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 لسمكة الرئة أن تعيش أربع سنوات دون طعام أو شراب وتظل على قيد الحياة. الصورة: Futurism — يمكن لسمكة الرئة أن تعيش أربع سنوات دون طعام أو شراب وتظل على قيد الحياة. الصورة: *Futurism*

تموجات على سطح نهر بانداما في ساحل العاج تنبع من مخلوق مرقط يصعد للتنفس بدلاً من صيد الحشرات. إنه سمك رئوي غرب أفريقي، ولكن هناك ثلاثة أنواع أخرى من أسماك الرئة منتشرة في أفريقيا، وفقًا لمجلة "ذا أكسفورد ساينتست" .

سمكة الرئة، التي يبلغ طولها مترًا، تشبه ثعبان البحر في مظهرها، بجلدها المرقط الذي يتباين مع قشورها البنية الزيتونية، تعيش على الحد الفاصل بين الحياة في الماء واليابسة. تمتلك رئتين، لذا يجب عليها الصعود إلى السطح بشكل متكرر للحصول على الأكسجين، لأن خياشيمها لا توفر ما يكفي منه. بخلاف معظم الأسماك، تستطيع سمكة الرئة الصمود عند جفاف الأنهار خلال موسم الجفاف.

بينما قد تلجأ الأسماك الأخرى إلى البرك الضيقة أو تهاجر، تحفر أسماك الرئة الأفريقية في مجاري الأنهار الجافة. وهناك، تُغلّف أجسادها بشرانق لزجة، تاركةً فتحةً واحدةً فقط لفمها، مما يسمح لها بتنفس الهواء والبقاء دون طعام أو ماء لأشهر، حتى أربع سنوات. يُسمى هذا السبات، عندما تدخل الحيوانات في حالة من الخمول البدني والأيضي للبقاء على قيد الحياة في ظل الظروف الحارة والجافة.

السبات الشتوي ممارسة شائعة لدى الحيوانات الاستوائية. تمكّن علماء الطبيعة في العصر الفيكتوري من نقل سمك الرئة الأفريقي إلى نصف الكرة الأرضية، وتحديدًا إلى إنجلترا وأمريكا، لمراقبة وظائف أعضائه. ومنذ ذلك الحين، ساهمت التطورات التكنولوجية في الكشف عن العمليات الخلوية والجينية الكامنة وراء سباته. ولأنه يفتقر إلى أرجل للتحرك على اليابسة، ولأنه قادر على الانعزال عن البيئات الأخرى عند جفاف الماء، فقد تطور ليبقى خاملًا في الوحل حتى عودة الماء.

التحريض، وهو المرحلة الأولى من السبات، يُمهّد الطريق لقضاء الأشهر القليلة التالية تحت الأرض. في عام ١٩٨٦، أظهر باحثون أن سلسلة من الإشارات التي تُحفّز السبات تشمل الجفاف، والجوع، وزيادة تنفس الهواء، والتوتر. بالإضافة إلى ذلك، تُشير التغيرات في ملوحة وتركيب المركبات الذائبة (مثل الكالسيوم والمغنيسيوم) في المياه المحيطة إلى جفاف النهر. من المحتمل أن تلعب الخياشيم دورًا في استشعار كمية الماء في جسم السمكة.

مع وجود علامات تشير إلى دفء وجفاف البيئة المحيطة بها، تحفر أسماك الرئة في الوحل، مستخدمةً أفواهها وأجسامها العضلية. ثم تتراجع إلى جحورها، ملتفةً بأجسامها الطويلة، ومغطاة بطبقة سميكة من المخاط الذي تفرزه. بمجرد أن يتصلب المخاط، يُشكل شرنقة مقاومة للماء، مع فتحة ضيقة فقط على السطح تسمح للأسماك بتنفس الهواء عبر رئتيها.

كشف التحليل الجيني عن زيادة في مستويات إشارات الهرمونات في الدماغ نتيجةً لزيادة نشاط الجينات. يتوقف الأيض أثناء فترة الصيانة، ويبدأ بمجرد جفاف شرنقة المخاط. ويعتمد امتصاص الأكسجين حصريًا على الرئتين، وينخفض استهلاكه إلى النصف مقارنةً بأسماك الرئة النشطة في الماء. وتصاحب هذه التغيرات انخفاض حاد في النشاط الأيضي، وانخفاض معدل ضربات القلب إلى نبضتين في الدقيقة (مقارنةً بالمتوسط الطبيعي البالغ 25 نبضة في الدقيقة)، وتوقف إنتاج الأمونيا. وتتغير العديد من أجهزة الجسم، بما في ذلك الأمعاء والكلى والقلب، مما يعكس انخفاضًا في وظائفها أثناء السبات. وتُعدّ المخازن الداخلية المصدر الوحيد للطاقة لأسماك الرئة.

يلعب العدد الكبير من الخلايا المحببة (خلايا الدم البيضاء المهمة للجهاز المناعي) التي تتراكم في أمعاء وكلى وغدد أسماك الرئة التناسلية خلال موسم الأمطار دورًا في تراجعها الصيفي. وجدت دراسة نُشرت عام ٢٠٢١ في مجلة ساينس أن الأكياس المخاطية مليئة بالخلايا المحببة، حيث تمنع مسببات الأمراض من الوصول إلى أسماك الرئة السباتية. تنتقل الخلايا المحببة من مواقع تخزينها في الأحشاء، عبر مجرى الدم، إلى الجلد، وتدخل في حالة التهابية قبل إكمال رحلتها في الكيس. وهناك، تُنشئ الخلايا المحببة مصائد خارج الخلية تمنع البكتيريا من الوصول إلى أسماك الرئة السباتية، مما يجعل الأكياس محصنة.

في النهاية، يعود الماء، وتُنتشل سمكة الرئة من سباتها عندما يمتلئ فمها، وهو الجزء الوحيد من جسمها غير المغطى بالشرنقة المخاطية، بالماء. عندها تبدأ مرحلة الاستيقاظ من السبات، وهي أيضًا الأكثر غموضًا بين المراحل الثلاث. تكافح سمكة الرئة للخروج من الشرنقة وتصعد ببطء إلى السطح، وتتخلص من الفضلات المتراكمة خلال سباتها. بعد حوالي عشرة أيام، وهو الوقت الذي تستعيد فيه أعضاؤها الداخلية نشاطها، تبدأ سمكة الرئة بتناول الطعام مجددًا.

ظلت أسماك الرئة الأفريقية على حالها إلى حد كبير لمدة 390 مليون سنة، حيث تعود أحافير أسماك الرئة الحفارة إلى العصر الديفوني. ومع ذلك، تواجه هذه الأسماك خطر الانقراض بسبب النشاط البشري. على سبيل المثال، انخفضت أعداد أسماك الرئة الرخامية بنسبة 11% في حوض بحيرة فيكتوريا خلال خمس سنوات فقط، حيث أدى الصيد الجائر والزراعة إلى تدهور الأراضي الرطبة وفقدانها.

آن كانج (وفقًا لعالم أكسفورد )

[إعلان 2]
رابط المصدر