کوسه ۵۰۰ ساله، سمندر شگفت‌انگیز و خرس جان‌سخت/ عکس

برخی از حیوانات به دلایل مختلف، از متابولیسم کند گرفته تا ژن‌های خاصی که دارند، عمری طولانی دارند و دانشمندان در تلاشند تا با کشف این دلایل، این فرآیندها را در بدن انسان اعمال کنند.

کد خبر: ۶۱۵۱۴۹

تاریخ: ۳۰ ارديبهشت ۱۴۰۲ - ۰۹:۵۱

یکی از حقایق ترسناک در مورد انسان‌ها این است که همه ما روزی خواهیم مرد. طبیعتا این امری اجتناب‌ناپذیر است که باعث شده تا خیلی از ما رویای یک زندگی جاودانه را در سر داشته باشیم و بتوانیم صدها سال بیشتر عمرکنیم.

در شرایطی که ما انسان‌ها عمر محدودی داریم،حیوانات زیادی در دنیا هستند که قوانین طبیعی را زیر پا گذاشته و مرگ را برای سال‌ها به تعویق می‌اندازند. این حیوانات (از جمله اکسولوتل، هیدرا و عروس دریایی) با بهره‌گیری از مکانیزم‌های خاصی، زندگی طولانی‌تر دارند و ممکن است روزی بتوانند به انسان‌ها نیز کمک کنند تا بیشتر عمر کنیم.

جان کی دیویس، استاد فلسفه و اخلاق‌زیستی در دانشگاه کالیفورنیا در این باره گفته:« گونه‌های زیادی هستند که پیر نمی‌شوند و یا آنقدر به کندی پیر می‌شوند که ما متوجه نمی‌شویم: از جمله سنگ‌ماهی‌ها، خرچنگ‌های دریایی، ماهی‌های خاویاری، هیدرای میکروسکوپی و برخی از گونه‌های کوسه. برخی از کلونی‌های مرجان‌ها هستند که بیش از ۲۰ هزار سال سن دارند. باکتری‌ها اصلا پیر نمی‌شوند و فقط تقسیم شده و فرزندانشان دوباره و به طرز نامحدودی تقسیم می‌شوند.»

افزایش سن در انسان در حقیقت ترکیبی از چند فاکتور است که از جمله آنها می‌توان به تخریب کروموزم‌ها و کمبود سلول‌های بنیادی بدن اشاره کرد. تاخیر در ترمیم سلولی و پیری بدن و سیستم‌های آن در این فاکتورها دخیل بوده و منجر به فرآیندی به نام پیری می‌شوند. پس برای حل مشکل کوتاهی عمر انسان، باید راهکارهایی برای کنترل این فاکتورها بیابیم.

دیوید جیمز، استاد پیری‌شناسی در کالج دانشگاه لندن دراین باره گفته:« در حال حاضر بین دانشمندانی که درباره علل پیری تحقیق می‌کنند، اتفاق نظر وجود ندارد. سال‌هاست این ایده وجود دارد که پیری در نتیجه تجمع آسیب‌ها ایجاد می‌شود و موجوداتی که پیر نمی‌شوند، به خوبی قادر به ترمیم این آسیب‌ها در بدن خود هستند.»

در ادامه قصد داریم تا با حیواناتی که می‌توانند گره‌گشای این دغدغه انسانی باشند آشنا شویم:

کوسه گرینلند

برخی حیوانات مثل کوسه‌های گرینلند عمری طولانی دارند. این حیوانات عظیم‌الجثه بین ۲.۵ تا ۲۳ متر طول دارند و در اعماق آب‌های سرد اقیانوس اطلس شمالی و اقیانوس منجمد شمالی زندگی می‌کنند. آنها طولانی‌ترین عمر را در بین گونه‌های مهره‌داران دارند و می‌توانند چندصد سال زندگی کنند. پیرترین گونه کوسه شناسایی شده تا به امروز، بین سال‌های ۱۵۰۴ تا ۱۷۴۴ به دنیا آمده.

اریک اس ماری، بوم‌شناس دریایی و محقق کوسه‌های گرینلند در دانشگاه ویندزور کانادا دراین باره گفته:« ما چند سال پیش برای اولین بار میزان متابولیسم بدن این کوسه‌ها را مطالعه کردیم و فهمیدیم که آنها متابولیسم خیلی کندی دارند. این کوسه‌ها، ماهی‌های خونسرد بزرگی هستندکه در آب‌های یخ زده قطب شمال زندگی می کنند. باید این را در نظر داشت که روند متابولیسم با کاهش دمای بدن کاهش می‌یابد و متابولیسم کند این کوسه‌ها، احتمالا راز عمر طولانی آنهاست ولی باید تحقیقات بیشتری انجام شود.»

البته در نظر داشتن محیط منحصر به فرد زندگی کوسه‌های گرینلند که احتمالا یکی از دلایل طول عمر بالای آنهاست،به نحوی است که قابل پیاده‌سازی برای انسانها نیست. اس ماری ادامه داد:«از آنجا که انسان‌ها موجوداتی خونگرم هستند و کوسه‌های گرینلند، موجوداتی خونسرد، بعید است بتوان مکانیزمی که منجر به طول عمر طولانی آنها می‌شود را برای افزایش طول عمر انسان‌ها به کار گرفت.»

عروس دریایی نامیرا

جانور دیگری که به نظر می‌رسد عمر جاویدانی دارد، عروس دریایی نامیرا یا Turritopsis dohrnii است. این جانور کوچک ۰.۵ سانتی‌متری، می‌تواند تا ابد زندگی کند. در صورتی که این عروس دریایی از نظر جسمی آسیب ببیند، قادر خواهد بود تا به پولیپ تبدیل شده و به اولین مرحله در فرآیند رشدش بازگردد که از نظر ژنتیکی مشابه نسخه بالغ آن است.

طبق توضیح ارائه شده توسط موزه تاریخ طبیعی آمریکا، این گونه از عروس دریایی قادر است تا حتی در مواقع گرسنگی نیز این کار را انجام دهد. یعنی عروس دریایی نامیرا تا زمانی که شکار نشود، می‌تواند برای سال‌های طولانی زندگی کند. فرآیندی که در پس این دگرگونی وجود دارد، فرا تمایز نامیده می‌شود. بدین معنا که یک سلول تخصصی بدن، تبدیل به نوع دیگری از سلول می شود که در حالت عادی امری غیرممکن به نظر می‌رسد.

این فرآیند به شدت توجه دانشمندان را به خود جلب کرده؛ چرا که می‌توان آن را در انسان‌ها به کار گرفت و به ما اجازه خواهد داد تا سلول‌های آسیب دیده در اثر بیماری را جایگزین کنیم.

خرس آبی

این جانور عجیب که تنها ۰.۰۵ سانتیمتر طول دارد هم از عمر جاویدانی بهره‌مند است. خرس آبی یا تاردیگراد، می‌تواند در شرایط شدید و سخت به زندگی ادامه دهد: از نوسانات بسیار بالا یا پائین دما گرفته تا فشار بسیار بالا یا پائین و حتی در معرض دوز بالایی از تشعشعات، کم‌آبی و گرسنگی. آنها در تمام این شرایط، اسیر مرگ نمی‌شوند.

هیدرا

طبق گفته جمز:« اگرچه چیزی به نام جاودانگی در دنیای طبیعی وجود ندارد ولی جانورانی هستند که اسیر فرآیند پیری نمی‌شوند و از جمله می‌توان از هیدرا وولگاریس، پولیپ آب‌های شیرین نام برد. البته این جانوران هم در نهایت می‌میرند ولی نه از پیری.»

تحقیق انجام شده در سال ۲۰۱۵ حاکی از آن است که هیدرا دارای سلول‌های بنیادی زیادی است که با گذر زمان، نشانه‌های بسیار کمی از تخریب یا پیری سلولی را در بدنش شاهد هستیم. جمز دراین باره گفت:« احتمالا ژن‌ها باعث پیری می‌شوند؛ آن هم به دلایلی که به نحوه عملکرد تکامل مربوط می‌شود. تکامل باعث بهبود عملکرد (مثلا عملکرد باروری) شده و در نهایت به بیماری‌های ناشی از پیری منتهی خواهد شد. با این دیدگاه، موجوداتی که پیر نمی‌شوند، فاقد یک ژنتیک تعیین شده خواهند بود. این بدان معناست که فعال کردن مکانیزم‌های موجوداتی که پیر نمی‌شوند در بدن انسان، در راستای جلوگیری از پیر شدن انسان‌ها، امکان پذیر نخواهد بود.»

در صورتی که سر یک هیدرا قطع شود، این موجود زنده قادر خواهد بود تا دوباره سر جدیدی را ایجاد و رشد دهد؛ دقیقا مثل داستان‌های اسطوره‌ای. بدین‌ترتیب این موجود، بخش گمشده بدنش را احیا کرده و دوباره به زندگی ادامه خواهد داد.

توانایی‌های احیا کننده

احیای اندام‌های بدن در برخی دیگر از گونه‌های جانوری از جمله سمندرها و اکسولوتل‌ها نیز دیده می‌شود. آنها می‌توانند بعد از آسیب، یک اندام از دست رفته را دوباره تولید و پرورش دهند. طبق گزارش NIH برخی از کرم‌های جاودانه (پلانارین‌ها) حتی وقتی نصف شده باشند، می‌توانند هر دو بخش بدن خود را به سادگی ترمیم کرده و دو کرم جدید ایجاد کنند.

هیتر مارلو، استادیار زیست‌شناسی و آناتومی موجودات زنده در دانشگاه شیکاگو در این باره گفته:« توانایی بازسازی در بسیاری از حیوانات رایج است و به طور گسترده بین ۳۵ گروه از جانوران روی زمین مشاهده شده است. بسیاری از این گروه‌ها، بی مهرگان دریایی هستند که می‌توانند توانایی احیاکننده باورنکردنی‌ای داشته باشند و از جمله این جانوران می‌توان به شقایق‌های دریایی، ستاره‌های دریایی، کرم‌های بلوط، نرم‌تنان و کرم‌های جاودانه اشاره کرد.

آنها این کار را با تولید بافت‌های جدید و رشد سلول‌های تازه، دقیقا مثل جنین در رحم انجام می‌دهند. مارلو ادامه داد:« آنها این کار را با متمایز کردن سلول‌های موجود و ارسال سیگنال به آنها برای تقسیم و ایجاد بافت‌های جدید انجام می‌دهند. آنها در عین حال قادرند که گروهی از سلول‌های بنیادی که به سیگنال‌های آسیب پاسخ می‌دهند را فعال کرده و آنها را برای شکل دادن بافت‌های از دست رفته به کار بگیرند. البته بسیار بعید است که بتوان سلول‌های بنیادی شقایق دریایی یا کرم‌های جاودانه را با سلول‌های بنیادی انسان مقایسه کرد ولی اصول اولیه نحوه نگهداری جمعیت این سلول‌های بنیادی، نحوه فعال شدن آنها و ژن‌هایی که برای تبدیل به ساختارهای بازسازی شده مورد استفاده قرار می‌گیرند، اهمیت بالایی دارد.»

سمندرها

نحوه و چگونگی اینکه چطور سمندرها می‌توانند دوباره اندام‌های از دست رفته‌شان را تولید و رشد دهند، نکته بسیار مهمی برای جامعه زیست‌شناسی است.

ایگو اشنایدر، دستیار استاد بازسازی اندام در دانشگاه لوئیزیانا دراین باره گفته:« برخی فکر می‌کنند که سمندرها ژن‌های خاص و منحصر به فردی دارند که به آنها در بازسازی اندام‌هایشان کمک می‌کند و برخی دیگر از جمله خود من اعتقاد داریم که آنها از این ژن‌ها که ما هم از آنها بهره‌مندیم، استفاده می‌کنند ولی تفاوت در اینجاست که آنها یک واکنش ژنی مناسبی که منجر به بازسازی می‌شود را به خوبی تنظیم می‌کنند و این درحالی است که بدن ما انسان‌ها در انجام این کار ناکام است. احتمال دارد یک هماهنگی بین طول عمر و ظرفیت بازسازی به ویژه در موجوداتی که قادر به بازسازی کل بدنشان هستند وجود داشته باشد؛ طول عمر و بازسازی اندام‌های بدن دو پدیده کاملا متفاوت هستند که به‌صورت جداگانه تکامل می‌یابند. این بدان معناست که برخی از گونه‌ها می‌توانند عمری طولانی داشته باشند ولی قادر نیستند تا زائده‌های بدنشان را بازسازی کنند. مثلا برخی از انواع کوسه‌ها که می‌توانند قرن‌ها زندگی کنند، در صورتی که بخش‌هایی از باله آنها گاز گرفته و کنده شده باشد، قادر به بازسازی آن نخواهند بود.»

تحقیقات زیادی در مورد توانایی رشد مجدد اندام در انسان‌ها انجام شده؛ چون این موضوع می‌تواند باعث تغییر زندگی افرادی که قطع عضو داشتند، شود.

اشنایدر ادامه داد:« دانشمندان در بسیاری از زمینه‌ها در تلاشند تا درباره چگونگی رشد مجدد اندام در انسانها اقداماتی انجام دهند. یکی از روش‌های امیدوارکننده در این تحقیق، شناسایی ژن‌هایی است که پروتئین‌های مهمی را برای شروع بازسازی اندام‌ها در بدن سمندرها تعیین می‌کند. بعد از آن هم بحث تولید بیوموادهایی مطرح می‌شود که شامل این پروتئین‌ها یا داروهایی است که مسیرهای بازسازی، سیگنالی را فعال می‌کنند. این رویکرد در فعال‌سازی رشد بازسازی کننده در پاهای بریده شده برخی از قورباغه‌ها نتیجه موفقیت‌آمیزی داشت. من بر این باور هستم که این مسیر در نهایت به موفقیت منجر خواهد شد. چه در زمینه درمان‌های آینده در راستای احیای اندام‌های از دست رفته در بدن انسان‌ها با پروتزهای پیچیده و یا داروهایی که باعث رشد مجدد اندام‌ها و یا هر دو مسیر خواهد شد.»

آنچه مسلم است این است که جانداران مختلف برای زندگی طولانی‌تر، از تاکتیک‌های متعددی استفاده می‌کنند و شاید روزی این امکان فراهم شود که ما نیز با بهره‌گیری از این تاکتیک‌ها بتوانیم طول عمرمان را افزایش دهیم. البته با در نظر داشتن تفاوت‌های فراوان بین بدن انسان‌ها و بدن این موجودات نامیرا، احتمالا کار بسیار سختی پیش رو خواهد بود و منطقا حتی اگر انسان نتواند به جاودانگی دست بیابد، دست کم قادر خواهد بود تا برای درمان و بهبود برخی شرایط دست به کار شود.

اشنایدر در این باره گفته:« نظر شخصی من این است که با بهره‌گیری از این درمان‌های غیرژنتیکی (مثلا داروها) در طول یک قرن آتی، نهایتا قادر خواهیم بود تا عمر بشر را نهایتا برای پنج تا ده سال نسبت به عمر فعلی افزایش دهیم که همین هم اتفاق بزرگی خواهد بود. برای آنکه بتوانیم عمر به مراتب طولانی‌تری داشته باشیم، به اصلاحات ژنتیکی بسیار گسترده و پیچیده‌تری نیاز خواهیم داشت که این با درنظر داشتن شرایط علمی، اخلاقی و سیاسی روزی ممکن خواهد شد. حدس می‌زنم که قرن‌ها بعد، دنیا به مراتب بهتر از دنیای فعلی ما خواهد بود.»

حتی اگر بتوان به نحوی دریافت که چطور می‌توان عمر طولانی‌تری داشت، این هم مانع از مرگ ما نخواهد شد.

دیویس دراین باره گفت:« نکته‌ای که باید در مورد افزایش عمر انسان در ذهن داشته باشیم، شامل کند کردن یا توقف پیری است و این موضوع در برابر تصادف، جراحات یا بیماری ها ما را روئین تن و آسیب‌ناپذیر نخواهد کرد. افزایش طول عمر با جاودانگی متفاوت است. اگر ما بتوانیم کاملا جلوی پیری را بگیریم، می‌توانیم روند زندگی را ادامه دهیم و دیگر با افزایش سن، احتمال مرگ‌مان افزایشان نخواهد یافت ولی هر انسانی دیر یا زود بنا به دلیلی می‌میرد. حتی اگر پیر هم نشویم، ممکن است روزی با یک اتوبوس تصادف کنیم و یا در اثر ابتلا به یک بیماری جان‌مان را از دست بدهیم.»