للبقاء على قيد الحياة بالاعتماد على الدم الذي يحتوي على القليل من المغذيات، قد يكون القليل هو الأفضل في بعض الأحيان.
الخفافيش مصاصة الدماء، وشهوتها الأسطورية للدم هي مصدر الكثير من الكوابيس. يقول مايكل هيلر، عالم الجينوم في مركز LOEWE لعلم جينوم التنوع البيولوجي الانتقالي في فرانكفورت، ألمانيا: «إنهم يعيشون حياة دراكولا بشكل أساسي». هذه الخفافيش الصغيرة التي تعيش في الغابات والكهوف في جميع أنحاء أمريكا الوسطى والجنوبية وغالبًا ما تفترس دم الماشية، هي الثدييات الوحيدة التي تتغذى حصريًا على الدم. يساعد بحث جديد أجراه هيلر وزملاؤه على جينوم الخفافيش في شرح كيف يمكنهم العيش على مثل هذا النظام الغذائي الذي يفتقر إلى العناصر الغذائية.
على الرغم من أن أفلام مصاصي الدماء تعامل الدم مثل الإكسير، فإن السائل المائي في الدم (البلاسما) يخلو تقريبًا من الكربوهيدرات والدهون، ويحتوي على القليل من السعرات الحرارية. نتيجة لهذا النقص، تملك الخفافيش مصاصة الدماء مستويات أنسولين أقل من الثدييات الأخرى ويجب أن تشرب ما يصل إلى 1.4 مرة من وزن الجسم من الدم في كل وجبة للحصول على ما يكفي من العناصر الغذائية. ولكن شرب الكثير من الدم أمر خطير، لأنه يحتوي على تركيزات عالية من الحديد التي قد تلحق الضرر بالجهاز الهضمي والكبد. على الرغم من أن وزنها أكثر بقليل من بطارية AA واحدة، تستهلك الخفافيش مصاصة الدماء الحديد أكثر بـ 800 مرة مقارنة بالإنسان في نظامها الغذائي.
لطالما كان العلماء في حيرة من أمرهم حول كيفية بقاء الخفافيش مصاصة الدماء على مثل هذا النظام الغذائي الفقير. في محاولة للإجابة على هذا السؤال، انغمس هيلر وزملاؤه مؤخرًا في علم وراثة مصاصي الدماء الأسطوريين باستخدام تقنيات التسلسل الحديثة. جمعوا وحللوا جينوم الخفاش مصاص الدماء الشائع (Desmodus rotundus) وقارنوه بجينومات 26 نوعًا آخر من الخفافيش، على أمل تحديد الجينات المحددة التي تساعد الخفافيش مصاصي الدماء على تحمل نقص مغذيات الدم.
وتوضح النتائج التي توصلوا إليها، والتي نُشرت في مجلة Science Advances، أنه عندما يتعلق الأمر بالجينات الخاصة بشرب الدم، فإن القليل هو الأفضل. بدلاً من تطوير جينات إضافية للمساعدة في معالجة الدم، اكتشف الباحثون أن الخفافيش مصاصة الدماء فقدت بالفعل 13 جينًا رئيسيًا، 10 منها لم نكن نعرفها مسبقًا، على مدار تطورها، مقارنةً بالأنواع الأخرى. يقول هيلر: «عادةً، عندما نسمع عن الطفرات التي تدمر الجينات، نعتقد أن هذه فكرة سيئة». «ولكن في هذه الدراسة، وجدنا أن فقدان بعض الجينات ساعد هذا النوع على التكيف مع هذا النظام الغذائي الخاص جدًا».
تداعيات هذه الجينات المحذوفة واضحة في كل مكان، من دماغ الخفافيش إلى أمعائها. كانت بعض عمليات الحذف مسؤولة عن تقليل إفراز الأنسولين، وهو أقل أهمية بفضل النظام الغذائي منخفض السكر للحيوانات. وقلل البعض الآخر من كميات مستقبلات الطعم الحلو والمر، مما جعل الخفافيش أقل حساسية للطعم السيء للدم الذي تمتصه.
ارتبطت أحد الجينات المفقودة بحصول خفاش مصاص الدماء على معدة غريبة. تقول ميليسا إنغالا، عالمة أحياء الخفافيش في جامعة فيرلي ديكنسون، والتي لم تشارك في الدراسة، إن المعدة تأخذ شكل جورب رياح مرن ومتخصص لأداء مهمة واحدة. «لقد تطور هذا الشكل ليمتلئ مثل بالون الماء ويستخلص أكبر قدر ممكن من الماء من الدم، ليكون كل ما تبقى لهضمه هو المكون الخلوي الصلب الفعلي للدم». تقول أيضًا: «هذا يعني أن الخفافيش مصاصة الدماء يجب أن تبدأ في التبول فورًا بعد تناول وجبتها لطرد كل المياه الزائدة التي تتسرب داخل معدتها وتثقلها».
تسمى أحد الجينات الأخرى المفقودة REP15، والذي كان مسؤولاً في السابق عن امتصاص الحديد من أمعاء الخفاش والإبقاء عليه في الدم. بدون وجود هذا الجين يتسرب الحديد إلى الخلايا على طول جدار الأمعاء. لكن افترض الباحثون أن هذا التسرب مفيد للخفافيش. الخلايا المعوية قصيرة العمر ويمكن استبدالها بسهولة، مما يعني أن الخفافيش يمكنها التخلص من الحديد الزائد عبر أجهزتها الهضمية وطردها في فضلات غنية بالحديد بدلاً من استمرار تدفق الحديد الإضافي عبر مجرى الدم.
قد يكون دماغ خفاش مصاص الدماء استفاد أيضًا من فقدان الجينات بالمصادفة. إذ إن جين CYP39A1 هو جين مسؤول بشكل أساسي عن تفكيك مستقلب ثانوي لهضم الكوليسترول. وبدون هذا الجين، سترتفع مستويات هذا المستقلب في دماغ الخفافيش. حددت الأبحاث السابقة أن المستويات الأعلى من هذا المستقلب كانت مسؤولة عن زيادة الذاكرة والتعلم والتواصل الاجتماعي في القوارض. قد يساعد ذلك في تفسير سبب ظهور خفافيش مصاصي دماء أكثر ذكاءً واجتماعية من أقربائهم الخفافيش الأخرى.
يساعد هذا التعزيز المعرفي المحتمل وزيادة التواصل الاجتماعي الخفافيش على البقاء على قيد الحياة في أسلوب حياتها. بسبب نظامها الغذائي الذي يفتقر إلى العناصر الغذائية، تمتلك الخفافيش مصاصة الدماء مخزونًا ضئيلًا من الطاقة، مما يجعلها عرضة بشكل خاص للمجاعة. غالبًا ما يكون عدم قدرتها لمدة عدة ليال على سفك الدماء قاتلًا لها. لذا فإن الخفافيش مصاصة الدماء ستساعد بسهولة رفيقها الجائع عن طريق إرجاعها الدم من معدتها إلى فم رفيقها. من اللافت للنظر أن الخفافيش غالبًا ما ترد الجميل، وتقدم الدم للآخرين الذين ساعدوها في الماضي. هذا يجعل من الضروري امتلاكها ذاكرة قوية. يقول إنغالا: «تطور الخفافيش مصاصة الدماء صداقات طويلة الأمد مع بعضها البعض مبنية على تقاسم الطعام المشترك». في عالم الخفافيش مصاصي الدماء الرحيم، الدم هو أفضل طبق تشاركه مع من تهتم لأمرهم.
تم نقل المقال من scientific american بالتصرف.
ترجمة: ولاء سليمان
اقرأ أيضًا: طائر جديد انبثق من الخلط الجيني
