تويت
تأثير مركب السيلوسيبين Psilocybin المخدر في دماغ الذباب قد يفسّر تطور أنواع عديدة من الفطر لها المادة الفعالة نفسها التي على الرغم من أنها تسبب الهلوسة عند البشر، فإنها قد توهم الحشرة بفقدان شهيتها؛ ما يجعل منها درع حماية ضد التهام اللافقاريات الجائعة الفطر.
لا يقتصر وجود تلك المادة المخدرة على نوع واحد فقط؛ بل توجد في أكثر من 200 نوع من الفطر. قد لا يبدو هذا عددًا كبيرًا نظرًا لوجود 5.1 مليون نوع من الفطريات، ولكن من المثير للعجب أن تلك المادة المشتركة توجد في أنواع لا تمت لبعضها بصلة.
يطلق الباحثون في جامعة أوهايو على ذلك «النقل الأفقي للجينات»؛ يُفسر ذلك بنقل جين من كائن حي إلى آخر بطرق أخرى غير التوريث، على سبيل المثال عبر فيروس.
يحدث هذا غالبًا رد فعل لعامل مجهد، وتعد مقاومة البكتيريا لتهديد المضادات الحيوية عبر الاقتران الجرثومي خير مثال عن ذلك.
درس فريق من الباحثين بقيادة عالم الجينوم التطوري الفطري جيسون سلوت من جامعة ولاية أوهايو مجموعة واسعة من الفطريات التي تحمل مركب السيلوسيبين، والفطريات التي لا تحمل ذلك المركب. وقلصوا أوجه التشابه بين مجموعات فطر السيلوسيبين إلى حشد من خمسة جينات.
تنتج جينات الحشد الإنزيمات اللازمة لتكوين مركب السيلوسيبين، التي تبدو أنها انتقلت بين الأنواع كمجموعة.
قال جيسون: «ولكن السؤال الرئيسي هنا: كيف تطور؟ ما هو دور مركب السيلوسيبين في الطبيعة؟».
احتاج الفريق إلى النظر إلى آلية عمل السيلوسيبين للإجابة عن هذا السؤال.
يتسبب السيلوسيبين في هلوسات لدى الإنسان نتيجة تثبيط ناقل عصبي معين، ولكن في الحشرات يختلف تأثير تثبيط ذلك الناقل العصبي؛ فيعمل مثبطًا للشهية. يصنع ذلك فرقًا نظرًا لحدوث النقل الأفقي للجينات في حشد الفطريات التي درسها الباحثون وسط بيئات مليئة بالحشرات، مثل روث الإبل والخشب المتعفن.
قال جيسون: «نعتقد أن الفطر تطور ليصبح مهلوسًا لأنه يقلل من فرص التهام الحشرات للفطريات».
وتابع: «لا يسمم السيلوسيبين الغزاة أو يمتلك مذاقًا سيئًا فقط، بل يعدل الفطر أدمغة الحشرات -إذا كانت تمتلك عقولًا- لتعتقد أنها لبت احتياجها».
تعد كيفية نقل حشد الجينات بين الفطريات لغزًا؛ لندرة النقل الأفقي للجينات بين أنواع الفطر، ولكن وجوده الواسع بين الأنواع المختلفة -بما في ذلك الأشنات- التي لديها صلة قرابة أقوى بالأنواع التي لا تحتوي على السيلوسيبين يعد أكبر دليل على حقيقة انتقاله بين الأنواع.
فيما لا يتعلق بعالم الحيوان، تشتهر النباتات بتطويرها مركبات كيميائية كآلية دفاع. تُنتج شجرة الكافور على سبيل المثال مادة طاردة للحشرات تسمى الكافور يمكن استخدامها لصنع كرات النفتالين. ويُنتج نبات الغرنوقي مادة كيميائية في أزهاره تشل حركة الخنافس. بينما في العديد من النباتات في العائلة الفليفلة يُنتج الكابسيسين Capsaicin لردع الثدييات (من الواضح أن البشر لا يأخذون تحذيرات الطبيعة على محمل الجد). ولكن من ناحية أخرى لا تتأثر به الطيور؛ ما يسمح لها بنشر بذور تلك النباتات.
يمكن تقديم فائدة هائلة للأبحاث الطبية التي كانت تبحث منذ فترة عن فوائد المركب المخدر العلاجية للأمراض النفسية عبر تحديد الجينات المسؤولة عن إنتاج مركب السيلوسيبين.
لا يقتصر وجود تلك المادة المخدرة على نوع واحد فقط؛ بل توجد في أكثر من 200 نوع من الفطر. قد لا يبدو هذا عددًا كبيرًا نظرًا لوجود 5.1 مليون نوع من الفطريات، ولكن من المثير للعجب أن تلك المادة المشتركة توجد في أنواع لا تمت لبعضها بصلة.
يطلق الباحثون في جامعة أوهايو على ذلك «النقل الأفقي للجينات»؛ يُفسر ذلك بنقل جين من كائن حي إلى آخر بطرق أخرى غير التوريث، على سبيل المثال عبر فيروس.
يحدث هذا غالبًا رد فعل لعامل مجهد، وتعد مقاومة البكتيريا لتهديد المضادات الحيوية عبر الاقتران الجرثومي خير مثال عن ذلك.
درس فريق من الباحثين بقيادة عالم الجينوم التطوري الفطري جيسون سلوت من جامعة ولاية أوهايو مجموعة واسعة من الفطريات التي تحمل مركب السيلوسيبين، والفطريات التي لا تحمل ذلك المركب. وقلصوا أوجه التشابه بين مجموعات فطر السيلوسيبين إلى حشد من خمسة جينات.
تنتج جينات الحشد الإنزيمات اللازمة لتكوين مركب السيلوسيبين، التي تبدو أنها انتقلت بين الأنواع كمجموعة.
قال جيسون: «ولكن السؤال الرئيسي هنا: كيف تطور؟ ما هو دور مركب السيلوسيبين في الطبيعة؟».
احتاج الفريق إلى النظر إلى آلية عمل السيلوسيبين للإجابة عن هذا السؤال.
يتسبب السيلوسيبين في هلوسات لدى الإنسان نتيجة تثبيط ناقل عصبي معين، ولكن في الحشرات يختلف تأثير تثبيط ذلك الناقل العصبي؛ فيعمل مثبطًا للشهية. يصنع ذلك فرقًا نظرًا لحدوث النقل الأفقي للجينات في حشد الفطريات التي درسها الباحثون وسط بيئات مليئة بالحشرات، مثل روث الإبل والخشب المتعفن.
قال جيسون: «نعتقد أن الفطر تطور ليصبح مهلوسًا لأنه يقلل من فرص التهام الحشرات للفطريات».
وتابع: «لا يسمم السيلوسيبين الغزاة أو يمتلك مذاقًا سيئًا فقط، بل يعدل الفطر أدمغة الحشرات -إذا كانت تمتلك عقولًا- لتعتقد أنها لبت احتياجها».
تعد كيفية نقل حشد الجينات بين الفطريات لغزًا؛ لندرة النقل الأفقي للجينات بين أنواع الفطر، ولكن وجوده الواسع بين الأنواع المختلفة -بما في ذلك الأشنات- التي لديها صلة قرابة أقوى بالأنواع التي لا تحتوي على السيلوسيبين يعد أكبر دليل على حقيقة انتقاله بين الأنواع.
فيما لا يتعلق بعالم الحيوان، تشتهر النباتات بتطويرها مركبات كيميائية كآلية دفاع. تُنتج شجرة الكافور على سبيل المثال مادة طاردة للحشرات تسمى الكافور يمكن استخدامها لصنع كرات النفتالين. ويُنتج نبات الغرنوقي مادة كيميائية في أزهاره تشل حركة الخنافس. بينما في العديد من النباتات في العائلة الفليفلة يُنتج الكابسيسين Capsaicin لردع الثدييات (من الواضح أن البشر لا يأخذون تحذيرات الطبيعة على محمل الجد). ولكن من ناحية أخرى لا تتأثر به الطيور؛ ما يسمح لها بنشر بذور تلك النباتات.
يمكن تقديم فائدة هائلة للأبحاث الطبية التي كانت تبحث منذ فترة عن فوائد المركب المخدر العلاجية للأمراض النفسية عبر تحديد الجينات المسؤولة عن إنتاج مركب السيلوسيبين.