قد يكون الهيدرا الأسطورية قادرة على إعادة نمو رؤوسها المتعددة في كل مرة تتعرض فيها للقطع، ولكن هناك كائنات فعلية قادرة على تجديد أجزاء من أجسادها التي تم قطعها بواسطة الحيوانات المفترسة الجائعة. قناديل البحر هي واحدة منها.
عملية التجديد في قناديل البحر
تشبه عملية تجديد قناديل البحر إلى حد كبير عملية تجديد البرمائيات والحيوانات الأخرى. تبدأ جميع الحيوانات القادرة على التجديد عملية الإصلاح عن طريق تشكيل بلاستيما. هذه الكتلة من الخلايا المتكاثرة، التي تشبه الخلايا الجذعية، يمكنها إعادة تعبئة أجزاء الجسم عن طريق الانقسام مرارًا وتكرارًا. في البداية، تكون الخلايا غير متمايزة، ولكن في نهاية المطاف تتشكل أنواع محددة من الخلايا مثل العضلات والجلد.
تشكيل بلاستيما في قناديل البحر
تمت دراسة عملية تشكيل بلاستيما في بعض الحيوانات الأخرى، ولكن كيفية تشكلها في قناديل البحر كان لغزًا حتى الآن. أراد فريق البحث بقيادة الباحث الباحث سوسوكي فوجيتا من جامعة طوكيو وجامعة توهوكو في اليابان إنشاء قاعدة لعملية التجديد غير ثنائية الجانب من خلال معرفة كيف يساعد بلاستيما في إعادة نمو الأذرع في قناديل البحر. هل ستكون عملية تشكيل بلاستيما لديهم مختلفة عن تلك الموجودة في الكائنات ثنائية الجانب؟
“على وجه الخصوص، يعتمد الفهم الحالي لعملية تشكيل بلاستيما بشكل كبير على نماذج ثنائية الجانب، وبالتالي فإن آليات تشكيل بلاستيما خارج الكائنات ثنائية الجانب لا تزال غير مفهومة بشكل سيء”، قال الباحثون في دراسة نشرت مؤخرًا في مجلة بلوس بيولوجي.
عملية التجديد في قناديل البحر
كانت عملية التجديد في قناديل البحر لغزًا. أخيرًا، حصل الفريق الياباني على رؤية جديدة لهذه العملية في قنديل البحر كلادونيما الباسيفيكي. وجدوا أن الخلايا المتكاثرة التي تشكل بلاستيما تظهر فقط في المواقع التي توجد بها إصابة – ليست نفس الخلايا الجذعية المحلية الموجودة في قاعدة الأذرع. ولكن كلا النوعين من الخلايا يعملان معًا لإصلاح وإعادة نمو الأذرع المقطوعة.
قناديل البحر هي حيوانات من فصيلة النيداريات، وهي فصيلة من اللافقاريات ذات الأجسام الناعمة. تشمل النيداريات أيضًا الشعاب المرجانية والهيدرا والأنيمونات، التي تمتلك جميعها أذرعًا ملساء. على عكس الكائنات ثنائية الجانب مثل البرمائيات (والبشر)، التي تحتوي على تماثل ثنائي الجانب (معنى وجود جانبين متماثلين يمين ويسار)، تحتوي النيداريات على تماثل جسمي شعاعي، مع أجزاء الجسم التي تمتد من الوسط وتكون متماثلة من جميع الجوانب. ليس لديهم جانبًا يمينًا ويسارًا أو أمامًا وخلفًا.
عملية التجديد في قناديل البحر
نظرًا لأن قناديل البحر تعتمد على أذرعها للقبض على الفريسة وتشلها، فإنها تحتاج إلى أن تنمو أذرعًا مفقودة بأسرع ما يمكن. عندما يتم قطع أذرع قنديلة كلادونيما مع القاعدة المتبقية في مكانها، يتم شفاء الجرح في موقع القطع تمامًا في غضون 24 ساعة فقط. يتشكل بلاستيما مباشرة بعد الشفاء؛ ثم يبدأ الأذرع الجديدة في النمو.
كلما نمت الأذرع الجديدة، زاد عدد الخلايا اللساعة، أو الخلايا اللساعة،. هذا يشير إلى أن عملية التجديد تحدث بغض النظر عما إذا كانت قنديلة البحر قد تناولت مؤخرًا طعامًا لأن جسمها يعطي الأولوية تلقائيًا لإعادة نمو الأذرع للقبض على الطعام.
عندما يتشكل بلاستيما، يحدث معظم تكاثر الخلايا نحو الطرف المتجدد للأذرع الجديدة. وتم العثور في وقت لاحق على ثلاثة أنواع من الخلايا المتمايزة في بلاستيما. هذه الخلايا الظهارية، التي تشكل الطبقات الداخلية للأذرع؛ الخلايا i، التي تساعد قنديلة البحر على الشعور بالطعام والتعامل معه؛ والخلايا اللساعة اللساعة. أظهرت الخلايا غير المتمايزة اتجاهًا للتحول إلى خلايا ظهارية لأن تلك هي الخلايا الأكثر شيوعًا في أذرع تم تطويرها بشكل كامل.
معظم الخلايا التي تشكل بلاستيما ليست خلايا جذعية من القاعدة التي تهاجر إلى الطرف. ولكن لا يزال هناك شيء يفعله خلايا الجذعية في القاعدة. يعتقد الفريق أن الخلايا تساعد في نمو الأذرع الجديدة المتشكلة من القاعدة، مما يضيف بعض الطول بينما تطول الخلايا المتكاثرة من الطرف. ستؤدي إزالة الخلايا الجذعية في القاعدة أيضًا إلى تأخير تشكيل بلاستيما لمدة أسبوع أو اثنين.
بشكل عام، تبين أن عملية تشكيل بلاستيما في قناديل البحر مشابهة جدًا لتلك المشاهدة في الكائنات ثنائية الجانب التي تستطيع التجديد. ومع ذلك، لا يزال غير واضح بالضبط كيفية ومكان تكون الخلايا المتكاثرة. يعتقد الباحثون أنه من الممكن أن تكون هذه الخلايا مشتقة من الخلايا المتمايزة بالفعل التي تفقد تمايزها من أجل تشكيل بلاستيما. تم رؤية أمثلة على خلايا مفقودة التمايز التي تشكل بلاستيما في نجم البحر والجراد.
هل يمكن للبشر أن يكونوا قادرين على التجديد؟
قد يحدث ذلك. تمكنت بعض التجارب على الحيوانات التي لا تتجدد بشكل طبيعي من إعادة نمو الأنسجة بنجاح. مع فهم آليات هذه الظاهرة بشكل أفضل، قد يتم تطوير علاجات بشرية تستخدم عمليات التجديد في المستقبل، ولكن في الوقت الحالي، يبقى هذا في مجال الخيال العلمي.
المراجع: PLOS Biology، 2023. DOI: 10.1371/journal.pbio.3002435
تعليقات القراء: 4
إليزابيث راين: إليزابيث راين هي كائن يكتب. ظهرت أعمالها على SYFY WIRE وSpace.com وLive Science وGrunge وDen of Geek وForbidden Futures. تتربص خارج مدينة نيويورك مع ببغائها، ليستات. عندما لا تكتب، إما أن تتحول شكلها أو ترسم أو ترتدي زيًا لشخصية لم يسمع بها أحد من قبل. تابعها على Threads وInstagram @quothravenrayne.
اترك تعليقاً