لماذا لا تتجمد الأخطبوطات في القطب الجنوبي؟

تعيش الأخطبوطات في القطب الجنوبي في أبرد المياه بالعالم، التي تنخفض درجات حرارتها إلى ما يقرب من -2 درجة مئوية، فكيف تحيا هذه المخلوقات “ذوات الدم البارد” في هذه الظروف المتطرفة؟

وقالت الدراسة، التي نشرتها مجلة PNAS، وأجراها مختبر الأحياء البحرية في الولايات المتحدة، إن هذه الأخطبوطات تفرز إنزيمات “متكيفة مع البرودة”، تتكيف بسهولة أكبر مع درجات حرارة مختلفة بسبب التفاعلات المحددة التي تشارك فيها.

مقاومة البرودة القطبية

أوضح موقع ساينس أليرت، في تقرير نشره أمس السبت 7 أكتوبر 2023، أن علماء الأحياء المائية عثروا على أخطبوطات Oddball من جنس Pareledone تستخدم قلوبها الـ3 لضخ نوع خاص من الدم الأزرق حول أجسامها، ما يوفر الأكسجين للأنسجة حتى في البيئات شديدة البرودة مثل القارة القطبية الجنوبية.

وأضاف أن لهذه البروتينات دور رئيس في عدد كبير من التفاعلات الكيميائية الحيوية، في الكائنات الموجودة في القطب الجنوبي، وتسمح مرونتها الفريدة بالعمل حتى في درجات الحرارة المنخفضة، في حين أن الإنزيمات الموجودة في الأخطبوطات الأكثر اعتدالًا تبطئ 25% في مواجهة الظروف المتطرفة المماثلة.

طفرة مقاومة للبرد

صمم باحثو المختبر البيولوجي البحري بجامعة بورتوريكو والمعهد الوطني الأمريكي للاضطرابات العصبية والسكتة الدماغية، نموذجين، أحدهما يعتمد على إنزيم مضخة الصوديوم والبوتاسيوم الموجود في الأخطبوطات في القطب الجنوبي، والآخر يعتمد على المضخة الموجودة في الأنواع المعتدلة التي تسمى الأخطبوط ثنائي البقعة.

واختار الباحثون هذا الإنزيم لأنه يُصدر 3 أيونات صوديوم، ويستورد أيونين من البوتاسيوم على حساب جزيء واحد من أدينوسين ثلاثي الفوسفات (ATP)، مصدر طاقة الخلية، وهو أمر ضروري لاستثارة الخلية ونقل المواد المذابة.

وأحصى الباحثون 12 موقعًا في تسلسل الأحماض الأمينية في القطب الجنوبي، حيث تمنح الطفرة مقاومة للبرد، ومن خلال إضافة هذه الطفرات واحدة تلو الأخرى إلى النموذج، اكتشف الباحثون أن 3 طفرات عملت معًا لتوفير معظم مقاومة المضخة للبرد.

مزيد من التجارب

قال الموقع إن الباحثين بحاجة إلى دراسة تفاصيل هذه الطفرة بشكل أكبر، ولكن من الممكن أن هذا الحمض الأميني المختلف في هذا الموقع المحدد يمنح المضخة بطريقة ما مساحة إضافية للمناورة داخل غشاء الخلية، ما اعتبروه أمرًا منطقيًّا.

ويأمل الباحثون إجراء المزيد من التجارب بشأن كيفية بإبقاء مضخات البروتين في أخطبوطات القارة القطبية الجنوبية الخلايا تنشط في درجات حرارة شديدة البرودة.

اقرأ أيضًا: دراسة: الأخطبوط ينام ويحلم مثل الإنسان

اقرأ أيضًا: جزء من نظام مائي خفي.. اكتشاف بحيرات مدفونة في القطب الجنوبي