موجوداتی که نمی میرند؛ با ۷ موجود زنده نامیرا آشنا شوید

وبسایت گجت نیوز - جمشید اللهویردی‌پور: جاودانه بودن همیشه یکی از آرزوهای دیرین انسان تا به‌امروزه بوده است. با پیشرفت علم ژنتیک و همچنین تکنولوژی که منجر به ساخت میکروسکوپ‌های الکترونی شد، انسان برای اولین بار توانست سلول‌ها و همچنین داخل هسته را که در آن کروموزوم‌ها قرار دارد، ببیند.

بعدها زیست شناسی به نام لئونارد هایفلیک (Leonard Hayflick) پی برد که تلومرها (مناطق پایانی کروموزوم‌ها) با هر تقسیم سلولی باریک‌تر می‌شود. احیا مجدد این تلومرها باعث می‌شود موجود زنده نامیرا باشد. محققان امیدوارند با شناسایی ژنوم این موجودات زنده که ابدی هستند، بتوانند آرزوی دیرین انسان یعنی طول عمر بیشتر را محقق سازند. اما آیا می‌دانستید در طبیعت موجوداتی وجود دارند که نامیرا بوده و در واقع هرگز نمی میرند؟!

کرم‌های پهن آبی


کرم‌های پهن از خانواده پلانارین (planarian) هستند که برای دورانی طولانی دانشمندان را مجذوب ترمیم نامحدود خود کرده‌اند. طی این پژوهش از یک کرم اصلی که به قطعات ریز تکه‌تکه شده بود حدود ۲۰ هزار کرم پهن جدید به‌دست آمد و پژوهشگران چگونگی جایگزینی سلول‌های پیر یا آسیب دیده این‌گونه کرم شگفت‌انگیز را بررسی کردند. ۲ گونه از کرم‌های پهن هستند که یکی از آنها مانند ما تولید مثل جنسی دارد و دیگری تک‌جنسی یا بی‌جنس است و از راه دونیم شدن تکثیر می‌کند. به‌نظر می‌رسد هر دوگونه توان بازسازی نامحدود دارند و با رشد پیاپی عضلات، پوست، احشا و حتی کل مغز به زندگی خود ادامه می‌دهند.


هربار که یک سلول تقسیم می‌شود کلاه تلومر آن کوتاه‌تر می‌شود. هنگامی که آنها بیش از حد کوتاه می‌شوند، سلول توانایی خود را برای تجدید و تقسیم را از دست می‌دهد. پژوهش‌ها نشان می‌دهد که جانوران جاودانه دارای سلول‌هایی هستند که توانایی حفظ طول تلومر به‌طور نامحدود را دارند و به‌همین دلیل سلول‌های جاندار می‌توانند همچنان به تقسیم و بازسازی خود ادامه دهند. کرم‌های پهن فعالانه بخش پایانی کروموزوم‌های خود را در سلول‌های بنیادی بالغ حفظ می‌کنند که این امر منجر به جاودانگی از دیدگاه نظری می‌شود. مرگ به واسطه بیماری‌ها یا شکار شدن از جاودانگی تجربی و عملی آنها جلوگیری می‌کند.

درخت کاج زبرمیوه (Bristlecone Pine)


مسن‌ترین درخت تکی و غیرکلونال، از جنس کاج مخروطی گریت بیسین (Great BasinBristlecone Pine) است که در کوه‌های سفید کالیفرنیا واقع شده است. طول عمر این درخت بی نام ۵۰۶۲ سال، یعنی به قدمت فراعنه مصر برآورد شده است! اصولا این نوع درختان رکورد دار طولانی‌‌ترین عمر در میان درختان و موجودات زنده هستند. رتبه دوم نیز از همین نوع درختان به نام Methuselah با سن ۴۸۴۵ سال و در همان منطقه است. اما کلونی درخت‌های کلونال (تولید مثل غیر جنسی) می‌تواند ده‌ها هزارسال زندگی کند. مثلا رکوردار این نوع به نام پاندو با طول عمر تخمینی حداقل ۸۰۰۰۰ سال در جنگل ملی "Fishlake" آمریکا واقع شده است. البته برخی محققین احتمال ۸۰۰۰۰۰ سال نیز می‌دهند. ساقه‌های جدید این کلونی از ریشه نوع قدیمی رشد می کنند.


تعداد این ساقه‌ها ۴۷ هزار با میانگین عمر ۱۳۰ سال برآورد می شود، این کلونی با وزن ۶۰۰۰ تن سنگین‌ترین ارگانیسم زنده دنیا نیز می‌باشد. مسن‌ترین درخت تکی و کلونال نیز با سن ۹۵۵۰ سال به نام "Old Tjikko" از جنس کاج نوئل در پارک ملی سوئد زندگی می‌کند! نتایج یک بررسی که در سال ۲۰۰۱ منتشر شد، نشان داد که گذر زمان تاثیر قابل توجهی بر میزان جهش گرده و دانه‌ی این درختان کاج ندارد. ضمن این که بافت آوندی این درختان همچنان جوان هستند. علت جوانی بافت‌های درختانی مانند کاج زبرمیوه هنوز معلوم نشده است. اما عقیده بر این است که خاصیت ویژه‌ای به نام «مریستم» در این درختان وجود دارد. مریستم به مجموعه‌ای از یاخته‌های جنینی اشاره دارد که محل تجمع سلول‌های بنیادی است. این سلول‌های بنیادی به گیاه کمک می‌کنند تا جوانی خود را حفظ کرده و تا هزاران سال پابرجا بماند.

صدف مینگ Ming the mollusc


این موجود زنده نامیرا در سال ۲۰۰۶ در هنگام لایروبی سواحل شمالی ایسلند پیدا شد. برطبق شمارش تعداد نوارهای روی پوسته آن که در سال ۲۰۰۷ انجام شد، سن آن را حدود ۴۰۵ سال تعیین کردند. این پژوهش بدست پژهشگران دانشگاه بانگور انجام گرفت. در پژوهش که بعدها دوباره صورت گرفت سن دقیق صدف را با اختلاف یک یا دو سال، ۵۰۷ سال بدست آوردند که این نتیجه را آزمایش تاریخ‌گذاری رادیوکربن نیز تایید کرد. مینگ حتی پس از مرگ می‌تواند حیات جاودانه داشته باشد.

چرا که در سلول‌های این گونه، مولکول‌های حاوی اکسیژن با پوسته‌ی آن واکنش داده و بخش‌های آسیب دیده را ترمیم می‌کنند. معلوم نیست اگر صدف در کف اقیانوس باقی می‌ماند تا چه مدت دیگر می‌توانست زندگی کند. نام مینگ را از روی نام دودمان مینگ برایش انتخاب کردند چون در زمان زاده شدن این صدف (طبق نتایج اولین پژوهش)، دودمان مینگ در چینگ حکومت می‌کرد. اثبات وجود امکان عمر طولانی چنین این موجود زنده نامیرا می‌تواند به پژهشگران در تحقیقات افزایش عمر کمک کند.

هیدرا Hydra


هیدرا که یکی از ۷ موجود زنده نامیرا است، می‌تواند در شرایط ایده‌آل بدون هیچ نشانه‌ای از پیری یا افزایش مرگ و میر و کاهش باروری در سن بعد از بلوغ، که به صورت اجتناب ناپذیر برای همه گونه‌های چند سلولی اتفاق می‌افتد، زندگی کند. هیدراها شکارچیانی آبزی با قدرت تحرک اما اکثرا ساکن هستند که قدمت حضورشان در روی کره زمین، بسیار طولانی است. چه چیزی باعث شده که هیدراها از نظر مانایی بیولوژیکی تا این اندازه درصدر توجهات باشند؟ هیدراها یکی از معدود موجوداتی هستند که ظاهرا دستخوش پیری نمی‌شوند.

معمولا هیدرا از طریق جنسی تولید مثل نمی‌کند و به صورت کلونی‌های کوچک رشد می‌کند. در این حالت سه نوع سلول بنیادی متمایز وجود دارد که باعث تکرار بافت‌های سلولی مجموعه می‌شود، این سه نوع سلول بنیادی در پروتئینی به نام FoxO مشترک است. این پروتئین نقش کلیدی در عامل ضدپیری را ایفا می‌کند. چنانچه دانشمندان ژن FoxO را از هیدرا جدا کنند، این جانور پیری را تجربه خواهد کرد.


دلیل پیر نشدن هیدرا این است که این موجود از سلول‌های بنیادی تشکیل شده است. قسمت عمده بدن هیدرا از سلول‌های بنیادی و بخش کمی از آن از سلول‌های کاملا متمایز ساخته شده است. سلول‌های بنیادی این توانایی را دارند که به طور مستمر تقسیم شوند و به همین ترتیب بدن هیدرا به طور مداوم تجدید می‌شود. سلول‌های متفاوت شاخکهای حساس و پا دائما توسط بدن تحت فشار قرار گرفته و جایگزین سلول‌های جدیدی می‌شوند که از ستون فقرات بدن می‌آیند.

عروس دریایی


عروس دریایی تیولا تنها موجود شناخته شده‌ای است که این توانایی را دارد که حالت نابالغی را بعد از اینکه به بلوغ جنسی کامل رسید برگرداند، در نتیجه به آن فناناپذیر گفته می‌شود. این موجود زنده نامیرا اولین بار در سال ۱۹۸۳ روی کف دریای مدیترانه شناسایی شد. در حالی که تحقیقی روی مرجان‌ها انجام می‌شد،دانشمندی به نام سامر این موجود سحرآمیز را کشف کرد که این توانایی را از خود نشان می‌داد که به طور معکوس عمر کند، مثلا جوان‌تر و جوان‌تر شود. پس از بلوغ برای مواجهه با بحران فناپذیری، گرسنگی و یا حملات حیوانات شکارچی، این موجود به حالت اولیه خود برمی‌گردد و چرخه‌ی زندگی خود را دوباره از اول شروع می‌کند.

اسپرم و تخمک عروس دریایی یک لارو کوچک را تشکیل می‌دهد. اما این لارو نمی‌تواند به سادگی در بدن یک عروس دریایی بالغ رشد کند. از این رو، روی سطح سخت قرار می‌گیرد و به یک ساختار نرم‌تن گونه به نام پولیپ تبدیل می‌شود. این موجود به فنا ناپذیری منحصر به فرد خود با یک فرآیند پیشرفت سلولی به نام "transdifferentiation" می‌رسد که در آن قادر است سلول‌های خود را جایگزین کند و به پولیپ‌های یک مجموعه‌ی پولیپی تغییر شکل دهد. امروزه این گونه‌ها به امید دستیابی به برخی موفقیت‌ها به شدت تحت بررسی قرار دارند.


تحقیقات علمی نشان می‌دهد که مولکول‌های (نه سلول‌ها) بدن ما هر ۱۰سال یک بار نو می‌شوند. یعنی بعد از گذشتن این زمان دیگر اثری از مولکول‌های کربن قدیمی در بدن هیچ انسانی پیدا نمی‌شود. این موجود در حقیقت یک ستاره دریایی است که می‌تواند به نخستین مرحله زندگی‌اش برگردد. نوتریکولا این کار را از طریق یک نوع جهش سلولی انجام می‌دهد. این جهش سلولی بصورتی انجام می‌شود که عروس دریایی به حالت دیگری تغییر می‌کند یعنی دارای سلول‌های جدیدی می‌شود. در این روند بدنه اصلی عروس دریایی تبدیل به توده‌ای می‌شود که شکل‌دهنده اولیه آن موجود است.

به این توده اولیه بواسیر لحمی گفته می‌شود. برای این کار ابتدا چتر عروس دریایی خودش را به توده مولکولی تبدیل می‌کند و بعد تمام موها و شاخک‌ها را جذب خودش می‌کند. بعد موهای تغییر شکل یافته به این توده متصل شده و توده لحمی اولیه یا پولیپ به‌وجود می‌آید و در آخر یک کلونی جدید شکل می گیرد. از رشد این توده یک عروس دریایی جدید متولد می‌شود. از نظر تئوری این عمل می‌تواند بی‌نهایت بار تکرار شود بنابراین از نظر پیولوژیکی این نوع از عروس دریایی موجود زنده نامیرا محسوب می‌شود.

خرچنگ آمریکایی


نوعی خرچنگ آمریکایی به نام هوماروس آمریکنوس (Homarus americanus) می‌تواند حداقل ۱۰۰ سال زندگی کند که ۵ برابر طول عمر خرچنگ خاردار کارائیب، است که ۲۰ سال زندگی می‌کند. این تفاوت سن خرچنگ‌ها مربوط به درجه حرارت آبی است که در آن زندگی می‌کنند. هنگامی که خرچنگ‌های دریایی در آب گرم هستند مانند کارائیب، متابولیسم آنها سریع‌تر است. برعکس، هنگامی که آنها در آب‌های سرد اقیانوس اطلس زندگی می‌کنند، متابولیسم بدن آنها کندتر است که در نتیجه افزایش سنشان به آرامی انجام می‌شود و بیشتر عمر می‌کنند.

نتایج پژوهشی که در سال ۱۹۹۸ انجام شد نشان داد که آنزیمی به نام «تلومراز» در اندام خرچنگ‌های آمریکایی وجود دارد که کمک می‌کند تا سلول‌های آنها برای مدت طولانی‌تری جوان باقی بماند. به بیانی دیگر سلول‌های این خرچنگ از روند رشد طبیعی پیروی نمی‌کنند و به همین دلیل حیات بیولوژیکی جاودانه دارند. به نظر می‌رسند این ترفند تلومر روش مفیدی برای به تاخیر انداختن پیری در هر نوع اندامی‌ باشد. البته شواهد اندکی در خصوص کارکرد این آنزیم در گونه‌هایی چون گیاهان و عروس دریایی وجود دارد و این آنزیم بیشتر در حیواناتی با جثه‌ی بزرگ‌تر یافت می‌شود.


این موجود زنده نامیرا پس از پوست‌اندازی، تقریبا هیچ چیزی از خود بر جای نمی‌گذارد که محققان بتوانند بر اساس آن پی به سن واقعی آنها ببرند. در واقع پوشش داخلی شکم، پوشش آبشش‌ها، چشم‌ها و تمام قطعات سخت آنها از بین می‌رود که این موضوع یک فرآیند باور نکردنی است. با این حال در چند سال گذشته، محققان کشف کرده‌اند که خرچنگ دریایی دندان‌هایی بر روی شکم خود دارد که در تمام فرآیند پوست‌اندازی باقی می‌ماند. این دندان‌ها دارای خطوطی شبیه به حلقه‌های درخت هستند که می‌توانند به کشف رمز و راز سن خرچنگ‌ها کمک کنند.