هذا القرش البالغ من العمر 400 عام قد يحمل سر الحفاظ على الرؤية البشرية

تحدد دراسة جامعة كاليفورنيا في إيرفاين أ الحمض النووي آلية تساعد أسماك القرش هذه على الحفاظ على قدرتها على الرؤية على مدى قرون.

على شاشة الكمبيوتر فيها جامعة كاليفورنيا في ايرفين في مكتبها، Dorota Skowronska-Krawczyk تشاهد سمكة قرش من جرينلاند تنجرف عبر مياه القطب الشمالي المظلمة. يتحرك جسده ببطء عبر الضباب، لكن ما يلفت انتباهها ليس حجم القرش أو عمره. إنها العين.

يقول الأستاذ المساعد لعلم وظائف الأعضاء والفيزياء الحيوية بجامعة كاليفورنيا في إيرفين: “إنك تراه يحرك عينه”، مشيرًا إلى صورة سمكة قرش من جرينلاند تنجرف ببطء عبر المحيط المتجمد الشمالي الغامض. “إن القرش يتتبع الضوء، إنه أمر رائع.”

أسماك القرش في جرينلاند هي الأطول عمراً الفقاريات معروف للعلم. يمكنهم البقاء على قيد الحياة لعدة قرون، ويعيش بعض الأفراد ما يصل إلى 400 عام. أجسادهم الرمادية السميكة، ورؤوسهم الصغيرة، وخطمهم المستديرة هي بالفعل غير عادية، ولكن عيونهم أثارت منذ فترة طويلة سؤالا منفصلا. يبدو العديد منها غائمًا وبلا حياة، وغالبًا ما توجد الطفيليات مرتبطة بها. إلى جانب العالم المعتم والمعوق الذي تعيش فيه أسماك القرش هذه، دفع العلماء إلى الاشتباه في أنها قد تكون عمياء وظيفيًا.

يشير عمل سكورونسكا-كراوزيك الجديد إلى أن هذا الافتراض قد يكون خاطئًا. يشير البحث، الذي أجري مع الباحثين في جامعة بازل، والتر سالزبرجر وليلي ج. فوغ، اللذين درسا الجانب التطوري للمشروع، إلى أن أسماك قرش جرينلاند قد تحافظ على رؤية مفيدة عبر القرون.

نشرت في اتصالات الطبيعةتشير النتائج إلى آلية إصلاح الحمض النووي التي قد تساعد في حماية شبكية سمك القرش من التدهور المرتبط بالعمر. ولم تجد الدراسة أي علامات على انحطاط الشبكية وأظهرت أن أسماك القرش تتكيف مع بيئات منخفضة الإضاءة للغاية.

أثارت العين المتحركة الأسئلة

تدرس سكورونسكا-كراوزيك العمليات الجزيئية المرتبطة بالشيخوخة وأمراض العيون، لذلك قدم قرش جرينلاند لغزًا بيولوجيًا غير عادي. إذا كان الحيوان يستطيع أن يعيش لعدة قرون، فيجب على أنسجته أن تقاوم بطريقة أو بأخرى الضرر الذي يتراكم مع تقدم العمر. وقد وفرت العين، المعرضة بشكل خاص للانحلال عند البشر، طريقة مباشرة لدراسة تلك المرونة.

بدأ فضولها بـ أ ورقة بحثية 2016 بقلم جون فلينج ستيفنسن علوم. وأشارت الصحيفة إلى أن العديد من أسماك القرش في جرينلاند تحمل طفيليات على أعينها، وهو تفصيل يمكن أن يساعد في تفسير سبب رفض بصرها.

“أحد استنتاجاتي الجاهزة من علوم “كانت الورقة تشير إلى أن العديد من أسماك القرش في جرينلاند لديها طفيليات ملتصقة بأعينها – مما قد يضعف رؤيتها. “”من الناحية التطورية، فأنت لا تحتفظ بالعضو الذي لا تحتاجه. وبعد مشاهدة العديد من مقاطع الفيديو، أدركت أن هذا الحيوان يحرك مقلة عينه نحو الضوء.

هذه الملاحظة قلبت السؤال. بدلاً من التساؤل عن سبب تلف عيون سمكة القرش، أرادت سكورونسكا-كراوتشيك معرفة ما إذا كانت العيون لا تزال تعمل.

وصلت العيون النادرة إلى المختبر

وتم اصطياد أسماك القرش التي تم فحصها في الدراسة بين عامي 2020 و2024 في خطوط علمية طويلة قبالة ساحل محطة القطب الشمالي التابعة لجامعة كوبنهاجن في جزيرة ديسكو في جرينلاند. عمل ستيفنسن، أستاذ علم الأحياء البحرية في جامعة كوبنهاجن، مع بيتر ج. بوشنل من جامعة إنديانا ساوث بيند وريتشارد دبليو بريل من معهد فيرجينيا للعلوم البحرية لتشريح العيون والحفاظ عليها في محلول مثبت.

وصلت الأنسجة المحفوظة في نهاية المطاف إلى جامعة كاليفورنيا في إيرفاين، حيث حصلت إميلي توم، الحاصلة على درجة الدكتوراه من جامعة كاليفورنيا في إيرفاين. واجهت الطالبة والطبيبة العالمة التي تتدرب في مختبر سكورونسكا-كراوتشيك، عينة مختلفة تمامًا عن عيون الفأر الصغيرة التي كانت تتعامل معها عادةً.

يقول الشاب البالغ من العمر 28 عامًا وهو يضحك: “فتحت العبوة، وكانت هناك مقلة عين عملاقة عمرها 200 عام تجلس على الجليد الجاف وتحدق في وجهي”. “لقد اعتدنا على العمل باستخدام مقل عيون الفئران، والتي هي بحجم بذرة البابايا، لذلك كان علينا أن نكتشف كيفية توسيع نطاق العمل إلى مقلة عين بحجم لعبة البيسبول. ولحسن الحظ، فإن دوروتا عملية جدًا، سواء في أسلوب التوجيه الخاص بها أو في المختبر – وهو ما لا تراه كثيرًا مع الأساتذة.”

ثم ترك توم مقلة العين تذوب. وتقول: “كانت رائحة المختبر تشبه رائحة سوق السمك”.

يتطلب التعامل مع الأنسجة توقيتًا دقيقًا. إذا تم إذابتها كثيرًا، فقد تتحلل العينة بمجرد وصولها إلى درجة حرارة الغرفة. أجرى توم تحاليل نسيجية وتحاليل خاصة بالرؤية، وبحث عن كثب في بنية الأنسجة وعلامات الوظيفة البصرية. ولم تجد أي علامات لموت الخلايا، وأظهرت أن رودوبسين (بروتين ضروري للرؤية في الضوء الخافت) ظل نشطًا في شبكية عين القرش وتم ضبطه على الضوء الأزرق.

يقول توم: “ليس هناك الكثير من الأشخاص الذين يعملون على أسماك القرش، وخاصة رؤية أسماك القرش”. “يمكننا أن نتعلم الكثير عن الرؤية وطول العمر من الأشخاص الذين عاشوا لفترة طويلة صِنف مثل قرش جرينلاند، لذا فإن الحصول على الأموال اللازمة لإجراء أبحاث كهذه أمر مهم للغاية.

رؤية القرش قد توجه الطب

بالنسبة لسكورونسكا كراوتشيك، فإن قيمة العمل تتجاوز بيولوجيا أسماك القرش. إذا تمكنت أسماك القرش في جرينلاند من الحفاظ على صحة أنسجة الشبكية لعدة قرون، فإن الآليات الكامنة وراء هذه الحماية يمكن أن تساعد العلماء على التفكير بشكل مختلف حول فقدان البصر المرتبط بالعمر لدى البشر.

قد تفيد النتائج في نهاية المطاف الأبحاث حول أمراض العيون مثل الضمور البقعي والزرق. كما أنها تثير أسئلة أوسع حول كيفية تطور الرؤية، وكيف تتجنب الأنسجة طويلة العمر الضرر، وكيف يمكن للدروس المستفادة من الحيوانات المتطرفة أن توجه الطب البشري.

وتشير إلى أنه مع تعرض التمويل البحثي الفيدرالي للتهديد، فإن الدعم المستقبلي لدراساتها يشكل مصدر قلق، لكنها تعتقد أننا “سوف ننتصر”.

“ما أحبه في عملي هو أننا أول من يرى النتائج في العالم – في المقدمة، ونجد آليات وقواعد واكتشافات جديدة”، تقول سكورونسكا كراوتشيك، وهي تنظر إلى سمكة القرش المتوقفة مؤقتًا على الشاشة. “ومن ثم، فإن القدرة على مشاركة هذه الفرحة مع الطلاب، هو أفضل جزء منها.”

المرجع: “النظام البصري لأطول الفقاريات عمرًا، قرش جرينلاند” بقلم ليلي ج. فوغ، وإيميلي توم، وماكسيم بوليكاربو، وويليام تشو، وفانغيوان جاو، ودورين هاي، وآرون إي. فوسيت، ونيكولاس بوالو، وأمالي بيك بولسن، وكيرستين إف ستيفنسن، وشيرلين ج. إنج، وبيتر ج. بوشنيل، وجون فلينج ستيفنسن، وريتشارد بريل، والتر سالزبرجر ودوروتا سكورونسكا-كراوزيك، 5 يناير 2026، اتصالات الطبيعة.
دوى: 10.1038/s41467-025-67429-6

لا تفوت أي اختراق: انضم إلى النشرة الإخبارية SciTechDaily.
تابعونا على جوجل و أخبار جوجل.