پارادوکس علمی - یخچال های طبیعی در شمال غربی اقیانوس آرام با کرم زندگی می کنند

فهرست مطالب:

پارادوکس علمی - یخچال های طبیعی در شمال غربی اقیانوس آرام با کرم زندگی می کنند
پارادوکس علمی - یخچال های طبیعی در شمال غربی اقیانوس آرام با کرم زندگی می کنند
Anonim

از یخچال ها چه می دانیم؟ این تکه های یخ است که طی هزاران سال شکل گرفته است. در نگاه اول ، به نظر می رسد که نمی توان در آنها زندگی کرد ، زیرا هیچ موجودی نمی تواند چنین شرایط شدید را تحمل کند. اما در واقع اینطور نیست. یخچال ها محل زندگی تعداد زیادی از موجودات زنده هستند که یک اکوسیستم کامل را در آنها تشکیل می دهند. علاوه بر این ، ما نه تنها در مورد باکتری های مقاوم در برابر دمای پایین ، بلکه در مورد کرم های بزرگ نیز صحبت می کنیم. آنها را می توان در یخچال های طبیعی شمال غربی اقیانوس آرام و همچنین در بریتیش کلمبیا و آلاسکا یافت. آنها "کرم یخ" (Mesenchytraeus solifugus) نامیده می شوند و از خویشاوندان دور کرم های خاکی شناخته شده هستند. اندازه این بی مهرگان نسبتاً کوچک است - طول آنها به 130 میلی متر می رسد و قطر آن با نخ دندان قابل مقایسه است. کرم ها یک سبک زندگی نسبتاً فعال را دنبال می کنند ، به این معنا که آنها به صورت دوره ای یا به سطح یخچال می خزند ، یا در اعماق آن پنهان می شوند.

نحوه زندگی کرم ها در یخچال ها

کرم های یخی در مستعمرات زندگی می کنند. در روزها و عصرهای تابستان ، تعداد زیادی از آنها در جستجوی غذا روی سطح یخچال ها ظاهر می شوند. آنها جلبک ها و دانه های ریز (محصول پوسیدگی بافت ، یعنی بقایای بی مهرگان) را می خورند. نزدیک به صبح آنها برای یک شب در یخ پنهان می شوند. و در زمستان به اعماق یخچال طبیعی می روند ، جایی که تا شروع بهار در آنجا هستند.

برخی از دانشمندان کرم های کشتی را مرموزترین موجودات روی کره زمین می دانند. اما کرم های یخی در این مورد حتی آنها را دور زد. از این گذشته ، آنها یاد گرفته اند که در میان برف و یخ کاملاً زنده بمانند و در نقطه انجماد آب بیشترین فعالیت را دارند. و وقتی دمای محیط به 5+ درجه سانتیگراد می رسد ، این بی مهرگان می میرند. اکثر موجودات زمینی قادر به زنده ماندن در چنین شرایطی بدون نوعی عایق حرارتی نیستند که بدن آنها را بپوشاند. اما کرم های یخی چگونه این کار را انجام می دهند؟

Image
Image

در طول روز ، مستعمرات کرم های یخی به سطح یخچال ها می خزند

این س scientistsال دانشمندان دانشگاه راتگرز را به سرپرستی پروفسور دپارتمان جانورشناسی و زیست شناسی دانیل اچ شاین مورد توجه قرار داد. به نظر آنها ، درک این خارج از مرکز بیولوژیکی برای افراد بسیار مهم است و این مطالعه تأخیر را تحمل نمی کند. کرم ها به همراه یخچال های طبیعی ناپدید می شوند و احتمالاً به زودی به طور کامل از بین می روند. اگر دانشمندان بتوانند بفهمند که کرم ها چگونه با چنین شرایط شدید کنار می آیند ، به آنها کمک می کند تا محدودیت های زندگی بر روی زمین و فراتر از آن را درک کنند.

راز کرم های یخی چیست؟

طبق قوانین زیست شناسی ، وقتی دما کاهش می یابد ، واکنش های بدن کند می شود و سطح انرژی کاهش می یابد. حیوانات خون گرم انرژی بیشتری را برای حفظ دمای نسبتاً ثابت می سوزانند ، در حالی که موجودات خونسرد بی حال و حتی خواب زمستانی می شوند. اما نه کرم های یخی.

دانشمندان دانشگاه روتگرز متوجه شده اند که سطح انرژی آنها با سرد شدن افزایش می یابد. طبق یک نسخه ، یک مولکول ویژه معروف به ATP (آدنوزین تری فسفات) این توانایی را به کرم ها می دهد. این یک مولکول کلیدی در فرایندهای انرژی هر موجود زنده است. با استفاده از آنزیم پیچیده ای به نام ATP synthase تولید می شود که تقریباً در همه موجودات شناخته شده یکسان است.

کرم های یخی دارای مکانیسم ژنتیکی خاصی هستند که سنتز ATP را ایجاد می کند همانطور که دانیل اچ شاین می گوید ، این مقدار اضافی در DNA است که تولید ATP را تسریع می کند.

Image
Image

اکثر موجودات زنده دیگر روی زمین در چنین شرایطی می میرند ، اما نه کرم های یخی

توضیح داد که تکامل دشوار است ، اما این احتمال وجود دارد که کرم ها برخی از مواد ژنتیکی را از قارچ های آلپ وام گرفته اند. اگر چنین است ، این "سرقت ژنتیکی" به خصوص غیر معمول است زیرا DNA "سرقت شده" معمولاً در میتوکندری ، جایی که ATP تولید می شود ، گنجانده نشده است.

اما ویژگی های کرم های یخی به همین جا ختم نمی شود. علاوه بر مکمل ژنتیکی ، آنها دارای یک "ترموستات" سلولی تغییر یافته هستند که اجازه می دهد ATP در دماهای پایین تولید شود. این دو تغییر به این معنی است که غلظت ATP سلولی کرم های یخی بسیار بیشتر از اکثر موجودات است.

علاوه بر این ، دانشمندان قصد دارند نظریه دیگری را مطالعه کنند که بر اساس آن کرم ها پر از ملانین هستند ، همان رنگدانه ای که به محافظت از پوست انسان در برابر اشعه ماوراء بنفش کمک می کند. اما برخلاف انسان ، کرم های یخی دارای ملانین در سراسر بدن هستند: در مغز ، روده ها و ماهیچه ها. برخی از مطالعات نشان می دهد که در شرایط خاص ، ملانین می تواند انرژی را از تابش خورشید استخراج کند. دانشمندان حدس می زنند که این فرایند ممکن است در کرم های یخی نیز رخ دهد. در حال حاضر آنها در حال بررسی این نسخه هستند.

کرم های یخی چگونه یخچال ها را مستعمره می کنند

توانایی تولید انرژی در دماهای پایین تنها راز مربوط به کرم های یخی نیست. دانشمندان همچنین به نحوه حرکت آنها از یخچال طبیعی به یخچال طبیعی علاقه دارند. برای پاسخ به این س ،ال ، باید درک کرد که این بی مهرگان بخشی از یک اکوسیستم هستند که دانشمندان هنوز اطلاعات کمی در مورد آن دارند.

Image
Image

فنچ های صورتی مقدار زیادی کرم یخ می خورند

پروفسور هوتالینگ و همکارانش با مشاهده آنها پنج گونه پرنده را کشف کردند که از کرم های یخی تغذیه می کنند. هوتالینگ گفت ، این بی مهرگان منبع غذایی حیاتی در مکان هایی مانند کوه راینر هستند ، جایی که فنچ های صورتی آنها را به تعداد زیاد می گیرند و به بچه هایشان غذا می دهند.

این احتمال وجود دارد که پرندگان به حرکت کرم ها از یخچال طبیعی به یخچال طبیعی کمک کنند. دانشمندان حدس می زنند که کرم ها می توانند به پر یا پنجه پرندگان بچسبند. ممکن است برخی از آنها با عبور از روده های پرنده زنده بمانند.

اما ، تا اینجا ، همه اینها فقط نظریه هستند. کاوشگران همه اسرار این موجودات را فاش می کنند. با این حال ، زمان کمی برای حل باقی مانده است. برخی از یخچال های طبیعی که قبلاً کرم ها را در خود جای داده بودند ، مانند یخچال های لیال و لوئیس در آبشارهای شمالی واشنگتن ، در حال حاضر ناپدید شده اند. سایز دیگر به شدت کاهش می یابد. بنابراین یخچال طبیعی Nisqually در ضلع جنوبی کوه رینیر ، محل کرم های یخی ، هر 10 روز قطر آن حدود 90 سانتی متر کاهش می یابد. یعنی وضعیت در شمال تقریباً در جنوب با یخچال های قطب جنوب است ، که به تدریج در حال کاهش هستند ، زیرا به سرعت جدا می شوند و به کوه های یخی بزرگ تبدیل می شوند.

توصیه شده: