود الماء، ويتم إخراج سمكة الرئة من سباتها الصيفي عندما يمتلئ فمها، وهو الجزء الوحيد غير المغطى بغشاء المخاط، بالماء. تبدأ هنا مرحلة الصحوة من السبات، وهي أيضًا الأكثر غموضًا من بين الثلاثة. تكافح سمكة الرئة للخروج من شرنقتها وتصعد إلى السطح ببطء، وتخرج الفضلات التي تراكمت أثناء سباتها الصيفي. بعد حوالي 10 أيام، وهو الوقت الذي تستغرقه الأعضاء الداخلية لإعادة التشغيل، تبدأ سمكة الرئة بالتغذية مرة أخرى.

ظلت سمكة الرئة الأفريقية دون تغيير إلى حد كبير لمدة 390 مليون عام، حيث يعود تاريخ حفريات سمكة الرئة إلى العصر الديفوني. ومع ذلك، فإنهم يواجهون الدمار بسبب الأنشطة البشرية. على سبيل المثال، انخفضت أعداد سمكة الرئة الرخامية بنسبة 11% في حوض بحيرة فيكتوريا في خمس سنوات فقط بسبب الصيد الجائر والأنشطة الزراعية التي أدت إلى تدهور الأراضي الرطبة وتدميرها.

آن كانج (وفقًا لعالم أكسفورد )

[إعلان 2]
رابط المصدر