تويت
ربما تساعد دراسة جديدة في إجابة أسئلة قديمة حول كون حاسة الشم لدى الحيوانات فعّالة للغاية، سلّطت النتائجُ الضوءَ على سبب قيام بعض الحيوانات بتطوير أنظمة شمّية غير عادية.
يمكن أن تُدرب الكلاب -التي تشتهر بقدرتها الفعّالة على استخدام حاسة الشم- على استخدام أنوفها الحسّاسة للعثور على المخدّرات، القنابل، بقّ الفراش، المفقودين، وحتى السرطان.
هناك عامل واحد على الأقل يمكن أن يمنح الكلاب ميزةً بالمقارنة مع بقية الحيوانات التي تعتمد على حاسّة الشم، وذلك العامل هو طبقة رفيعة من النسيج في تجويف الأنف.
هذا النسيج يسمّى الظهارة الشمّية، وفي البشر يكون عبارة عن طبقة مسطّحة واحدة تبطّن سقف التجويف الأنفي.
لكن في الكلاب، تشكّل الظهارة الشمّية متاهةً معقدةً، مطويةً ومجعدةً حول عدد من النتوءات العظمية التي تتكوّن في تجويف الأنف وتسمّى المحارات الأنفية.
تحتوي الظهارة الشمّية على خلايا عصبية متخصّصة ترتبط بجزيئات الرائحة فترسل إشاراتٍ إلى المخ فيفسرها كروائح.
لدى الكلاب من هذه الخلايا أكثر بمئات الملايين من البشر، ويُفترض أن هذا التعقيد الهيكلي الإضافي هو المسئول عن قدرة الكلاب الفائقة على الشم، لكن من المدهش أن ذلك لم يثبت علميًا أبدًا.
كشف الآن باحثون في كلية الطب بجامعة واشنطن في سانت لويس تفاصيل جديدة عن كيفية تطور الظهارة الشمّية.
يمكن أن تساعد المعرفة الجديدة العلماءَ على إثبات أن المحارة الأنفية ومساحة الظهارة الشمّية الكبيرة الناتجة عنها سببٌ حاسمٌ لقدرة الكلاب على الشمّ جيدًا.
وقال الطبيب وأستاذ الخريجين في علم الأحياء التنموي ديفيد أورنيتز: «نعتقد أن مساحة النسيج لها أهمية في كفاءة حاسة الشم عند الحيوانات وأنواع الروائح التي يمكنهم اكتشافها.
ينبع أحد الأسباب التي تجعلنا نعتقد هذا من الاختلافات في تعقيد هذه المحارات، الحيوانات التي نعرف أنها تملك حاسة شم قوية لديها أنظمة محارات أنفية معقدة جدًا».
يمكن أن تساعد الدراسة التي نُشرت في التاسع من أغسطس في مجلة «الخلية التطورية» في الإجابة أيضًا على سؤال تطوّري قديم: كيف أصبحت حاسة الشم لدى الحيوانات متغايرة إلى هذا الحد الكبير؟
لا تزال الطريقة التي تشعّبت بها تلك القدرات عبر التاريخ التطوّري لغزًا، فهم هذه الإشارات يمكنه مساعدة العلماء على اكتشاف كيفية تطوير الكلاب لنظام شم استثنائي بينما انتهى البشر بآخر واهٍ نسبيًا.
الظهارة الشمّية -واحدة لفأر مصوّرة بالأخضر- هي طبقة من النسيج تنمو في التجويف الأنفي.
كشف باحثون في كلية الطب بجامعة واشنطن في سانت لويس تفاصيل جديدة حول كيفية تطوّر الظهارة الشمّية وسبب أن بعض الحيوانات لديها حاسّة شمّ مذهلة بالمقارنة مع آخرين تنقصهم تلك الخاصية.
وجد المؤلف الرئيسي لو يانغ، طالب دراسات عليا في مختبر أورنيتز، أن خلايا جذعية مكتشفة حديثًا، ويطلق عليها العلماء «خلايا FEP»، تتحكم في حجم مساحة الظهارة الشمّية.
ترسل تلك الخلايا الجذعية أيضًا جزيئًا معيّنًا إلى المحارات الأنفية الكامنة فتحفّزهم على النمو.
تُرجّح الأدلة أن تلك الإشارات المتبادلة بين الظهارة والمحارات تنظّم مستوى النظام الشمّي الذي ينتهي به الأمر متطورًا، وفي بعض الأحيان تنتج ظهارات شمّية ذات مساحات أكبر كما في الكلاب.
نمو المحارة الأنفية ومساحة الظهارة الشمّية يواجهان توقّفًا عندما لا تستطيع الخلايا الجذعية الإشارة كما ينبغي.
لدراسة هذا في المختبر، يمكن نظريًا مقارنة الفئران بمثل هذا الوهن الشمّي مع فئران نموذجية لمعرفة المزيد عن كيفية تحكّم هذه الإشارات في التعقيد النهائي لنظام حاسّة الشمّ لدى الحيوان.
قال يانغ: «قبل دراستنا، لم نكن نعرف كيف تتوسّع الظهارة من رقعة صغيرة من الخلايا إلى طبقة كبيرة تتطوّر بالاقتران مع المحارات المعقّدة.
يمكننا استخدام هذا لمساعدتنا في فهم السبب وراء أن الكلاب، على سبيل المثال، لديها حاسة شمّ جيدة، لدى الكلاب محارات معقدة للغاية، والآن نعرف بعض التفاصيل حول كيفية تطورها».
يمكن أن تُدرب الكلاب -التي تشتهر بقدرتها الفعّالة على استخدام حاسة الشم- على استخدام أنوفها الحسّاسة للعثور على المخدّرات، القنابل، بقّ الفراش، المفقودين، وحتى السرطان.
هناك عامل واحد على الأقل يمكن أن يمنح الكلاب ميزةً بالمقارنة مع بقية الحيوانات التي تعتمد على حاسّة الشم، وذلك العامل هو طبقة رفيعة من النسيج في تجويف الأنف.
هذا النسيج يسمّى الظهارة الشمّية، وفي البشر يكون عبارة عن طبقة مسطّحة واحدة تبطّن سقف التجويف الأنفي.
لكن في الكلاب، تشكّل الظهارة الشمّية متاهةً معقدةً، مطويةً ومجعدةً حول عدد من النتوءات العظمية التي تتكوّن في تجويف الأنف وتسمّى المحارات الأنفية.
تحتوي الظهارة الشمّية على خلايا عصبية متخصّصة ترتبط بجزيئات الرائحة فترسل إشاراتٍ إلى المخ فيفسرها كروائح.
لدى الكلاب من هذه الخلايا أكثر بمئات الملايين من البشر، ويُفترض أن هذا التعقيد الهيكلي الإضافي هو المسئول عن قدرة الكلاب الفائقة على الشم، لكن من المدهش أن ذلك لم يثبت علميًا أبدًا.
كشف الآن باحثون في كلية الطب بجامعة واشنطن في سانت لويس تفاصيل جديدة عن كيفية تطور الظهارة الشمّية.
يمكن أن تساعد المعرفة الجديدة العلماءَ على إثبات أن المحارة الأنفية ومساحة الظهارة الشمّية الكبيرة الناتجة عنها سببٌ حاسمٌ لقدرة الكلاب على الشمّ جيدًا.
وقال الطبيب وأستاذ الخريجين في علم الأحياء التنموي ديفيد أورنيتز: «نعتقد أن مساحة النسيج لها أهمية في كفاءة حاسة الشم عند الحيوانات وأنواع الروائح التي يمكنهم اكتشافها.
ينبع أحد الأسباب التي تجعلنا نعتقد هذا من الاختلافات في تعقيد هذه المحارات، الحيوانات التي نعرف أنها تملك حاسة شم قوية لديها أنظمة محارات أنفية معقدة جدًا».
يمكن أن تساعد الدراسة التي نُشرت في التاسع من أغسطس في مجلة «الخلية التطورية» في الإجابة أيضًا على سؤال تطوّري قديم: كيف أصبحت حاسة الشم لدى الحيوانات متغايرة إلى هذا الحد الكبير؟
لا تزال الطريقة التي تشعّبت بها تلك القدرات عبر التاريخ التطوّري لغزًا، فهم هذه الإشارات يمكنه مساعدة العلماء على اكتشاف كيفية تطوير الكلاب لنظام شم استثنائي بينما انتهى البشر بآخر واهٍ نسبيًا.
الظهارة الشمّية -واحدة لفأر مصوّرة بالأخضر- هي طبقة من النسيج تنمو في التجويف الأنفي.
كشف باحثون في كلية الطب بجامعة واشنطن في سانت لويس تفاصيل جديدة حول كيفية تطوّر الظهارة الشمّية وسبب أن بعض الحيوانات لديها حاسّة شمّ مذهلة بالمقارنة مع آخرين تنقصهم تلك الخاصية.
وجد المؤلف الرئيسي لو يانغ، طالب دراسات عليا في مختبر أورنيتز، أن خلايا جذعية مكتشفة حديثًا، ويطلق عليها العلماء «خلايا FEP»، تتحكم في حجم مساحة الظهارة الشمّية.
ترسل تلك الخلايا الجذعية أيضًا جزيئًا معيّنًا إلى المحارات الأنفية الكامنة فتحفّزهم على النمو.
تُرجّح الأدلة أن تلك الإشارات المتبادلة بين الظهارة والمحارات تنظّم مستوى النظام الشمّي الذي ينتهي به الأمر متطورًا، وفي بعض الأحيان تنتج ظهارات شمّية ذات مساحات أكبر كما في الكلاب.
نمو المحارة الأنفية ومساحة الظهارة الشمّية يواجهان توقّفًا عندما لا تستطيع الخلايا الجذعية الإشارة كما ينبغي.
لدراسة هذا في المختبر، يمكن نظريًا مقارنة الفئران بمثل هذا الوهن الشمّي مع فئران نموذجية لمعرفة المزيد عن كيفية تحكّم هذه الإشارات في التعقيد النهائي لنظام حاسّة الشمّ لدى الحيوان.
قال يانغ: «قبل دراستنا، لم نكن نعرف كيف تتوسّع الظهارة من رقعة صغيرة من الخلايا إلى طبقة كبيرة تتطوّر بالاقتران مع المحارات المعقّدة.
يمكننا استخدام هذا لمساعدتنا في فهم السبب وراء أن الكلاب، على سبيل المثال، لديها حاسة شمّ جيدة، لدى الكلاب محارات معقدة للغاية، والآن نعرف بعض التفاصيل حول كيفية تطورها».