ما سر صمود الجمل العربي لأسابيع دون ماء؟
يعد الجمل العربي ذو السنام الواحد أهم حيوان في المناطق القاحلة وشبه القاحلة في شمال وشرق إفريقيا وشبه الجزيرة العربية وإيران، إذ يوفر الاحتياجات الأساسية لملايين البشر. وقد تم استخدامه على مدار آلاف السنين للحصول على الحليب واللحوم وأيضًا كوسيلة للتنقل في الصحراء، نظرًا لقدرته الهائلة على تحمل البيئات القاسية، فما المكون السري في أجسام الجمال الذي يمكنها من البقاء على قيد الحياة لأسابيع دون حتى رشفة ماء؟.
مجموعة من الحيل البيولوجية الجبارة تُمكن الجمال من الحفاظ على كل قطرة ماء منها الأنوف الكبيرة، وقدرتها على ابتلاع مئات اللترات في غضون دقائق عندما يكون الماء متاحًا، ثم امتصاصه ببطء لتجنب الصدمة التناضحية، بالإضافة إلى ذلك، تتقلب درجة حرارة أجسامهم من 31 إلى 41 درجة مئوية لتقليل التعرق.
بالنسبة للبشر، فإنه عند انخفاض الماء في الجسم، تقوم الكليتان بالحفاظ على أكبر قدر ممكن من الرطوبة، إذ يتم ترشيح المياه إلى أنابيب في منطقة تسمى القشرة، حيث تتدفق إلى جزء آخر يسمى النخاع. هنا، تُضخ الأيونات من الملح المذاب عبر الأغشية لإحداث خلل يجبر جزءًا من الماء على العودة إلى الدم، والباقي يحمل الفضلات بعيدًا عن طريق البول. أما الجمال فيمكنها تركيز البول لأقصى درجة.
ومن خلال دراسة ضخمة لفحص الجينات في خلايا كلى الجمل العربي، قارن فريق من الباحثين تلك الموجودة في الإبل المصابة بالجفاف والإبل التي امتلأت مؤخرًا بالماء. ويقول "فرناندو ألفيرا إيرايزوز"، عالم فيزيولوجيا الحيوانات في جامعة بريستول: "حددنا مئات الجينات والبروتينات التي تغيرت بشكل كبير في كل من قشرة الكلى والنخاع في الحيوانات المصابة بالجفاف والمعالجة مقارنة بالضوابط". وقد ظهر للباحثين أن العديد من الجينات في الإبل المصابة بالجفاف تشارك في تثبيط مادة الكوليسترول الدهنية في خلايا الكلى. لذلك قام الفريق البحثي بقياس كمية الكوليسترول في أغشية بلازما الكلى في الحيوانات المصابة بالجفاف. ووجدوا أن الإبل المصابة بالجفاف تحتوي بالفعل على نسبة أقل من الكوليسترول في أغشية الخلايا الكلوية مقارنة بالأغشية الرطبة، علاوة على ذلك تم التعبير عن ترميز الجينات لنقل الأيونات وقنوات الماء عبر أغشية الخلايا بشكل أكبر في خلايا الكلى للإبل المصابة بالجفاف. وتدعم هذه النتائج مجتمعة حدس الفريق بأن قمع الكوليسترول الناجم عن الجفاف يسمح للجمال بالتشبث بمزيد من الماء في الكلى.
ويوضح العلماء أن انخفاض كمية الكوليسترول في غشاء خلايا الكلى من شأنه أن يسهل حركة المواد المذابة والماء عبر أقسام مختلفة من الكلى, وهي عملية مطلوبة لإعادة امتصاص الماء بكفاءة وإنتاج بول عالي التركيز. وبالتالي تجنب فقدان الماء. وفي عالمنا سريع الاحترار، أصبحت الماشية التي يمكنها تحمل الظروف القاسية أكثر أهمية من أي وقت مضى. لذا يعكف الباحثون الآن على تحليل مماثل لدماغ الجمل، ويخططون للنظر في استجابة التعبير الجيني للجفاف الشديد في الثدييات القاحلة الأخرى، مثل القوارض الرائعة التي تسمى الجربوع.
المصدر: sciencealert
ما سر صمود الجمل العربي لأسابيع دون ماء؟
يعد الجمل العربي ذو السنام الواحد أهم حيوان في المناطق القاحلة وشبه القاحلة في شمال وشرق إفريقيا وشبه الجزيرة العربية وإيران، إذ يوفر الاحتياجات الأساسية لملايين البشر. وقد تم استخدامه على مدار آلاف السنين للحصول على الحليب واللحوم وأيضًا كوسيلة للتنقل في الصحراء، نظرًا لقدرته الهائلة على تحمل البيئات القاسية، فما المكون السري في أجسام الجمال الذي يمكنها من البقاء على قيد الحياة لأسابيع دون حتى رشفة ماء؟.
مجموعة من الحيل البيولوجية الجبارة تُمكن الجمال من الحفاظ على كل قطرة ماء منها الأنوف الكبيرة، وقدرتها على ابتلاع مئات اللترات في غضون دقائق عندما يكون الماء متاحًا، ثم امتصاصه ببطء لتجنب الصدمة التناضحية، بالإضافة إلى ذلك، تتقلب درجة حرارة أجسامهم من 31 إلى 41 درجة مئوية لتقليل التعرق.
بالنسبة للبشر، فإنه عند انخفاض الماء في الجسم، تقوم الكليتان بالحفاظ على أكبر قدر ممكن من الرطوبة، إذ يتم ترشيح المياه إلى أنابيب في منطقة تسمى القشرة، حيث تتدفق إلى جزء آخر يسمى النخاع. هنا، تُضخ الأيونات من الملح المذاب عبر الأغشية لإحداث خلل يجبر جزءًا من الماء على العودة إلى الدم، والباقي يحمل الفضلات بعيدًا عن طريق البول. أما الجمال فيمكنها تركيز البول لأقصى درجة.
ومن خلال دراسة ضخمة لفحص الجينات في خلايا كلى الجمل العربي، قارن فريق من الباحثين تلك الموجودة في الإبل المصابة بالجفاف والإبل التي امتلأت مؤخرًا بالماء. ويقول "فرناندو ألفيرا إيرايزوز"، عالم فيزيولوجيا الحيوانات في جامعة بريستول: "حددنا مئات الجينات والبروتينات التي تغيرت بشكل كبير في كل من قشرة الكلى والنخاع في الحيوانات المصابة بالجفاف والمعالجة مقارنة بالضوابط". وقد ظهر للباحثين أن العديد من الجينات في الإبل المصابة بالجفاف تشارك في تثبيط مادة الكوليسترول الدهنية في خلايا الكلى. لذلك قام الفريق البحثي بقياس كمية الكوليسترول في أغشية بلازما الكلى في الحيوانات المصابة بالجفاف. ووجدوا أن الإبل المصابة بالجفاف تحتوي بالفعل على نسبة أقل من الكوليسترول في أغشية الخلايا الكلوية مقارنة بالأغشية الرطبة، علاوة على ذلك تم التعبير عن ترميز الجينات لنقل الأيونات وقنوات الماء عبر أغشية الخلايا بشكل أكبر في خلايا الكلى للإبل المصابة بالجفاف. وتدعم هذه النتائج مجتمعة حدس الفريق بأن قمع الكوليسترول الناجم عن الجفاف يسمح للجمال بالتشبث بمزيد من الماء في الكلى.
ويوضح العلماء أن انخفاض كمية الكوليسترول في غشاء خلايا الكلى من شأنه أن يسهل حركة المواد المذابة والماء عبر أقسام مختلفة من الكلى, وهي عملية مطلوبة لإعادة امتصاص الماء بكفاءة وإنتاج بول عالي التركيز. وبالتالي تجنب فقدان الماء. وفي عالمنا سريع الاحترار، أصبحت الماشية التي يمكنها تحمل الظروف القاسية أكثر أهمية من أي وقت مضى. لذا يعكف الباحثون الآن على تحليل مماثل لدماغ الجمل، ويخططون للنظر في استجابة التعبير الجيني للجفاف الشديد في الثدييات القاحلة الأخرى، مثل القوارض الرائعة التي تسمى الجربوع.