انسانهای موقرمز و پرندگان نارنجی نوعی «ابرقدرت سلولی» مشترک دارند
همه چیز از یک تناقض تکاملی آغاز میشود. رنگدانه «فئوملانین» (Pheomelanin)، که رنگ موهای حنایی و پرهای طلایی را ایجاد میکند، دهههاست به دلیل ارتباطش با افزایش حساسیت به نور خورشید و خطر «ملانوما» (Melanoma) مورد مطالعه قرار گرفته است. ملانوما نوعی سرطان پوست است. این سرطان با رشد غیرقابل کنترل «ملانوسیتها» یعنی سلولهایی که به پوست رنگ برنز یا قهوهای میدهند ایجاد میشود.
اما اگر رنگدانه فئوملانین چنین خطراتی دارد، چرا انتخاب طبیعی آن را از ژنوم حذف نکرده است؟ پاسخ در آزمایشگاهی در اسپانیا و روی سهرههای راهراه کشف شده است. محققان دریافتند که تولید این رنگدانه نارنجی، راه هوشمندانهای برای سلولهاست تا مقادیر اضافی اسید آمینه «سیستئین» (Cysteine) که در سطوح بالا میتواند کشنده باشد را مهار کرده و به شکل بیخطری از بدن خارج کنند.
این فرآیند که میتوان آن را دفع متابولیک به شکلی هنرمندانه نامید. چراکه نه تنها توضیح میدهد چرا رنگهای گرم در طبیعت پایدار ماندهاند، بلکه درک کاملاً جدیدی از تعامل بین ژنتیک، متابولیسم و محیط ارائه میدهد.
آزمایشی که راز رنگها را آشکار کرد
این پژوهش در آزمایشی ظریف، اما عمیق شکل گرفت که در آن دانشمندان «شورای ملی تحقیقات اسپانیا»، به رهبری دکتر «اسماعیل گالوان» (esmaeel galvan)، ۶۵ «سهره راهراه» (Sunda Zebra Finch) یا «فنچ گورخری» را مورد مطالعه قرار دادند. انتخاب این پرنده تصادفی نبود؛ در این گونه، نرها پرهای نارنجی روشنی دارند در حالی که مادهها فاقد این رنگآمیزی هستند. این تفاوت جنسیتی طبیعی، شرایط کنترل شده ایدهآلی ایجاد کرد که به محققان اجازه داد تأثیر رنگدانهسازی را جدا از سایر عوامل بررسی کنند.
سهره راهراه
روش دقیق بررسی نقش رنگدانهها
روش کار به این صورت بود که به همه پرندگان آب حاوی سیستئین اضافی، بلوک ساختمانی رنگدانه فئوملانین داده شد. سپس نیمی از نرها دارویی دریافت کردند که تولید این رنگدانه را مسدود میکرد. نتایج این شد که نرهایی که میتوانستند سیستئین اضافی را به رنگدانه تبدیل کنند، سطح پایینتری از آسیب در خون خود نشان دادند. در مقابل، نرهایی که این توانایی در آنها مسدود شده بود و همچنین مادههایی که اساساً فاقد این سیستم بودند، علائم واضحی از استرس سلولی بروز دادند.
این یافتهها نشان میدهد که فرآیند رنگدانهسازی در واقع عملی است که سلول برای محافظت از خود در برابر سمت سیستئین انجام میدهد. سیستئین اسید آمینهای ضروری، اما بالقوه خطرناک است؛ در مقادیر متعادل برای تولید پروتئینها و آنتیاکسیدانها حیاتی است، اما در غلظتهای بالا میتواند اکسید شده و به مرگ سلولی منجر شود.
فئوملانین چگونه سلول را از سیستئین نجات میدهد
بر اساس مقاله منتشر شده در سایت «پاب مد» (Pub Mad)، کاری که فئوملانین انجام میدهد، مهار این ماده و تبدیل آن به محصولی پایدار است که میتواند در ساختارهایی مانند پر یا مو ذخیره و در نهایت از بدن دفع شود. این مکانیسم به خصوص در شرایطی که رژیم غذایی غنی از سیستئین است مانند رژیمهای سرشار از تخم مرغ، لبنیات و گوشت مرغ میتواند برتری و مزیت قابل توجهی ایجاد کند.
تلاش دانشمندان برای یافتن نسخه انسانی این مکانیسم
این نظرات و فرضیهها، درک سنتی از صفات ژنتیکی را به چالش میکشد و نشان میدهد که سودمندی یا زیانبار بودن یک ژن به شدت به زمینه محیطی و سبک زندگی بستگی دارد
پژوهشگران اکنون در تلاشاند روشن کنند آیا همین سازوکار در بدن انسان نیز فعال است یا نه؛ پرسشی که پاسخ آن میتواند نگاه ما به ژنتیک موقرمزها را دگرگون کند. بررسیهای اولیه روی سلولهای پوستی انسان نشان میدهد مسیرهای بیوشیمیایی تولید فئوملانین شباهتهای قابلتوجهی با آنچه در پرندگان دیده شده دارد، اما هنوز مشخص نیست این فرایند تا چه حد در تنظیم سطح سیستئین نقش ایفا میکند.
اگر ثابت شود که بدن انسان نیز از رنگدانهسازی برای مهار سیستئین اضافی استفاده میکند، آنگاه میتوان توضیح داد چرا ژنهای مرتبط با موهای قرمز و پوست روشن، با وجود افزایش حساسیت به نور خورشید، در برخی جمعیتها پایدار ماندهاند.
این احتمال مطرح است که در محیطهایی با رژیم غذایی خاص یا شرایط متابولیکی ویژه، توانایی تبدیل سیستئین به فئوملانین نوعی مزیت زیستی ایجاد کرده باشد؛ مزیتی که شاید در گذشته به بقا کمک کرده و امروز نیز در سطح سلولی معنا پیدا میکند. این خط پژوهشی تازه، دریچهای به سوی فهم دقیقتر تعامل میان ژنها، تغذیه و سلامت باز میکند و میتواند به بازنگری در برداشتهای رایج درباره صفات ظاهری انسان منجر شود.
افق تازهای که این پژوهش پیش روی زیستشناسی میگذارد
این پژوهش پنجرهای جدید به سوی فهم فرآیندهای تکاملی باز میکند. رنگهای روشن در طبیعت اغلب به عنوان ابزارهای ارتباطی یا استتار معنی شدهاند، اما مطالعات پیشنهاد میکند که ممکن است عملکردهای فیزیولوژیکی عمیقتری نیز داشته باشند. مقالهای دیگر در سایت «پاب مد» (Pub Mad)، نشان میدهد که سیستمهای متابولیکی که در خدمت رنگآمیزی قرار گرفتهاند، نمونهای از نوآوری تکاملی هستند که در آن یک فرآیند بیوشیمیایی برای اهداف چندگانه به کار گرفته میشود. این انعطافپذیری عملکردی ممکن است توضیح دهد چرا تنوع رنگ در طبیعت این چنین غنی و پایدار است.
فئوملانین؛ روایتی فراتر از یک رنگ ساده
داستان فئوملانین یادآوری قدرتمندی است که در زیستشناسی، سادگی ظاهری اغلب گمراهکننده است. آنچه به عنوان یک ویژگی زیباییشناختی ساده به نظر میرسد، ممکن است در واقع سیستمی پیچیده برای حفظ تعادل داخلی سلول باشد.
مطالعات به ما نشان میدهند که تکامل ممکن است گاهی راهحلهایی ظریف و چندوجهی برای چالشهای بقا ارائه دهند. راهحلهایی که تنها با نگاهی دقیق و همهجانبه قابل درک هستند.و
شاید دفعه بعد که پرندهای نارنجی یا فردی موقرمزی را دیدیم، به یاد بیاوریم که داریم به بیش از یک رنگ نگاه میکنیم؛ بلکه شاهد یک برنامه و فرآیند تکاملی هوشمند برای تعامل با چالشهای محیطی هستیم.
انتهای پیام/