ملحوظة المحرر: قم بالتسجيل في النشرة العلمية الخاصة بـ CNN’s Wonder Theory. استكشف الكون بأخبار الاكتشافات الرائعة والتقدم العلمي والمزيد.
الديدان الخيطية التي تعيش في أحشاء بعض الحشرات تجعل مضيفها يقفز في الماء ويغرق.
ما عرفه العلماء عن هذه الطفيليات التي تشبه خيوط السباغيتي كان بالفعل غريبًا جدًا.
تصيب اليرقات مفصليات الأرجل ، مثل الصراصير والخنافس ، وتنمو لعدة أشهر داخل عوائلها الأرضية ، ولكن يجب عليها العودة إلى الماء للتزاوج ووضع البيض. للقيام بذلك ، تتلاعب الديدان بسلوك المضيف ، وتجبرها على البحث عن الماء والغطس. يمكن للطفيليات بعد ذلك التملص من مؤخرة المضيف والسباحة بعيدًا.
لكن الديدان أصبحت أكثر غرابة.
كشف التحليل الجيني أن ديدان شعر الخيل – المصنفة علميًا على أنها شعبة Nematomorpha – أخذت منعطفًا تطوريًا منذ عدة ملايين من السنين كلفتها حوالي 30 ٪ من الجينات الموجودة في جميع الحيوانات الأخرى.
اكتشف العلماء الخسارة عندما قاموا بتسلسل جينومات نوعين من النيماتومورف: دودة شعر المياه العذبة Acutogordius australiensis والأنواع البحرية Nectonema munidae.
ما هي الجينات المفقودة؟
بينما تمت دراسة سلوك الديدان جيدًا ، لا يُعرف الكثير عن جيناتها. قال تاوانا كونا ، المؤلف الرئيسي للدراسة التي نشرت يوم الثلاثاء في مجلة Current Biology ، إن الباحثين الذين قاموا بتسلسل جينومات A. australiensis و N. munidae يأملون في تغيير ذلك. كونها الآن عالمة أبحاث ما بعد الدكتوراه في متحف شيكاغو الميداني للتاريخ الطبيعي ، لكنها بدأت البحث كمرشح لنيل درجة الدكتوراه في قسم الأحياء العضوية والتطورية في جامعة هارفارد.
ومع ذلك ، عندما قارن العلماء جينومات دودة شعر الخيل مع المعلومات الجينومية من الحيوانات الأخرى ، كان هناك شيء مفقود ، كما قال كونها لشبكة CNN.
قالت: “هناك مجموعة معينة من الجينات التي من المتوقع أن توجد عبر مجموعات حيوانية”. “يتم استخدامه كمقياس لجودة الجينوم الخاص بك.” كانت نفس المجموعة من الجينات – حوالي 200 في المجموع – غائبة عن كلا نوعي دودة شعر الخيل ، مما يشير إلى أن هذا كان غرابة جينومية في المجموعة وليس خطأ في البيانات.
أفاد مؤلفو الدراسة أن مزيدًا من التحليل كشف أن الجينات تتحكم في تطور الأهداب.
هذه الجينات ، التي توجد أيضًا في الكائنات وحيدة الخلية تسمى الطلائعيات وفي بعض النباتات والفطريات ، تنظم تطور الهياكل القصيرة الشبيهة بالشعر على المستوى الخلوي ، والتي تسمى الأهداب. تعمل الأهداب كمستشعرات ، وتساعد الخلايا على الحركة ، وتنقي الميكروبات والحطام. ذيل الخلية المنوية هو كيليوم واحد متخصص. تساعد الأهداب أيضًا الكائنات المجهرية على السباحة والتقاط الطعام. تغطي هذه الهياكل أسطح الرئتين والجهاز التنفسي وتنمو في خلايا شبكية العين.
تبقى الألغاز حول تحركات الديدان
قال العلماء إن ديدان شعر الخيل مفيدة مثل الأهداب ، ويبدو أنها تعمل بشكل جيد بدونها. أشارت الدراسات السابقة للديدان الخيطية إلى أنها تفتقر إلى الأهداب ، لكن لم يتم استكشاف هذا على المستوى الجيني. قال عالم الأحياء كييتشي كاكوي Keiichi Kakui ، وهو محاضر في قسم العلوم البيولوجية في جامعة هوكايدو في اليابان ، إن الدراسة الجديدة تقدم منظورًا جديدًا حول الشذوذ ، “الجمع بين البيانات الجزيئية على نطاق الجينوم والملاحظة المورفولوجية التفصيلية”.
كان كاكوي ، الذي لم يشارك في البحث الجديد ، المؤلف الرئيسي لدراسة حددت الأمثلة الأولى المعروفة لأحداث دودة شعر الخيل البحرية في قشريات أعماق البحار تسمى isopods. وقال كاكوي لشبكة CNN في رسالة بالبريد الإلكتروني ، إنه من غير المعروف كيف تتنقل هذه الطفيليات في بيئتها ، خاصةً عندما تفتقر إلى الهياكل الحسية الأساسية التي تمتلكها معظم الحيوانات.
قال كاكوي: “من الصعب بالنسبة لي أن أتخيل كيف يجد هذا النوع مضيفه ويدخله في (البحر) الشاسع”.
حتى الآن ، حدد العلماء عدة مئات من أنواع ديدان شعر الخيل في المياه العذبة وخمسة أنواع من ديدان شعر الخيل البحرية. تقضي ديدان شعر الخيل البحرية حياتها بأكملها في الماء ، لكن أنواع المياه العذبة مائية مثل البالغين فقط. لا يُعرف التلاعب في سلوك الحيوانات المضيفة إلا في أنواع المياه العذبة.
وأوضح كونا أن سلالات دودة الخيل في المياه العذبة والبحرية تباعدت منذ ملايين السنين ، ومن المحتمل أن يكون الخسارة الجينية قد حدثت في أحد الأسلاف ، وكلا السلالتين ورثت الجينومات التي تفتقر إلى جينات الأهداب. “من خلال ترتيب المزيد من أنواع ديدان الشعر ، سنجد المزيد من الأدلة على ذلك.”
وفقًا لـ Kakui ، يعد العمل “تقدمًا كبيرًا” ، حيث تقدم البيانات الجينومية رؤى قيمة في العلاقات التطورية وتطور التطفل في النيماتومورف وأقاربها.
طفيليات أخرى “تتحكم في العقل”
تحدث الطفيليات التي تغير سلوك المضيف عبر العديد من المجموعات المختلفة. Ophiocordyceps – مصدر إلهام فطري لعدوى “كورديسيبس” في سلسلة HBO “The Last of Us” – يخطف دماغ نملة ، ويجبرها على الصعود إلى أعشاش مرتفعة حيث تموت ، بينما ينفجر الفطر من جثته. تكبح البروتوزوا التوكسوبلازما جوندي خوف القوارض من الحيوانات المفترسة ، وتجعل الذئاب المصابة أكثر تهوراً عندما يتعلق الأمر بديناميكيات التعبئة. كما أن الدبابير الطفيلية التي تضع بيضها داخل اليرقات تنقل أيضًا مواد كيميائية تحول العوائل إلى حراس شخصيين لصغار الدبابير.
يُظهر الفيديو أعلاه ، الذي التقطه عالم الحشرات برونو دي ميديروس ، مساعد أمين الحشرات في المتحف الميداني للتاريخ الطبيعي ، ديدان شعر الخيل في المياه العذبة في نصب موير وودز الوطني في كاليفورنيا.
لا يزال العلماء يجمعون الآليات الجزيئية التي تؤدي إلى هذه التغييرات السلوكية. قال كونا إن المزيد من البيانات الجينومية ستتيح للباحثين مقارنة الجينات وتحديد أدوارها في التحكم في السلوك عبر أنواع طفيلية متعددة.
“هل يشتركون في بعض أوجه التشابه في تلك الآليات – في تلك الجينات التي يمتلكونها أم لا؟” قالت. “هذه بعض الأسئلة التي سنكون قادرين على استهدافها بشكل أفضل ، الآن بعد أن قمنا ببناء المزيد من الموارد الجينية لحيوانات مختلفة لم يتم تمثيلها من قبل.”
لمزيد من أخبار CNN والنشرات الإخبارية ، قم بإنشاء حساب على CNN.com