لماذا لا توجد عناكب وحشرات عملاقة ؟

نحن نعلم أن الحشرات العملاقة كما نراها في بعض الأفلام لا توجد على أرض الواقع غير أن العوامل الفيسيولوجية و الجينية وراء السرعة و الحجم الذي تستطيع ان تصل إليه الحيوانات لا تزال غامضة

لماذا لا توجد عناكب وحشرات عملاقة ؟

Libyan sci club - النادي الليبي للعلوم

نحن نعلم ان الحشرات العملاقة كما نراها في بعض الأفلام لا توجد على أرض الواقع غير أن العوامل الفيسيولوجية و الجينية وراء السرعة و الحجم الذي تستطيع ان تصل إليه الحيوانات لا تزال غامضة .

تجارب حديثة باستخدام ذباب الفاكهة تكشف الدور الذي يلعبه ثلاث هرمونات في ضبط حجم الجسم والتي قد تساعد أيضا في فهم أفضل للأورام السرطانية .

هناك عاملين لهم دور في تحديد الحجم الذي يمكن ان يصل اليه الحيوان: الأول يتحكم في معدل النمو و الاخر في مدة النمو.
الأول يتحكم في السرعة التي يمكن لحيوان ان يكبر فيها اعتماداً على الانسولين و هرمونات مشابهة التي تحث الخلايا على الانقسام و التضاعف. الآخر يضبط توقيت النضوج باستخدام هرمونات تنموية (مثل الهرمون الذكوري و الهرمون الانوثي في الانسان).

فريق من الباحثين تحققوا من هذين العاملين المستقلين باستخدام نوع من ذباب الفاكهة الذي يعرف باسم ذباب الفاكهة الاسود.
في هذه الحشرات،معدل النمو ينظم من قبل ممر الانسولين. بالاضافة الى الانسولين، هرمونين اخرين ينظموا الانتقالات التنموية و مدة النمو – في حالة هذا الذباب، هذه العمليات تتضمن التحول من يرقة الى ذبابة.
يؤدي ارتفاع مستويات هرمون يدعى الاكديسون (الهرمون المسؤول عن طرح الريش) في هذه الحشرات الى حدوث تغيرات فيها مثل طرح جلدها القديم. و هناك هرمون اخر يدعى "بهرمون الحداثة Juvenile "يؤدي انخفاض مستوياته في هذه الحشرات الى توقف النمو و البدء في عملية التحول .

دراسات سابقة اثبتت ان حجم الحشرات من الممكن التأثير فيه (الى حد ما) عبر التلاعب بالمسارات التي تسلكها هذه الهرمونات.
الدراسات الحديثة اثبتت وجود علاقة قوية تجمع الهرمونات الثلاثة: هرمون الحداثة يتحكم في حجم الجسم عبرتنظيم تركيبة هرمون الـ اكديسون الذي بالتالي يعدل من اشارات هرمون الانسولين.

ثم قام الباحثون بمقارنة توقيت نمو ذباب فاكهة لديه نقص في هرمون الحداثة مع ذباب ليس لديه نقص. ووجدوا أن الذباب الذي لديه نقص في هرمون الحداثة توقف عن النمو.
لم يكن السبب في ان عملية التحويل لم تحدث باكراً و انما لأن النقص في الهرمون أبطأ معدل النمو دون ان يؤثر في توقيت التحويل.
تغيير قدرة ذبابة تعاني من نقص هرمون الحداثة على انتاج هرموني الـ اكديسون و الانسولين من الممكن ان يلغي أثر التقزم (توقف النمو).
فـ لو ان مستويات الأكديسون زادت او لو استطاع الباحثون منعه من ايقاف انتاج الانسولين، فان ذبابة تعاني من نقص في هرمون الحداثة تستطيع ان تنمو الى الحجم الطبيعي.

تبادل الاشارات بين هذه الهرمونات: الضبط الدقيق لمعدلات النمو الذي يقوم به هرمون الحداثة مؤثراً في مفعولي هرموني الـ اكديسون و الانسولين وصفه الباحثون بالـمدهش .
________________________________

يجدر بنا الاشارة أيضا للفرضية الأخرى القديمة عن عدم وجود حشرات عملاقة والتي تقول "الأكسجين غير كافي "

فربما قد تكون الفرضية الأكثر قبولا ، تلك التي درسها هاريسون على نطاق واسع وهي عن الدور الذي لعبه الأكسجين .
الحشرات تتنفس خلال أنابيب صغيرة تسمى القصبة الهوائية التي تنقل الأكسجين بشكل سلبي من الجو إلى خلايا الجسم. وعندما تصل الحشرات إلى حجم معين، كما تقول الفرضية ستتطلب المزيد من الأكسجين أكثر مما يمكن أن تنقله القصبة الهوائية

يأتي الدعم لهذه النظرية من حقيقة أنه قبل حوالي 300 مليون سنة، كانت العديد من الحشرات أكبر بكثير مما هي عليه اليوم.
هناك، على سبيل المثال، اليعسوب بحجم الصقور، و بطول أجنحة حوالي 6 أقدام (1.8 متر)، والنمل بحجم طائر الطنان.
ففي ذلك الوقت، كان محتوى الأكسجين في الغلاف الجوي بنسبة 35% مقابل 21 % اليوم.

وقد أظهر بحث هاريسون أن جميع الحشرات تقريبا يصغر حجمها ان وُضعت في ظروف أكسجين منخفضة .. وكثير منها يكبر عند منحها المزيد من الأوكسجين. وأضاف أن بعض الأنواع تكبر نحو 20% في جيل واحد عندما تُمنح المزيد من الأكسجين .
فكما يقول هاريسون : يبدو ان الحشرات الضخمة أيضا في حاجة إلى مزيد من الأنابيب الهوائية .

ولكن هذا لم يثبت حتى الان، والعلماء لا يفهمون بالضبط لماذا الحشرات ليست أكبر مما هي عليه، أو على نطاق أوسع، لا يفهمون الأساس البيولوجي الذي يتحكم في حجم الجسم و يبدو أن الأسئلة أكثر من الأجوبة .
____________________
الدراسة الحديثة بالأعلى عن دور الهرمونات نشرت في مجلة Science في مايو 2014 .

ماذا تعتقد أنت هل يمكن أن توجد عناكب كتلك الموجودة في فيلم the hobbit ؟ :D شاركنا ولا تنسى الاعجاب والتعليق

ترجمة Farah Elhouni
ترجمة Nairoz Hussin
مراجعة وتدقيق Amjed Amj
تصميم الصورة Amjed Amj

المراجع
http://goo.gl/7vXkPa
http://goo.gl/UmxEoD
http://goo.gl/PMmJC0

#دراسة #عناكب #حشرات #أحياء #حجم #هرمون #علم #النادي_الليبي_للعلوم