كشف جانوري كه براي زنده ماندن نيازي به اكسيژن ندارد

دانشمندان به‌تازگي كشف كرده‌اند كه نوعي انگل ماهي داراي ژنوم ميتوكندري نيست. اين انگل نخستين موجود پرسلولي شناخته شده است كه اين ژنوم را ندارد. براين‌اساس مي‌توان گفت كه او نفس نمي‌كشد. درواقع، حيات اين موجود، كاملا مستقل از اكسيژن است. اين كشف نه‌تنها درك ما را از حيات روي زمين تغيير مي‌دهد بلكه مي‌تواند نتايجي نيز در زمينه‌ي جست‌وجو به‌دنبال حيات فرازميني در سياره‌هاي ديگر داشته باشد.

حدود ۱/۴۵ ميليارد سال پيش حياتي با توانايي متابوليسم اكسيژن روي زمين ايجاد شد. يك موجود باستاني، باكتري كوچكي را بلعيد و منزل جديد باكتري براي هر دو طرف سودمند بود و هر دو كنار هم ماندند. اين ارتباط همزيستي منجر به تكامل دو ارگانيسم دركنار هم شد و درنهايت باكتري به اندامكي تبديل شد كه ميتوكندري ناميده مي‌شود. هر سلول موجود در بدن شما به‌جز سلول‌هاي قرمز خون داراي تعداد زيادي ميتوكندري هستند و اين اندامك‌هاي سلولي براي فرايند تنفس حياتي هستند. آن‌ها براي توليد مولكولي كه آدنوزين تري فسفات (ATP) نام دارد، اكسيژن را مي‌شكنند. موجودات پرسلولي از ATP به‌عنوان انرژي مورد نياز در فرايندهاي سلولي استفاده مي‌كنند.

اسپورهاي انگل H. salminicola زير ميكروسكوپ شنا مي‌كنند. اشكال چشم‌مانند روي سر آن، سلول‌هاي نيش هستند كه يكي از معدود ويژگي‌هايي است كه ارگانيسم طي تكامل آن را حفظ كرده است

تمام جانوران پرسلولي ديگر روي زمين كه دانشمندان شانس توالي‌يابي DNA آن‌ها را پيدا كرده‌اند، داراي برخي از ژن‌هاي تنفسي بوده‌اند. طبق مطالعه جديد كه به‌تازگي در مجله‌ي PNAS منتشر شده است، ژنوم H. salminicola فاقد اين توالي‌ها است. تجزيه‌و‌تحليل ژنومي و ميكروسكوپي اين موجود نشان داده است كه برخلاف ديگر جانوران شناخته‌شده، H. salminicola داراي ژنوم ميتوكندريايي نيست. ژنوم ميتوكندريايي بخش كوچك ولي بسيار مهمي از DNA است كه در ميتوكندري جانور وجود دارد و شامل ژن‌هاي مسئول تنفس است.

مانند بسياري از انگل‌هاي گروه مخاط‌زيان (ميكسوزوآ) كه گروهي از شناگران ساده ميكروسكوپي هستند كه خويشاوندي دوري با عروس‌هاي دريايي دارند، H. salminicola نيز ممكن است زماني بسيار شبيه اجداد ژله‌اي خود بوده باشد اما به‌تدريج در مسيري تكامل يافته است تا هيچ‌يك از صفات پرسلولي خود را نداشته باشد. دوروتي هاچون، متخصص زيست‌شناسي تكاملي از دانشگاه تل آويو و يكي از نويسندگان مقاله مي‌گويد:

آن‌ها بافت، سلول‌هاي عصبي، عضلات و هرچيزي را از دست داده‌اند. ما اكنون متوجه شديم كه آن‌ها توانايي تنفس خود را نيز از دست داده‌اند.

هسته هر اسپور H. salminicola زير ميكروسكوپ فلورسنت به رنگ سبز مي‌درخشد. پژوهشگران به‌كمك توالي‌يابي ژنتيكي و مشاهدات ميكروسكوپي دريافتند كه H. salminicola تنها جانور شناخته‌شده روي زمين است كه داراي DNA ميتوكندريايي نيست

هاچون مي‌گويد اين كاهش ژنتيكي احتمالا مزيتي براي انگل‌هايي مانند H. salminicola داشته است و به توليدمثل سريع‌تر آن‌ها كمك كرده است. مخاط‌زيان برخي از كوچك‌ترين ژنوم‌ها را در سلسله‌ي جانوران دارند و اين امر موجب مي‌شود بازده توليدمثل آن‌ها بسيار بالا باشد. درحالي‌كه H. salminicola نسبتا بي‌خطر است، انگل‌هاي ديگر اين خانواده كل منابع ماهي‌گيري را آلوده كرده و از بين مي‌برند و هم براي ماهي‌ها و هم براي صنعت ماهي‌گيري يك تهديد محسوب مي‌شوند. اين انگل وقتي از گوشت ماهي بيرون مي‌آيد، مانند مجموعه‌اي از حباب‌هاي تك‌سلولي به‌انديشه متخصصين مي‌رسد (وقتي ماهي به اين انگل آلوده مي‌شود، گفته مي‌شود كه دچار بيماري تاپيوكا شده است).

اسپورهاي انگل زير ميكروسكوپ مانند سلول‌هاي اسپرم آبي‌رنگ با دو دم و يك جفت چشم بيضي‌شكل عجيب به‌انديشه متخصصين مي‌رسند. اين اشكال چشم‌مانند درواقع سلول‌هاي نيش هستند كه البته حاوي زهر نبوده ولي به انگل كمك مي‌كنند تا درصورت نياز محكم به ميزبان بچسبد. اين سلول‌ها از معدود ويژگي‌هايي هستند كه H. salminicola در مسير تكاملي خود آن‌ها را از دست نداده است. هاچون مي‌گويد:

هميشه چنين تصور مي‌شود كه جانوران، موجوداتي پرسلولي با تعداد زيادي ژن هستند كه درجهت پيچيده‌تر شدن تكامل پيدا كرده‌اند. در اين جا، موجودي را مي‌بينيم كه كاملا برعكس حركت كرده است. آن‌ها درمسيري تكامل يافته‌اند كه تقريبا تك‌سلولي باشند.

پس اگر H. salminicola تنفس نمي‌كند، چگونه انرژي مورد نياز خود را به‌دست مي‌آورد؟ پژوهشگران درمورد اين مسئله كاملا مطمئن نيستند. به‌گفته‌ي هاچون، انگل‌هاي مشابه ديگر، پروتئين‌هايي دارند كه مي‌توانند ATP را مستقيما از ميزبان خود وارد كنند. او معتقد است كه H. salminicol نيز مي‌تواند كار مشابهي انجام دهد، اما براي كشف اين مسئله بايد ژنوم اين موجود عجيب بيشتر مورد مطالعه قرار گيرد.