اندامها و بافتهای پیچیده معمولاً زمانی که از میزبان خود جدا میشوند، به سرعت از بین میروند. البته زیستشناسان موفقیتهایی در زنده نگهداشتن آنها در خارج از بدن داشتهاند (که پیوند اعضا به همین موضوع وابسته است)، اما این کار همیشه به محیطهای استریل و عاری از میکروب و محلولهای غنی از مواد مغذی و فاکتورهای رشد نیاز داشته است. بااینحال، دانشمندان کشف کردهاند که قطعات جداشده از نوعی خیار دریایی به نام Psolus fabricii میتوانند در آب دریا برای مدت نامعلومی به حیات خود ادامه دهند.
«سارا جابسون» (Sara Jobson)، پژوهشگر دانشگاه مموریال نیوفاندلند کانادا و نویسنده اصلی این مطالعه میگوید:
«این جاودانگی طبیعی بافتها است. زندهماندن بافتها به همین سادگی نظیر ندارد. ما هرگز چنین چیزی ندیده بودیم.»
جاودانگی بافتهای خیار دریایی
Psolus fabricii گونهای خیار دریایی است که در آبهای سرد اقیانوسهای اطلس و منجمد شمالی زندگی میکند. قسمت زیرین این جانور که به آن «کف پا» میگویند، نرم است و توسط حلقهای از پاهای لولهای احاطه شده که از آنها برای چسبیدن به صخرهها استفاده میکند. پس از چسبیدن، شاخکهای نرم و منشعب خود را در آب دراز میکند تا از ذرات معلق تغذیه کند. از آنجایی که این خیارهای دریایی در محیطهای خشن زندگی میکنند، پاها و شاخکهای آنها خیلی آسیب میبینند و مدام قطع میشوند. در نتیجه، تکامل به این قسمتها ظرفیت فوقالعاده بالایی برای بازسازی داده است.
اگرچه خیارهای دریایی میتوانند به راحتی این قسمتها را دوباره رشد دهند، اما برخلاف کرمهای پهن یا برخی ستارههای دریایی، قابلیت بازسازی کل بدن را ندارند. به این معنی که قطعات جداشده آنها به یک خیار دریایی جدید تبدیل نمیشوند. اما تحقیق جدید نشان داد که این قطعات نمیمیرند.
جابسون درباره این کشف میگوید:
«ما قصد نداشتیم بافتهای جاودانه پیدا کنیم. آزمایش ما روی خود خیارهای دریایی تمرکز دارد. یکی از همکارانم متوجه شد که بافت قطعشده همچنان به زندگی ادامه میدهد. به نظر میرسید این بافت درحال بهبودی است و زنده میماند، بدون اینکه او کار خاصی برای حفظ آن انجام داده باشد. این یک کشف کاملاً تصادفی بود.»
این کشف تصادفی به سرعت به یک آزمایش طولانیمدت و سازمانیافته تبدیل شد. محققان پاهای لولهای بریدهشده، گروههایی از پاهای لولهای به نام Ambulacra و شاخکهای P. fabricii را جدا کردند و متوجه شدند که تمام آنها در آب دریا و محیط غیراستریل زنده میمانند. آنها این بافتها را به عنوان یک کلاس کاملاً جدید از مواد زنده معرفی کردند و نام آن را LiPfe گذاشتند. با گذشت زمان، قطعات LiPfe نمایش عجیبی از خود نشان دادند.
محققان تمام قطعات را بررسی کردند، اما تمرکز اصلی روی پاهای لولهای بود. هنگامی که پاهای لولهای قطع میشدند، لبه زخم پر از بافتهای اپیدرمی (پوستی) آسیبدیده و تکهتکه بود. ظرف دو روز، بافتهای جداشده شروع به ریزش این قسمتهای آسیبدیده کردند. از درون، سیل عظیمی از سلولهای ایمنی خیار دریایی از بافتهای داخلی به سمت نقطه آسیبدیده سرازیر شد که ظاهراً برای تسهیل دفاع ارگانیسم و بازسازی بود. تا روز ششم، بافت سالم به سمت داخل جمع شد و محل زخم را به طور کامل بست؛ اندام قطعشده کموبیش به حالت عادی خود بازگشت.
مشخص شد که قطعات LiPfe فقط زنده نمیمانند، بلکه ساختار خود را سازماندهی مجدد میکنند تا با حالت جدید و جداشده سازگار شوند. در عرض یک سال، قطعات LiPfe خود را به شکل گویهای شفاف و عجیبی بازسازی کردند که یک توده سلولی قرمز بزرگ در مرکزشان قرار داشت. آنها هیچگونه منفذ یا چیزی شبیه به سیستم گوارشی ایجاد نکردند. این موضوع محققان را با یک سؤال روبهرو کرد: آنها چگونه انرژی سلولی خود را تأمین میکنند؟
برای آزمایش نحوه تغذیه LiPfe، تیم جابسون این بافتها را در معرض اسیدهای آمینه و آمونیوم دارای برچسب ایزوتوپی قرار داد. تا ۶ روز پس از قطعشدن، بافتها افزایش قابلتوجهی در جذب اسیدهای آمینه محلول نشان دادند. در واقع، بافتهای LiPfe بهطور مستقیم مواد مغذی را از آب دریای اطراف میمکند تا انرژی لازم برای ترمیم و زندهماندن خود را تأمین کنند.
پژوهشگران اشاره میکنند که یافتن بافتهای پیچیده و طبیعتاً جاودانه، درک متعارف ما از معنای واقعی «زندهبودن» را نیز زیر سؤال میبرد. جابسون با خنده میگوید:
«سؤالی که زیاد از ما میپرسند این است که آیا این بافتها واقعا زنده هستند؟ اینجاست که موضوع کمی فلسفی میشود. ما از روی علاقه به آنها زامبی میگوییم.»
قطعات LiPfe مرده نیستند، زیرا بافت آنها درحال پوسیدگی یا تجزیه نیست و مواد مغذی را جذب میکنند. از سوی دیگر، گویهای LiPfe تولید مثل نمیکنند، درحالیکه تولید مثل یکی از ویژگیهای اساسی حیات است. جابسون توضیح میدهد: «آنها به یک خیار دریایی جدید تبدیل نمیشوند، بلکه خود را به شکلی بازسازی میکنند که در وضعیت فعلی برایشان مناسبتر است. بنابراین، به نظر میرسد یک موجودیت کاملا جدید هستند.»
یافتههای این پژوهش در ژورنال Science Advances منتشر شده است.